米小龍, 焦曉潔, 劉 暢, 何 松, 曾憲順
(天津理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院, 顯示材料與光電器件省部共建教育部重點實驗室, 天津 300384)
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基于羅丹明熒光信號報告基團的細胞通透性銅離子熒光探針
米小龍, 焦曉潔, 劉暢, 何松, 曾憲順
(天津理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院, 顯示材料與光電器件省部共建教育部重點實驗室, 天津 300384)
分別以羅丹明B和羅丹明6G為熒光信號報告基團, 以增強水溶性為目的的羥乙基肼為修飾基團, 合成了反應(yīng)型的Cu2+離子選擇性熒光探針分子L1和L2. 紫外光譜和熒光光譜等分析結(jié)果表明, 探針分子L1和L2對Cu2+離子具有高靈敏度、 高選擇性的光譜識別行為. 探針分子對Cu2+離子的識別過程是通過Cu2+離子催化水解控制氧雜蒽熒光信號的螺環(huán)酰肼基團實現(xiàn)熒光信號的開啟, 從而達到識別檢測Cu2+離子的目的, 對Cu2+離子的檢出限均可達到10-8mol/L量級. 同時, 探針分子對常見金屬離子和銨離子均具有較強的抗干擾能力. 由于羥乙基肼的引入增強了探針的水溶性, 使得探針L1和L2具有良好的細胞通透性和低毒性, 實現(xiàn)了其對β-胰島細胞(INS-1細胞)中Cu2+離子的熒光成像檢測.
羅丹明; 酰肼; 二價銅離子; 熒光探針; 熒光成像
銅在生物體和自然界中都是不可或缺的重要過渡金屬元素. 在生物體內(nèi), Cu2+離子作為金屬酶和轉(zhuǎn)錄過程中重要的輔助因子參與了很多重要的生理過程[1]; 在自然界中, 銅是人類最早使用的金屬之一, 環(huán)境中常??梢詸z測出Cu2+離子的存在. 然而, 過量存在的Cu2+離子對生物體和環(huán)境均有不利影響[2,3]. 諸多神經(jīng)退行性疾病, 如阿爾茲海默病[4]、 帕金森病[5]及威爾森病[6]等都與人體中存在過量的Cu2+離子所導(dǎo)致的氧化應(yīng)激和神經(jīng)紊亂有關(guān); 而Cu2+離子對環(huán)境中水的污染也很嚴重, 飲用水中如含有過量的Cu2+離子會引起人胃腸功能紊亂和肝腎功能損傷[7]; 同時, 在自然環(huán)境中存在的高濃度Cu2+離子會損害海洋、 河流的自凈能力[8]. 因此, 監(jiān)控生物體內(nèi)和環(huán)境載體中Cu2+離子的濃度十分必要.
熒光檢測方法具有響應(yīng)快速、 靈敏度高和探針易制備[9,10]等優(yōu)點, 基于熒光檢測方法的Cu2+離子探針的研究近年來備受關(guān)注. 已報道的Cu2+離子熒光探針主要基于2種化學(xué)作用機制: Cu2+離子與探針配位形成配合物[11~14], 或Cu2+離子引發(fā)探針發(fā)生一些特殊的化學(xué)反應(yīng)[15~17]. 由于Cu2+離子自身的順磁性特點[18,19], 通過探針分子與Cu2+離子配位進行Cu2+離子檢測的方法往往會引起探針的熒光信號猝滅[20~22], 從檢測靈敏度角度考慮, 猝滅型的熒光檢測并不是分析檢測的最佳方式. 同時, 由Irving-Williams序列規(guī)則可知, 通過配位作用識別Cu2+離子的熒光探針容易被其它等電荷過渡金屬離子如Mn2+, Fe2+, Co2+和Ni2+等離子干擾. 因此, 設(shè)計由Cu2+離子引發(fā)探針發(fā)生特定的化學(xué)反應(yīng)而引起紫外或熒光光譜信號發(fā)生變化的Cu2+離子熒光探針已成為近年來的研究熱點. 這類由Cu2+離子引發(fā)化學(xué)反應(yīng)的熒光探針往往會表現(xiàn)出熒光增強的效果[23~26], 有助于消除其它過渡金屬離子造成的干擾. 其中, 具有內(nèi)酰肼螺環(huán)結(jié)構(gòu)的羅丹明類染料[27~29]就是一類典型的反應(yīng)型熒光探針. 在氧雜蒽的π共軛體系中引入一個特殊的化學(xué)鍵形成內(nèi)酰肼, 使熒光信號報告基團的π共軛體系處于不發(fā)光的非共軛狀態(tài); 當探針分子與Cu2+離子發(fā)生作用時, Cu2+離子可引發(fā)反應(yīng)斷開該化學(xué)鍵, 開啟共軛體系, 恢復(fù)羅丹明熒光團的發(fā)光性能, 從而達到檢測Cu2+離子的目的.
本文基于Cu2+離子可促進α-氨基酸酯水解和Cu2+離子可對羅丹明螺環(huán)內(nèi)酰胺水解的機制[27,30,31], 分別以羅丹明B和羅丹明6G為熒光信號報告基團, 設(shè)計合成了以羥乙基肼增強水溶性的Cu2+離子選擇性反應(yīng)型螺環(huán)酰肼熒光探針分子L1和L2. 實驗結(jié)果表明, 引入2-羥乙基官能團不但增強了探針的水溶性并保持了其肼類衍生物的識別性能, 還表現(xiàn)出良好的細胞穿透能力及低毒性等性能, 可實現(xiàn)活細胞中Cu2+離子的熒光成像檢測.
1.1試劑與儀器
羅丹明B和羅丹明6G購自上海晶純試劑有限公司; 丙酮酸鈉購自天津科密歐化學(xué)試劑有限公司; 2-羥乙基肼購自韶遠科技有限公司; 濃硫酸、 碳酸氫鈉、 氯化鈉、 二氯甲烷、 甲醇、 乙腈、 乙醇、N,N-二甲基甲酰胺、 乙酸乙酯、β-巰基乙醇、 磷酸氫鈉(PBS)緩沖液、 二甲基亞砜和硅膠(100~200目)均購自天津恒山化工科技有限公司; 光譜分析所用水為二次蒸餾水, 無熒光雜質(zhì).
RY-2型熔點儀(天津市分析儀器廠); Bruker AVANCE Ⅲ型核磁共振波譜儀(1H NMR, 400 MHz, TMS為內(nèi)標, CDCl3為溶劑); UV-2550型紫外-可見(UV-Vis)分光光度計(日本Shimadzu公司); F-4600型熒光光譜儀(日本Hitachi公司); ZAB-HS型質(zhì)譜儀(英國VG公司); FV-1000型激光共聚焦顯微鏡(日本Olympus公司).
1.2探針分子的合成
探針分子L1和L2的合成路線如Scheme 1所示.
Scheme 1 Synthetic routes for probes L1 and L2
探針分子L1的合成: 稱取1.82 g(4.1 mmol)羅丹明B置于100 mL圓底燒瓶中, 加入15 mL甲醇溶解. 在攪拌下緩慢滴入4 mL濃H2SO4, 回流36 h. 將反應(yīng)混合物倒入100 mL水中, 用碳酸氫鈉中和至中性, 用二氯甲烷萃取(100 mL×3), 分離出的有機相用飽和食鹽水洗滌(50 mL×2), 收集有機相并干燥, 得到1.98 g粗產(chǎn)品1, 粗產(chǎn)品1未經(jīng)純化直接用于下一步反應(yīng). 稱取262.8 mg(0.533 mmol)粗產(chǎn)品1置于25 mL圓底燒瓶中, 加入5 mL甲醇和250 μL 2-羥乙基肼(2), 在氬氣氣氛中加熱回流52 h. 旋轉(zhuǎn)蒸干溶劑后, 固體混合物經(jīng)柱色譜分離[V(SiO2)∶V(CH2Cl2/CH3COOC2H5)=5∶3], 得到107 mg紫色固體化合物L(fēng)1, 產(chǎn)率41%, m. p. 190~192 ℃.1H NMR(400 MHz, CDCl3)(圖S1, 見本文支持信息),δ: 7.92(d,J=8 Hz, 1H), 7.53~7.47(m, 2H), 7.14(d,J=8 Hz, 1H), 6.45~6.40(m, 4H), 6.26(d,J=12 Hz, 2H), 3.33(q,J=6.7 Hz, 10H), 2.45(s, 2H), 1.16(t,J=8 Hz, 12H);13C NMR(100 MHz, CDCl3)(圖S2, 見本文支持信息),δ: 168.3, 153.9, 151.5, 149.0, 133.1, 130.0, 128.5, 124.2, 123.0, 108.0, 105.3, 98.0, 66.4, 58.8, 52.8, 44.5, 29.8, 12.7; HRMS,m/z: 501.2862[M+H]+.
探針分子L2的合成: 稱取200 mg(0.452 mmol)羅丹明6G置于50 mL圓底燒瓶中, 加入5 mL無水乙醇, 再加入200 μL 2-羥乙基肼(2), 加熱回流反應(yīng)72 h, 然后旋轉(zhuǎn)蒸干溶劑, 所得粗產(chǎn)物在乙醇中重結(jié)晶, 得到122.9 mg粉紅色晶體L2, 產(chǎn)率58%, m. p. 273~275 ℃;1H NMR(400MHz, CDCl3)(圖S3, 見本文支持信息),δ: 7.95~7.93(m, 1H), 7.52~7.50(m, 2H), 7.11~7.09(m, 1H), 6.38(s, 2H), 6.20(s, 2H), 3.32(bs, 2H), 3.21(q,J=8 Hz, 4H), 2.42(bs, 2H), 1.90(s, 6H), 1.32(t,J=6 Hz, 6H);13C NMR(100 MHz, CDCl3)(圖S4, 見本文支持信息),δ: 168.2, 152.3, 151.7, 147.7, 133.2, 129.9, 128.5, 128.1, 124.1, 123.1, 117.9, 105.7, 96.8, 66.4, 58.7, 52.7, 38.5, 16.8, 14.8; HRMS,m/z: 473.2560[M+H]+.
1.3溶液的配制
實驗所用分析溶液是將一定體積的探針分子濃溶液(1×10-2mol/L, DMF)與相應(yīng)體積各種金屬離子的水溶液(1×10-2mol/L)混合, 再用乙腈/水混合溶劑(體積比1∶5)稀釋, 將分析溶液體系定容到3 mL. 在室溫下, 將上述分析溶液搖勻并靜置10 min后測定光譜數(shù)據(jù).
1.4細胞的熒光成像
實驗選用細胞為β-胰島細胞(INS-1細胞), 培養(yǎng)基為RPMI1640培養(yǎng)基, 其中加入10%血清、 5×10-5mol/L的β-巰基乙醇、 1×10-6mol/L丙酮酸和500 μL雙抗. 先將探針分子溶于DMSO中, 取一定量該溶液加入到含有培養(yǎng)好的INS-1細胞的培養(yǎng)板中, 最終濃度為2×10-7mol/L, 再置于細胞培養(yǎng)箱中孵育30 min, 用PBS緩沖液漂洗3次, 然后用倒置熒光顯微鏡觀察; 再加入Cu2+離子的水溶液, 使其最終濃度為2×10-6mol/L, 在培養(yǎng)箱中孵育30 min, 最后用激光共聚焦顯微鏡觀察.
2.1紫外-可見光譜分析
Fig.1 UV-Vis spectra of probes L1(A) and L2(B)(1×10-5 mol/L) in the presence of nitrate salts of metal ions(5×10-5 mol/L ) in MeCN/H2O(volume ratio 1∶5) solventInset: histogram representing the absorbance enhancement of probe L1 at 553 nm and probe L2 at 521 nm, respectively, in the presence of different metal ions. a. No other ions; b. Ag+; c. Al3+; d. Ca2+; e. Cd2+; f. Co2+; g. Cr3+; h. Cu2+; i. Fe2+; j. Fe3+; k. Hg2+; l. K+; m. Mg2+; n. Na+; o.p. Ni2+; q. Pb2+; r. Zn2+.
2.2熒光光譜性質(zhì)
Fig.2 Fluorescence emission spectra of probes L1(A) and L2(B)(1×10-6 mol/L) in the presence of nitrate salts of metal ions(5×10-6 mol/L) in MeCN/H2O(volume ratio 1∶5)Inset: histogram representing the fluorescence enhancement of probe L in the presence of different metal ions. a. No other ions; b. Ag+; c. Al3+; d. Ca2+; e. Cd2+; f. Co2+; g. Cr3+; h. Cu2+; i. Fe2+; j. Fe3+; k. Hg2+; l. K+; m. Mg2+; n. Na+; o.p. Ni2+; q. Pb2+; r. Zn2+. Excitation was performed at 520 nm(A) and 500 nm(B). Excitation/emission slit width: 2.5 nm/5 nm.
Fig.3 Fluorescent titration spectra of probes L1(1×10-6 mol/L) in the presence of different concentrations of Cu2+ in MeCN/H2O(volume ratio 1∶5) [Cu2+]/(μmol·L-1): 0, 0.2, 0.6, 1.0, 1.8, 2.6, 3.4, 5.0, 6.6, 8.2, 9.8, 11.4, 13.0, 14.6, 16.2, 19.4, 22.6, 25.8, 30.6. Excitation was performed at 520 nm. Excitation/emission slit width: 2.5 nm/5 nm. Inset: plot of fluorescent intensity of L1 at 580 nm versus [Cu2+].
為了進一步考察探針分子對Cu2+離子識別時熒光強度變化與Cu2+離子濃度之間的關(guān)系, 進行了2種探針分子與不同濃度的Cu2+離子熒光光譜連續(xù)滴定實驗, 結(jié)果見圖3和圖S5(見本文支持信息). 在滴定過程中, 隨著Cu2+離子濃度的不斷增大, 探針分子與Cu2+離子反應(yīng)后的熒光光譜在580 nm(L1)和550 nm(L2)處逐漸增強. Cu2+離子濃度增量分別達到15倍(L1)和13倍(L2)時, 識別體系的熒光強度接近飽和. 而且連續(xù)滴定的熒光光譜數(shù)據(jù)很好地符合了Sigmoidal擬合曲線, 從而計算出探針分子L1和L2對Cu2+離子的熒光“開啟”常數(shù)K(L1-turn-on)=2.08 μmol/L(R2=0.9998),K(L2-turn-on)=2.6 μmol/L(R2=0.9991)[33]. 另一方面, 在低濃度Cu2+離子區(qū)域, 熒光變化與Cu2+離子濃度呈現(xiàn)線性關(guān)系(圖S6, 見本文支持信息), 利用三倍標準差法, 推測出探針分子對Cu2+離子的檢出限分別為8.4×10-9mol/L(L1)和1.0×10-8mol/L(L2), 該檢出限遠低于美國環(huán)境保護署(EPA)對飲用水中Cu2+離子安全線規(guī)定(2×10-5mol/L)[34]的要求, 表明2種探針分子都可開發(fā)作為飲用水和工業(yè)排放廢水中Cu2+離子檢測或監(jiān)控的熒光探針.
2.3競爭離子和pH值對體系的干擾
為了考察探針在實際復(fù)雜環(huán)境下對Cu2+離子的選擇性響應(yīng), 進行了競爭離子的干擾實驗. 實驗結(jié)果(圖4)表明, 在5倍濃度的競爭金屬離子(Ag+, Al3+, Ca2+, Cd2+, Co2+, Cr3+, Fe2+, Fe3+, Hg2+, K+, Mg2+, Na+, NH+4, Ni2+, Pb2+和Zn2+)存在下, 探針分子仍可與5倍濃度的Cu2+離子發(fā)生較穩(wěn)定的熒光開啟行為. 如圖4所示, 除了Ag+(對L1), Ni2+和Co2+(對L2)離子對探針分子的干擾達到約15%以外, 其余離子的存在均對探針分子L1和L2的熒光識別體系的影響較小, 它們之間變化差值均在12%以內(nèi). 這說明2種探針分子的抗離子干擾能力都較強, 是實際環(huán)境檢測中良好的Cu2+離子識別探針.
Fig.4 Relative fluorescent intensity change ratios[(Fi-FL)/(FCu2+-FL)] of probes L1(A) and L2(B)(1×10-6 mol/L) upon addition of Cu2+(5×10-6 mol/L) in the presence of metal ions(5×10-6 mol/L) in MeCN/H2O(volume ratio 1∶5)a. Cu2+; b. Cu2++Ag+; c. Cu2++Al3+; d. Cu2++Ca2+; e. Cu2++Cd2+; f. Cu2++Co2+; g. Cu2++Cr3+; h. Cu2++Fe2+; i. Cu2++Fe3+; j. Cu2++Hg2+; k. Cu2++K+; l. Cu2++Mg2+; m. Cu2++Na+; n.p. Cu2++Pb2+; q. Cu2++Zn2+. Excitation was performed at 520 nm(A) and 500 nm(B). Excitation/emission slit width: 2.5 nm/5 nm.
Fig.5 Profile of pH dependence of the fluorescence intensity of probes L1(A)(1×10-6 mol/L) at 580 nm and L2(B)(1×10-6 mol/L) at 550 nm in the absence(a) and presence(b) of Cu2+(5×10-6 mol/L) in MeCN/H2O(volume ratio 1∶5) Excitation was performed at 520 nm(A) and 500 nm(B). Excitation/emission slit width: 2.5 nm/5 nm.
此外, 還考察了不同pH體系對探針分子離子識別的影響. 由圖5可見, 在未加入Cu2+離子時, 探針分子L1和L2在pH=5~12范圍內(nèi)熒光強度基本保持不變; 而在加入5倍濃度的Cu2+離子后, 探針分子L1和L2在pH=6~8范圍內(nèi)都能保持相對穩(wěn)定的熒光變化, 說明它們在此范圍內(nèi)對體系pH變化不敏感. 以上結(jié)果表明, 探針L1和L2可分別在弱酸至弱堿的環(huán)境下直接用于Cu2+離子的檢測.
2.4識別機理
通常情況下, 羅丹明類染料形成的內(nèi)酰肼螺環(huán)結(jié)構(gòu)對銅離子的識別是通過Cu2+離子對探針分子結(jié)構(gòu)中的內(nèi)酰肼螺環(huán)結(jié)構(gòu)進行水解, 恢復(fù)氧雜蒽的π-共軛體系實現(xiàn)的[27]. 由于探針分子L1和L2結(jié)構(gòu)相似, 本文以探針分子L1與Cu2+離子作用后的高分辨質(zhì)譜為代表, 說明2種探針分子的識別機理(圖S7, 見本文支持信息). 探針分子L1在識別Cu2+離子時熒光行為開啟, 表明Cu2+離子與羥乙基酰肼的NO2識別位點結(jié)合后, 打開了探針分子L1中的螺環(huán)結(jié)構(gòu), 隨著Cu2+離子進一步水解羥乙基酰肼, 溶液變?yōu)橐粤_丹明B為主的體系. 質(zhì)譜中有明顯的羅丹明B產(chǎn)物分子的高分辨質(zhì)譜峰(m/z443.2347)以及少量沒有發(fā)生水解反應(yīng)的探針分子L1的質(zhì)譜峰(m/z500.2738). 這些數(shù)據(jù)證實了Cu2+離子催化并水解機理的正確性. 另外, 為了進一步分析探針L1對Cu2+離子的識別模式, 向含有探針分子L1(1×10-6mol/L)和Cu2+離子(1.5×10-5mol/L)體系中加入30倍濃度的S2-離子, 發(fā)現(xiàn)熒光強度并沒有減弱(圖S8, 見本文支持信息), 表明Cu2+離子和探針分子L1發(fā)生了不可逆的水解反應(yīng)而非可逆的配位結(jié)合模式.
2.5細胞內(nèi)Cu2+離子的熒光成像檢測
Fig.6 Bright field images(A, D), fluorescence images(B, E) and overlay images(C, F) of INS-1 cells incubated with L1(A—C) as well as L1 and Cu2+(D—F) Excitation wavelength: 559 nm.
由于探針分子L1和L2對Cu2+離子具有高靈敏度的熒光開啟性能, 同時它們又具有潛在的膜通透性(良好的水溶性), 因此利用激光共聚焦顯微鏡考察了2種探針分子對β-胰島細胞(INS-1細胞)中Cu2+離子的成像行為. 從圖6和圖7可以看出, 探針分子L1和L2能夠順利進入細胞對Cu2+離子進行成像. 由圖6(A)可見, 探針分子L1(2×10-7mol/L)和細胞共培養(yǎng)30 min后, 無死細胞出現(xiàn), 并且細胞形貌無明顯變化, 說明L1毒性低, 對細胞生長不產(chǎn)生影響. 在559 nm波長的激光激發(fā)下, 并未觀察到明顯的熒光發(fā)射信號[圖6(B)和(C)]; 相反, 盡管在加入2×10-6mol/L的Cu2+離子孵育30 min后細胞形貌無明顯變化[圖6(D)], 但在激光共聚焦顯微鏡下可觀察到細胞中的部分區(qū)域呈現(xiàn)顯著紅色熒光信號[圖6(E)]. 通過比較明場和暗場熒光重疊圖可以看出, 強熒光信號發(fā)射主要集中在核周區(qū)的細胞質(zhì)處中[圖6(F)], 該結(jié)果充分表明探針分子L1進入細胞后主要集中在細胞質(zhì)中, 可與進入細胞質(zhì)中的Cu2+離子作用, 將探針分子L1中的螺環(huán)內(nèi)酰肼結(jié)構(gòu)水解, 恢復(fù)氧雜蒽的π共軛體系從而實現(xiàn)熒光信號開啟型檢測細胞質(zhì)中的Cu2+離子. 同樣, 探針分子L2呈現(xiàn)與L1相同的熒光成像識別檢測行為(見圖7), 在488 nm波長激光的激發(fā)下, 加入Cu2+離子前, 并未在細胞中觀察到明顯的熒光發(fā)射信號[圖7(B)和(C)]; 加入Cu2+離子共培養(yǎng)后, L2在INS-1細胞的核周區(qū)呈現(xiàn)顯著的綠色熒光信號, 表明探針L2進入細胞后主要分布在細胞質(zhì)中[圖7(E)和(F)]. 以上結(jié)果表明, 探針分子L1和L2均具有良好的細胞通透性和低毒性, 可作為細胞內(nèi)Cu2+離子熒光成像檢測的熒光探針.
Fig.7 Bright field images(A, D), fluorescence images(B, E) and overlay images(C, F) of INS-1 cells incubated with L2(A—C) as well as L2 and Cu2+(D—F) Excitation wavelength: 488 nm.
分別以羅丹明B和羅丹明6G為熒光信號報告基團, 設(shè)計合成了以羥乙基肼增強水溶性的高靈敏度、 高選擇性反應(yīng)型Cu2+離子熒光探針L1和L2. 通過Cu2+離子催化水解控制氧雜蒽熒光信號的螺環(huán)酰肼基團, 探針L1和L2對Cu2+離子表現(xiàn)出獨特的熒光開啟型識別檢測行為和對常見離子的抗干擾能力, 檢出限分別達到10-8mol/L和10-9mol/L量級, 滿足環(huán)保部門對飲用水中Cu2+離子檢出限的要求. 同時, 由于探針具有良好的細胞穿透能力和低毒性, 以L1和L2為熒光檢測探針實現(xiàn)了對β-胰島細胞(INS-1細胞)中Cu2+離子的熒光成像檢測. 總之, L1和L2為高靈敏度、 高選擇性反應(yīng)型Cu2+離子熒光探針, 具有開發(fā)為實際應(yīng)用前景的銅離子熒光探針和活細胞中Cu2+離子熒光成像檢測探針的潛力.
支持信息見http://www.cjcu.jlu.edu.cn/CN/10.7503/cjcu20160402.
[ 1 ]Cowan J. A.,InorganicBiochemistry:AnIntroduction, Wiley-VCH, New York, 1997, 133—134
[ 2 ]High B., Bruce D., Richter M. M.,Anal.Chim.Acta, 2001, 449, 17—22
[ 3 ]Tapia L., Suazo M., Hodar C., Cambiazo V., Gonzalez M.,Bio.Metals, 2003, 16, 169—174
[ 4 ]Barnham K. J., Masters C. L., Bush A. I.,Nat.Rev.DrugDiscovery, 2004, 3, 205—214
[ 5 ]Gorell J. M., Johnson C. C., Rybicki B. A., Peterson E. L., Kortsha G. X., Brown G. G., Richardson R. J.,Neurotoxicology, 1999, 20, 239—247
[ 6 ]Waggoner D. J., Bartnikas T. B., Gitlin J. D.,Neurobiol.Dis., 1999, 6, 221—230
[ 7 ]Georgopoulos P. G., Roy A., Yonone-Lioy M. J., Opiekun R. E., Lioy P. J.,J.Toxicol.Environ.Health,PartB, 2001, 4, 341—394
[ 8 ]Zhao Y., Zhang X., Han Z., Qiao L., Li C., Jian L., Shen G., Yu R.,Anal.Chem., 2009, 81(16), 7022—7030
[ 9 ]de Silva A. P., Gunaratne H. Q. N., Gunnlaugsson T., Huxley A. J. M., McCoy C. P., RademacherJ. T., Rice T. E.,Chem.Rev., 1997, 97, 1515—1566
[10]Prodi L., Bolletta F., Montalti M., Zaccheroni N.,Coord.Chem.Rev., 2000, 205, 59—83
[11]Grandini P., Mancin P., Tecilla P., Scrimin P., Tonellato U.,Angew.Chem.Int.Ed., 1999, 38(20), 3061—3064
[12]Lee Y. H., Park N., Park Y. B., Hwang Y. J., Kang C., Kim J. S.,Chem.Commun., 2014, 50, 3197—3200
[13]Xue X., Fang H., Chen H., Zhang C., Zhu C., Bai Y., He W., Guo Z.,DyesandPigments, 2016, 130, 116—121
[14]Wang X., Ma X., Yang Z., Zhang Z., Wen J., Geng Z., Wang Z.,Chem.Commun., 2013, 49, 11263—11265
[15]Fan J., Zhan P., Hu M., Sun W., Tang J., Wang J., Sun S., Song F., Peng X.,Org.Lett., 2013, 15, 492—495
[16]Swamy K. M. K., Ko S. K., Kwon S. K., Lee H. N., Mao C., Kim J. M., Lee K. H., Kim J., Shin I., Yoon J.,Chem.Commun., 2008, 5915—5917
[17]Zhou Z., Li N., Tong A.,Anal.Chim.Acta, 2011, 702, 81—86
[18]Andréasson J., Kodis G., Terazono Y., Liddell P. A., Bandyopadhyay S., Mitchell R. H., Moore A. L., Gust D.,J.Am.Chem.Soc., 2004, 126(49), 15926—15927
[19]Malkondu S., Turhan D., Kocak A.,TetrahedronLett., 2015, 56, 162—167
[20]Liu Z., Zhang C., Wang X., He W., Guo Z.,Org.Lett., 2012, 14, 378—4381
[21]Wang H., Yang L., Zhang W., Zhou Y., Zhao B., Li X.,Inorg.ChimicaActa, 2012, 381, 111—116
[22]Li C., Liu Z., Miao Y., Zhou X., Wu X.,DyesandPigments, 2016, 125, 292—298
[23]Kim M. H., Jang H. H., Yi S., Chang S. K., Han M. S.,Chem.Commun., 2009, 4838—4840
[24]Wu C., Bian Q. N., Zhang B. G., Cai X., Zhang S. D., Zheng H., Yang S. Y., Jiang Y. B.,Org.Lett., 2012, 14, 4198—4201
[25]Wang D., Shirashi Y., Hirai T.,Chem.Commun., 2011, 47, 2673—2675
[26]Liang L., Zhao L., Zeng X.,J.Fluoresc., 2014, 24, 1671—1677
[27]Dujols V., Ford F., Czarnik A. W.,J.Am.Chem.Soc., 1997, 119, 7386—7387
[28]Kwon J. Y., Jang Y. J., Lee Y. J., Kim K. M., Seo M. S., Nam W., Yoon J.,J.Am.Chem.Soc., 2005, 127, 10107—10111
[29]Cao L., Jia C., Zhang Q., Chen D., Zhang C., Qian Y.,Chem.Res.ChineseUniversities, 2014, 30(3), 362—367
[30]Bender M. L., Turnquest B. W.,J.Am.Chem.Soc., 1957, 79, 1889—1893
[31]Liu K., Shang H., Meng F., Liu Y., Lin W.,Talanta, 2016, 147, 193—198
[32]Zhang X. F., Zhang Y., Liu L.,J.Lumin. 2014, 145, 448—453
[33]Du P., Lippard S. J.,Inorg.Chem., 2010, 49, 10753—10755
[34]World Health Organization,GuidelinesforDrinking-WaterQuality, Geneva, 1996
(Ed.: N, K)
? Supported by the National Natural Science Foundation of China(Nos.21272172, 11432016, 21074093) and the Tianjin Key Research Program of Application Foundation and Advanced Technology, China(No.12JCZDJC21000).
Rhodamine-based Cell Permeable Fluoresecent Turn-on Probes for Cupric Ion?
MI Xiaolong, JIAO Xiaojie, LIU Chang, HE Song*, ZENG Xianshun*
(KeyLaboratoryofDisplayMaterialsandPhotoelectricDevices(MinistryofEducation),SchoolofMaterialsScience&Engineering,TianjinUniversityofTechnology,Tianjin300384,China)
Two rhodamine-based fluorescent turn-on probes L1 and L2 were designed and synthesized for the detection of Cu2+ion. L1 and L2 exhibit high selectivity toward Cu2+ion over a wide range of metal ions in MeCN/H2O(volume ratio 1∶5). The detection limits of the probes are down to 10-8mol/L range. Moreover, L1 and L2 can function as excellent fluorescence probes for imaging of cellular Cu2+by means of fluorescence microscopy.
Rhodamine; Hydrazide; Cupric ion; Fluorescence probe; Fluorescence imaging
10.7503/cjcu20160402
2016-06-06. 網(wǎng)絡(luò)出版時間: 2016-09-18.
國家自然科學(xué)基金(批準號: 21272172, 11432016, 21074093)和天津市自然科學(xué)基金(批準號: 12JCZDJC21000)資助.
O657; O626
A
聯(lián)系人簡介: 曾憲順, 男, 博士, 研究員, 博士生導(dǎo)師, 主要從事主-客體化學(xué)和超分子化學(xué)研究. E-mail: xshzeng@tjut.edu.cn
何松, 女, 博士, 副教授, 主要從事超分子化學(xué)研究. E-mail: hesong@tjut.edu.cn