传统的花青染料通常是“always on”的荧光探针，因此会不可避免地产生背景信号，这也限制了它们的性能和应用范围。为了开发靶向G4s、具有高灵敏度和OFF/ON开关的特异性荧光探针，中科院大连化物所张丽华研究员、赵群研究员和西安建筑科技大学关丽博士通过与聚甲基链偶联而引入芳香杂环来构建转子-π体系，并提出了一种合成在meso-聚甲基链上具有不同芳香杂环取代基的五甲基花青的通用策略。

本文要点：

（1）在这些探针中，SN-Cy5-S会在水溶液中发生H聚集而导致自淬灭。结构表明，在花青主链上具有柔性meso-苯并噻吩转子的SN-Cy5-S能够与G-四分体平面自适应匹配，进而增强π−π堆叠并引发荧光。在分解诱导发射(DIE)和抑制扭曲分子内电荷转移效应的协同作用下，该探针能够有效识别G-四联体。

（2）实验结果表明，该探针能够对c-myc G4表现出强大的荧光响应，实现荧光的显著增强(98倍)，其检测限为1.51 nM，比先前报道DIE基G4探针(22−83.5 nM)更为灵敏。此外，SN-Cy5-S也能够在线粒体中表现出优越的成像特性和快速的内化性能(5分钟)，因此其在靶向线粒体的抗癌治疗领域中也具有广阔的应用前景。

Li Guan. et al. ON−OFF Fluorescent Cyanine Dye Based on a Benzothiophenyl Rotor Enables Selective Illumination of G‑Quadruplexes in Mitochondria. Analytical Chemistry. 2023

DOI: 10.1021/acs.analchem.3c01153

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.analchem.3c01153