一种同时分辨识别Zn2+和F-离子的双功能探针
A Readily Accessible Difunctional Probe: Simultaneous Recognition of Cation Zn2+ and Anion F- via Distinguishable Wavelengths
作者单位E-mail
曾莉 贵州大学贵州省大环与超分子化学重点实验室, 贵阳 550025  
赵江林 中国科学院深圳先进技术研究院, 生物医学与健康工程研究所, 微纳系统与仿生医学研究中心, 深圳 518055  
牟兰 贵州大学贵州省大环与超分子化学重点实验室, 贵阳 550025  
曾晞 贵州大学贵州省大环与超分子化学重点实验室, 贵阳 550025 zengxi1962@163.com 
卫钢 澳大利亚联邦科学与工业研究组织, 制造业, 新南威尔士州, 悉尼 2070 gang.wei@csiro.au 
Redshaw Carl 英国赫尔大学化学系, 赫尔 HU6 7RX  
金宗文 中国科学院深圳先进技术研究院, 生物医学与健康工程研究所, 微纳系统与仿生医学研究中心, 深圳 518055  
摘要: 由8-甲酰基-7-羟基香豆素与碳酰肼经一步缩合反应可制得探针1。研究发现,探针1对Zn2+和F-离子均呈现荧光增强和比率比色的高灵敏和高选择性响应,检出限低至10-8 mol·L-1。通过光谱、ITC、1H NMR滴定及质谱分析,详细地研究了探针与离子形成的配合物性质。在不同的介质中,探针不仅同时表现出对金属阳离子Zn2+和对阴离子F-的识别,而且吸收和发射波长均有显著的差异:1-Zn2+配合物的最大吸收波长为360 nm,而1-F-配合物为400 nm;1-Zn2+配合物的荧光激发和发射波长分别为360和454 nm,而1-F-配合物分别为400和475 nm。此外,探针1还能应用于活体PC3细胞中Zn2+的荧光成像。
关键词: 8-甲酰基-7-羟基香豆素  Zn2+    F-  分辨波长  细胞成像
基金项目: 国家自然科学基金(No.21165006)、教育部“春晖计划”(No.Z2015007,Z2016008)、深圳市基础研究项目(No.JCYJ20140610151856726)、深圳市技术攻关项目(No.JSGG20141118113131546)和中国博士后自然基金(No.2015M582439)资助。
Abstract: The probe 1 was readily prepared via condensation of 8-formyl-7-hydroxy-coumarin and carbonic dihydrazide in a one-step procedure. Probe 1 exhibited high sensitivity and selectivity towards Zn2+ and F- through a "turn-on" fluorescence response and/or ratiometric colorimetric response with low detection limits of the order of 10-8 mol·L-1. The complex behaviour was fully investigated by spectral titration, isothermal titration calorimetry, 1H NMR spectroscopic titration and mass spectrometry. Interestingly, probe 1 not only recognizes the cation Zn2+ and the anion F-, but can also distinguish between these two ions via the max wavelength in their UV-Vis spectra (360 nm for 1-Zn2+ vs 400 nm for 1-F- complex) or their fluorescent spectra (λex, λem=360, 454 nm for 1-Zn2+ vs λex, λem=400, 475 nm for 1-F- complex) due to their differing red-shifts. Additionally, probe 1 has been further explored in the detection of Zn2+ in living cells.
Keywords: 8-formyl-7-hydroxy-coumarin  Zn2+   and F-  distinguishable wavelengths  living cells
投稿时间:2016-12-09 修订日期:2017-02-27
摘要点击次数:  278
全文下载次数:  304
曾莉,赵江林,牟兰,曾晞,卫钢,Redshaw Carl,金宗文.一种同时分辨识别Zn2+和F-离子的双功能探针[J].无机化学学报,2017,33(5):769-778.
查看全文  查看/发表评论  下载PDF阅读器
Support information: