NitroxylFluor

• 分子结构分类: 有机化合物 - 有机杂环化合物 - 苯并吡喃
• 英文名称: NitroxylFluor
• 英文别名: (2',4'-dichloro-6'-hydroxyspiro[1H-2-benzofuran-3,9'-xanthene]-3'-yl) 2-methyl-2-sulfanylpropanoate
• 化学式: C₂₄H₁₈Cl₂O₅S
• 分子量: 489.376
• InChiKey: OZSPNVMHDPQYDW-UHFFFAOYSA-N

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  5.5
• 重原子数：
  32
• 可旋转键数：
  3
• 环数：
  5.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  0.21
• 拓扑面积：
  66
• 氢给体数：
  2
• 氢受体数：
  6

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  NitroxylFluor 在 sodium trioxodinitrate 作用下， 生成 5,7-Dichloro-6-hydroxy-9-[2-(hydroxymethyl)phenyl]xanthen-3-one
  参考文献：
  名称：

  NitroxylFluor：用于硝基活细胞成像的基于硫醇的荧光探针

  摘要：

  由于其与生物硫醇的高反应性（速率常数高达 109 M-1 s-1），硝酰基 (HNO) 是一种瞬态单电子还原形式的一氧化氮，其检测是一项重大挑战。为了解决这个问题，我们报告了一种新的基于硫醇的 HNO 响应触发器，它可以与反应性硫醇竞争 HNO。该过程形成了一种常见的 N-羟基次磺酰胺中间体，该中间体环化以释放被掩蔽的荧光团，从而导致荧光增强。为确保环化步骤快速，我们的设计利用了两个既定的物理有机现象；阿尔法效应和索普-英戈尔德效应。使用这种新触发器，我们开发了 NitroxylFluor，一种选择性 HNO 响应荧光探针。用 HNO 供体处理 NitroxylFluor 会导致 16 倍的开启。该探针还表现出对各种活性氮、氧和硫物质的出色选择性和硫醇（例如 mM 浓度的谷胱甘肽）存在下的功效。最后，我们成功地使用 NitroxylFluor 对 HNO 进行了活细胞成像。

  DOI：

  10.1021/jacs.7b11471
• 作为产物：
  描述：

  fluorescein sodium salt 在 甲醇 、 4-二甲氨基吡啶 、 sodium hypochlorite 、 lithium aluminium tetrahydride 、 四(三苯基膦)钯 、 1,3-二甲基巴比妥酸 、 四氯苯醌 、 potassium carbonate 、 盐酸-N-乙基-Nˊ-(3-二甲氨基丙基)碳二亚胺 、 三氟乙酸 、 sodium hydroxide 作用下， 以 四氢呋喃 、 二氯甲烷 、 氯仿 、 水 、 N,N-二甲基甲酰胺 为溶剂， 反应 58.0h， 生成 NitroxylFluor
  参考文献：
  名称：

  THIOL-BASED FLUORESCENT PROBE FOR REACTIVE SPECIES

  摘要：

  氮氧化物（HNO）的检测是一个重要挑战，因为它与生物硫醇具有很高的反应性（速率常数高达10^9 M^-1s^-1）。本文报道了一种新的基于硫醇的HNO响应触发器，可以与反应性硫醇竞争HNO。这个过程形成了一种N-羟基磺酰胺中间体，它环化释放出一个掩蔽的荧光团，导致荧光增强。为了确保快速的环化步骤，所披露的设计利用了两种已建立的物理有机现象：α效应和Thorpe-Ingold效应。利用这种新的触发器，开发了NitroxylFluor；一种选择性的HNO响应荧光探针。将NitroxylFluor与HNO供体处理会导致16倍的开启。该探针还表现出对各种反应性氮、氧和硫物种的优异选择性，以及在硫醇存在的情况下（例如，以毫摩尔浓度存在的谷胱甘肽）的有效性。此外，使用NitroxylFluor进行了HNO的活细胞成像。

  公开号：

  US20200140452A1

文献信息

• Thiol-based fluorescent probe for reactive species
  申请人：The Board of Trustees of the University of Illinois

  公开号：US11339175B2

  公开（公告）日：2022-05-24

  Detection of nitroxyl (HNO), the transient one-electron reduced form of nitric oxide, is a significant challenge owing to its high reactivity with biological thiols (rate constants as high as 109M−1 s−1). Reported herein is a new thiol-based HNO-responsive trigger that can compete against reactive thiols for HNO. This process forms an N-hydroxysulfenamide intermediate which cyclizes to release a masked fluorophore leading to fluorescence enhancement. To ensure a rapid cyclization step, the disclosed design capitalizes on two established physical organic phenomena: the alpha-effect and the Thorpe-Ingold effect. Using this new trigger, NitroxylFluor was developed; a selective HNO-responsive fluorescent probe. Treatment of NitroxylFluor with an HNO donor results in a 16-fold turn-on. This probe also exhibits excellent selectivity over various reactive nitrogen, oxygen, and sulfur species and efficacy in the presence of thiols (e.g., glutathione in mM concentrations). Also, live cell imaging of HNO using NitroxylFluor was performed.

  一氧化氮（HNO）是一氧化氮的瞬时单电子还原形式，由于它与生物硫醇的高反应性（速率常数高达 109M-1 s-1），因此检测它是一项重大挑战。本文报告的是一种基于硫醇的新型 HNO 反应触发器，它可以与活性硫醇竞争 HNO。这一过程会形成一个 N-羟基亚磺酰胺中间体，该中间体环化后会释放出被掩蔽的荧光团，从而导致荧光增强。为确保快速环化步骤，所披露的设计利用了两个已确立的物理有机现象：α 效应和索普-英戈德效应。利用这种新的触发器，开发出了 NitroxylFluor；一种选择性 HNO 反应荧光探针。用 HNO 给体处理 NitroxylFluor 可使其开启 16 倍。这种探针还对各种活性氮、氧和硫物种具有极佳的选择性，在存在硫醇（如 mM 浓度的谷胱甘肽）的情况下也有效。此外，还利用 NitroxylFluor 对 HNO 进行了活细胞成像。
• NitroxylFluor: A Thiol-Based Fluorescent Probe for Live-Cell Imaging of Nitroxyl
  作者：Nicholas W. Pino、Jerome Davis、Zhengxin Yu、Jefferson Chan

  DOI：10.1021/jacs.7b11471

  日期：2017.12.27

  Detection of nitroxyl (HNO), the transient one-electron reduced form of nitric oxide, is a significant challenge owing to its high reactivity with biological thiols (with rate constants as high as 109 M-1 s-1). To address this, we report a new thiol-based HNO-responsive trigger that can compete against reactive thiols for HNO. This process forms a common N-hydroxysulfenamide intermediate that cyclizes

  由于其与生物硫醇的高反应性（速率常数高达 109 M-1 s-1），硝酰基 (HNO) 是一种瞬态单电子还原形式的一氧化氮，其检测是一项重大挑战。为了解决这个问题，我们报告了一种新的基于硫醇的 HNO 响应触发器，它可以与反应性硫醇竞争 HNO。该过程形成了一种常见的 N-羟基次磺酰胺中间体，该中间体环化以释放被掩蔽的荧光团，从而导致荧光增强。为确保环化步骤快速，我们的设计利用了两个既定的物理有机现象；阿尔法效应和索普-英戈尔德效应。使用这种新触发器，我们开发了 NitroxylFluor，一种选择性 HNO 响应荧光探针。用 HNO 供体处理 NitroxylFluor 会导致 16 倍的开启。该探针还表现出对各种活性氮、氧和硫物质的出色选择性和硫醇（例如 mM 浓度的谷胱甘肽）存在下的功效。最后，我们成功地使用 NitroxylFluor 对 HNO 进行了活细胞成像。
• THIOL-BASED FLUORESCENT PROBE FOR REACTIVE SPECIES
  申请人：The Board of Trustees of the University of Illinois

  公开号：US20200140452A1

  公开（公告）日：2020-05-07

  Detection of nitroxyl (HNO), the transient one-electron reduced form of nitric oxide, is a significant challenge owing to its high reactivity with biological thiols (rate constants as high as 10 9 M −1 s −1 ). Reported herein is a new thiol-based HNO-responsive trigger that can compete against reactive thiols for HNO. This process forms an N-hydroxysulfenamide intermediate which cyclizes to release a masked fluorophore leading to fluorescence enhancement. To ensure a rapid cyclization step, the disclosed design capitalizes on two established physical organic phenomena: the alpha-effect and the Thorpe-Ingold effect. Using this new trigger, NitroxylFluor was developed; a selective HNO-responsive fluorescent probe. Treatment of NitroxylFluor with an HNO donor results in a 16-fold turn-on. This probe also exhibits excellent selectivity over various reactive nitrogen, oxygen, and sulfur species and efficacy in the presence of thiols (e.g., glutathione in mM concentrations). Also, live cell imaging of HNO using NitroxylFluor was performed.

  氮氧化物（HNO）的检测是一个重要挑战，因为它与生物硫醇具有很高的反应性（速率常数高达10^9 M^-1s^-1）。本文报道了一种新的基于硫醇的HNO响应触发器，可以与反应性硫醇竞争HNO。这个过程形成了一种N-羟基磺酰胺中间体，它环化释放出一个掩蔽的荧光团，导致荧光增强。为了确保快速的环化步骤，所披露的设计利用了两种已建立的物理有机现象：α效应和Thorpe-Ingold效应。利用这种新的触发器，开发了NitroxylFluor；一种选择性的HNO响应荧光探针。将NitroxylFluor与HNO供体处理会导致16倍的开启。该探针还表现出对各种反应性氮、氧和硫物种的优异选择性，以及在硫醇存在的情况下（例如，以毫摩尔浓度存在的谷胱甘肽）的有效性。此外，使用NitroxylFluor进行了HNO的活细胞成像。