Page 90 - 《精细化工》2020年第7期

第 37 卷第 7 期 精 细 化 工 Vol.37, No.7
202 0 年 7 月 FINE CHEMICALS July 2020

功能材料
基于 BODIPY 的生物硫醇荧光探针的

合成和光物理性质

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储正相 ，王雨田 ，马振兴 ，朱森强 ，刘 睿 ，朱红军
（1. 江苏燎原环保科技股份有限公司，江苏 宜兴 214261；2. 南京工业大学 化学与分子工程学院，江
苏 南京 211816）
摘要：以 4,4-二氟-8-（4-羟基苯基）-1,3,5,7-四甲基-4-硼-3a,4a-二氮杂-s-茚烯（BODIPY）和 N-丁基咔唑-3-甲醛
（Ⅱ）为原料合成了一种具有红光发射的荧光分子Ⅲ，其在二氯甲烷中的最大荧光发射波长为 617 nm。荧光分
子Ⅲ与作为生物硫醇识别基团的 4-氯-7-硝基-1, 2, 3-苯并氧杂二唑（NBD-Cl）反应得到了一种可用于生物硫
醇检测的探针 BDP-NBD。由于光诱导电子转移（PET）的荧光猝灭作用，BDP-NBD 发射较弱荧光，但在生物
硫醇存在的情况下，PET 过程受到阻止，其荧光发射强度显著增强约 95 倍。这种“Turn on”型荧光探针能有效
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检测生物硫醇，并展现出较低的检出限〔同型半胱氨酸（Hcy）6.51×10 mol/L；谷胱甘肽（Gsh）4.25×10 mol/L；
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半胱氨酸（Cys）4.28×10 mol/L〕。此外，在多种金属离子及氨基酸存在下，该探针分子仍能高效识别生物硫醇。
关键词：生物硫醇；氟硼二吡咯配合物；4-氯-7-硝基-1, 2, 3-苯并氧杂二唑；红光；光诱导电荷转移；功能材料
中图分类号：TQ617.3 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2020) 07-1372-07

Synthesis and photophysical properties of biothiols

fluorescent probe based on BODIPY

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CHU Zhengxiang , WANG Yutian , MA Zhenxing , ZHU Senqiang , LIU Rui , ZHU Hongjun
（1. Jiangsu Liaoyuan Environmental Protection Technology Co., Ltd., Yixing 214261, Jiangsu, China; 2. School of
Chemistry and Molecular Engineering, Nanjing Tech University, Nanjing 211816, Jiangsu, China）
Abstract: A red emitting fluorescent molecule Ⅲ was synthesized from 4,4-difluoro-8-(4-hydroxyphenyl)-
1,3,5,7-tetramethyl-4-bora-3a,4a-diaza-s-indacene (BODIPY) and 9-butyl-9H-3-carboxaldehyde (compound
Ⅱ). Its maximum fluorescence emission wavelength was 617 nm in dichloromethane. Then, a novel probe
BDP-NBD for biothiol detection was obtained by the reaction of fluorescent molecule Ⅲ with
4-chloro-7-nitro-1,2,3-benzoxadiazole (NBD-Cl) as recognition group of biothiols. Probe BDP-NBD
showed very weak emission due to the fluorescence quenching effect of photoinduced electron transfer
(PET). However, in the presence of biothiols, PET process was blocked, and its fluorescence emission
intensity was increased about 95 times. This kind of “Turn on” fluorescent probe could effectively detect
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biothiols and exhibit low detection limits [6.51×10 mol/L for homocysteine (Hcy), 4.25×10 mol/L for
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glutataione (Gsh), 4.28×10 mol/L for cysteine (Cys)]. Furthermore, in the presence of a variety of metal
ions and amino acid (L-aspartic acid), the probe was still able to efficiently recognize biothiols.
Key words: biothiols; boron dipyrromethene; 4-chloro-7-nitro-1,2,3-benzoxadiazole; red emission; photoinduced
electron transfer; functional materials

生物硫醇〔包括半胱氨酸（Cys）、同型半胱氨 种生理过程中扮演着至关重要的角色 [1-3] 。异常的生
酸（Hcy）和谷胱甘肽（Gsh）等〕在生物体内的各 物硫醇含量会导致多种疾病的发生，如银屑病、肝

收稿日期：2019-12-23; 定用日期：2020-02-24; DOI: 10.13550/j.jxhg.20191192
基金项目：国家自然科学基金（21602106）；大学生创新创业训练计划(创新训练类)项目（201910291053Z）；江苏省自然科学基金-优
秀青年基金（BK20170104）
作者简介：储正相（1966—），男，高级工程师，高级经济师。联系人：朱红军（1963—），男，教授，E-mail：zhuhj@ njtech.edu.cn。