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Strategy for Detecting Carbon Monoxide: Cu2+-Assisted Fluorescent Probe and Its Applications in Biological Imaging
Analytical Chemistry ( IF 6.7 ) Pub Date : 2022-08-04 , DOI: 10.1021/acs.analchem.2c01948 Cuibing Bai 1, 2 , Jie Zhang 1 , Yuxin Qin 1 , Qian Meng 1 , Junxiong Yao 1 , Huanan Huang 3 , Biao Wei 1 , Ruiqian Li 1 , Lin Zhang 1 , Hui Miao 1 , Changqing Qu 4 , Rui Qiao 1, 2
Analytical Chemistry ( IF 6.7 ) Pub Date : 2022-08-04 , DOI: 10.1021/acs.analchem.2c01948 Cuibing Bai 1, 2 , Jie Zhang 1 , Yuxin Qin 1 , Qian Meng 1 , Junxiong Yao 1 , Huanan Huang 3 , Biao Wei 1 , Ruiqian Li 1 , Lin Zhang 1 , Hui Miao 1 , Changqing Qu 4 , Rui Qiao 1, 2
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Herein, a novel strategy was proposed for identifying carbon monoxide (CO), which plays a crucial part in living systems. For the first time, we have managed to design, synthesize, and characterize successfully this new Cu2+-assisted fluorescent probe (DPHP) in detecting CO. Compared with the commonly adopted Pd0-mediated Tsuji–Trost reaction recognition method, such a new strategy did not engage costly palladium (II) salt and generated no leaving group, indicating a satisfactory anti-interference ability. The recognition mechanism was confirmed by IR, 1H NMR titration, HR-MS, cyclic voltammetry, X-ray photoelectron spectroscopy, electron paramagnetic resonance, and optical properties. Surprisingly, it was found that the new method achieved high selectivity and rapid identification of CO with a lower limit of detection (1.7 × 10–8 M). More intriguingly, it could recognize endogenous and exogenous CO in HeLa cells. The cytotoxicity of this new method was so low that it allowed the detection of CO in mice and zebrafish. Basically, our results trigger a novel viewpoint of rationally designing and synthesizing advanced materials for CO detection with unique features, impelling new research in detection chemistry.
中文翻译：
一氧化碳检测策略：Cu2+辅助荧光探针及其在生物成像中的应用
在这里，提出了一种新的策略来识别一氧化碳 (CO)，它在生命系统中起着至关重要的作用。我们首次成功设计、合成和表征了这种新型 Cu 2+辅助荧光探针 ( DPHP ) 在 CO 检测中的应用。与常用的 Pd 0介导的辻-特罗斯特反应识别方法相比，这种新策略没有使用昂贵的钯 (II) 盐并且没有产生离去基团，表明具有令人满意的抗干扰能力。识别机制经 IR 确认，1H NMR滴定、HR-MS、循环伏安法、X射线光电子能谱、电子顺磁共振和光学性质。令人惊讶的是，发现新方法以较低的检测限 (1.7 × 10 –8 M) 实现了高选择性和快速识别 CO。更有趣的是，它可以识别 HeLa 细胞中的内源性和外源性 CO。这种新方法的细胞毒性非常低，以至于可以在小鼠和斑马鱼中检测 CO。基本上，我们的结果引发了合理设计和合成具有独特功能的用于 CO 检测的先进材料的新观点，推动了检测化学的新研究。
更新日期：2022-08-04
中文翻译：
一氧化碳检测策略：Cu2+辅助荧光探针及其在生物成像中的应用
在这里，提出了一种新的策略来识别一氧化碳 (CO)，它在生命系统中起着至关重要的作用。我们首次成功设计、合成和表征了这种新型 Cu 2+辅助荧光探针 ( DPHP ) 在 CO 检测中的应用。与常用的 Pd 0介导的辻-特罗斯特反应识别方法相比，这种新策略没有使用昂贵的钯 (II) 盐并且没有产生离去基团，表明具有令人满意的抗干扰能力。识别机制经 IR 确认，1H NMR滴定、HR-MS、循环伏安法、X射线光电子能谱、电子顺磁共振和光学性质。令人惊讶的是，发现新方法以较低的检测限 (1.7 × 10 –8 M) 实现了高选择性和快速识别 CO。更有趣的是，它可以识别 HeLa 细胞中的内源性和外源性 CO。这种新方法的细胞毒性非常低，以至于可以在小鼠和斑马鱼中检测 CO。基本上，我们的结果引发了合理设计和合成具有独特功能的用于 CO 检测的先进材料的新观点，推动了检测化学的新研究。
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