发光金属Salen配合物作为检测细胞内微黏度的荧光成像探针.PDFVIP

发光金属Salen配合物作为检测细胞内微黏度的荧光成像探针 尹昊琰, 唐娟 and 张俊龙 Citation: 中国科学 : 化学 47, 267 (2017 ); doi: 10.1360/N032016-00154 View online: /doi/10.1360/N032016-00154 View Table of Contents:/publisher/scp/journal/SSC/47/2 Published by the 《中国科学》杂志社 Articles you may be interested in 发光ZnSalen配合物在分子荧光成像中的应用进展 中国科学 : 化学 44, 191 (2014); 基于磺酸酯的荧光探针用于活细胞内过氧化氢的成像检测 中国科学B辑: 化学 39, 473 (2009); 聚集诱导发光分子在生物检测领域的应用 科学通报 55, 1206 (2010); 基于分子信标荧光增强速率检测活细胞内p21 mRNA表达 科学通报 52, 2482 (2007); 羧酸酯酶比率型双光子荧光探针的构建及生物成像研究 中国科学 : 化学 , ; ??引用格式：??尹昊琰,唐娟,张俊龙. 发光金属Salen配合物作为检测细胞内微黏度的荧光成像探针. 中国科学: 化学, 2017, 47: 267–276 Yin HY, Tang J, Zhang JL. Luminescent metal salen complex as intracellular microviscosity fluorescent sensor. Sci Sin Chim, 2017, 47: 267–276, doi: 10.1360/N032016-00154 ??2016?《中国科学》杂志社 发光金属Salen配合物作为检测细胞内微黏度的 荧光成像探针 尹昊琰,唐娟,张俊龙*? 北京分子科学国家实验室(筹);稀土材料化学及应用国家重点实验室;北京大学化学与分子工程学院,北京 100871 *通讯作者, E-mail: zhangjunlong@ 收稿日期: 2016-07-28;接受日期: 2016-11-16;网络版发表日期: 2016-12-27 国家重点基础研究发展计划(编号: 2015CB856301)和国家自然科学基金(编号:资助项目 摘要???????细胞内微黏度是描述细胞状态的重要物理参数,与物质转运和信号转导等一系列扩散控制的生理过 程密切相关. 构筑对细胞内微黏度响应灵敏的荧光探针是原位实时检测细胞状态的重要手段之一. 我们设计 含有D-π-A推拉电子结构N,N′-双水杨醛缩乙二胺类配体(N,N′-thiophene-3,4-bis-4′-(diethylamino)-salicylimine, Salen)的Zn2+和Al3+配合物,考察了其光物理性质,发现该类配合物具有对溶液黏度依赖的荧光增强性质. 同 时,相比于配合物ZnSalen, [AlSalen]+Cl?具有检测灵敏度高、荧光成像信号增强倍数高等优点. 利用激光扫 描共聚焦荧光成像和荧光寿命成像, [AlSalen]+Cl?同样表现出在培养温度降低或细胞自噬下的荧光增强和发 光寿命延长等变化,显示其作为检测细胞内微黏度荧光探针的潜在应用价值. 关键词???????发光金属配合物,荧光探针,细胞内微黏度,细胞成像,荧光寿命成像 1?? 引言 细胞内微黏度是表征细胞状态的重要物理参数, 与蛋白质等生物大分子的浓度呈正相关 , 对细胞内 的物质转运以及信号转导具有重要影响,并借此调控 膜蛋白的功能以及膜蛋白的代谢过程[1,2]. 因此,细胞 质基质的微黏度成为研究细胞病理学过程的重要指 标[3,4]. 发展活细胞内微黏度敏感的实时、原位监测手 段,特别是荧光成像技术,对细胞生物学的研究具有 重要意义. 设计对细胞内微黏度变化响应的荧光探针是实现 荧光成像检测的重要研究内容. 目前,这类探针主要 基于分子转子(molecular rotor)原理设计[5~7]. 这一类分 子具有以单键连接的D-π-A推拉电子结构,光激发后 会表现出平面型的定域激发态(local excitation, LE)和 扭曲型分子内电荷转移激发态(twisted intramolecular charge transfer, TICT) (图1(a)). 平面型的LE态主要通 过辐射跃迁弛豫回到基态,而扭曲的TICT态通过非辐 射跃迁弛豫回到基态. TICT激发态的结构受溶剂黏 度影响,大的溶剂黏度一方面阻碍扭曲的TICT态的形 成,另一方面稳定平面型LE激发态,因此溶剂黏度会 改变分子的荧光性质[8,9]. F?r