Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Thiết kế và Tổng hợp Một Probes Phát Quang Mới Dựa Trên Phức Chế Terbium Để Phát Hiện Kẽm Ions Qua Phát Quang Thời Gian Đã Tính Toán
Tóm tắt
Các cảm biến/phát quang dựa trên phức chế lanthanide đã cho thấy tiềm năng lớn trong nhiều thí nghiệm sinh học nhờ vào tính chất phát quang kéo dài độc đáo trong việc loại bỏ các phát quang tự nhiên ngắn hạn thông qua chế độ phát hiện theo thời gian. Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã thiết kế và tổng hợp một ligand kép mới {4′-[N,N-bis(2-picolyl)amino]methylene-2,2′:6′,2′-terpyridine-6,6′-diyl} bis(methylenenitrilo) tetrakis(acetic acid) (BPTTA) và điều tra hiệu suất của phức Tb3+ của nó (BPTTA-Tb3+) trong việc phát hiện kẽm ion Zn2+ trong môi trường nước qua phát quang theo thời gian. BPTTA-Tb3+ với phát quang yếu có thể phản ứng nhanh chóng với kẽm ion Zn2+ để hiển thị sự cải thiện phát quang đáng kể với độ nhạy và chọn lọc cao, và phản ứng phát quang như vậy có thể được thực hiện lặp đi lặp lại. Đáng ghi nhận, sự cải thiện phát quang phụ thuộc vào liều lượng cho thấy phản ứng tuyến tính tốt với nồng độ kẽm ion Zn2+ với giới hạn phát hiện là 4.1 nM. Để kiểm tra tính khả dụng của probes mới này trong việc phát hiện kẽm ion Zn2+ trong tế bào, hiệu suất của BPTTA-Tb3+ trong hình ảnh phát quang theo thời gian của kẽm ion trong tế bào HeLa sống đã được khảo sát. Kết quả đã chứng minh tính ứng dụng của BPTTA-Tb3+ như một probe cho phát hiện kẽm ion Zn2+ trong tế bào qua phát quang theo thời gian.
Từ khóa
#Probes phát quang #phức chế lanthanide #phát hiện kẽm ion #BPTTA-Tb3+ #hiệu suất cảm biếnTài liệu tham khảo
Frederickson CJ (1989) Neurobiology of zinc and zinc-containing neurons. Int Rev Neurobiol 31:145–238
Tomat E, Lippard SJ (2010) Imaging mobile zinc in biology. Curr Opin Chem Biol 14:225–230
Sasaki H, Hanaoka K, Urano Y, Terai T, Nagano T (2011) Design and synthesis of a novel fluorescence probe for Zn2+ based on the spirolactam ring-opening process of rhodamine derivatives. Bioorg Med Chem 19:1072–1078
Que EL, Domaille DW, Chang CJ (2008) Metals in neurobiology: probing their chemistry and biology with molecular imaging. Chem Rev 108:1517–1549
Bush AI, Pettingell WH, Multhaup G, Paradis M, Vonsattel JP, Gusella JF, Beyreuther K, Masters CL, Tanzi RE (1994) Rapid induction of Alzheimer a beta amyloid formation by zinc. Science 265:1464–1467
Bush AI (2003) The metallobiology of Alzheimer’s disease. Trends Neurosci 26:207–214
Frederickson CJ, Koh JY, Bush AI (2005) The neurobiology of zinc in health and disease. Nat Rev Neurosci 6:449–462
Chausmer AB (1998) Zinc, insulin and diabetes. J Am Coll Nutr 17:109–115
Hirano T, Kikuchi K, Kojima H, Urano Y, Higuchi T, Nagano T (2000) Highly zinc-selective fluorescent sensor molecules suitable for biological applications. J Am Chem Soc 122:12399–12400
Sensi SL, Ton-That D, Weiss JH, Royhe A, Gee KR (2003) A new mitochondrial fluorescent zinc sensor. Cell Calcium 34:281–284
Wu Y, Peng X, Guo B, Fan J, Zhang Z, Wang J, Cui A, Gao Y (2005) Boron dipyrromethene fluorophore based fluorescence sensor for the selective imaging of Zn2+ in living cells. Org Biomol Chem 3:1387–1392
Kiyose K, Kojima H, Urano Y, Nagano T (2006) Development of a ratiometric fluorescent zinc ion probe in near-infrared region, based on tricarbocyanine chromophore. J Am Chem Soc 128:6548–6549
Yang R, Li K, Liu F, Li N, Zhao F, Chan W (2003) 3,3′,5,5′-Tetramethyl-N-(9-anthrylmethyl) benzidine: a dual-signaling fluorescent reagent for optical sensing of aliphatic aldehydes. Anal Chem 75:3908–3914
Peng X, Song F, Lu E, Wang Y, Zhou W, Fan J, Gao Y (2005) Heptamethine cyanine dyes with a large stokes shift and strong fluorescence: a paradigm for excited-state intramolecular charge transfer. J Am Chem Soc 127:4170–4171
Yuan J, Wang G (2005) Lanthanide complex-based fluorescence label for time-resolved fluorescence bioassay. J Fluoresc 15:559–568
Yuan J, Wang G (2006) Lanthanide-based luminescence probes and time-resolved luminescence bioassays. Trends Anal Chem 25:490–500
Reany O, Gunnlaugsson T, Parker D (2000) Selective signalling of zinc ions by modulation of terbium luminescence. Chem Commun 473–474
Hanaoka K, Kikuchi K, Kojima H, Urano Y, Higuchi T, Nagano T (2003) Selective detection of zinc ions with novel luminescent lanthanide probes. Angew Chem Int Ed 42:2996–2999
Ye Z, Wang G, Chen J, Fu X, Zhang W, Yuan J (2010) Development of a novel terbium chelate-based luminescent chemosensor for time-resolved luminescence detection of intracellular Zn2+ ions. Biosens Bioelectron 26:1043–1048
Song C, Ye Z, Wang G, Yuan J, Guan Y (2010) A lanthanide complex-based ratiometric luminescent probe specific for peroxynitrite. Chem—Eur J 16:6464–6472
Xiao Y, Zhang R, Ye Z, Dai Z, An H, Yuan J (2012) Lanthanide complex-based luminescent probes for highly sensitive time-gated luminescence detection of hypochlorous acid. Anal Chem 84:10785–10792
Dai Z, Tian L, Ye Z, Song B, Zhang R, Yuan J (2013) A lanthanide complex-based ratiometric luminescence probe for time-gated luminescence detection of intracellular thiols. Anal Chem 85:11658–11664
Tsien RY (1981) A non-disruptive technique for loading calcium buffers and indicators into cells. Nature 290:527–528
Koide Y, Urano Y, Kenmoku S, Kojima H, Nagano T (2007) Design and synthesis of fluorescent probes for selective detection of highly reactive oxygen species in mitochondria of living cells. J Am Chem Soc 129:10324–10325
Xiao Y, Ye Z, Wang G, Yuan J (2012) A ratiometric luminescence probe for highly reactive oxygen species based on lanthanide complexes. Inorg Chem 51:2940–2946
Song B, Wang G, Tan M, Yuan J (2006) A europium(III) complex as an efficient singlet oxygen luminescence probe. J Am Chem Soc 128:13442–13450
Mocak J, Bond AM, Mitchell S, Scollary G (1997) A statistical overview of standard (IUPAC and ACS) and new procedures for determining the limits of detection and quantification: Application to voltammetric and stripping techniques. Pure Appl Chem 69:297–328