发色团-喹啉-丙二腈(喹啉腈,QM,图1)是近年出现的一种新型AIE结构单元,具有红外到近红外(NIR)发射、高亮度、良好的光稳定性和生物相容性等显著特征, 可作为发展荧光标记和荧光探针的理想染料母体。
QM为解决在疾病诊断和生物学研究中由于聚集淬灭(ACQ)引起的问题提供了很多有益思路, 例如QM-FN-SO3用于阿耳茨海默症的早期诊断, 它对Aβ(β-淀粉样蛋白)斑块具有显著的结合能力和BBB穿透性能,且具有在近红外可激活的AIE发射波长和优异的光稳定性[1]。
来看看近期QM又有哪些新的应用?自噬在疾病的物理发展和发病机制中至关重要,但监测自噬仍然受到实时性和特异性差的限制。
QM-GFTN是在喹啉腈衍生物QM-COOH中,引入自噬通路下游关键蛋白酶Atg4B的水溶性底物氨基酸链,形成的酶激活型AIE自噬检测探针(图2)。
QM-GFTN对Atg4B表现出优异的选择性,并能够响应其在溶液和活细胞中的活性,从而有效地区分自噬活性和自噬非活性状态,与传统方法相比大大缩短了检测时间。细胞荧光成像和自噬抑制剂研究表明,QM-GFTN被Atg4B特异性切割,并排除了其自聚集的可能性。通过将Atg4B可裂解肽移植到AIE荧光团,基于肽的探针可以在保证高特异性的情况下实时显示Atg4B活性,这是检测各种自噬细胞、动物组织甚至人类病理组织中自噬过程的重大突破[2]。
胰腺癌(PC)是最具破坏性的恶性肿瘤之一。然而,用于PC早期临床诊断的荧光探针在准确性和穿透性方面经常遇到困难。
QM–HSP–CPP(图4)探针由喹啉腈衍生物QM–COOH、CTSE触发的疏水肽(HSP)和亲水生物相容性细胞穿透肽(CPP)组成;通过监测特异性过表达酶组织蛋白酶E(CTSE),实现胰腺癌的可视化荧光诊断。
CPP单元可以很好地调节分子分散特性、赋予高信噪比,并克服传统AIE探针的不良靶向选择性。CPP还可以确保细胞/组织穿透能力,从而允许现场监测PC细胞、组织和活体动物模型中的内源性CTSE。当QM–HSP–CPP探针被CTSE特异性切割时,它可以在原位产生具有高特异性和长期跟踪能力的AIE信号,并成功实现对人PC切片的术中诊断,在异位裸小鼠模型中跟踪PC(图5)[3]。
吸收波长:420 nm 发射波长:520 nm
授权专利:ZL201410512468.9
外观:橙黄色固体
吸收波长:420 nm 发射波长:520 nm
授权专利:ZL201210199278.7; ZL201410512468.9
外观:橙黄色固体