林偉英教授課題組在有機熒光探針的合成及其化學生物學應用上取得重要進展

在國家自然科學基金和教育部新世紀優秀人才計劃等課題的支持下，我校2003网站太阳集团林偉英教授課題組在有機熒光探針的合成及其化學生物學應用上取得了系列新進展。

林偉英教授課題組設計合成了一類新穎的近紅外熒光染料。該近紅外熒光染料被研究人員命名為長沙近紅外熒光染料(Changsha NIR Fluorophores)。這是首次利用長沙市名所命名的熒光染料。長沙近紅外熒光染料不僅保留了經典羅丹明染料通過“開-閉”環結構來調控熒光“開-關”的特點,而且具有最大吸收和發射波長都在近紅外區的優點。研究人員通過理論計算對長沙近紅外熒光染料的構-效關系進行了研究。在此基礎上，研究人員開發了新型HClO近紅外熒光探針，其被進一步應用于活動物中HClO的近紅外熒光成像。長沙近紅外熒光染料可為開發近紅外熒光探針和生物影像劑提供平台，有望在活體生物成像領域得到重要的應用（J. Am. Chem. Soc.2011, DOI: 10.1021/ja209292b）。

過氧化氫（H₂O₂）和一氧化氮（NO）是生物體内非常重要的兩種信号分子，二者之間有非常複雜的相互作用。林偉英教授課題組通過合理設計，合成了新穎的熒光探針分子FP-H₂O₂-NO。FP-H₂O₂-NO在細胞内與H₂O₂、NO和H₂O₂/NO作用後能産生三組不同的熒光信号。這個獨特的優點使FP-H₂O₂-NO可以作為一個強有力的分子工具來研究生物體中H₂O₂和NO的相互作用（J. Am. Chem. Soc.2011,DOI: 10.1021/ja2100577）。

鑒于熒光功能染料在熒光探針、熒光标記等領域的廣泛應用，而經典熒光染料的斯托克斯位移較小的問題，林偉英教授課題組設計合成了一類大準斯托克斯位移的香豆素-羅丹明熒光功能染料作為通過鍵能量傳遞（TBET）的平台,并在此基礎上構建了具有大準斯托克斯位移的的pH熒光探針（Angew. Chem. Int. Ed.2010,49, 375-379)。此外，林偉英教授課題組還合成了香豆素-卟啉-聯吡啶能量傳遞體系，揭示了钴離子與探針分子作用後降低卟啉部分的摩爾吸光系數而改變能量傳遞效率的能量調控機制，由此實現了對钴離子的比率測定（Adv. Funct. Mater.2008,18, 2366-2372.）。該論文被美國科學院院士Timothy Swager在評述期刊Synfacts作為研究亮點專題介紹(Synfacts2008,11, 1167-1167.）。