香豆素-铜（Ⅱ）配合物基一氧化氮荧光探针及其活体荧光成像研究

刘建华; 伍玉林; 尚主业; 王月; 张程; 孟庆涛; 张志强

doi:10.12452/j.fxcsxb.241029494

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香豆素-铜（Ⅱ）配合物基一氧化氮荧光探针及其活体荧光成像研究

研究报告 | 更新时间：2025-07-10

- 香豆素-铜（Ⅱ）配合物基一氧化氮荧光探针及其活体荧光成像研究
- Coumarin-Copper（Ⅱ）-complex-based Fluorescent Probe for the Detection of NO and Its Application in in vivo Fluorescence Imaging
- 分析测试学报 2025年44卷第7期页码：1299-1306
- 作者机构：
  
  1.辽宁科技大学化学工程学院，辽宁鞍山 114051
  2.辽宁科技大学辽宁省功能材料重点实验室，辽宁鞍山 114051
  3.吉林医药学院药学院，吉林吉林 132013
- 作者简介：
  
  尚主业，博士，讲师，研究方向：荧光分子探针智能识别与生物成像领域研究，E-mail：shangzhuye@ustl.edu.cn
  孟庆涛，博士，教授，研究方向：生物及医用新材料方面的应用基础研究，E-mail：qtmeng@ustl.edu.cn
  张志强，博士，教授，研究方向：精细化学品、功能性有机化合物、荧光分子探针、过渡金属催化反应等，E-mail：zzq@ustl.edu.cn
- 基金信息：
  
  辽宁省教育厅面上项目(LJKMZ20220636);辽宁省教育厅青年项目(JYTQN2023246);辽宁科技大学省级重点实验室开放课题基金(2024KFKT-10)
- DOI：10.12452/j.fxcsxb.241029494
  中图分类号： O657.3;O614.12
- 收稿日期：2024-10-29，
  
  修回日期：2024-11-30，
  
  录用日期：2024-12-17，
  
  纸质出版日期：2025-07-15
- 稿件说明：
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刘建华,伍玉林,尚主业,王月,张程,孟庆涛,张志强.香豆素-铜（Ⅱ）配合物基一氧化氮荧光探针及其活体荧光成像研究[J].分析测试学报,2025,44(07):1299-1306.

LIU Jian-hua,WU Yu-lin,SHANG Zhu-ye,WANG Yue,ZHANG Cheng,MENG Qing-tao,ZHANG Zhi-qiang.Coumarin-Copper（Ⅱ）-complex-based Fluorescent Probe for the Detection of NO and Its Application in in vivo Fluorescence Imaging[J].Journal of Instrumental Analysis,2025,44(07):1299-1306.
刘建华,伍玉林,尚主业,王月,张程,孟庆涛,张志强.香豆素-铜（Ⅱ）配合物基一氧化氮荧光探针及其活体荧光成像研究[J].分析测试学报,2025,44(07):1299-1306. DOI： 10.12452/j.fxcsxb.241029494.

LIU Jian-hua,WU Yu-lin,SHANG Zhu-ye,WANG Yue,ZHANG Cheng,MENG Qing-tao,ZHANG Zhi-qiang.Coumarin-Copper（Ⅱ）-complex-based Fluorescent Probe for the Detection of NO and Its Application in in vivo Fluorescence Imaging[J].Journal of Instrumental Analysis,2025,44(07):1299-1306. DOI： 10.12452/j.fxcsxb.241029494.

摘要

该文开发了一种基于香豆素-铜（Ⅱ）配合物的新型荧光探针

YCY

-Cu

。在Cu

存在的条件下，基于香豆素的配体

YCY

能够特异性地与Cu

发生1∶1配位生成配合物

YCY

-Cu

。由于Cu

的顺磁特性，导致配体

YCY

的绿色荧光发生猝灭。而荧光探针

YCY

-Cu

与NO作用后，NO将顺磁性的Cu

还原为抗磁性的Cu

并从配合物中解离释放，同时生成强荧光发射的N-亚硝基类化合物（

YCY

-NO），进而实现对NO的特异性识别。通过Job’s分析法、高分辨率质谱（HRMS）和光谱滴定分析证实了荧光探针

YCY

-Cu

的结构及其对NO的识别机制。探针

YCY

-Cu

具有高选择性和灵敏度（检出限为97.3 nmol/L）、广泛的pH值应用范围（3.5~11.5）以及低细胞毒性等优点，并成功应用于细胞及活体动物体内NO的荧光成像研究。

Abstract

Nitric oxide （NO） is one of three major signaling molecules，which involved in a great amount of physiological and pathological processes in biological systems. In addition，more and more evidences indicate that NO levels are closely related to several human health. Therefore，it is vital to develop a convenient and reliable method for NO detection in biological systems. In this paper，a new coumarin-Cu（Ⅱ） complex-based fluorescent probe

YCY

-Cu

was successfully developed. In the presence of Cu

，coumarin-based ligand

YCY

can specifically perform 1∶1 coordination with Cu

to generate probe

YCY

-Cu

. The strong green fluorescence of ligand

YCY

was quenched due to the paramagnetism of Cu

. When NO was recognized by fluorescent

probe

YCY

-Cu

，the paramagnetic Cu

was reduced to the diamagnetic Cu

and released from the complex，and the strong fluorescent emitting N-nitroso compound （

YCY

-NO） are generated to achieve the specific recognition of NO. The structure of the fluorescent probe

YCY

-Cu

and the recognition mechanism toward NO were confirmed by Job's analysis，high-resolution mass spectrometry （HRMS） and spectral titration analysis. The probe

YCY

-Cu

has the advantages of high selectivity and sensitivity （LOD=97.3 nmol/L），wide range of pH applications （3.5-11.5） and low cytotoxicity. Most importantly，the probe has been successfully applied to the fluorescence imaging of NO in living cells and animals.

关键词

Keywords

references

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