Page 55 - 《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 ·1773·

图 7 HMDER（a），HMDER-Me（b）和 HMDER-βGal（c）分子结构及其响应 pH 变化开-闭环机理；探针 HMDER-βGal
检测 β-Gal 的传感机理（d） [38]
Fig. 7 Molecular structures of HMDER (a), HMDER-Me (b) and HMDER-βGal (c) and their open-close loop mechanisms for
responding to pH changes; β-Gal sensing mechanism of HMDER-βGal (d) [38]

SAKABE 等 [39] 在羟甲基罗丹明（HMRs）结构 环境中质子的影响。HMRef-βGal 能够灵敏检测
上构建了乙酰化羟甲基罗丹明绿（Ac-HMRG）作为 SHIN3、SKOV3、OVK18、OVCAR3、OVCAR4、
全新荧光骨架（图 8a）。在生理 pH 条件下，不同于 OVCAR5 和 OVCAR8 等卵巢癌细胞内 β-Gal 的活
HMRs 开环释放荧光，Ac-HMRG 仍以闭环形式存 性，并通过内窥镜荧光活体检测，对小鼠卵巢癌微
在，不产生背景荧光信号。因此，SAKABE 等 [39] 小肿瘤转移病灶进行精准定位。
以 Ac-HMRG 为基础设计、合成 β-Gal 荧光探针 KIM 等 [41] 通过在 HMDER-βGal 骨架上引入哌
βGal-HMRG（图 8a）。βGal-HMRG 能够对 lacZ 转 嗪基团，开发了一例具有溶酶体靶向性，用于衰老
染细胞表达 β-Gal 的水平进行了灵敏表征。除了在 细胞 β-Gal 检测的罗丹明荧光探针 SRP（图 9a）。在
荧光检测领域具有广阔的应用前景，ICHIKAWA 等 [40] pH=6.0（衰老细胞溶酶体 pH）缓冲溶液中，探针响
用硒原子取代 βGal-HMRG 氧杂蒽骨架的氧原子， 应 β-Gal（0.1 U/mL）催化开环后，释放 ICT 荧光
为 β-Gal 检测荧光探针引入了光敏剂特性，实现了 （λ em =545 nm）且信号强度在 30 min 内显著增强 27
β-Gal 激活型肿瘤诊断与光动力治疗的一体化。在 倍。根据孵育后细胞荧光强度的不同，SRP 能够对
pH=7.4 生理条件下，摩尔分数约 25%的 HMDER- H 2 O 2 诱导衰老产生的人脐静脉细胞（HUVECs）与
βGal（pK a, 开环=6.6）开环释放荧光，对 β-Gal 检测信 正常细胞进行区分。LI 等 [42] 在罗丹明氧杂蒽骨架上拓
[7]
号产生干扰。ASANUMA 等 在 HMDER-βGal 骨架 展了苯环共轭结构，设计、合成了一例近红外双光子
上修饰了具有吸电子能力的三氟乙基，设计、合成 荧光探针 TR-G，并且将其成功应用于小鼠活体中
β-Gal 激活型荧光探针 HMRef-βGal（图 8b）。与探 β-Gal 的活性检测（图 9b）。探针 TR-G 发射橙红色荧
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针 HMDER-βGal 相比，HMRef-βGal 分子轨道能级 光，而当 β-Gal 催化探针开环生成 TR-O 后，形成的
低，具有稳定的环化结构（pK a, 开环=4.5），不受生理 增强型ICT体系使探针荧光发射波长红移到NIR区域。