新型Fe3+荧光探针及其生物成像研究

doi:10.6023/cjoc201709017

有机化学 ›› 2018, Vol. 38 ›› Issue (3): 636-641.DOI: 10.6023/cjoc201709017 上一篇下一篇

所属专题：荧光探针-生物传感合辑；有机超分子化学合辑

研究论文

新型Fe³⁺荧光探针及其生物成像研究

杨美盼^a,b, 苏娜^c, 李玉香^a,b, 王莉^a,b, 马利锋^a,b, 张媛^a,b, 李靖^a,b, 杨秉勤^c, 康龙丽^a,b

a 高原相关疾病分子遗传机制与干预研究重点实验室西藏民族大学咸阳 712082;
b 高原环境与疾病相关基因研究重点实验室西藏民族大学咸阳 712082;
c 合成与天然功能分子化学教育部重点实验室西北大学西安 710127

收稿日期:2017-09-11 修回日期:2017-11-24 发布日期:2017-12-01
通讯作者: 杨美盼,E-mail:ymp1111@126.com E-mail:ymp1111@126.com
基金资助:
西藏自治区自然科学基金（（No.XZ2017ZGR-61）和西藏民族大学"青年学人培育计划"（No.17MDQP03）资助项目.

A New Fluorescent Probe for Fe³⁺ and Its Application to Bioimaging

Yang Meipan^a,b, Su Na^c, Li Yuxiang^a,b, Wang Li^a,b, Ma Lifeng^a,b, Zhang Yuan^a,b, Li Jing^a,b, Yang Bingqin^c, Kang Longli^a,b

a Key Laboratory for Molecular Genetic Mechanisms and Intervention Research on High Altitude Disease, Xizang Minzu University, Xianyang 712082;
b Key Laboratory of High Altitude Environment and Gene Related to Disease, Xizang Minzu University, Xianyang 712082;
c Key Laboratory for Synthetic and Natural Functional Molecule Chemistry of Ministry of Education, Northwest University, Xi'an 710127

Received:2017-09-11 Revised:2017-11-24 Published:2017-12-01
Contact: 10.6023/cjoc201709017 E-mail:ymp1111@126.com
Supported by:
Project supported by the Natural Science Foundation of Xizang (Tibet) Autonomous Region (No. XZ2017ZGR-61) and "The Training Plan for the Youth" Support Program of Xizang Minzu University (No. 17MDQP03).

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1. 新型Fe³⁺荧光探针及其生物成像研究.PDF(450KB)

摘要/Abstract

以罗丹明为基础合成、表征了一种"turn-on"型荧光探针.该探针对Fe³⁺表现出很高的选择性和灵敏性.将Fe³⁺加入到探针中，溶液的紫外吸收值和荧光强度都有很明显的变化，同时伴随着肉眼可见的溶液颜色改变.研究发现，探针与Fe³⁺按照1：1进行络合，引起了探针内酰胺环的打开，进而吸收值和荧光强度值发生变化.研究表明，在有其他共存离子存在下，该探针仍然可以有效检测Fe³⁺.细胞实验发现，探针可以穿过细胞膜，在细胞内与Fe³⁺作用，同时也可检测小鼠体内Fe³⁺，呈现出很好的荧光成像效果.

关键词: 荧光探针, Fe³⁺, 光谱性质, 机理, 细胞和小鼠

A turn-on probe, which exhibited highly selective and sensitive signaling behaviors toward Fe³⁺ over other common metal ions, has been synthesized and confirmed by ¹H NMR, ¹³C NMR, IR and MS. The addition of Fe³⁺ to the solution of probe induced a remarkable UV-Vis and fluorescence enhancement along with obvious color change detected by the naked eye. The reaction mechanism was also investigated and proposed as that the probe complexed Fe³⁺ via a 1:1 binding mode, and the subsequent complexation caused the ring-opening of the rhodamine spirolactam and thereby the changes of absorbance and fluorescence. These remarkable properties may allow Fe³⁺ to be detected directly in the presence of the other examined competing metal ions. Then, cells experiments showed that the probe could permeate through cell membranes and react to Fe³⁺ within living cells. Additionally, the probe was further used for detecting Fe³⁺ ions in living mouse which exhibited excellent fluorescence imaging.

Key words: fluorescent probe, Fe³⁺, spectral properties, mechanism, cells and mouse

引用此文

杨美盼, 苏娜, 李玉香, 王莉, 马利锋, 张媛, 李靖, 杨秉勤, 康龙丽. 新型Fe³⁺荧光探针及其生物成像研究[J]. 有机化学, 2018, 38(3): 636-641.

Yang Meipan, Su Na, Li Yuxiang, Wang Li, Ma Lifeng, Zhang Yuan, Li Jing, Yang Bingqin, Kang Longli. A New Fluorescent Probe for Fe³⁺ and Its Application to Bioimaging[J]. Chin. J. Org. Chem., 2018, 38(3): 636-641.

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