CN106995424A - 一种用于检测羧酸酯酶1的增强型荧光探针及其制备方法与应用 - Google Patents

一种用于检测羧酸酯酶1的增强型荧光探针及其制备方法与应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于检测羧酸酯酶1的增强型荧光探针及其制备方法与应用，属于荧光探针材料技术领域。所述荧光探针为3‑溴甲基‑2‑氧代‑2H‑色烯‑7‑乙酸酯，制备方法包括如下步骤：（1）将3‑甲基‑2‑氧代‑2H‑色烯‑7‑乙酸酯，N‑溴代琥珀酰亚胺和偶氮二异丁腈溶于四氯化碳中，得混合液；（2）将混合液加热至回流，反应后冷却至室温，反应产物经分离纯化，得到3‑溴甲基‑2‑氧代‑2H‑色烯‑7‑乙酸酯。该荧光探针能够实现对CES1的荧光增强型检测，具有有效直观，易于观测的优点，并且稳定性高，能避免外界条件的干扰，提高了检测的精准度。可广泛地用于环境、化学等样品中CES1的定性定量分析。

Description

一种用于检测羧酸酯酶1的增强型荧光探针及其制备方法与 应用
技术领域
本发明属于荧光探针材料技术领域，具体涉及一种用于检测羧酸酯酶1(CES1)的增强型荧光探针及其制备方法与应用。
背景技术
羧酸酯酶(Carboxylesterase，CES)是一种多聚蛋白，具有催化水解多种酯类化合物的能力，水解后释放出醇、羧酸和水分子。基于羧酸酯酶能够催化多种酯类基底物的特性，羧酸酯酶在工业生产、有机合成、药物活化剂等实际应用方面有着广泛应用。羧酸酯酶主要分为两个亚型：羧酸酯酶1(CES1)和羧酸酯酶2(CES2)，两者在催化性能上有明显的差异：CES1会优先选择性地催化水解能得到小片段(不含苯环结构)的羧基及大片段的羟基的酯类底物，而CES2会优先选择性地催化水解能得到大片段(含苯环结构)的羧基和小片段的羟基化合物的酯类底物。因此CES1与CES2在工业生产、有机合成等方面的应用范围也有着显著的差别。于是开发一种能够选择性检测CES1或CES2的新方法成为目前工业生产、有机合成等领域的研究热点。
目前已有多种用于检测CES的分析方法，如化学发光法、高效液相色谱法(HPLC)以及荧光检测法等。
化学发光法主要有液相化学发光法和生物化学发光法两种。液相化学发光法是指在生物酶的催化作用下，羧酸酯酶与氧气生成过氧化氢的基质，再与碱性溶液发生反应生成激发态的N-甲基亚酮，产生最大发射波长470nm的光，从而间接测定酶含量；生物化学发光法将化学发光的高灵敏性与酶反应结合，产生连续的冷光辐射，从而间接测定酶含量。然而化学发光法选择性较差、发光体系相对较少。
HPLC法用于检测羧酸酯酶，首先选定缓冲溶液作溶剂，并设定流速和柱温。淋洗后，改变线性梯度，再淋洗一段时间。随后色谱柱用洗脱液冲洗，冲洗完毕后，继续用开始条件淋洗。在柱内各成分被分离后，进入检测器进行检测，从而实现对试样的分析，然而HPLC法对于羧酸酯酶的检测过程十分繁琐，且易受干扰。
近年来，作为新型的检测手段的荧光检测法备受各界关注，荧光检测法使用的设备简单，响应快，具有优异的灵敏度以及能够实现对物质的实时检测等特点。此外，用于荧光检测的化合物的结构大多比较简单，易于设计与改进来满足多种检测样品的需求。综上所述，荧光检测法十分适合于对羧酸酯酶的分析检测。然而现阶段对于检测CES2的发明专利较多，如中国专利(申请号：201310587411.0，申请号CN201410513296.7，申请号CN201410836704.2，CN201510224354.9等)。检测CES1的报道相对较少，文献报道合成了一种基于虫荧光素的检测CES1的荧光探针DME(Chem.Commun.,2016,52,3183-3186)，然而虫荧光素的价格昂贵、合成复杂，且探针稳定性较差，必须在零下20摄氏度的低温下保存，因此不适合长时间的保存，不利于实际应用。中国专利(申请号CN201610119590.9)制备了一种(S)-4,5-二氢-2-(苯并噻唑-2-基)噻唑-4-甲酸酯衍生物(简称DBT-R)，将其作为CES1的检测探针；探针与CES1反应后水解成荧光素酶的底物(S)-4,5-二氢-2-(苯并噻唑-2-基)噻唑-4-甲酸化合物(简称DBTC)，利用DBTC与荧光素酶反应产生生物发光进行检测。然而此种探针的制备方法繁琐，需通过2次反应才能显现出结果；荧光素酶容易失活，检测结果易出现比较大的偏差；后续测试所用pH缓冲液值限定在6.5，没有探究更广的酸碱度范围的结果，应用受限；制备过程中使用了剧毒的***，不利于大规模的工业生产。综上所述，目前本领域急需发展一种准确度高、抗干扰性强、制备简单且毒性低、应用范围广的羧酸酯酶1的检测方法。
发明内容
为了解决目前现有技术的缺点与不足之处，本发明的首要目的在于提供一种用于检测羧酸酯酶1(CES1)的增强型荧光探针。该荧光探针以香豆素为母体，在CES1催化端酯基发生水解反应的条件下，通过分子内电子转移效应(ICT效应)来实现对CES1的荧光增强检测。
本发明的另一目的在于提供上述增强型荧光探针的一种简易制备方法。
本发明的再一目的在于提供上述增强型荧光探针的实际应用。所述探针在羧酸酯酶1检测中的应用。
本发明目的通过以下技术方案实现。
一种用于检测羧酸酯酶1的增强型荧光探针，所述荧光探针为3-溴甲基-2-氧代-2H-色烯-7-乙酸酯，化学结构式如下：
制备以上所述的一种用于检测羧酸酯酶1的增强型荧光探针的方法，包括如下步骤：
(1)将3-甲基-2-氧代-2H-色烯-7-乙酸酯，N-溴代琥珀酰亚胺(NBS)和偶氮二异丁腈(AIBN)溶于四氯化碳中，得混合液；
(2)将混合液加热至回流，反应后冷却至室温，反应产物经分离纯化，得到3-溴甲基-2-氧代-2H-色烯-7-乙酸酯。
优选的，步骤(1)所述3-甲基-2-氧代-2H-色烯-7-乙酸酯与N-溴代琥珀酰亚胺的摩尔比为1:(0.9-1)。
优选的，步骤(1)所述偶氮二异丁腈的用量为3-甲基-2-氧代-2H-色烯-7-乙酸酯的摩尔量的0.1％。
优选的，步骤(2)所述反应的温度为80℃-85℃。
优选的，步骤(2)所述反应的时间为4-5小时。
优选的，步骤(2)所述分离纯化的步骤为：将反应产物抽滤并收集有机相，再旋转蒸发除去有机溶剂，所得固体经硅胶层析柱纯化。
以上所述的增强型荧光探针在检测羧酸酯酶1中的应用。
优选的，所述增强型荧光探针对羧酸酯酶1进行定性和定量分析。
相对于现有技术，本发明具有如下优点：
(1)本发明的荧光探针化合物，通过引入了溴原子，调节了3-位取代基的电子效应，因此探针化合物对羧酸酯酶1(CES1)的检测具有优异的抗干扰性，常见的离子、蛋白质等干扰物质无法与探针中的酯基发生水解反应，因此不会导致荧光的增强，从而不会干扰探针对于CES1的检测，表明探针分子具有优异的检测特异性。
(2)本发明的荧光探针化合物在不同pH的缓冲溶液中依旧保持了良好的稳定性，测试效果也不受pH的影响，扩大了探针在不同酸碱度环境下的应用范围。
(3)本发明中的探针化合物由作为识别基团的酯基及具有荧光性质的荧光团香豆素所组成；在不存在CES1的条件下，探针化合物中香豆素的荧光被淬灭，荧光信号减弱，探针化合物只有在存在CES1的条件下才会快速地发生水解反应，3-取代基上溴原子的电子效应有利于促进CES1和酯基的反应，反应后分子结构中吸电子的酯基转变成供电子的羟基，得到7-羟基-3-溴甲基-2H-吡喃-2-酮，引发了分子内部的不同基团间的电子转移，导致了分子内电荷转移效应的发生(ICT效应)，促使了香豆素母体的荧光信号恢复。因此本探针能实现对CES1的荧光检测，并且伴随着CES1浓度的增加，所产生的蓝色荧光也逐渐增强。这种荧光增强型的检测模式具有能够有效直观，易于观测的优点，并且本探针提高了现有探针的检测的精度与准确性。在一定的浓度范围内，荧光强度与CES1浓度存在良好的线性关系，可用于定量的检测。
(4)本发明所得的增强型荧光探针的检测体系构建了一种全新的准确性高、灵敏度高的检测CES1的方法，使用便捷，有利于其推广应用。
(5)本发明探针分子的合成制备工艺的产品产率高，制备方法简单且成本低廉。
附图说明
图1为本发明增强型荧光探针的合成路线图。
图2为实施例1中增强型荧光探针3-溴甲基-2-氧代-2H-色烯-7-乙酸酯的核磁共振氢谱图。
图3为实施例1中增强型荧光探针3-溴甲基-2-氧代-2H-色烯-7-乙酸酯的质谱图。
图4为本发明的荧光探针在pH为7.4的PBS缓冲溶液中在有无羧酸酯酶1存在时的荧光光谱图。
图5为本发明的荧光探针在pH为7.4的PBS缓冲溶液中与不同浓度羧酸酯酶1共存时的荧光光谱图。
图6为本发明的荧光探针在不同PBS值缓冲溶液中存在或不在羧酸酯酶1的荧光光谱图。
图7为本发明的荧光探针的特异性测试的荧光光谱图。
图8为本发明的荧光探针的抗干扰性检测测试图。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例与附图对本发明作进一步详细的阐述，但本发明的实施方式不限于此。
本发明的增强型荧光探针的合成路线图如图1所示。
实施例1：探针化合物3-溴甲基-2-氧代-2H-色烯-7-乙酸酯的制备工艺流程1
将1090mg 3-甲基-2-氧代-2H-色烯-7-乙酸酯(5mmol)，890mg N-溴代琥珀酰亚胺(5mmol)和0.82mg偶氮二异丁腈溶于30mL四氯化碳中，将混合液加热至回流，控制反应温度为80℃进行反应，反应4小时后停止反应，冷却至室温，对混合溶液进行抽滤，收集有机滤液，旋转蒸发除去有机溶剂，所得固体经硅胶层析柱纯化(淋洗剂为石油醚/乙酸乙酯，V/V＝4:1)，得到白色固体1115mg(产率为75.1％)。通过核磁共振氢谱对该产物进行表征，结果如图2所示，表征数据如下：1H NMR(600MHz,CDCl3):δ7.85(s,1H),7.51(d,J＝8.5Hz,1H),7.14(d,J＝2.1Hz,1H),7.08(dd,J＝8.5,2.1Hz,1H),4.42(s,2H),2.35(s,3H).其中4.42ppm处的f对应溴化反应后，甲基上一个H被溴取代后剩余2个H的质子峰。2.35ppm处的a对应连接酯基的甲基上的3个H的质子峰，7.85ppm处的e对应双键上的1个H的质子峰，7.08-7.51ppm处的b，c，d为苯环上3个H的质子峰。另外，通过高分辨的质谱进行了辅助证明，结果如图3所示，鉴定数据如下：HR-MS(ESI):calcd for C12H9BrO4([M+H]+)296.9757,found:296.9756。通过核磁和质谱的分析可以确定所合成的产物为目标产物3-溴甲基-2-氧代-2H-色烯-7-乙酸酯。
实施例2：探针化合物3-溴甲基-2-氧代-2H-色烯-7-乙酸酯的制备工艺流程2
将545mg 3-甲基-2-氧代-2H-色烯-7-乙酸酯(2.5mmol)，400mg N-溴代琥珀酰亚胺(2.25mmol)和0.41mg偶氮二异丁腈溶于15mL四氯化碳中，将混合液加热至回流，控制反应温度为83℃进行反应，反应4.5小时后停止反应，冷却至室温，对混合溶液进行抽滤，收集有机滤液，旋转蒸发除去有机溶剂，所得固体经硅胶层析柱纯化(淋洗剂为石油醚/乙酸乙酯，V/V＝4:1)，得到白色固体487mg(产率72.9％)。本实施例中探针3-溴甲基-2-氧代-2H-色烯-7-乙酸酯化合物表征与实施例1中的结果是相同的。
实施例3：探针化合物3-溴甲基-2-氧代-2H-色烯-7-乙酸酯的制备工艺流程3
将1635mg 3-甲基-2-氧代-2H-色烯-7-乙酸酯(7.5mmol)，1270mg N-溴代琥珀酰亚胺(7.125mmol)和1.23mg偶氮二异丁腈溶于50mL四氯化碳中，将混合液加热至回流，控制反应温度为85℃进行反应，反应5小时后停止反应，冷却至室温，对混合溶液进行抽滤，收集有机滤液，旋转蒸发除去有机溶剂，所得固体经硅胶层析柱纯化(淋洗剂为石油醚/乙酸乙酯，V/V＝4:1)，得到白色固体1508mg(产率71.3％)。本实施例中探针3-溴甲基-2-氧代-2H-色烯-7-乙酸酯化合物的表征与实施例1中的结果是相同的。
本发明所得探针化合物3-溴甲基-2-氧代-2H-色烯-7-乙酸酯的性能测试：
对实施例1制备的荧光探针3-溴甲基-2-氧代-2H-色烯-7-乙酸酯进行性能测试，测试结果如图4-图8所示
(1)探针化合物3-溴甲基-2-氧代-2H-色烯-7-乙酸酯的荧光性质：用PBS缓冲溶液(pH＝7.4)配制空白对照样与测试样，空白样中探针化合物浓度为5μM，不加入羧酸酯酶；测试样中探针化合物浓度为5μM，CES1浓度为100U/L。在波长405nm的紫外激发光照射下，其荧光发射谱图如图4所示。空白样荧光强度接近于零；然而测试样中的探针分子在CES1存在的条件下，酯基基团发生水解反应，分子结构中吸电子的酯基转变成供电子的羟基，得到7-羟基-3-溴甲基-2H-吡喃-2-酮，引发了分子内部的不同基团间的电子转移，导致了分子内电荷转移效应的发生(ICT效应)，促使了香豆素母体的荧光信号恢复，故酯基水解成羟基后的探针分子在462nm左右发射出十分显著的蓝色荧光。由以上结果可见，本发明制备的探针化合物3-溴甲基-2-氧代-2H-色烯-7-乙酸酯可以用于环境样品、生物样品以及化学样品中CES1进行定性检测分析。
(2)探针化合物3-溴甲基-2-氧代-2H-色烯-7-乙酸酯PBS缓冲溶液(pH＝7.4)中对不同浓度CES1的荧光响应测试
配制CES1浓度分别为1,2,5,10,20,30,40,50,80,100,150,200U/L，探针化合物浓度均为5μM的一系列PBS缓冲溶液(pH＝7.4)。分别测定每组测试样在波长405nm的紫外激发光下的荧光发射谱图，测试结果如图5所示。随着CES1浓度的增大，蓝色荧光强度逐渐增强，故可实现对CES1的荧光增强型检测，这种检测模式直观有效，能提高监测的准确性。由以上结果可见，本发明制备的探针化合物3-溴甲基-2-氧代-2H-色烯-7-乙酸酯可以用于环境样品、生物样品以及化学样品中CES1进行定量检测分析。
(3)探针化合物在不同pH缓冲液中的稳定性测试
配制一系列pH值不同的测试样，其中探针化合物浓度均为5μM，pH值分别为3,4,5,6,7,8,9的PBS缓冲溶液，测定各组在存在CES1(浓度5μM)或不存在CES1的情形下的荧光，绘制各组pH值(pH 3-9)对应的462nm处的荧光强度的点线图，结果如图6所示。测试结果表明，本发明中的探针对于pH有很好的稳定性，测试效果也不会受到pH的干扰，这扩大了探针在不同酸碱度环境下的应用范围。
(4)探针化合物3-溴甲基-2-氧代-2H-色烯-7-乙酸酯的特异性检测测试
分别配制浓度为50mM的Hcy、GSH(谷胱甘肽)、Cys(半胱氨酸)、Lys、Phe(苯丙氨酸)、Arg(精氨酸)、DTT(二硫苏糖醇)、Gly(甘氨酸)测试样PBS缓冲溶液(pH＝7.4)，浓度为100mM的Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Gly、Cys、DTT、H2O2、H3BO3测试样PBS缓冲溶液(pH＝7.4)，浓度为100U/L的CES1和CES2的PBS缓冲溶液(pH＝7.4)。探针化合物的浓度均为5μM，测定各组的荧光，绘制干扰物质对应的462nm处的荧光强度的柱状图，结果如图7所示(1.Na+，2.K+，3.Ca2 +，4.Mg2+，5.Gly，6.Cys，7.DTT，8.H2O2，9.H3BO3，10.Hcy，11.GSH，12.Cys，13.Lys，14.Phe，15.Arg,16.DTT，17.Gly，18.CES2，19.CES1)。测试实验表明，除了CES1存在的实验组，其他干扰物质实验组的荧光都很微弱，说明了本发明的探针化合物对CES1的检测具有特异性的优点。
(5)探针化合物3-溴甲基-2-氧代-2H-色烯-7-乙酸酯的抗干扰性检测测试
分别配制其他不同干扰物质与CES1共存的测试样PBS缓冲溶液(pH＝7.4)，其中Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Gly、Cys、DTT、H2O2、H3BO3的浓度为100mM，Hcy、GSH、Cys、Lys、Phe、Arg、DTT、Gly的浓度为50mM，CES2的浓度为100U/L。各组探针化合物的浓度均为5μM，CES1的浓度均为100U/L。对各组进行荧光测试，绘制不同干扰物与CES1共存的情况下对应的462nm处荧光强度的柱状图，结果如图8所示(1.Na++CES1，2.K++CES1，3.Ca2++CES1，4.Mg2++CES1，5.Gly+CES1，6.Cys+CES1，7.DTT+CES1，8.H2O2+CES1，9.H3BO3+CES1，10.Hcy+CES1，11.GSH+CES1，12.Cys+CES1，13.Lys+CES1，14.Phe+CES1，15.Arg+CES1,16.DTT+CES1，17.Gly+CES1，18.CES2+CES1，19.CES1)。结果表明，其他物质的存在不会干扰探针化合物对CES1的检测，这说明了本发明的探针具有优异的抗干扰性，对CES1的检测能实现良好的准确性与灵敏度。
本发明以增强型荧光探针分子3-溴甲基-2-氧代-2H-色烯-7-乙酸酯对羧酸酯酶1(CES1)进行检测，该探针化合物以酯基作为CES1的识别基团，具有荧光性质的溴化香豆素分子作为荧光信号基团。在不存在CES1的条件下，探针化合物没有任何的荧光信号，探针化合物在存在CES1的条件下会快速的发生水解反应，分子结构由吸电子的酯基转变成供电子的羟基，得到7-羟基-3-溴甲基-2H-吡喃-2-酮，此过程引发了分子内部的不同基团间的电子转移，导致了分子内电荷转移效应的发生(ICT效应)，促使了溴化香豆素母体的荧光信号增强。在波长405nm的紫外激发光的照射下，酯基水解后的探针分子在波长462nm发射出明显的蓝色荧光。因此可以实现对CES1的增强型荧光检测，这种检测模式具有能够有效直观、易于观测的优点，并且本探针提高现有探针的检测的精度与准确性。测试结果表明：该发明中的探针化合物在不同pH的条件下能保持很好的稳定性，扩大了探针在不同酸碱度环境下的应用范围；探针化合物对CES1有很好特异性检测效果，不会与其他物质发生反应，即使在其他物质存在的条件下，也不会干扰探针对于CES1的检测，说明本发明的探针具有优异的抗干扰性质。同时本制备方法中所使用的材料毒性低，产率高，有利于生产与应用。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其它的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于检测羧酸酯酶1的增强型荧光探针，其特征在于，所述荧光探针为3-溴甲基-2-氧代-2H-色烯-7-乙酸酯，化学结构式如下：
2.制备权利要求1所述的一种用于检测羧酸酯酶1的增强型荧光探针的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将3-甲基-2-氧代-2H-色烯-7-乙酸酯，N-溴代琥珀酰亚胺和偶氮二异丁腈溶于四氯化碳中，得混合液；
(2)将混合液加热至回流，反应后冷却至室温，反应产物经分离纯化，得到3-溴甲基-2-氧代-2H-色烯-7-乙酸酯。
3.根据权利要求2所述的一种用于检测羧酸酯酶1的增强型荧光探针的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述3-甲基-2-氧代-2H-色烯-7-乙酸酯与N-溴代琥珀酰亚胺的摩尔比为1:(0.9-1)。
4.根据权利要求2所述的一种用于检测羧酸酯酶1的增强型荧光探针的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述偶氮二异丁腈的用量为3-甲基-2-氧代-2H-色烯-7-乙酸酯摩尔量的0.1％。
5.根据权利要求2所述的一种用于检测羧酸酯酶1的增强型荧光探针的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述反应的温度为80℃-85℃。
6.根据权利要求2所述的一种用于检测羧酸酯酶1的增强型荧光探针的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述反应的时间为4-5小时。
7.根据权利要求2所述的一种用于检测羧酸酯酶1的增强型荧光探针的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述分离纯化的步骤为：将反应产物抽滤并收集有机相，再旋转蒸发除去有机溶剂，所得固体经硅胶层析柱纯化。
8.权利要求1所述的增强型荧光探针在检测羧酸酯酶1中的应用。
9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述增强型荧光探针对羧酸酯酶1进行定性和定量分析。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108164450A (zh) * 2018-02-08 2018-06-15 赣南师范大学 一种羧酸酯酶荧光探针及其制备方法和应用
CN112812141A (zh) * 2019-11-18 2021-05-18 华东理工大学 3位氟甲基取代的香豆素类化合物的制备方法及荧光探针
CN115819374A (zh) * 2022-11-18 2023-03-21 遵义医科大学 一种近红外羧酸酯酶小分子荧光探针及其制备方法和应用

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6133460A (en) * 1997-11-20 2000-10-17 Cerus Corporation Psoralens for pathogen inactivation

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6133460A (en) * 1997-11-20 2000-10-17 Cerus Corporation Psoralens for pathogen inactivation

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
IAN CUMMINS,ET AL: "Identification of a carboxylesterase expressed in protoplasts using fluorescence-activated cell sorting", 《PLANT BIOTECHNOLOGY JOURNAL》 *
WEIYING LIN, ET AL: "A Dual-Channel Fluorescence-Enhanced Sensor for Aluminum Ions Based on Photoinduced Electron Transfer and Excimer Formation", 《EUR. J. ORG. CHEM.》 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108164450A (zh) * 2018-02-08 2018-06-15 赣南师范大学 一种羧酸酯酶荧光探针及其制备方法和应用
CN108164450B (zh) * 2018-02-08 2019-08-16 赣南师范大学 一种羧酸酯酶荧光探针及其制备方法和应用
CN112812141A (zh) * 2019-11-18 2021-05-18 华东理工大学 3位氟甲基取代的香豆素类化合物的制备方法及荧光探针
CN115819374A (zh) * 2022-11-18 2023-03-21 遵义医科大学 一种近红外羧酸酯酶小分子荧光探针及其制备方法和应用
CN115819374B (zh) * 2022-11-18 2024-01-05 遵义医科大学 一种近红外羧酸酯酶小分子荧光探针及其制备方法和应用

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