新型黄酮类近红外荧光探针TF-3NO2：高特异性检测生物体系H2S及其在阿尔茨海默病研究中的应用

本文推荐一种基于黄酮骨架的新型近红外(NIR)荧光探针TF-3NO2，其以硝基苯甲酸酯为识别基团，具有690 nm近红外发射波长、223 nm大斯托克斯位移及96 nM低检测限。该探针突破传统H2S探针易受硫醇干扰的局限，成功应用于细胞/活体成像，并能穿透血脑屏障区分APP/PS1转基因小鼠与野生型小鼠脑内H2S浓度差异，为阿尔茨海默病(AD)等疾病的机制研究提供新工具。

　　

Highlight

本研究通过将5-[4-(二甲氨基)苯基]噻吩基团引入色酮结构的2位，设计出新型黄酮类近红外(NIR)荧光团(TF)。以硝基苯甲酸酯为响应基团构建的TF-3NO₂探针，在H₂S作用下荧光强度显著增强17倍，展现出超高特异性（不受Cys/Hcy/GSH等硫醇干扰）、223 nm超大斯托克斯位移和690 nm近红外发射特性。

Section snippets

探针合成

通过Suzuki偶联合成关键中间体5-[4-(二甲氨基)苯基]噻吩-2-甲醛（详见补充材料Scheme S1），随后在碱性条件下与中间体2环化获得TF荧光团。TF与3-硝基苯甲酰氯或4-硝基苯甲酰氯反应，分别得到TF-3NO₂和TF-4NO₂探针，其结构经核磁共振(NMR)和高分辨质谱(HRMS)确证。

Conclusion

TF-3NO₂探针不仅能检测外源性/内源性H₂S（检测限达96 nM），还可动态监测APP/PS1转基因小鼠脑内H₂S水平变化。这种能穿透血脑屏障的NIR探针，为研究H₂S在神经退行性疾病中的作用机制提供了革命性工具。