近日，我院卢华教授课题组受邀在化学领域知名期刊“Coordination Chemistry Reviews”（IF: 24.833）发表题为“BODIPY-based probes for hypoxic environments”的专题综述。该论文系统回顾了氟硼染料在乏氧环境检测中的设计原理和研究进展。

乏氧环境是恶性肿瘤的重要特征之一，它来源于细胞内氧气的供给和消耗的不平衡，其往往与肿瘤耐药性息息相关，因此肿瘤乏氧环境的有效检测是目前研究热点和难点。目前常规的检测方法有氧电极测定法、核磁共振波谱法和核医学检测法，但上述方法均对乏氧环境缺乏高效特异性和灵敏性。荧光分析具有灵敏度高、时空分辨率高、操作简单、无创等优点，其在生物成像领域得到了广泛应用。

氟硼染料（BODIPY）是一类结构稳定、性能可调和功能可控的明星分子，在生物学和医学领域有着广泛应用前景。2015年，该课题组以理论计算为指导，利用乏氧环境使分子激发态从非辐射到辐射态的转变，精准构建了基于BODIPY的肿瘤乏氧荧光探针（Chem. Commun. 2015, 51, 13389），该工作被认为是第一例基于BODIPY的乏氧探针（Coord. Chem. Rev. 2021, 439, 213936）。随后各种功能化的氟硼类乏氧荧光探针被相继报道。基于此，作者系统总结了基于氟硼染料的肿瘤乏氧探针，重点突出其设计思路，主要以乏氧环境中的各种还原酶（偶氮还原酶，硝基还原酶，醌还原酶等）为底物，基于识别机制可将探针划分为五大类：i) 偶氮还原酶响应型探针，ii) 硝基还原酶响应型探针，iii) 醌还原酶响应型探针，iv) 血红素蛋白响应型探针，v) 其他缺氧生物标志物响应型探针。本文着重探讨了其反应机理及识别和成像性能，为新型氟硼类乏氧探针的设计提供新的视角，促进肿瘤诊断和乏氧型抗癌纳米药物的发展。在本文最后，展望了该研究领域的未来前景和挑战。

该综述第一和通讯作者为盖立志副教授，卢华教授为共通讯作者，2020级硕士研究生刘艳飞同学为第二作者。本工作得到了南京大学郭子建院士的悉心指导和帮助。作者感谢国家自然科学基金和浙江省青年英才计划等项目的资助。

论文链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0010854523000309