- 文献综述（或调研报告）：
如何设计一种能在生物体内特异性识别活性氧分子、硫醇分子及pH值的荧光探针始终是研究的热点问题。在分子设计上，仍旧是以香豆素类、氧杂蒽类及氟硼二吡咯荧光团为母体的应用较为广泛。
1.2009年，Yao等人2首次发表了利用共轭聚电解质（CPE）探针来检测溶液（aqueous media ）中的GSH。此前，共轭聚电解质（CPE）探针已被报道可以用于DNA，蛋白质和小的生物阴离子如三磷酸腺苷和叶酸的检测。该课题组希望利用同样的分析物诱导聚合机理来检测GSH，但是由于肽和氨基酸缺乏芳香部分，所以需要预先将芳香部分引入。他们在25℃条件下，将GSH和邻苯二甲醛（OPA）在硼酸盐（pH=9.0）中混合形成异吲哚衍生物（图1）。通过连接一种水溶性聚噻吩衍生物（PMTPA） 和已经经过原位预处理的GSH 合成了一种能够检测GSH的比色和荧光探针。该方法具有快速响应，视觉上能直观检测，相对于Cys对GSH具有良好的选择性，激发和发射波长都在可见光区域等优点，最重要的是，该方法能够在生理环境条件下对体内及体外的GSH进行定量检测。
图1 GSH与OPA反应进行原位预改性反应示意图
2.2013年，Chen等人3设计了一种能够快速、定量检测线粒体中H2S的比率型荧光探针CouMC。该探针的检测机理主要依靠HS-的选择性亲核加成反应。通常，简单的螺吡喃会发生部花菁形式和螺旋形式两种形式的可逆转换（图二(a)），并显示颜色或发射波长的变化，因为酚阴离子与吲哚2号位C的可逆加成反应会改变整个分子的共轭效应和内部电荷转移效应（ICT）。而当HS-（生理条件下H2S主要的稳定形式）作为亲核试剂先与CouMC中的吲哚2号位C原子发生反应时，部花菁的荧光发射强度会降低，同时香豆素的荧光发射强度增强，由此构建了一个比率型探针（图二(b)）。且由于半胱氨酸（Cys），谷胱甘肽（GSH）和高半胱氨酸（Hcy）这些检测时的主要干扰物，都具有比H2S（约7.0）高的pKa值（8.5），该探针对H2S的选择性更好。
图2 (a)部花菁形式和螺旋形式两种形式的可逆转换；
(b)酸诱导CouMC识别检测H2S可能的机理
3. 2014年，Yin等人4制备了两种含有磺酰胺基团，基于花青的荧光探针1和探针2（图3），选择花青作为近红外荧光团，磺酰胺作为响应硫醇的反应组分。探针1(含有2，4-二硝基苯磺酰胺基团)的可以渗透细胞膜并且选择性地检测活细胞中的硫醇，如GSH，半胱氨酸（Cys）和高半胱氨酸（Hcy）。通过N-甲基马来酰亚胺（NMM）处理，可以逆转探针1对硫醇的响应。探针2(具有5-（二甲基氨基）萘磺酰胺基团)对GSH的选择性高于Cys和Hcy，其响应也可以使用NMM逆转。将探针2应用于活体细胞中GSH的荧光成像，更显示出其潜在的生物应用价值。此外，探针2可以检测细胞内GSH水平的变化(由H2O2调节)。探针2的特性使其能够被应用于检测小鼠模型体内的GSH。结果表明，将探针2通过静脉注射到小鼠体内可以得到多种组织（包括肝，肾，肺和脾）会发射强荧光图片。
图3基于花青的荧光探针1和2的结构与合成4. 2014年，Lim等人5发表了一篇关于可调控的近红外荧光探针MitoGP(七甲川-偶氮共轭染料)的文献。虽然已经有不少线粒体靶向的生物硫醇探针已经被出来设计出来了，但是能够不受细胞内背景荧光干扰，且对GSH具有高选择性，并且能够实现细胞内精确检测GSH的近红外荧光探针鲜有报道。在他们设计的探针中，包含了一个可调节的亲脂性阳离子（线粒体的定位基）和一个硝基偶氮基团（GSH的反应位点和荧光猝灭剂）。该探针对线粒体中的GSH显示出强烈的荧光效应（lambda;max=810nm），对其它氨基酸（Cys和Hcy）则无明显荧光，对细胞成像的进一步应用表明该探针对细胞中线粒体GSH的变化具有高度响应性。可能的机制是（图5）：最初的MitoGP是非荧光的，可能是因为光诱导电子转移（PET）（从吲哚菁到硝基偶氮基团），也可能是由于可溶性聚集体在水溶液中形成囊泡或胶束。不稳定的硝基偶氮基团由于1，6-共轭加成被迅速取代。随后的消除反应使探针产生强荧光。
