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化学系教师刘巧玲在Analyst上发表论文

2021年04月09日 17:56  点击:[]

化学系教师刘巧玲课题组在小分子荧光探针的合成及应用检测方面取得了很好的研究进展,研究成果以“A spiropyran functionalized fluorescent probe for mitochondria targeting and imaging of endogenous hydrogen sulfide in living cell”为题发表在2区期刊Analyst(IF=4.019)

硫化氢(H2S)作为内源性的气体信号分子在生命活动中扮演着非常重要的角色,广泛参与抗炎、血管扩张、神经调节等诸多生理活动。生命体系内H2S以三种形式(H2S、HS-和S2-)存在,各形式的占比分别为游离H2S气体14%、HS-86%和痕量的S2-,总浓度一般在15 nM~300μM之间。体内异常含量的H2S往往与糖尿病、唐氏综合征、帕金森病和阿尔茨海默症等疾病密切相关,但由于体内H2S的半衰期只有12~300s,因此如何快速、灵敏、高效地检测体内H2S的含量是现在迫切需要解决的问题。

目前文献报道的H2S探针主要集中在利用有机反应,如:叠氮化物或硝基的还原反应、亲核加成反应等检测H2S,这些带有有机基团的小分子荧光探针普遍存在在水溶性差,有些甚至需要紫外光的激发才能检测的问题,这些都严重制约了它们在实际中的应用。

本论文以水溶性好的荧光素单醛和部花菁为原料,合成了螺吡喃型荧光探针FMC。该探针的最大吸收峰位于470 nm处。由于FMC是闭环体的螺吡喃结构,本身无色且荧光很弱,但是随着HS-的不断加入,螺吡喃的闭环结构被打开,生成了有色开环体的部花菁结构,这时荧光强度显著升高达到6.4倍,并且在525 nm处的荧光强度与HS-浓度在0~18 μM范围内呈现良好的线性关系,对HS-的检测限低至88.2 nM,实现了对HS-目前最灵敏的检测。此外,细胞成像实验显示合成的FMC可以精准定位在细胞线粒体内,预示着合成的FMC可以作为靶向细胞线粒体内的荧光探针。FMC这些优秀的特性,可为研究线粒体内HS-含量的变化及相关疾病的致病机理提供理论支持。

本研究成果的取得标志着我校在基础研究及应用方面取得了长足的进展,标志着我校整体科研的综合实力得到了进一步的提升,对提高我校对外的科研影响力具有重要的意义。

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