香豆素类荧光探针研究进展

酸盐的检测。Feng 课题组以氮杂香豆素 - 半花菁偶联物为母核， 设计合成比率型近红外荧光探针 2[4]。该探针在条件温和的水 溶液中对 HSO3- 有好的选择性和高的灵敏度，成功应用于活
细胞中内源性和外源性亚硫酸氢盐的荧光成像研究。Li 课题
节和保护缺血再灌注的损伤等生理过程中起重要作用 [13]。因
硫醇类化合物与人类的生活、健康和疾病有着密切的联
HSO3-/SO32- 具有重要意义。 Zhao 等将香豆素和苯并咪唑通过 C—C 双键连接得到荧
光探针 1[2]，亚硫酸盐与该探针的 α，β- 不饱和酮之间的发 生迈克尔加成反应，导致 π 共轭被阻断，荧光发生改变。该
探针利用单光子荧光成像技术成功的实现了对活细胞中亚硫
好的荧光量子产率和好的光稳定性等特点。本文通过以香豆 的检测。Lin 等以苯并吡喃 - 香豆素为骨架设计合成了选择性 素为骨架的荧光探针对待测物的选择性不同进行分类，对近 检测 ClO- 的荧光探针 [10]。次氯酸盐与该探针的 α，β- 不饱
几年报道的香豆素类荧光探针进行了概述。
和羰基发生反应导致 π 共轭体系中断从而产生香豆素基团的
活性氧（Reactive Oxygen Species，ROS）包括了超氧阴 离子（O2-）、过氧化氢（H2O2）、羟基自由基（ · OH）、次氯
酸（HOCl）以及一氧化氮等，这些物质的活性较高，在人类 健康和疾病中有着重要的作用 [6]。Liu 等以双光子可激发的香
豆素基团为荧光团，苯偶酰为荧光淬灭和 H2O2 的特异性识别 基团设计了荧光探针 [7]。该探针在 H2O2 的存在下，苯偶酰基
团可以通过 Baeyer-Villiger 反应转化为苯甲酸酐，然后苯甲酸
Key words ：coumarin ；fluorescent probe ；fluorescence imaging
香豆素又名苯并 -α- 吡喃酮，广泛存在于自然界中，并且 化，大的共轭被阻断，从而导致 ICT 过程被破坏，并成功应 在许多植物中也存在大量的香豆素类衍生物 [1]。香豆素类化合 用于细胞中内源性和外源wenku.baidu.com ONOO- 的检测。Zhao 课题组基于
摘 要 ：香豆素类化合物不仅具有广发的生物活性，同时香豆素类化合物具有荧光强度高、溶解性和细胞渗透性好及易于 合成的优点。因此，香豆素类化合物也是优良的荧光团之一。综述了近几年利用香豆素片段为荧光团，对待测物进行荧光成像 研究的荧光探针，同时对这些荧光探针的设计、机理及特点进行了概述。
关键词 ：香豆素 ；荧光探针 ；荧光成像 中图分类号 ：O631.3 文献标志码 ：A 文章编号 ：1003–6490（2018）06–0204–02
物不仅在抗肿瘤药物的开发方面进行研究，并且以香豆素为 骨架的基团也常作为荧光探针中最优的荧光团之一，其具有 荧光强度高、溶解性与细胞渗透性好、易于合成与修饰、良
FRET 机理以香豆素 - 苯乙烯基 - 苯并噻吩为母核设计合成了 靶向于线粒体基团的荧光探针 [9]。并且该探针可靶向于细胞的
线粒体，成功应用于 RAW264.7 细胞中内源性和外源性 ClO-
1 二氧化硫衍生物荧光探针
荧光性质，该探针具有低的细胞毒性及成功应用于 Hela 细胞
二氧化硫溶于水中，形成亚硫酸盐和亚硫酸氢盐之间的 中次氯酸盐的荧光成像研究。
平衡 [2]。高浓度的亚硫酸盐会导致过敏反应、哮喘、胃肠疾病 3 硫醇化合物荧光探针
及皮肤过敏等疾病 [3]。因此，用荧光探针技术来检测细胞中
第44卷第6期
2018年6月
医药化工
Pharmaceutical and Chemical
化工设计通讯
Chemical Engineering Design Communications
香豆素类荧光探针研究进展
邱 洋，温 锴，王郑龙，周 湘 （中国药科大学有机化学教研室，江苏南京 210009）
系。例如，半胱氨酸（Cys）、高半胱氨酸（Hcy）和谷胱甘肽
（GSH）等生物小分子硫醇在维持氧化还原稳定、生物催化、 结合金属和翻译后的修饰中起着重要的作用 [11]；硫化氢（H2S）
是一氧化氮（NO）和一氧化碳（CO）之后的第三种气体信号 分子 [12]。在血管舒张、血管生成、细胞凋亡、炎症、神经调
Research Progress of Coumarin Fluorescent Probes
Qiu Yang，Wen Kai，Wang Zheng-long，Zhou Xiang
Abstract ：Coumarin compounds not only have broad biological activity，but also have the advantages of high fluorescence intensity，good solubility and cell permeability，and easy synthesis.Therefore，coumarin compounds are also one of the excellent fluorophores.In this paper，fluorescence probes for fluorescence imaging of analytes using coumarin fragments as fluorophores are reviewed.The design，mechanism and characteristics of these fluorescent probes are summarized.
此，在生理条件下硫醇化合物进行检测具有重要的意义。
Feng 等以香豆素 -TCF 骨架为荧光团，丙烯酸酯为反应基 团得到荧光探针 [14]，在 GSH/Hcy 存在下该探针也可特异性的
组设计合成了以香豆素 - 丙二腈衍生物为骨架，以缺电子的 C— C 双键为 HSO3- 的反应位点的比率型荧光探针 3[5]。该探针对 HSO3- 有高的选择性和敏感性，并且成功应用于对 MCF-7 细 胞中 HSO3- 荧光成像的研究。 2 活性氧荧光探针