细胞及活体内焦磷酸根和次氯酸根阴离子的荧光成像研究与应用

The cyanine-based near infrared fluorescence probes for detection of pyrophosphate and hypochlorite were described, because the cyanine dey has good water solubility and its emission wavelength is in the near infrared region. The designe and synthesis of flourescence probes base on the strong bonding action between metal complexes and aions, or the deprotection and oxidation reactions. The method applied in living cells and in vivo imaging was established with high sensitivity and selectivity. The research will reveal close relationships between the two anions and physiological or pathological process, and it will provide a new method or technology for the early diagnosis of major diseases.

本项目基于花菁优良的水溶性和发射波长位于近红外区的特点，利用金属配合物对无机阴离子强键合能力，通过合理设计引入空间位置可调的双特异性金属配合物识别位点，或依据有机特异性氧化反应和脱保护反应，合成焦磷酸根和次氯酸根阴离子近红外的特异性识别荧光探针。建立高选择性、高灵敏度检测阴离子的新方法并将其应用于细胞及活体内可视化成像，探索细胞及活体内这两种阴离子浓度水平与生理、病理过程的密切关系，以期为与其相关的重大疾病早期诊断提供新方法、新技术。

阴离子和高活性小分子是与重大疾病相关的细胞及活体组织内难检的活性物种，设计与合成能够选择性识别阴离子和高活性小分子并能显示其识别过程的荧光探针成为研究的热点。本项目以细胞及活体内重要阴离子和含硒活性小分子检测方法的构建为切入点，开展了重要的阴离子碘离子（-I）、高活性含硒化合物（Sec，H2Se）的荧光可视化分析方法的研究。基于含C-Br键、Se-N键，S-S键为开关调控和特异性报告基团，发展了一系列高灵敏、高选择性的荧光探针，实现了瞬时原位、靶向细胞器的重要活性小分子的检测及成像分析。利用设计合成的荧光探针，实现了活细胞内碘离子的荧光成像；研究了常氧和乏氧条件下肿瘤细胞氧化还原动态变化，阐述了硒醇、硒化氢的非氧化胁迫抑癌机制；研究了抗癌药物靶向癌细胞的释放及荧光示踪。