细胞内生物硫醇，包括半胱氨酸 (Cys)、高半胱氨酸 (Hcy) 和谷胱甘肽 (GSH)，在蛋白质合成、信号转导、细胞代谢和氧化应激调节等多种生理和病理过程中发挥重要作用。同时，这些生物硫醇的浓度异常会导致多种病理状况，例如皮肤损伤、肝损伤、心血管疾病、阿尔茨海默病、HIV 感染和癌症。在生物体中，Cys 和 Hcy 密切相关。例如，Hcy来源于甲硫氨酸的代谢，可以通过转硫反应分解代谢为Cys。要了解它们在生理过程中各自的功能和关系，需要区分Cys和Hcy.

图 1

荧光探针具有灵敏度高、选择性强、操作简便、检测无创等优点，是细胞内Cys和Hcy测定和成像的有用工具。但由于化学结构相似（区别仅在于一个亚甲基） Cys 和 Hcy 的化学性质，区分它们是非常具有挑战性的。到目前为止，仅报道了少数可以区分 Cys 和 Hcy 的荧光探针(图 1)。在这些荧光探针中，Yin 和同事报道的具有四个潜在反应位点的两种基于香豆素衍生物的荧光探针可以通过显示不同的发射信号同时检测 Cys、Hcy 和 GSH。

尽管它们很有用，但所有这些荧光探针都属于开启型，需要两种或三种激发光源，并且响应时间较慢。与基于荧光强度的成像（开启型）相比，比率荧光传感可以更好地减少探针浓度和仪器变化的干扰，从而具有更高的检测准确度。此外，当多响应荧光探针用于定性分析时，首选单波长激发，因为它可以大大简化操作程序并避免数据失真。此外，生物体中Cys和Hcy的水平不断波动；因此，对于这种情况的分析，需要具有快速响应的荧光探针。目前还没有能够以比例方式在单波长激发下快速区分活生物体中 Cys 和 Hcy 的荧光探针。因此，开发这样一种能够同时区分Cys和Hcy的荧光探针具有重要意义。