Structural Modifications of Nile Red Carbon Monoxide Fluorescent Probe: Sensing Mechanism and Applications

Zobrazit minimální záznam

dc.contributor.author Madea, Dominik
dc.contributor.author Martínek, Marek
dc.contributor.author Muchová, Lucie
dc.contributor.author Váňa, Jiří
dc.contributor.author Vítek, Libor
dc.contributor.author Klán, Petr
dc.date.accessioned 2021-05-15T18:55:36Z
dc.date.available 2021-05-15T18:55:36Z
dc.date.issued 2020
dc.identifier.issn 0022-3263
dc.identifier.uri https://hdl.handle.net/10195/77443
dc.description.abstract Carbon monoxide (CO) is a cell-signaling molecule (gasotransmitter) produced endogenously by oxidative catabolism of heme, and the understanding of its spatial and temporal sensing at the cellular level is still an open challenge. Synthesis, optical properties, and study of the sensing mechanism of Nile red Pd-based CO chemosensors, structurally modified by core and bridge substituents, in methanol and aqueous solutions are reported in this work. The sensing fluorescence "off-on" response of palladacycle-based sensors possessing low-background fluorescence arises from their reaction with CO to release the corresponding highly fluorescent Nile red derivatives in the final step. Our mechanistic study showed that electron-withdrawing and electron-donating core substituents affect the rate-determining step of the reaction. More importantly, the substituents were found to have a substantial effect on the Nile red sensor fluorescence quantum yields, hereby defining the sensing detection limit. The highest overall fluorescence and sensing rate enhancements were found for a 2-hydroxy palladacycle derivative, which was used in subsequent biological studies on mouse hepatoma cells as it easily crosses the cell membrane and qualitatively traces the localization of CO within the intracellular compartment with the linear quantitative response to increasing CO concentrations. eng
dc.format p. 3473-3489 eng
dc.language.iso eng
dc.publisher American Chemical Society eng
dc.relation.ispartof Journal of Organic Chemistry, volume 85, issue: 5 eng
dc.rights pouze v rámci univerzity cze
dc.subject Nile red eng
dc.subject carbon monooxide eng
dc.subject fluorescent Probe eng
dc.subject chemosensors eng
dc.subject nilská červeň cze
dc.subject oxid uhelnatý cze
dc.subject fluorescenční sonda cze
dc.subject chemosenzory cze
dc.title Structural Modifications of Nile Red Carbon Monoxide Fluorescent Probe: Sensing Mechanism and Applications eng
dc.title.alternative Fluorescenční sondy pro detekci CO založené na modifikované nilské červeni: mechanismus účinku a aplikace cze
dc.type article eng
dc.description.abstract-translated Oxid uhelnatý funguje jako buněčná signalizační molekula (gasotransmitter) produkovaná oxidativním katabolysmem hemu. Pochopení jeho záchytu pomocí senzorů v buňce je stále velkou výzvou. V této práci je popsána syntéza, optické vlastnosti a studium mechanismu účinku chemosenzorů odvozených od substituované (jádro, můstkové ligandy) nilské červeně ve vodě a methanolu. Principem detekce je velký nárůst fluorescence produktů vzniklých reakcí CO s palladacyklickým senzorem, který před reakcí fluorescenci prakticky nevykazuje. Naše mechanistická práce ukazuje, že elektron-akceptorní i elektron-donorní substituenty na jádře ovlivňují rychlost určující krok reakce. Navíc, tyto substituenty mají velký vliv na kvantové-výtěžky fluorescence, čímž určují limity detekce. Jako nejvýhodnější se ukázal 2-hydroxy derivát, který byl použit v následné biologické studii. Studie ukázala, že senzor snadno prostupuje buněčnou membránou myších hepatomických buněk a kvalitativně mapuje rozložení CO v buněčné tekutině s lineární odezvou. cze
dc.peerreviewed yes eng
dc.publicationstatus published version eng
dc.identifier.doi 10.1021/acs.joc.9b03217
dc.relation.publisherversion https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.joc.9b03217
dc.identifier.wos 000518875700055
dc.identifier.scopus 2-s2.0-85081945587
dc.identifier.obd 39884979


Tento záznam se objevuje v následujících kolekcích

Zobrazit minimální záznam

Vyhledávání


Rozšířené hledání

Procházet

Můj účet