一种多功能吖啶酮衍生物在分析检测和体内外成像中的应用

与传统的单功能分子相比，多功能分子在传感检测、生物成像等领域具有重要的应用前景。目前，常见的多功能材料主要为一些纳米材料和有机分子，但是，复杂的结构和繁琐的合成过程限制了这些材料的应用。

近日，福建医科大学的陈敬华教授研究团队、福州大学杨黄浩教授以及福建农林大学张静副教授发现了一种结构简单、合成方便的多功能吖啶酮衍生物2-氨基-10-甲基吖啶酮（MAA）。首先，MAA不仅在玻碳电极、金电极和ITO电极表面均有电化学信号响应，同时，在不同的pH值溶液中也能够展现出稳定的电化学信号。克服了传统吖啶酮衍生物电化学活性受电极类型和体系pH值限制的缺点。与生物大分子，如蛋白结合后，MAA的电化学响应信号发生改变，因此，MAA可作为电化学信号探针用于外泌体溶液中总蛋白浓度的检测。接着，将MAA作为荧光探针，分别用于细胞、3D多细胞肿瘤球、外泌体和斑马鱼的单、双光子荧光成像。研究结果表明MAA具有大的斯托克斯位移、良好的光稳定性、较深的组织穿透性。基于上述这些优良的荧光性能，MAA也有望成为一种新型的荧光探针用于体内外荧光示踪。有趣的是，该研究还发现MAA具有可见光诱导的类氧化物酶活性和光电化学活性。在可见光的照射下，MAA的最低非占据分子轨道（LUMO）产生电子和溶液中的溶解氧结合，生成超氧阴离子，氧化显色底物。MAA的最高占据分子轨道（HOMO）产生光生空穴（h⁺）直接氧化显色底物。MAA的可见光诱导类氧化物酶活性和光电化学活性能够选择性地被铜离子抑制。因此，该研究利用MAA构建了一种基于比色法和光电化学法的双模式传感方法用于湖水中铜离子的检测。这一研究不仅拓宽了吖啶酮衍生物在分析检测中的应用，也为构建多功能分子提供了一种新的思路。

这一成果近期发表在Analytical Chemistry 上，文章的通讯作者是福建医科大学的陈敬华教授、福州大学的杨黄浩教授以及福建农林大学张静副教授，文章的第一作者是福建医科大学的博士研究生夏垚坤。

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Acridone Derivate Simultaneously Featuring Multiple Functions and Its Applications

Yaokun Xia, Wenhui He, Juan Li, Lupeng Zeng, Tingting Chen, Yijuan Liao, Weiming Sun, Jianming Lan, Shuangmu Zhuo, Jing Zhang, Huanghao Yang, Jinghua Chen

Anal. Chem., 2019, 91, 8406-8414, DOI: 10.1021/acs.analchem.9b01289

杨黄浩教授简介

杨黄浩，福州大学教授。2011年获国家杰出青年科学基金，2013年入选教育部长江学者特聘教授，2014年入选国家万人计划，2014年入选英国皇家化学会会士，2015年入选全国先进工作者，2015年入选全国青联委员。曾任福州大学化学学院副院长、福州大学生物科学与工程学院院长，现任福州大学副校长、教育部重点实验室主任、福建省工程研究中心主任。在科学研究方面，围绕分析化学、纳米医学、生物医学工程等领域进行了较为深入的研究，在方法学和实际应用方面取得了系统性的创新研究成果。已主持国家973计划课题1项、国家863计划课题2项、国家重大科学仪器设备开发专项课题1项、国家自然科学基金重点项目2项。近5年发表学术论文110余篇，其中发表在Nature, J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., Advanced Materials等影响因子大于10刊物的论文20余篇。

https://www.x-mol.com/university/faculty/9517

陈敬华教授简介

陈敬华，福建医科大学教授、理学博士、博士生导师；2001年于福州大学化学专业（理科化学基地班）获理学学士学位，2004年于福州大学分析化学专业获理学硕士学位，2010年于福州大学分析化学专业获理学博士学位；福建省杰出青年科学基金获得者，入选福建省高校领军人才青年拔尖人才、福建省卫生系统中青年骨干人才，福建省高等学校新世纪优秀人才和福建省高校杰出青年科研人才；2017年获福州市青年科技奖，2016年获福建省运盛青年科技奖，2012年获福建省优秀博士论文一等奖，2012年获得福建省自然科学优秀学术论文二等奖，2007年和2009年获得福建省科学技术二等奖。

陈敬华教授一直从事分析化学和药物分析等领域的科研与教学工作，研究方向涉及外泌体分离与内容物检测、核酸适配体、DNA自组装和DNA纳米机器、功能化纳米材料制备；基于上述研究开发纳米生物传感器用于肿瘤标志物检测，食品、农产品及中药材安全分析，环境监测等；先后主持国家自然科学基金项目3项和省（部）级科研课题十余项；迄今，在Analytical Chemistry、Chemical Communications、Biosensors and Bioelectronics 等国内外学术期刊上发表学术论文百余篇，其中SCI收录论文80余篇，获国家授权专利5项。

https://www.x-mol.com/university/faculty/49800

张静副教授简介

张静，福建农林大学教授、理学博士、硕士生导师；2001年于山西大学应用化学专业获理学学士学位，2004年于福州大学分析化学专业获理学硕士学位，2011年于福州大学分析化学专业获理学博士学位；2017年在美国普渡大学进行访问研究，师从毛成德教授。入选福建省高等学校新世纪优秀人才支持计划、福建省高校杰出青年科研人才计划、福建省卫生系统学术技术带头人后备人才、福建农林大学“金山学者”拔尖人才和学术新秀、福建农林大学杰出青年科技人才培养计划。2014年获福建省自然科学优秀学术论文三等奖、2014年获福建省技术发明二等奖、2013年获福建省优秀博士论文三等奖。

张静副教授主要从事纳米电化学、光学可视化生物传感技术和电致化学发光生物传感技术在真菌毒素、肿瘤相关基因、蛋白和金属离子检测方面的研究。开发了多种高灵敏度、高特异性的纳米生物传感器。先后主持国家自然科学基金、福建省自然科学基金、福建省医学创新基金等多项科研项目。相关研究工作先后在Analytical Chemistry、Biosensors and Bioelectronics、 Chemical Communications等期刊上。