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A highly selective colorimetric and fluorescent probe for quantitative detection of Cu2+/Co2+: The unique ON-OFF-ON fluorimetric detection strategy and applications in living cells/zebrafish.
Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy ( IF 4.3 ) Pub Date : 2019-11-06 , DOI: 10.1016/j.saa.2019.117763 Zhi-Gang Wang 1 , Yang Wang 1 , Xiao-Jing Ding 1 , Yu-Xuan Sun 1 , Hai-Bo Liu 2 , Cheng-Zhi Xie 3 , Jing Qian 4 , Qing-Zhong Li 5 , Jing-Yuan Xu 1
Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy ( IF 4.3 ) Pub Date : 2019-11-06 , DOI: 10.1016/j.saa.2019.117763 Zhi-Gang Wang 1 , Yang Wang 1 , Xiao-Jing Ding 1 , Yu-Xuan Sun 1 , Hai-Bo Liu 2 , Cheng-Zhi Xie 3 , Jing Qian 4 , Qing-Zhong Li 5 , Jing-Yuan Xu 1
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Identifying and detecting similar target cations through combining "turn on" and "turn off" fluorescence mechanism is effective and challenging. Now a new colorimetric and ON-OFF-ON fluorescent probe N'-((7-(diethylamino)-2-oxo-2H-chromen-3-yl)methylene)-3-hydroxy-2-naphthohydrazide (L) was reported, which could detect Cu2+ and Co2+ in phosphate buffered CH3CH2OH-H2O solvent system. With the assistance of glutathione and pH adjustment, a unique ON-OFF-ON fluorescence detection strategy could be achieved for distinguishing Cu2+ and Co2+. The emission of probe could recover from the L-Cu2+ and L-Co2+ system by addition of GSH or adjusting pH value to 4, respectively, which is due to the abolishment of paramagnetic Cu2+/Co2+. Based on fluorescence titration experiments, the limit of detection was determined as 3.84 × 10-9 M and 4.55 × 10-9 M for Cu2+ and Co2+, respectively. Meanwhile, the detection limit reached 6.21 × 10-8 M for Cu2+ and 6.96 × 10-8 M for Co2+ according to absorbance signal output. Fast recognition of Cu2+/Co2+ can be achieved by obvious color changes from green to colorless under UV light, as well as from yellow to orange-red in room light. The binding mode of L toward Cu2+ and Co2+ have been systematically studied by Job's plot analysis, ESI-MS, IR and density functional theory calculations. Most strikingly, further practical applications of the probe L in fluorescence imaging were investigated in MCF-7 cells and zebrafish due to its low cytotoxicity and good optical properties, suggesting that L could serve as a fluorescent sensor for tracking Cu2+ and Co2+in vivo.
中文翻译：
一种用于Cu2 + / Co2 +定量检测的高选择性比色和荧光探针：独特的ON-OFF-ON荧光检测策略及其在活细胞/斑马鱼中的应用。
通过结合“开启”和“关闭”荧光机制来识别和检测相似的目标阳离子是有效且具有挑战性的。现在报道了一种新的比色和开-关荧光探针N'-（（（7-（diethylamino）-2-oxo-2H-chromen-3-yl）亚甲基）-3-羟基-2-萘并肼（L）可以检测磷酸盐缓冲的CH3CH2OH-H2O溶剂系统中的Cu2 +和Co2 +。借助谷胱甘肽和pH调节，可以实现独特的ON-OFF-ON荧光检测策略，以区分Cu2 +和Co2 +。可以通过添加GSH或将pH值调整为4来从L-Cu2 +和L-Co2 +系统中恢复探针的发射，这是由于取消了顺磁性Cu2 + / Co2 +的缘故。根据荧光滴定实验，将检出限确定为3。Cu2 +和Co2 +分别为84×10-9 M和4.55×10-9M。同时，根据吸收信号输出，Cu2 +的检出限达到6.21×10-8 M，Co2 +的检出限达到6.96×10-8M。快速识别Cu2 + / Co2 +可以通过在紫外光下从绿色到无色的明显颜色变化以及在室内光下从黄色到橙红色的明显变化来实现。通过乔布斯图分析，ESI-MS，IR和密度泛函理论计算，系统地研究了L对Cu2 +和Co2 +的结合方式。最为显着的是，由于探针L具有低细胞毒性和良好的光学特性，因此在MCF-7细胞和斑马鱼中研究了探针L在荧光成像中的进一步实际应用，这表明L可以用作体内追踪Cu2 +和Co2 +的荧光传感器。根据吸收信号输出，Cu2 +的检出限达到6.21×10-8 M，Co2 +的检出限达到6.96×10-8M。快速识别Cu2 + / Co2 +可以通过在紫外光下从绿色到无色的明显颜色变化以及在室内光下从黄色到橙红色的明显变化来实现。通过乔布斯图分析，ESI-MS，IR和密度泛函理论计算，系统地研究了L对Cu2 +和Co2 +的结合方式。最为显着的是，由于探针L具有低细胞毒性和良好的光学特性，因此在MCF-7细胞和斑马鱼中研究了探针L在荧光成像中的进一步实际应用，这表明L可以用作体内追踪Cu2 +和Co2 +的荧光传感器。根据吸收信号输出，Cu2 +的检出限达到6.21×10-8 M，Co2 +的检出限达到6.96×10-8M。快速识别Cu2 + / Co2 +可以通过在紫外光下从绿色到无色的明显颜色变化以及在室内光下从黄色到橙红色的明显变化来实现。通过乔布斯图分析，ESI-MS，IR和密度泛函理论计算，系统地研究了L对Cu2 +和Co2 +的结合方式。最为显着的是，由于探针L具有低细胞毒性和良好的光学特性，因此在MCF-7细胞和斑马鱼中研究了探针L在荧光成像中的进一步实际应用，这表明L可以用作体内追踪Cu2 +和Co2 +的荧光传感器。快速识别Cu2 + / Co2 +可以通过在紫外光下从绿色到无色的明显颜色变化以及在室内光下从黄色到橙红色的明显变化来实现。通过乔布斯图分析，ESI-MS，IR和密度泛函理论计算，系统地研究了L对Cu2 +和Co2 +的结合方式。最为显着的是，由于探针L具有低细胞毒性和良好的光学特性，因此在MCF-7细胞和斑马鱼中研究了探针L在荧光成像中的进一步实际应用，这表明L可以用作体内追踪Cu2 +和Co2 +的荧光传感器。快速识别Cu2 + / Co2 +可以通过在紫外光下从绿色到无色的明显颜色变化以及在室内光下从黄色到橙红色的明显变化来实现。通过乔布斯图分析，ESI-MS，IR和密度泛函理论计算，系统地研究了L对Cu2 +和Co2 +的结合方式。最为显着的是，由于探针L具有低细胞毒性和良好的光学特性，因此在MCF-7细胞和斑马鱼中研究了探针L在荧光成像中的进一步实际应用，这表明L可以用作体内追踪Cu2 +和Co2 +的荧光传感器。红外和密度泛函理论计算。最为显着的是，由于探针L具有低细胞毒性和良好的光学特性，因此在MCF-7细胞和斑马鱼中研究了探针L在荧光成像中的进一步实际应用，这表明L可以用作体内追踪Cu2 +和Co2 +的荧光传感器。红外和密度泛函理论计算。最为显着的是，由于探针L具有低细胞毒性和良好的光学特性，因此在MCF-7细胞和斑马鱼中研究了探针L在荧光成像中的进一步实际应用，这表明L可以用作体内追踪Cu2 +和Co2 +的荧光传感器。
更新日期：2019-11-06
中文翻译：
一种用于Cu2 + / Co2 +定量检测的高选择性比色和荧光探针：独特的ON-OFF-ON荧光检测策略及其在活细胞/斑马鱼中的应用。
通过结合“开启”和“关闭”荧光机制来识别和检测相似的目标阳离子是有效且具有挑战性的。现在报道了一种新的比色和开-关荧光探针N'-（（（7-（diethylamino）-2-oxo-2H-chromen-3-yl）亚甲基）-3-羟基-2-萘并肼（L）可以检测磷酸盐缓冲的CH3CH2OH-H2O溶剂系统中的Cu2 +和Co2 +。借助谷胱甘肽和pH调节，可以实现独特的ON-OFF-ON荧光检测策略，以区分Cu2 +和Co2 +。可以通过添加GSH或将pH值调整为4来从L-Cu2 +和L-Co2 +系统中恢复探针的发射，这是由于取消了顺磁性Cu2 + / Co2 +的缘故。根据荧光滴定实验，将检出限确定为3。Cu2 +和Co2 +分别为84×10-9 M和4.55×10-9M。同时，根据吸收信号输出，Cu2 +的检出限达到6.21×10-8 M，Co2 +的检出限达到6.96×10-8M。快速识别Cu2 + / Co2 +可以通过在紫外光下从绿色到无色的明显颜色变化以及在室内光下从黄色到橙红色的明显变化来实现。通过乔布斯图分析，ESI-MS，IR和密度泛函理论计算，系统地研究了L对Cu2 +和Co2 +的结合方式。最为显着的是，由于探针L具有低细胞毒性和良好的光学特性，因此在MCF-7细胞和斑马鱼中研究了探针L在荧光成像中的进一步实际应用，这表明L可以用作体内追踪Cu2 +和Co2 +的荧光传感器。根据吸收信号输出，Cu2 +的检出限达到6.21×10-8 M，Co2 +的检出限达到6.96×10-8M。快速识别Cu2 + / Co2 +可以通过在紫外光下从绿色到无色的明显颜色变化以及在室内光下从黄色到橙红色的明显变化来实现。通过乔布斯图分析，ESI-MS，IR和密度泛函理论计算，系统地研究了L对Cu2 +和Co2 +的结合方式。最为显着的是，由于探针L具有低细胞毒性和良好的光学特性，因此在MCF-7细胞和斑马鱼中研究了探针L在荧光成像中的进一步实际应用，这表明L可以用作体内追踪Cu2 +和Co2 +的荧光传感器。根据吸收信号输出，Cu2 +的检出限达到6.21×10-8 M，Co2 +的检出限达到6.96×10-8M。快速识别Cu2 + / Co2 +可以通过在紫外光下从绿色到无色的明显颜色变化以及在室内光下从黄色到橙红色的明显变化来实现。通过乔布斯图分析，ESI-MS，IR和密度泛函理论计算，系统地研究了L对Cu2 +和Co2 +的结合方式。最为显着的是，由于探针L具有低细胞毒性和良好的光学特性，因此在MCF-7细胞和斑马鱼中研究了探针L在荧光成像中的进一步实际应用，这表明L可以用作体内追踪Cu2 +和Co2 +的荧光传感器。快速识别Cu2 + / Co2 +可以通过在紫外光下从绿色到无色的明显颜色变化以及在室内光下从黄色到橙红色的明显变化来实现。通过乔布斯图分析，ESI-MS，IR和密度泛函理论计算，系统地研究了L对Cu2 +和Co2 +的结合方式。最为显着的是，由于探针L具有低细胞毒性和良好的光学特性，因此在MCF-7细胞和斑马鱼中研究了探针L在荧光成像中的进一步实际应用，这表明L可以用作体内追踪Cu2 +和Co2 +的荧光传感器。快速识别Cu2 + / Co2 +可以通过在紫外光下从绿色到无色的明显颜色变化以及在室内光下从黄色到橙红色的明显变化来实现。通过乔布斯图分析，ESI-MS，IR和密度泛函理论计算，系统地研究了L对Cu2 +和Co2 +的结合方式。最为显着的是，由于探针L具有低细胞毒性和良好的光学特性，因此在MCF-7细胞和斑马鱼中研究了探针L在荧光成像中的进一步实际应用，这表明L可以用作体内追踪Cu2 +和Co2 +的荧光传感器。红外和密度泛函理论计算。最为显着的是，由于探针L具有低细胞毒性和良好的光学特性，因此在MCF-7细胞和斑马鱼中研究了探针L在荧光成像中的进一步实际应用，这表明L可以用作体内追踪Cu2 +和Co2 +的荧光传感器。红外和密度泛函理论计算。最为显着的是，由于探针L具有低细胞毒性和良好的光学特性，因此在MCF-7细胞和斑马鱼中研究了探针L在荧光成像中的进一步实际应用，这表明L可以用作体内追踪Cu2 +和Co2 +的荧光传感器。
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