Small Methods:碱土金属离子点亮圆偏振荧光用于加密选择性识别AMP

由于在3D显示、信息存储与处理以及生物探针等诸多领域具有广泛的应用前景,圆偏振发光(CPL)材料近年来引起了科学家的关注。CPL反映了发光物质在激发态的手性结构信息,可以为传统的荧光探针技术赋能一种额外的手性加密信号,从而可能在手性物质的选择性检测中具有特殊的效能。鉴于此,中国科学院化学研究所刘鸣华研究员课题组与河北大学朱华结教授课题组合作,报道了一种荧光和CPL双重加密的手性超分子系统,并将其用于选择性识别单磷酸腺苷(AMP)。

他们设计合成了苯乙烯噻唑功能化的手性组氨酸两亲分子(STH),由于分子内氢键的存在,STH只发射微弱的荧光和CPL信号。通过碱土金属离子与STH的配位作用,STH/Mg2+络合物及其手性聚集体展示了显著增强的荧光和CPL (发光不对称因子0.044)。考虑到金属离子与磷酸腺苷具有较强的配位作用,他们进一步将这一手性超分子物质作为荧光探针用于三种磷酸腺苷(ATP,ADP,AMP)的识别。研究发现,荧光信号并不能有效区分三种腺苷,而ATP和ADP的加入导致CPL信号的淬灭,从而可以选择性识别AMP。通过进一步的DFT计算和一系列相关实验,他们对识别机理进行了深入研究。该工作为选择性识别AMP提供了一种新方法,有助于推动圆偏振荧光探针技术在手性物质检测领域的应用。

相关研究结果以“Alkaline-Earth Metal Ion Turn-on Circularly Polarized Luminescence and Encrypted Selective Recognition of AMP”为题,发表在Small Methods上,DOI: 10.1002/smtd.202000493。