基于喹啉-丙二腈的AIE比率型荧光探针QM-NP：高选择性检测ONOO?及其生物成像应用

《Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy》：AIE functionality ratiometric fluorescent probe based on quinoline-malononitrile for detection of ONOO? and its application in bioimaging

本文推荐一种新型聚集诱导发光（AIE）比率型荧光探针QM-NP，以喹啉-丙二腈为发光核心，芳基硼酸酯为ONOO?特异性识别基团。该探针在5秒内实现630 nm（红）至540 nm（绿）的比率型荧光转换，对ONOO?的检测限达1.96 μM，且能规避ROS/RNS干扰，成功应用于活细胞和斑马鱼中ONOO?的实时成像，为研究其生理病理机制提供新工具。

　　

Highlight

过氧亚硝酸盐（ONOO^?）作为高活性内源性活性氧物种（ROS），在生理和病理过程中扮演关键角色。本研究开发的新型AIE荧光探针QM-NP，通过喹啉-丙二腈（QM）发光团与芳基硼酸酯识别基团的协同作用，实现了对ONOO^?的超快响应（<10秒）和比率型荧光信号转换（红→绿），其检测限低至1.96 μM，且能区分其他ROS/RNS干扰，为活体成像提供高特异性工具。

Materials and apparatus

实验所用有机试剂与设备详见补充信息。探针QM-NP的储备液（1.0 mM）以DMSO配制，ONOO^?溶液（2 mM）通过NaNO₂/HCl/H₂O₂在碱性条件下反应生成，并于0°C保存。

AIE effect

在DMSO/H₂O混合体系中，当水含量（f_w）超过40%时，QM-NP（20 μM）在365 nm紫外光下呈现显著红色荧光增强，证实其聚集诱导发光（AIE）特性。该特性使其在生物高水环境中保持稳定发光，适用于复杂生理环境检测。

Conclusion

QM-NP凭借喹啉-丙二腈骨架的AIE特性与硼酸酯基团的高选择性，成为迄今报道最灵敏的ONOO^?比率型探针之一。其在活细胞和斑马鱼中的成功应用，为研究ONOO^?相关炎症、神经病变等疾病机制开辟了新途径。