今天给大家分享一篇硝基还原酶NTR激活的近红外探针。本文的通讯作者是山东第一医科大学的Shen Shi-Li教授和Cao Xiao-Qun教授。

      在本文中作者通过扩展罗丹明荧光团的 π 共轭系统，合成了两种 NTR 可激活的近红外探针（ZY-1 和 ZY-2）。当与 NTR {attr}3204{/attr}时，硝基被特异性地还原为氨基，探针相应地发出近红外荧光。

      如下图合成得到目标化合物：

      首先，作者比较了 ZY-1 和 ZY-2 在 PBS中的性能，加入NTR后，740 nm处的荧光强度分别增加了0.6倍和32倍，其中ZY-2表现出更高的灵敏度。

      在最佳反应条件下，我们研究了 ZY-2 对不同剂量 NTR 的荧光响应。随着 NTR 的加入，740 nm 处的荧光强度逐渐增加。此外，I740 与 NTR 浓度在 0-0.3 μg/mL 范围内具有良好的线性关系，经计算，检测限为 1.09 ng/mL。因此，探针在酶促反应中表现出高灵敏度。ZY-2 与 NTR 反应的荧光强度快速增加并在 30 min 内达到稳定。在抗干扰实验中也取得了很好的性能。

      作者通过监测活细胞中的 NTR 评估了 ZY-2 对缺氧状态进行成像的能力。从图中可以看出，在常氧细胞中有相当弱的荧光。在缺氧细胞中收集到明亮的荧光信号，并且信号随着O2浓度的降低而变强。

      共定位实验表明，ZY-2 的荧光分布与 HeLa 细胞中的 Mito Green 的荧光分布很好地重叠，Pearson 系数为 0.81。因此，ZY-2 能够靶向 HeLa 和 HepG2 细胞中的线粒体。

      最后为了进一步研究探针 ZY-2 在体内的适应性，使用HeLa 荷瘤小鼠模型。实验中，将ZY-2瘤内注射到小鼠肿瘤中。如图所示，注射 20 min 后观察到中等荧光，表明 ZY-2 与 NTR 在肿瘤部位的反应非常快。荧光逐渐增强，在40 min观察到最强信号。之后，荧光强度随时间下降并在注射 6 h 后消失。如果小鼠用双香豆素预处理30 分钟，然后瘤内注射ZY-2，则肿瘤区域的荧光信号受到显着抑制。定量方法中更好地显示了抑制剂对荧光强度的影响。综上所述，ZY-2与NTR的相互作用确实导致了肿瘤荧光的变化，ZY-2适用于缺氧实体瘤中NTR的体内成像。

文章引用:DOI: 10.1016/j.snb.2021.131145