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检测阳离子的芘类荧光探针

  • 分类:新闻中心
  • 作者:昊帆研发部
  • 来源:
  • 发布时间:2021-07-21 17:00
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【概要描述】由于芘类荧光探针在检测各种物质时具有许多优越的光学性质,因此其合成和应用也越来越受到人们的关注。

检测阳离子的芘类荧光探针

【概要描述】由于芘类荧光探针在检测各种物质时具有许多优越的光学性质,因此其合成和应用也越来越受到人们的关注。

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​各种金属离子对我们维持生命活动是必不可少的,如三价铁离子(Fe3+)对血红蛋白中的氧转运很重要;二价铜离子(Cu2+)可作为各种金属酶的催化辅助因子;二价锌离子(Zn2+)在基因转录、免疫疾病和维持大脑功能等方面发挥着重要作用,这些金属离子的水平一旦异常就会引发许多疾病。还有一些阳离子广泛存在于我们的日常生活中,对我们的生命健康造成安全隐患,如二价汞离子(Hg2+)是有剧毒的,低浓度的Hg2+也会导致人体疾病如肾衰竭、运动神经紊乱等。因此,用于检测各种阳离子的芘类荧光探针也被相继报道。

 

2011年,WU课题组合成了第一个基于芘的荧光探针Ⅰ。其与Cu2+的集合机制可能如图一,这种在含有其他金属离子的情况下化学传感器对Cu2+的荧光变化具有显著的特异性,满足实际应用中对选择性的要求。此外,化学传感器还可用于监测水样和活体细胞中的Cu2+

 

 

图一 探针Ⅰ与铜离子的结合机制

 

同年Das课题组合成了一种选择性检测Hg2+的荧光探针Ⅱ,其合成路线见图二,实验表明该探针对Hg2+有高度的选择性。核磁滴定与理论计算表明,Hg2+与席夫碱处的N结合形成了络合物。该探针的合成建立了一种测定水中痕量汞的高灵敏度荧光光谱法。

 


图二 探针Ⅱ的合成路线

 

2015年,Lin课题组合成了一种含席夫碱和酰胺键的芘基荧光探针FBP(其结构见图三),FBP在DMSO/HEPES缓冲中对三价金属离子显示出良好的选择性。荧光颜色由无色变为绿色。此外,他们还发现增加检测体系中水的含量时,由于激基缔合物的形成,FBP的聚集诱导比率发射(AIRE)从蓝色增强到绿色。最后,在活体细胞应用中进一步验证了FBP对三价金属离子的传感能力,这是首次报道的基于AIRE的芘类荧光探针的应用。

 


图三 荧光探针FBP的结构

 

2016年,马立军课题组利用水溶性良好的组氨酸为识别基团,以芘为荧光信号基团合成了一种水溶性好的芘类Hg2+荧光探针——芘甲酰组氨酸甲酯(PHE),结构见图四。实验表明,PHE在水溶液中能对Hg2+有高效专一的识响应,为水环境中Hg2+的检测提供了一种潜在的有效途径。

 


图四 荧光探针——芘甲酰组氨酸甲酯(PHE)的结构

 

2018年,Lee课题组合成了一个富有芘的萘酰亚胺-二甲基吡啶胺(结构见图五)作为检测锌离子的比率型荧光探针,实验研究,探针与Zn2+是1:1结合的,且探针对锌离子显示出高灵敏度和高选择性,此外,该探针检测锌离子的PH范围较宽,并且可以通过处理乙二胺四乙酸(EDTA)有效的再循环。此外,该探针已成功用于测量市售锌补充剂中含有的锌离子浓度。

 


图五 荧光探针萘酰亚胺-二甲基吡啶胺的结构

 

由于芘类荧光探针在检测各种物质时具有许多优越的光学性质,芘类荧光探针合成和应用也越来越受到人们的关注。昊帆生物可以为你提供优质的1-芘丁酸(3443-45-6)和1-芘丁酸N-羟基琥珀酰亚胺酯(114932-60-4),欢迎来电垂询!


 

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