Page 56 - 《精细化工》2022年第9期

·1774· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 39 卷

图 8 生理 pH 条件下，HMRs 和 Ac-HMRs 分子结构及
荧光对比以 及 βGal-HMRG 分子结 构 与其响应
β-Gal 传感机理（a） [39] ；HMRef-βGal 分子结构及 图 9 探针 SRP 分子结构及其监测衰老血管内皮细胞内
[7]
β-Gal 传感机理（b） β-Gal 的传感机理（a） [41] ；TR-G 分子结构及其对
Fig. 8 Molecular structures and fluorescence contrast of β-Gal 的传感机理（b） [42]
HMRs and Ac-HMRs under physiological pH Fig. 9 Molecular structure and β-Gal sensing mechanism in
conditions, molecular structure and β-Gal sensing senescent vascular endothelial cell of SRP (a) [41] ;
mechanism of βGal-HMRG (a) [39] ; Molecular structure Molecular structure and β-Gal sensing mechanism
[7]
and β-Gal sensing mechanism of HMRef-βGal (b) of TR-G (b) [42]

−4
探针 TR-G 检测限为 4.13×10 U/mL，同时作 光不受仪器参数、背景荧光等因素干扰，能够对
为双光子荧光探针，TR-G 具有卓越的组织穿透能力， β-Gal 活性进行准确检测。
能够对深层组织中肿瘤 β-Gal 的活性进行灵敏示踪。 香豆素母体苯并吡喃酮荧光量子产率低，而在
ICT 荧光探针响应 β-Gal 催化后，其电子推拉 香豆素骨架上修饰 7 位供电子基团（羟基或者氨基）
体系增强并伴随荧光强度的增强，实现对 β-Gal 的 或 3 位吸电子基团后，能够增强香豆素荧光。香豆
检测。同时，ICT 荧光探针吸收、发射波长可通过 素荧光团具有良好的光化学性质、光稳定性及荧光
荧光团共轭体系长度进行调节，用于具有高空间分 量子、斯托克斯位移大等特性，常被用作能量供体
辨率近红外 β-Gal 荧光探针的设计。然而，ICT 探针 构建 FRET 荧光探针 [45] 。KOMATSU 等 [46] 报道了一
荧光发射峰为单峰，其荧光强度常受 pH，背景荧光 例由香豆素、荧光素共同构建的 β-Gal 响应型 FRET
和仪器参数变化等因素影响，检测限较高，难以对 荧光探针 CMF-βGal（图 10a）。当探针响应 β-Gal
β-Gal 活性进行准确检测。 催化后，亲核氨基酸取代 FRET 能量受体，荧光素
荧光逐步减弱，能量供体（7-羟基香豆素）的荧光
2 基于 FRET 机理构建的 β-Gal 荧光探针
强度不断增强。探针 CMF-βGal 可以实时监控 lacZ
FRET 荧光探针的能量供体荧光光谱与能量受 转染后细胞内 β-Gal 表达水平。然而，CMF-βGal 检
体吸收光谱波长范围具有一定程度的重叠。FRET 测活体内 β-Gal 荧光信号强度的大小，受靶向位置
探针受光激发时，能量供体产生荧光发射（λ em, 1 ）， 蛋白质结构及氨基酸亲核特性等因素的影响，存在
并通过偶极-偶极相互作用将能量传递给受体荧光 一定应用局限性。KONG 等 [47] 报道了一例香豆素-
团，激发受体荧光（λ em, 2 ） [43-44] 。通过 β-Gal 调节 萘酰亚胺 β-Gal 响应型 FRET 荧光探针 CG，用于生
能量供体、受体之间的能量传递效率，FRET 荧光 物环境中 β-Gal 活性检测（图 10b）。不同于探针 CG
探针比例荧光强度（I λem, 1 /I λem, 2 ）与 β-Gal 活性密切 只发射能量供体（香豆素）蓝色荧光，β-Gal 催化后，
相关。与单发射荧光探针相比，FRET 探针比例荧 探针 CG 萘酰亚胺荧光团 4 位半乳糖基团被供电子