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　　天然產(chǎn)物通常具有獨(dú)特的化學(xué)結(jié)構(gòu)和良好的生物活性，然而它們的熒光性質(zhì)卻常被忽略，它們固有的熒光特性可以幫助我們“看見”分子在細(xì)胞中的行為，探索藥物的作用靶點(diǎn)和機(jī)制。經(jīng)典的熒光染料大多是有機(jī)合成分子，通常在固態(tài)或水體系中存在聚集誘導(dǎo)猝滅（ACQ）效應(yīng)。唐本忠院士團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)的聚集誘導(dǎo)發(fā)光（AIE）分子因在聚集態(tài)可以實(shí)現(xiàn)高效發(fā)光而被廣泛應(yīng)用于光學(xué)器件、傳感、生物成像和光動(dòng)力治療等領(lǐng)域。目前大部分AIE分子都是基于限制分子運(yùn)動(dòng)（RIM）機(jī)理合成的，普遍含有轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，這在一定程度上限制了想象力和AIE分子的結(jié)構(gòu)多樣性。

　　中國(guó)科學(xué)院昆明植物研究所羅曉東團(tuán)隊(duì)陳珊珊博士在對(duì)民族藥用植物飛龍掌血（Toddalia asiatica）化學(xué)成分及生物功能研究的過程中，發(fā)現(xiàn)其干燥根莖及新鮮植物幼嫩的根部均可以發(fā)出很強(qiáng)的藍(lán)色熒光，這預(yù)示著其中可能含有可以高效聚集態(tài)發(fā)光的分子。隨后從中發(fā)現(xiàn)了不含轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的天然AIE香豆素分子，且僅取代基位置不同的同分異構(gòu)體卻展現(xiàn)出完全不同的熒光特性。進(jìn)一步與AIE領(lǐng)域?qū)＜姨票局以菏亢挖w征教授團(tuán)隊(duì)合作，深入挖掘了其中香豆素類成分不同熒光特性背后的機(jī)制及潛在的利用價(jià)值。研究表明：6-methoxyseselin在聚集態(tài)因限制分子振動(dòng)導(dǎo)致熒光增強(qiáng)；而5-methoxyseselin是一種極其反常的AIE分子，在固態(tài)熒光增強(qiáng)，但在水中聚集態(tài)由于氫鍵介導(dǎo)的電子/能量轉(zhuǎn)移導(dǎo)致熒光猝滅（很容易與ACQ分子混淆）。有趣的是當(dāng)該分子進(jìn)入細(xì)胞后，能特異性地聚集到線粒體使熒光恢復(fù)，從而實(shí)現(xiàn)細(xì)胞線粒體免洗成像。本研究不僅為熒光天然產(chǎn)物的開發(fā)利用提供了方向，也為天然AIE分子的快速發(fā)現(xiàn)提供了新思路。同時(shí)，5-MOS作為反常的AIE分子模型也有助于我們加深對(duì)AIE的認(rèn)識(shí)，進(jìn)而推動(dòng)AIE機(jī)理的不斷發(fā)展和完善。 

　　該研究成果以Natural Coumarin Isomers with Dramatically Different AIE Properties: Mechanism and Application為題，在線發(fā)表于美國(guó)化學(xué)會(huì)綜合性旗艦期刊ACS Central Science。研究工作得到了春城科技領(lǐng)軍人才項(xiàng)目、深圳市科技創(chuàng)新委員會(huì)等的支持。 

　　文章鏈接 

圖1 天然AIE香豆素的發(fā)現(xiàn) 

圖2 單晶分析及理論計(jì)算 

圖3 兩分子AIE曲線對(duì)比 

圖4 5-MOS的溶劑效應(yīng)及其反常AIE現(xiàn)象的機(jī)理示意圖 

圖5 免洗細(xì)胞成像（5-MOS） 

圖6 共定位成像分析