分享的JACS上的文章：Analyte Regeneration Fluorescent Probes for Formaldehyde Enabled by Regiospecific Formaldehyde-induced Intramolecularity。文章的通讯作者是亚利桑那大学的Wei Wang教授和华东理工大学的楼开炎副教授，前者的研究方向是药物开发，后者的研究方向是多功能荧光探针设计和药物开发。

今天的这篇文章报道了一种新的荧光探针设计理念，即分析物再生荧光探针，该类探针在捕获分析物之后会产生结构的变化，进一步又可以释放出分析物后产生荧光信号，也就是就在识别的过程中分析物的量是没有变化的，这是其与传统的消耗型探针最大的区别。不难看出，该类探针的最大优势是不会改变分析物所处的环境和动态平衡。

作者在本文中选取的分析物是甲醛，甲醛是重要的内源活性羰基分子，它参与到了去甲基化、癌症和神经退行性疾病等诸多生理病理模型中。作者先合成了NAP-FAP-1探针，探针中N上的孤对电子可以进攻甲醛形成中间产物3，随后羟基区域选择性地进攻酰胺键形成六元环，经过后续水解和释放甲醛，生成最终产物1a，同时点亮荧光。

该探针在pH7.4和5的条件下都可以有效点亮荧光。该探针灵敏度高，检测限达0.48uM，同时表现出对FA相较于其他醛、氨基酸、谷胱甘肽、葡萄糖、过氧化氢和常见金属的高效选择性。但需要注意两点，一是当体系中含有铜离子时，由于它可以猝灭荧光，因此探针信号大幅下降，但这可以通过加入两倍的GSH来解决，因此这并不影响探针在细胞内的使用，因为细胞内含有很高浓度的GSH。

二是体系中含有丙酮醛时，由于其甲基的位阻使得它具有FA的1/3荧光点亮效果，因此增加了检测的背景。因此作者认为如果增加起始苯环胺结合位点的位阻可能增加FA对丙酮醛的选择性。

由于NAP-FAP-1在pH5.0下也可点亮荧光，因此作者设计了NAP-FAP-2，上面带有溶酶体靶向的基团吗啉。实验结果显示，NAP-FAP-2的pH窗口很窄（4.0-6.0），特别适合应用在溶酶体上（4.5-5.5）。其次，NAP-FAP-2对于FA有51.8倍的响应，检测限达0.145uM。接下来，作者将两种探针应用在细胞中，发现它们都可以检测内源的FA，而NAP-FAP-2可以选择性地检测溶酶体中的FA，它和Lyso-Tracker的相关系数达0.93。同时，作者指出两种探针联用可以用来比较溶酶体和胞质中FA的相对浓度。

总结来说，这篇文章发展了分析物再生荧光探针的新概念，并以FA为例进行了应用，设计了可以靶向溶酶体的FA探针，这一概念也可以应用到其他分析物探针的设计上。

原文作者：CHY

原文链接：

https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/jacs.8b09794

原文引用：

DOI: 10.1021/jacs.8b09794