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综述:1-氧代-1H-吩烯-2,3-二甲腈(OPD)衍生物的设计、荧光传感与生物活性研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月05日 来源:Bioorganic Chemistry 4.5
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本综述系统评述了1-氧代-1H-吩烯-2,3-二甲腈(OPD)衍生物的结构特性、光学性能及生物活性,重点探讨其在荧光传感(如金属离子、CN? 检测)、肿瘤诊疗一体化(如Bcl-2/Mcl-1抑制剂)领域的应用。作者团队揭示了OPD衍生物通过分子内电荷转移(ICT)机制实现长波长(600?nm)发射的特性,并论证其兼具抗癌活性(IC50 低至4.8?μM)与生物相容性优势,为开发新型诊疗探针提供了创新思路。
荧光传感
OPD衍生物凭借其独特的电子缺陷结构(含-CN和C=O基团)和核芳香氢亲核取代(SN
ArH
)特性,可高效构建系列荧光探针(化合物11–27)。这些探针通过特异性识别金属离子、硫醇类物质(如Cys/Hcy/GSH)及氰化物(CN?
),在生物传感领域展现出卓越的选择性和灵敏度。例如,某些OPD衍生物在含水介质中仍保持稳定荧光,其发射波长可延伸至595?nm,显著优于传统荧光素。
生物活性
OPD骨架经修饰后表现出显著抗癌效应,如化合物4和5对HeLa细胞的IC50
分别为4.8和12.6?μM。其作用机制涉及调控凋亡通路关键蛋白Bcl-2/Mcl-1,化合物28e更成为首个实现该靶点原位可视化的小分子探针。
成像与治疗
OPD衍生物兼具长波长发射(650–1700?nm)和两光子成像能力,能穿透深层组织并减少生物背景干扰。其刚性结构有效抑制非辐射衰变,使量子产率提升;电荷中性特性则促进细胞膜穿透。例如,化合物9在保持生物相容性的同时发射橙色荧光(595?nm),为诊疗一体化提供了理想载体。
结论
OPD衍生物通过模块化设计实现了荧光性能与生物活性的精准调控,在肿瘤早期诊断、靶向治疗及实时监测中展现出广阔前景。未来研究需进一步优化其药代动力学特性,推动临床转化应用。
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