综述：BODIPY染料的硫族元素合成与新兴应用及硫化合物检测

这篇综述系统阐述了BODIPY（氟硼二吡咯）染料通过硫族元素（硫、硒、碲）功能化修饰的策略及其在化学传感（如ROS/RNS检测）、生物成像（bioimaging）和光动力疗法（PDT）等领域的突破性应用，特别强调了其在硫化合物检测中的高灵敏度（turn-on荧光系统）和结构可调性（SNAr/SEAr反应位点）。

　　

ABSTRACT

BODIPY染料凭借其高荧光量子产率、光稳定性和结构可调性，成为荧光标记领域的明星分子。近年来，通过在其骨架中引入硫族元素（硒、硫、碲），显著拓展了其在电子特性调控方面的潜力。这类修饰不仅改变了染料的氧化还原行为，还赋予其对细胞微环境的动态响应能力，使其在超氧阴离子（O₂^-）、次氯酸（HClO）等活性物种检测中展现出独特优势。

Introduction

荧光有机探针在生物成像和化学传感中的核心地位无可争议。BODIPY作为异环结构的代表，其1,3,5,7位点的亲核反应活性与2,6位点的亲电特性（通过S_NAr/S_EAr反应）为精准修饰提供了可能。特别值得注意的是，硫族元素的引入通过重原子效应（heavy atom effect）显著增强了系间窜越（ISC）效率，这为光动力疗法中的单线态氧（¹O₂）生成提供了新思路。

SELENIUM-FUNCTIONALIZED BODIPY

硒化BODIPY（如BOD-Se 10）对过氧亚硝酸盐（ONOO^-）的检测灵敏度可达纳摩尔级别。硒原子的高极性使其能通过Se=O键的可逆氧化实现荧光开关效应，这一特性被成功应用于炎症模型中ROS的实时成像。

Sulfur-functionalized bodipy

含硫BODIPY 107与Hg²⁺的特异性结合导致荧光猝灭，其检测限低至10^-8 M。更巧妙的是，硫醚基团在次氯酸作用下可转化为亚砜，引发荧光红移，这一现象被用于活细胞内HClO的动态追踪。

Tellurium- functionalized BODIPYs

碲吩修饰的BODIPY在质谱流式细胞术（mass cytometry）中表现出色。碲的重原子效应使三重态产率提升3倍，同时其稳定同位素（如¹³⁰Te）为多参数检测提供了原子编码标签。

Uses of BODIPY for detection of sulfur compounds

针对生物硫醇（如谷胱甘肽GSH）的检测，BODIPY探针通过迈克尔加成反应实现荧光恢复。其中，8-位丙烯酸酯修饰的衍生物对GSH的响应时间仅需90秒，远快于传统探针。

Summary and outlook

未来研究将聚焦于近红外区（650-900 nm）硫族BODIPY的开发，以解决组织穿透深度问题。而双功能探针（如同时检测H₂S和pH值）的设计，或将推动其在肿瘤微环境监测中的应用。