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One-pot synthesized copper-imidazole-2-carboxaldehyde complex material with oxidase-like activity for the colorimetric detection of glutathione and ascorbic acid
Heliyon ( IF 3.4 ) Pub Date : 2023-11-04 , DOI: 10.1016/j.heliyon.2023.e22099 Jia-Xin Li 1 , Jia-Li Wang 1 , Tong-Qing Chai 1 , Feng-Qing Yang 1
Heliyon ( IF 3.4 ) Pub Date : 2023-11-04 , DOI: 10.1016/j.heliyon.2023.e22099 Jia-Xin Li 1 , Jia-Li Wang 1 , Tong-Qing Chai 1 , Feng-Qing Yang 1
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Due to the copper (Cu) active sites, its complexes with oxidase-like activity have superior catalytic properties, which can catalyze a series of specific substrates like 3,3′,5,5′-tetramethylbenzidine (TMB), producing colorimetric reactions for the detection of different reducing small-molecule compounds. Attribute to the competitive coordination effects between water molecules and central Cu ions, most of the Cu complexes can hardly be used in the pure aqueous reaction system. In this study, a Cu-based material (Cu-imidazole-2-carboxaldehyde, Cu-ICA) was prepared using copper ions and ICA through a one-step process in the water solution. After the morphology of the material being characterized, the mimetic enzyme behavior of the Cu-ICA was demonstrated through the TMB oxidation. Compared to the other reported oxidase-like mimics, Cu-ICA has better aqueous stability and oxidase-like activity, and shows a higher v max . Furthermore, basing on the oxidase-like activity of Cu-ICA, a colorimetric method was developed for the ascorbic acid and glutathione detections with linear ranges of 0.5–5 μM and 0.5–4 μM, and limit of detection of 0.1304 μM and 0.097 μM, respectively. Owing to its excellent aqueous stability and oxidase-like activity, Cu-ICA has bright application prospects in the analysis of reducing small-molecule compounds.
中文翻译：
一锅法合成的铜-咪唑-2-甲醛络合物材料，具有氧化酶样活性，用于谷胱甘肽和抗坏血酸的比色检测
由于铜 （Cu） 活性位点，其具有氧化酶样活性的复合物具有优异的催化性能，可以催化一系列特异性底物，如 3,3′，5,5′-四甲基联苯胺 （TMB），产生比色反应，用于检测不同的还原性小分子化合物。由于水分子和中心 Cu 离子之间的竞争配位效应，大多数 Cu 配合物几乎不能用于纯水反应体系。在本研究中，使用铜离子和 ICA 在水溶液中通过一步法制备了铜基材料 （Cu-咪唑-2-甲醛，Cu-ICA）。在表征材料的形态之后，通过 TMB 氧化证明了 Cu-ICA 的模拟酶行为。与其他报道的氧化酶样模拟物相比，Cu-ICA 具有更好的水稳定性和氧化酶样活性，并显示出更高的 vmax。此外，基于 Cu-ICA 的氧化酶样活性，开发了一种用于抗坏血酸和谷胱甘肽检测的比色方法，线性范围分别为 0.5-5 μM 和 0.5-4 μM，检测限分别为 0.1304 μM 和 0.097 μM。Cu-ICA 具有优异的水稳定性和氧化酶样活性，在还原性小分子化合物的分析中具有广阔的应用前景。
更新日期：2023-11-04
中文翻译：
一锅法合成的铜-咪唑-2-甲醛络合物材料，具有氧化酶样活性，用于谷胱甘肽和抗坏血酸的比色检测
由于铜 （Cu） 活性位点，其具有氧化酶样活性的复合物具有优异的催化性能，可以催化一系列特异性底物，如 3,3′，5,5′-四甲基联苯胺 （TMB），产生比色反应，用于检测不同的还原性小分子化合物。由于水分子和中心 Cu 离子之间的竞争配位效应，大多数 Cu 配合物几乎不能用于纯水反应体系。在本研究中，使用铜离子和 ICA 在水溶液中通过一步法制备了铜基材料 （Cu-咪唑-2-甲醛，Cu-ICA）。在表征材料的形态之后，通过 TMB 氧化证明了 Cu-ICA 的模拟酶行为。与其他报道的氧化酶样模拟物相比，Cu-ICA 具有更好的水稳定性和氧化酶样活性，并显示出更高的 vmax。此外，基于 Cu-ICA 的氧化酶样活性，开发了一种用于抗坏血酸和谷胱甘肽检测的比色方法，线性范围分别为 0.5-5 μM 和 0.5-4 μM，检测限分别为 0.1304 μM 和 0.097 μM。Cu-ICA 具有优异的水稳定性和氧化酶样活性，在还原性小分子化合物的分析中具有广阔的应用前景。
京公网安备 11010802027423号