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本报讯 众所周知，硫化氢（H2S）是一种有臭鸡蛋气味的有毒气体，但是它是继NO和CO之后发现的生命体系第三个气体信号分子。H2S通过参与调节神经信号传递、舒张血管平滑肌减轻高血压的作用，同时还具有抗氧化、抑制炎症、减轻缺氧损伤等保护机体的功能。对H2S的生理功能的研究在生命、化学和医药域越来越受到广泛关注，发展能对细胞和活体内H2S水平进行快速跟踪和检测的方法对该领域的研究具有至关重要的意义。作为生物和医学研究中进行分子和细胞水平跟踪的重要技术，荧光探针法具有灵敏度高、生物相容性好、便于操作等优点。自2011年以来，H2S荧光探针设计及其造影应用在国际学术界逐渐形成热潮，而加快探针的响应速度实现对H2S的实时监测、增强探针生理环境中对H2S响应的特异性和定量能力是目前H2S生理功能研究急需解决的问题。
最近，化学化工学院郭子建、何卫江等基于部花青类染料能被亲核试剂进攻的特性，利用H2S在生理环境中具有较强亲核进攻能力的特点，将香豆素与部花青结合构筑了一例高选择性的比例计量型H2S荧光探针CouMC。该探针在水溶液中探针能在30秒以内与选择性地对H2S响应，导致其发射光谱中652 nm处的荧光逐渐减弱的同时在510 nm左右的荧光逐渐增强，实现了对H2S的比例荧光响应，具备了对H2S的比例定量能力。同时588 nm吸收峰的强度显著降低，溶液颜色由深蓝色变为几乎无色。共聚焦造影研究表明该探针能够对活细胞中的H2S进行快速响应，并且具有线粒体靶向能力，实现了对外源培育诱导的线粒体H2S快速变化（80s）的跟踪造影，对研究线粒体中H2S的生理作用有重要意义。该成果被德国应用化学Angewandte Chemie (2013, 52, anie.201207701)作为热点论文发表。
该项工作利用H2S对部花青的碳氮双键的强亲核能力，不仅提高了H2S探针的选择性，显著缩短了探针的响应时间，在活细胞中能实现对线粒体H2S的快速响应，初具实时检测能力。同时还为发展比例计量型H2S荧光探针提供了新的设计思路。该探针是国际上第一例具有线粒体靶向功能的比例计量型H2S荧光探针，同时也是目前对H2S响应最快的有机小分子探针之一。该项研究得到了科技部国家重点基础研究发展计划项目、国家基金委重大研究计划项目和国家自然科学基金面上项目的资助。
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