Page 53 - 《精细化工》2022年第9期

第 9 期 李 苗，等: 荧光传导机理构建 β-半乳糖苷酶探针的研究进展 ·1771·

1.3 检测 β-Gal 萘酰亚胺 ICT 荧光探针 环境下，β-Gal 催化探针 FC-βGal（λ abs/em =360/450 nm）
萘酰亚胺因具有刚性平面结构和 π 共轭体系、 4 位 β-D-半乳糖基团反应生成氧负离子，促进探针分
Stokes 位移较大且易被修饰等特点，常被用于构建 子吸收峰和荧光发射峰的红移（λ abs/em =460/560 nm）。
生物环境参数检测荧光探针 [29] 。萘酰亚胺 4 位引入 随着 β-Gal 的滴定，探针分子在 λ em =450 nm 处荧光
供电子基团能够增强电子共轭程度，有利于萘酰亚 强度不断减弱，而在 λ em =560 nm 处荧光强度不断增
胺释放 ICT 荧光。ZHANG 等 [30] 设计了一例 β-Gal 强。荧光探针 FC-βGal 可以对 β-Gal 进行灵敏检测，
−5
响应型萘酰亚胺荧光探针 NI-βGal（图 4a）。响应 检测限低至 4×10 U/mL。同时，FC-βGal 具有细胞
β-Gal 催化后，探针 NI-βGal（最大吸收/发射波长 溶酶体靶向性，能够检测 SKOV-3 细胞溶酶体中的
λ abs/em =365/440 nm）反应生成 4 位羟基取代的萘酰 β-Gal 活性。
亚胺并释放荧光。在 pH=7.4 的生理环境下，羟基去 CHEN 等 [32] 设计了一例 β-Gal 响应型萘酰亚胺
质子化生成的氧负离子增强了萘酰亚胺电子推拉体 比率荧光探针 AM-RP-G（图 4c）。AM-RP-G 识别
系，促进了分子吸收和荧光发射峰的红移（反应后 基团 β-D-半乳糖的酯化反应增强了分子的脂溶性，
分子的最大吸收/发射波长 λ abs/em=445/545 nm）。因此， 提高了探针进入细胞的能力。探针 AM-RP-G 进入
随着 β-Gal 滴定，NI-βGal 产生了双吸收和双荧光发 细胞后，被细胞内酯酶水解生成 RP-G，增强了自
射峰，能够对 β-Gal 活性进行比例荧光检测。探针 身水溶性和细胞蓄积能力。当 β-Gal 催化 RP-G 糖
孵育细胞后，双光子激光激发 C6 细胞中 NI-βGal 苷键断裂，诱导 4-羟基苯连接臂自消除时，萘酰亚
发射绿色荧光，激发 C6/lacZ7 细胞中 NI-βGal 同时 胺 4 位氨基的给电子特性不再被酰基抑制，荧光发
发射绿色和黄色荧光，能够对细胞内 β-Gal 活性进 射峰产生红移（λ em, 催化前=490 nm；λ em, 催化后=530 nm）。
行实时检测。 随着 β-Gal 的滴定，探针 AM-RP-G 产生双吸收和双
通过引入吗啉定位基团，HUANG 等 [31] 设计、 荧光发射峰，应用 AM-RP-G 进行比例荧光成像可
合成了一例具有溶酶体靶向能力的 β-Gal 激活型萘 以对 SKOV-3 细胞内 β-Gal 活性进行准确检测。
酰亚胺荧光探针 FC-βGal（图 4b）。在 pH=7.4 生理

图 4 探针 NI-βGal（a） [30] 、FC-βGal（b） [31] 和 AM-RP-G（c） [32] 分子结构及响应 β-Gal 的传感机理
Fig. 4 Molecular structures and β-Gal sensing mechanisms of NI-βGal (a) [30] , FC-βGal (b) [31] and AM-RP-G (c) [32]

1.4 检测 β-Gal 氟硼二吡咯 ICT 荧光探针 道了一例 β-Gal 激活 型近红外 比 率荧光探 针
近年来，氟硼二吡咯染料（BODIPY）因具有 BODIPY-βGal（λ abs/em =560/575 nm）（图 5）。
结构易修饰性、吸收及发射波长近红外光区可调性、 与 β-Gal 反应后，BODIPY 荧光骨架 3 位 β-D-
光热稳定性、荧光量子产率高、荧光寿命长、荧光 半乳糖基团被 4'-氧负离子苯乙烯基取代，具有给电
强度对溶剂极性和 pH 变化不敏感等优点，在荧光 子能力的氧负离子增强了 BODIPY 电子推拉体系，
检测领域受到研究人员的广泛关注 [33] 。SHI 等 [34] 报 进而促进了分子吸收峰、荧光发射峰的红移（λ abs/em=