有机化学 ›› 2022, Vol. 42 ›› Issue (6): 1687-1693.DOI: 10.6023/cjoc202112012 上一篇 下一篇
研究论文
收稿日期:
2021-12-06
修回日期:
2022-02-17
发布日期:
2022-03-21
通讯作者:
林伟英
基金资助:
Hongmei Zhou, Yonghe Tang, Huixu Lu, Qian Zhang, Weiying Lin()
Received:
2021-12-06
Revised:
2022-02-17
Published:
2022-03-21
Contact:
Weiying Lin
Supported by:
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线粒体功能障碍与阿尔茨海默病(AD)、高血压、糖尿病和神经退化性疾病等严重疾病密切相关, 开发可高度靶向线粒体的荧光染料对于研究线粒体的生理功能至关重要. 但市场上的线粒体染料斯托克斯位移很小, 容易受到自吸收效应的影响. 基于线粒体膜电位的特性设计了一种线粒体靶向染料, 命名为Mito-ql. 染料Mito-ql具有优异的光学特性, 例如大斯托克斯位移(约165 nm)良好的化学和光稳定性以及低细胞毒性. 此外, 细胞成像实验表明, 染料Mito-ql具有优异的线粒体定位能力, 不受线粒体膜电位变化的影响.
周红梅, 唐永和, 卢辉旭, 张倩, 林伟英. 一种具有大斯托克斯位移和高光学稳定性的线粒体靶向近红外染料及其细胞成像应用[J]. 有机化学, 2022, 42(6): 1687-1693.
Hongmei Zhou, Yonghe Tang, Huixu Lu, Qian Zhang, Weiying Lin. A High Photostability Mitochondrial Targeted Near-Infrared Dye with Large Stokes Shift and Cell Imaging Application[J]. Chinese Journal of Organic Chemistry, 2022, 42(6): 1687-1693.
Solvent | ε/(mol•L–1•cm–1) | λb/λa | Δλs/nm | ΦFl/% |
---|---|---|---|---|
Toluene | 4.32×104 | 542/669 | 127 | 3.09 |
1,4-Dioxane | 4.42×104 | 532/661 | 129 | 1.28 |
Acetic acid | 4.84×104 | 545/696 | 151 | 19.56 |
EtOH | 4.95×104 | 545/700 | 165 | 20.22 |
Acetone | 4.69×104 | 542/712 | 170 | 7.96 |
DMSO | 4.34×104 | 549/721 | 172 | 13.77 |
PBS | 2.75×104 | 525/703 | 178 | 0.25 |
Solvent | ε/(mol•L–1•cm–1) | λb/λa | Δλs/nm | ΦFl/% |
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Toluene | 4.32×104 | 542/669 | 127 | 3.09 |
1,4-Dioxane | 4.42×104 | 532/661 | 129 | 1.28 |
Acetic acid | 4.84×104 | 545/696 | 151 | 19.56 |
EtOH | 4.95×104 | 545/700 | 165 | 20.22 |
Acetone | 4.69×104 | 542/712 | 170 | 7.96 |
DMSO | 4.34×104 | 549/721 | 172 | 13.77 |
PBS | 2.75×104 | 525/703 | 178 | 0.25 |
[1] |
Finkel, T. Nature 2006, 444, 151.
doi: 10.1038/444151a |
[2] |
Murfin, L. C.; Weber, M.; Park, S. J.; Kim, W. T.; Lopez-Alled, C. M.; McMullin, C. L.; Pradaux-Caggiano, F.; Lyall, C. L.; Kociok- Kohn, G.; Wenk, J.; Bull, S. D.; Yoon, J.; Kim, H. M.; James, T. D.; Lewis, S. E. J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 19389.
doi: 10.1021/jacs.9b09813 pmid: 31773957 |
[3] |
Park, S. H.; Shin, I.; Kim, Y. H. Anal. Chem. 2020, 92, 12116.
doi: 10.1021/acs.analchem.0c02658 |
[4] |
Magi, S.; Piccirillo, S.; Preziuso, A.; Amoroso, S.; Lariccia, V. Cell Calcium 2020, 86, 102162.
doi: 10.1016/j.ceca.2020.102162 |
[5] |
Nakamura, Y.; Park, J. H.; Hayakawa, K. Exp. Neurol. 2020, 324, 113114.
doi: 10.1016/j.expneurol.2019.113114 |
[6] |
Scantland, S.; Tessaro, I.; Macabelli, C. H.; Macaulay, A. D.; Cagnone, G.; Fournier, E.; Luciano, A. M.; Robert, C. Biol. Reprod. 2014, 91, 75.
doi: 10.1095/biolreprod.114.120931 pmid: 25078684 |
[7] |
Zhang, Y.; Cui, P.; Li, Y.; Feng, G.; Tong, M.; Guo, L.; Li, T.; Liu, L.; Li, W.; Zhou, Q. FASEB J. 2018, 32, 1891.
doi: 10.1096/fj.201700626RR pmid: 29222327 |
[8] |
Li, J.; Wu, D. D.; Zhang, J. X.; Wang, J.; Ma, J. J.; Hu, X.; Dong, W. G. World J. Gastroenterol. 2018, 24, 1901.
doi: 10.3748/wjg.v24.i17.1901 |
[9] |
Druck, T.; Cheung, D. G.; Park, D.; Trapasso, F.; Pichiorri, F.; Gaspari, M.; Palumbo, T.; Aqeilan, R. I.; Gaudio, E.; Okumura, H.; Iuliano, R.; Raso, C.; Green, K.; Huebner, K.; Croce, C. M. Cell Death Dis. 2019, 10, 1.
doi: 10.1038/s41419-018-1236-z |
[10] |
Gorman, G. S.; Chinnery, P. F.; DiMauro, S.; Hirano, M.; Koga, Y.; McFarland, R.; Suomalainen, A.; Thorburn, D. R.; Zeviani, M.; Turnbull, D. M. Nat. Rev. Dis. Primers 2016, 2, 1.
|
[11] |
Singhal, N. K.; Alkhayer, K.; Shelestak, J.; Clements, R.; Freeman, E.; McDonough, J. Mol. Neurobiol. 2018, 55, 8051.
doi: 10.1007/s12035-018-0971-6 pmid: 29498007 |
[12] |
Kawamata, H.; Manfredi, G. Mech. Ageing Dev. 2010, 131, 517.
doi: 10.1016/j.mad.2010.05.003 pmid: 20493207 |
[13] |
Malhi, S. S.; Murthy, R. S. R. Expert Opin. Drug Delivery 2012, 9, 909.
doi: 10.1517/17425247.2012.694864 |
[14] |
Fan, L.; Zan, Q.; Wang, X. D.; Wang, S. H.; Zhang, Y. W.; Dong, W. J.; Shuang, S. M.; Dong, C. Chin. J. Chem. 2021, 39, 1303.
doi: 10.1002/cjoc.202000725 |
[15] |
Pokorn, J.; Kobilková, J.; Jandová, A.; Vrba, J. Prague Med. Rep. 2014, 115, 104.
doi: 10.14712/23362936.2014.41 |
[16] |
Missiroli, S.; Perrone, M.; Genovese, I.; Pinton, P.; Giorgi, C. EBioMedicine 2020, 59, 102943.
doi: 10.1016/j.ebiom.2020.102943 |
[17] |
Liu, M. J.; Ren, X. L.; Meng, X. W.; Li, H. B. Chin. J. Chem. 2021, 39, 473.
doi: 10.1002/cjoc.202000410 |
[18] |
He, L. W.; Yang, X. L.; Ren, M. G.; Kong, X. Q.; Liu, Y.; Lin, W. Y. Chem. Commun. 2016, 52, 9582.
doi: 10.1039/C6CC04254F |
[19] |
Zheng, K. B.; Lin, W. Y.; Tan, L. Org. Biomol. Chem. 2012, 10, 9683
doi: 10.1039/c2ob26956b |
[20] |
Stephens, D. J.; Allan, V. J. Science 2003, 300, 82.
pmid: 12677057 |
[21] |
Sang, R.-Y.; Xu, X.-P.; Wang, Q.; Fan, Q.-L.; Huang, W. Acta Chim. Sinica 2020, 78, 901. (in Chinese)
doi: 10.6023/A20050190 |
( 桑若愚, 许兴鹏, 王其, 范曲立, 黄维, 化学学报, 2020, 78, 901.)
doi: 10.6023/A20050190 |
|
[22] |
Yue, Y.; Huo, F.; Ning, P.; Zhang, Y.; Chao, J.; Meng, X.; Yin, C. J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 3181.
doi: 10.1021/jacs.6b12845 |
[23] |
Dong, B.; Song, X.; Kong, X.; Wang, C.; Tang, Y. H.; Liu, Y.; Lin, W. Y. Adv. Mater. 2016, 39, 8755.
|
[24] |
Gujrati, V.; Mishra, A.; Ntziachristos, V. Chem. Commun. 2017, 53, 4653.
doi: 10.1039/C6CC09421J |
[25] |
Hua, C.; Dong, B.; Tang, Y.; Lin, W. Acc. Chem. Res. 2017, 50, 1410.
doi: 10.1021/acs.accounts.7b00087 |
[26] |
Koide, Y.; Urano, Y.; Kenmoku, S.; Kojima, H.; Nagano, T. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 10324.
doi: 10.1021/ja073220m |
[27] |
Cheng, D.; Pan, Y.; Wang, L.; Zeng, Z.; Yuan, L.; Zhang, X.; Chang, Y. J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 285.
doi: 10.1021/jacs.6b10508 pmid: 27996249 |
[28] |
Zheng, X.; Xu, L. Chem. Inform. 2016, 52, 1094.
|
[29] |
Yang, Z.-G.; Xiong, J.; Zhang, W.; Li, W.; Pan, W.-H.; Zhang, J.-G.; Gu, Z.-Y.; Huang, M.-N.; Qu, J.-L. Acta Chim. Sinica 2020, 78, 130. (in Chinese)
doi: 10.6023/A19100374 |
( 杨志刚, 熊佳, 张炜, 李文, 潘文慧, 张建国, 顾振宇, 黄美娜, 屈军乐, 化学学报. 2020, 78, 130.)
doi: 10.6023/A19100374 |
|
[30] |
Minamikawa, T.; Sriratana, A.; Williams, D. A.; Bowser, D. N.; Hill, J. S.; Nagley, P. J. Am. Chem. Soc. 1999, 112, 2419.
doi: 10.1021/ja00162a053 |
[31] |
Wang, J. L.; Lin, W. Y. Biomaterials 2013, 34, 7429.
doi: 10.1016/j.biomaterials.2013.06.013 |
[32] |
Gopika, G. S.; HariPrasad, P. M.; Lekshmi, A. G.; Lekshmypriya, S.; Sreesaila, S.; Arunima, C.; Kumar, M. S.; Anil, A.; Sreekumar, A.; Pilla, Z. S. Mater. Today: Proc. 2021, 46, 3102.
|
[33] |
Shindy. H. A. Dyes Pigm. 2017, 145, 505.
doi: 10.1016/j.dyepig.2017.06.029 |
[34] |
He, L.; Yang, X.; Xu, K.; Kong, X.; Lin, W. Chem. Sci. 2017, 8, 6257.
doi: 10.1039/C7SC00423K |
[35] |
Li, X.; Long, C.; Cui, Y.; Tao, F. R.; Yu, X.; Lin, W. ACS Sens. 2021, 6, 1595.
doi: 10.1021/acssensors.0c02677 |
[36] |
Li, K.; Li, L. L.; Zhou, Q.; Yu, K. K.; Kim, J. S.; Yu, X. Q. Coord. Chem. Rev. 2019, 388, 310.
doi: 10.1016/j.ccr.2019.03.001 |
[37] |
Bionda, C.; Portoukalian, J.; Schmitt, D. Biochem. J. 2004, 382, 527.
pmid: 15144238 |
[38] |
Aliaga, M. E.; Gazitua, M.; Rojas-Bolaños, A.; Fuentes-Estrada, M.; Durango, D.; GarcíaBeltrán, O. Spectrochim. Acta, Part A 2020, 224, 117372.
|
[39] |
Xiang, M.; Huang, H.; Liu, X.; Tong, Z.; Zhang, C.; Wang, F.; Yu, R.; Jiang, J. Anal. Chem. 2019, 91, 5489.
doi: 10.1021/acs.analchem.9b00383 |
[1] | 马翠云, 罗海澜, 张福华, 郭丹, 陈树兴, 王飞. 3-Pyrrolyl BODIPY的绿色生物合成、光物理性质及应用研究[J]. 有机化学, 2024, 44(1): 216-223. |
[2] | 赵小龙, 郭亮武, 李宇晴, 冉启元, 吴会慧, 张祯, 苏瀛鹏, 周鹏鑫, 燕娜. 大Stokes位移的近红外氟硼二吡咯(BODIPY)荧光探针应用于生物体中Na2S2O4的检测[J]. 有机化学, 2023, 43(7): 2484-2491. |
[3] | 李宜芳, 王耀, 牛华伟, 陈秀金, 李兆周, 王永国. 线粒体靶向的二氧化硫荧光探针研究进展[J]. 有机化学, 2023, 43(6): 1952-1962. |
[4] | 杨雅馨, 陈琳, 胡晓玲, 钟克利, 李世迪, 燕小梅, 张璟琳, 汤立军. 一种点亮型硫化氢荧光探针的合成及其在红酒和细胞中的应用[J]. 有机化学, 2023, 43(1): 308-312. |
[5] | 刘斌凯, 滕坤旭, 牛丽亚, 杨清正. 氟硼二吡咯(BODIPY)荧光染料的合成研究进展[J]. 有机化学, 2022, 42(5): 1265-1285. |
[6] | 项雯晖, 张磊, 支旭, 钱鹰. 吩噻嗪-荧光蛋白生色团类似物的合成、S原子促进的光动力治疗及双光子荧光成像[J]. 有机化学, 2021, 41(9): 3578-3584. |
[7] | 李芳, 唐永和, 郭锐, 林伟英. 高灵敏线粒体靶向近红外二氧化硫荧光探针的开发及细胞、小鼠成像研究[J]. 有机化学, 2021, 41(3): 1108-1116. |
[8] | 马素芳, 余强, 陆利, 李丽红, 刘文, 武志芳, 李思进. 亚铁离子荧光探针的研究进展[J]. 有机化学, 2021, 41(1): 229-240. |
[9] | 李娇娇, 班立夫, 汤立军. 线粒体靶向过氧化氢荧光探针的研究进展[J]. 有机化学, 2021, 41(1): 241-249. |
[10] | 张燕, 王芸芸, 赵雨珣, 张成龙, 谷文, 王忠龙, 朱永强, 王石发. 樟脑基缩氨基硫脲衍生物通过活性氧(ROS)介导的线粒体途径诱导人乳腺癌细胞的G2期阻滞和凋亡[J]. 有机化学, 2020, 40(8): 2374-2386. |
[11] | 王凌锋, 钱鹰. 近红外I区喹啉-氟硼二吡咯荧光染料的合成及其在溶酶体内的荧光成像[J]. 有机化学, 2020, 40(5): 1246-1250. |
[12] | 张淼, 刘凡, 柯希骏, 陈思, 鄢国平, 张桥, 梁淑彩, 王玉芳, 蒋灿. 含罗丹明B基团的聚天冬酰胺荧光成像探针研究[J]. 有机化学, 2020, 40(4): 938-943. |
[13] | 周佳, 刘璐, 钟成, 傅杨, 宋智彬, 彭以元. 6-甲氧基喹唑啉酮-吡啶二氟硼染料的合成及发光性能研究[J]. 有机化学, 2019, 39(5): 1444-1449. |
[14] | 李慧芳, 冷鑫, 闫立润, 杨秉勤, 白银娟. 系列红色染料的合成、光学性质及在蛋白标记中的应用[J]. 有机化学, 2019, 39(3): 793-799. |
[15] | 矫春鹏, 刘媛媛, 路文娟, 张平平, 王延风. 检测活性氮/活性氧的分子荧光探针[J]. 有机化学, 2019, 39(3): 591-616. |
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