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咔唑基近红外亚硫酸氢根荧光探针及其在水样和生物成像中的应用

Carbazole-based Near-infrared Bisulfite Fluorescent Probe and Its Applications in Water Sample and Bioimaging
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摘要 亚硫酸氢盐(HSO_(3)^(-))作为一种重要的食品添加剂,在日常生活中被广泛使用,但过量的使用和滥用会对生物和环境造成有害影响。同时,HSO_(3)^(-)作为体内信号分子(SO_(2))的衍生物,在正常生理活动中发挥着巨大的作用,但体内HSO_(3)^(-)的异常表达和过量摄入会导致一些疾病的发生。因此,对于体内和环境中HSO_(3)^(-)的特异性和敏感性检测和监测具有重要意义。为此本文选用N-乙基-咔唑作为电子供体基团,2-氧代-4-苯基-2,5-二氢-3-呋喃甲腈作为电子受体基团,通过羟醛缩合反应合成了具有D-π-A结构的近红外HSO_(3)^(-)荧光探针(CL)。探针CL识别HSO_(3)^(-)后其近红外荧光下降且波长发生蓝移。通过高分辨质谱(HR-MS)和理论计算验证了探针CL对HSO_(3)^(-)的亲核加成传感机制。探针CL具有近红外发射(λ_(em)=685 nm)、较大的Stokes位移(195 nm)、良好的选择性以及高灵敏度(49 nmol/L)等优点。另外,探针CL已被制备成试纸,并与智能手机连用实现了水样中HSO_(3)^(-)的现场快速检测。最重要的是,该探针已成功应用于活鼠体内HSO_(3)^(-)的荧光成像。 Bisulfite(HSO_(3)^(-))as an important food additive,is widely used in daily life.But excessive use and abuse can cause harmful effects on organisms and the environment.Concurrently,HSO_(3)^(-)as a derivative of the signal-ing molecule(SO_(2))in the body,plays a huge role in normal physiological activities.But the abnormal expression and excessive intake of HSO_(3)^(-)in the body can lead to a number of diseases.Therefore,it is of great significance to detect and monitor HSO_(3)^(-)in vivo and in the environment with the specificity and sensitivity.Herein,a near-infrared HSO_(3)^(-)fluorescent probe(CL)with D-π-A structure was synthesized by condensation reaction using N-ethylcarbazole as electron donor group and 2-oxo-4-phenyl-2,5-dihydro3-furanonitrile as electron acceptor group.The near-infrared fluorescence was declined and the wavelength was blue-shifted after the probe CL recognizes HSO_(3)^(-).The nucleophil-ic addition sensing mechanism of probe CL to HSO_(3)^(-)was verified by high resolution mass spectrometry(HR-MS)and theoretical calculation.The probe CL has the advantages of near-infrared emission(λ_(em)=685 nm),large Stokes shift(195 nm),high selectivity and sensitivity(49 nmol/L).In addition,probe CL has been prepared into a test paper and the on-site and rapid detection of HSO_(3)^(-)in water samples is realized by connection with smartphones.Most im-portantly,the probe has been successfully applied to fluorescence imaging of HSO_(3)^(-)in living mice.
作者 周金涛 朱天翔 尚主业 张志强 孟庆涛 ZHOU Jintao;ZHU Tianxiang;SHAG Zhuye;ZHANG Zhiqiang;MENG Qingtao(School of Chemical Engineering,University of Science and Technology Liaoning,Anshan 114051,China)
出处 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期2066-2073,共8页 Chinese Journal of Luminescence
基金 辽宁科技大学省级重点实验室开放课题基金(2024KFKT-10)。
关键词 亚硫酸氢盐 荧光探针 咔唑衍生物 环境水样 活体成像 bisulfite near-infrared fluorescent probe carbazole derivative environmental water samples bioimaging
作者简介 周金涛(1999-),男,山东泰安人,硕士研究生,2022年于鲁东大学获得学士学位,主要从事分子识别与生物成像方面的应用基础研究。E-mail:524373240@qq.com;尚主业(1996-),男,辽宁鞍山人,博士,讲师,2024年于辽宁科技大学获得博士学位,主要从事荧光分子探针智能识别与生物成像领域的研究。E-mail:shangzhuye@ustl.edu.cn;孟庆涛(1981-),男,山东曲阜人,博士,教授,博士生导师,2011年于大连理工大学获得博士学位,主要从事生物及医用新材料方面的应用基础研究(包括生物传感与生物成像材料、医用诊断与治疗材料和新型有机荧光染料的研发等)。E-mail:qtmeng@ustl.edu.cn。
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参考文献3

二级参考文献46

  • 1鄢家明,周成合,谢如刚.环番作为人工受体和人工酶的研究进展[J].有机化学,1995,15(6):577-589. 被引量:4
  • 2Haynes C. J. E., Gale P. A., Chem. Commun., 2011, 47, 8203.
  • 3Michigami Y., Kuroda Y., Ueda K., Yamamoto Y., Analytica Chimica Acta, 1993, 274, 299.
  • 4Joo T. Y., Singh N., Lee G. W., Jang D.O., Tetrahedron Lett., 2007, 48,8846.
  • 5Matthews S., Beer P., Supramol. Chem., 2005,17,411.
  • 6Kim H. G., Kim S. K., LeeJ. Y., Kim J. S., J. Org. Chem.,2006, 71, 6611.
  • 7Xu W., Li X., Zhang W. Y., Ying X. G., Chem. J. Chinese Universities, 2012, 33(10), 2199.
  • 8Gu J. Y., Zhu M. L., Shi X. F., Chem. J. Chinese Universities, 2012, 33(10),2229.
  • 9Richards W. G., Chem. Res. Chinese Universities, 2002, 18(2), 107.
  • 10Lu Q. S., Dong L., Zhang J., Li J.; Jiang L., Huang Y., Qin S., Hu C. w., Yu X. Q., Org. Lett., 2009, 11, 669.

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