化學(xué)穩(wěn)定性方面的差異芳香環(huán)融合BOPHYs:具有6,5,6,6,5,6-六環(huán)稠合環(huán)的新型紅色α-苯并稠合BOPHY和具有5,5,6,6,5,5-六環(huán)稠合環(huán)的β-噻吩稠合BOPHY,,與母體BOPHY相比,,具有很高的化學(xué)穩(wěn)定性1116,。這些染料通過多種表征手段,,如NMR光譜、HRMS,、X射線結(jié)構(gòu)分析,、循環(huán)伏安法和光學(xué)測(cè)量等,證實(shí)了其化學(xué)穩(wěn)定性,。芳環(huán)稠合導(dǎo)致HOMO能級(jí)顯著提高,,有效擴(kuò)展了π共軛,賦予了這些染料獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和吸引人的光物理性質(zhì),,同時(shí)也提高了其化學(xué)穩(wěn)定性,。對(duì)稱雙偶氮苯紅色染料:兩種新型對(duì)稱雙偶氮苯紅色染料末端帶有吸電子或給電子基團(tuán),具有良好的溶解性,、優(yōu)異的化學(xué)和熱穩(wěn)定性,。在溶液和固態(tài)下均具有熒光性13。這表明特定的化學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以使熒光染料具有較高的化學(xué)穩(wěn)定性,。些噁嗪衍生物熒光染料在手術(shù)中能夠定位并識(shí)別出神經(jīng)結(jié)構(gòu),,從而在術(shù)中保留神經(jīng)的完整性,。水溶熒光染料Fluor 680
新型近紅外氧雜蒽熒光染料在細(xì)胞熒光成像中具有廣闊的應(yīng)用前景。以下是對(duì)其應(yīng)用前景的詳細(xì)分析:一,、避免生物組織自發(fā)熒光干擾近紅外熒光成像能夠有效避免生物組織自發(fā)熒光干擾,,這使得新型近紅外氧雜蒽熒光染料在細(xì)胞熒光成像中具有***優(yōu)勢(shì)。例如,,通過設(shè)計(jì)和合成的3個(gè)新型近紅外氧雜蒽熒光染料NXD-1~NXD-3用于細(xì)胞熒光成像,,其發(fā)射光譜能夠達(dá)到近紅外區(qū)域,可減少生物組織自發(fā)熒光對(duì)成像的影響2,。二,、良好的細(xì)胞靶向熒光標(biāo)記效果線粒體靶向熒光標(biāo)記:熒光染料NXD-3具有良好的細(xì)胞線粒體靶向熒光標(biāo)記效果,為研究細(xì)胞內(nèi)線粒體的結(jié)構(gòu)和功能提供了有力工具2,。其他細(xì)胞器靶向:近紅外熒光染料IR-780與溶酶體或線粒體均有明顯的染色重疊,,驗(yàn)證了其在膜性細(xì)胞器線粒體和溶酶體內(nèi)的選擇性聚集作用,這表明新型近紅外氧雜蒽熒光染料可能在其他細(xì)胞器的成像中也具有潛力21,。湖北熒光染料DIO將吲哚菁綠(ICG)摻入小杯芳烴(S4 - 6)膠束中,,可以明顯改善 ICG 的水穩(wěn)定性和熒光亮度。
腫瘤細(xì)胞成像:近紅外熒光染料IR-780具備使多種腎透明細(xì)胞*細(xì)胞顯像的能力,,對(duì)正常腎胚上皮細(xì)胞則無此能力,可用于血液中腎透明細(xì)胞*細(xì)胞的特異性診斷,。這為腫瘤細(xì)胞的檢測(cè)和診斷提供了新的方法21,。疾病標(biāo)志物檢測(cè):設(shè)計(jì)合成的近紅外熒光探針RB-Phenylacrylate(NOF1),用于高選擇性和高靈敏度檢測(cè)半胱氨酸(Cys),,并成功應(yīng)用于活細(xì)胞,、斑馬魚和小鼠中半胱氨酸的近紅外熒光成像檢測(cè)。近紅外熒光探針RB-Phenyldiphenylphosphinate(NOF2)用于過氧亞硝酸根的熒光成像,,實(shí)現(xiàn)了活細(xì)胞和小鼠炎癥模型中ONOO?的熒光成像檢測(cè),。這些探針為疾病標(biāo)志物的檢測(cè)和成像提供了新的手段23。四,、支持超分辨率成像新型近紅外氧雜蒽熒光染料如KRhs,,可用于超分辨率成像。KRhs顯示出強(qiáng)烈的近紅外發(fā)射峰,,在700nm處具有高熒光量子產(chǎn)率,,且在沒有增強(qiáng)緩沖液的幫助下,表現(xiàn)出隨機(jī)熒光開關(guān)特性,,支持單熒光團(tuán)的時(shí)間分辨定位,。KRhs被功能化為KRh-MitoFix、KRh-Mem和KRh-Halo,,分別具有線粒體,、質(zhì)膜和融合蛋白靶向能力,,可用于活細(xì)胞中這些目標(biāo)的超分辨率成像20。
特異性結(jié)合:生物標(biāo)志物靶向熒光探針是克服早期**檢測(cè)困難的關(guān)鍵,。例如,,設(shè)計(jì)合成的雙光子熒光探針(NP-C6-CXB)用于檢測(cè)環(huán)氧合酶-2(COX-2)生物標(biāo)志物。該熒光探針以萘酰亞胺為熒光基團(tuán),,塞來昔布為靶向基團(tuán),,在COX-2存在時(shí),在溶液和*細(xì)胞中發(fā)出明亮的熒光,,并且表現(xiàn)出很好的選擇性,。其熒光強(qiáng)度與*細(xì)胞中COX-2酶的含量成正比,為COX-2酶表達(dá)的**識(shí)別和切除提供了可視化工具29,?;谌麃砦舨己捅讲⒎試f嗪的近紅外發(fā)射(700nm)熒光探針(NB-C6-CCB),用于檢測(cè)細(xì)胞內(nèi)高爾基體中COX-2酶,。在COX-2高表達(dá)的腫瘤細(xì)胞或組織中,,該探針發(fā)射出近紅外熒光29。納米載體的作用:聚合物納米載體(膠囊,、膠束和二氧化硅納米顆粒)可作為熒光探針的載體,,將熒光染料的“智能”特征整合到合成材料中。結(jié)合在pH值或光照射發(fā)生變化時(shí)會(huì)裂解的生物反應(yīng)性成分,,是成功設(shè)計(jì)此類載體的基礎(chǔ),,這種載體具有在目標(biāo)部位特異性加載和釋放***劑的能力8。例如,,從柿子果實(shí)中制備的高熒光氮摻雜碳點(diǎn)(PCDs),,通過1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺耦合反應(yīng),將***藥物阿霉素和吉西他濱固定在PCDs表面,,形成PCDs@Dox和PCDs@Gem納米雜化物,,用于生物成像和caspase誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡應(yīng)用30。近紅外熒光染料在實(shí)際應(yīng)用中可能會(huì)受到氧氣等氧化劑的影響,。
在細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制與ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的關(guān)系:在某些細(xì)胞中,,如多柔比星(DOX)-耐藥乳腺*細(xì)胞(MCF-7/DOX),D-熒光素鉀鹽是ATP結(jié)合盒轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(ABCtransporters)的底物14,。ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白在細(xì)胞內(nèi)負(fù)責(zé)物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn),,包括將某些物質(zhì)排出細(xì)胞外。研究發(fā)現(xiàn),,β-欖香烯(β-ELE)可以通過兩種方式影響D-熒光素鉀鹽在細(xì)胞內(nèi)的轉(zhuǎn)運(yùn),。一是減弱ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的功能,從而減少D-熒光素鉀鹽的外排,;二是下調(diào)ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的基因和蛋白表達(dá)量,,同樣減少D-熒光素鉀鹽的外排14,。在多藥耐藥中的作用:ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白與多藥耐藥(MDR)現(xiàn)象密切相關(guān)。在耐藥細(xì)胞中,,ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白過度表達(dá),,會(huì)將化療藥物等排出細(xì)胞外,降低藥物的療效,。而D-熒光素鉀鹽作為ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的底物,,其在細(xì)胞內(nèi)的轉(zhuǎn)運(yùn)情況可以反映ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的功能狀態(tài)。因此,,通過研究D-熒光素鉀鹽的轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制,,可以為理解和逆轉(zhuǎn)多藥耐藥提供線索14。開發(fā)具有光學(xué)可調(diào)基團(tuán)的新的穩(wěn)定近紅外染料平臺(tái),,結(jié)合染料篩選和合理的設(shè)計(jì)策略來消除錯(cuò)誤信號(hào),。吉林細(xì)胞核熒光染料
熒光開關(guān)在熒光探針、超分辨熒光成像及防偽等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用,。水溶熒光染料Fluor 680
一,、化學(xué)結(jié)構(gòu)不同的化學(xué)結(jié)構(gòu)會(huì)導(dǎo)致熒光染料具有不同的穩(wěn)定性。例如:含雜環(huán)結(jié)構(gòu)的熒光染料:一些研究表明,,含有苯并咪唑,、苯并噻唑和苯并惡唑等雜環(huán)芳香染料修飾的殼聚糖衍生物具有良好的熱穩(wěn)定性和抗紫外輻射性能2。這是因?yàn)殡s環(huán)結(jié)構(gòu)可能會(huì)影響染料的電子分布和分子間相互作用,,從而提高其穩(wěn)定性,。具有特定取代基的染料:五甲川菁熒光染料中位引入電子給體對(duì)氨基苯或?qū)αu基苯后,具有較高的光穩(wěn)定性9,。氨基降低了菁染料分子的激發(fā)態(tài)壽命,光穩(wěn)定性與激發(fā)態(tài)壽命成負(fù)相關(guān),。這說明特定的取代基可以改變?nèi)玖系墓夥€(wěn)定性,。二、制備方法制備方法也會(huì)對(duì)熒光染料的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響,。例如:濕磨法制備分散熒光染料色漿:以苯并吡喃類分散熒光染料和萘磺酸類陰離子分散劑為原料,,通過濕磨法制備分散熒光染料色漿。研究發(fā)現(xiàn),,隨研磨時(shí)間延長,,分散熒光染料色漿的粒徑和熒光強(qiáng)度均有所降低。但分散熒光桃紅BG染料色漿離心穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性較好,,更加適用于噴墨印花墨水的配制,。水溶熒光染料Fluor 680