Новые высокоселективные хемосенсоры на катионы меди (II)

В журнале Mendeleev Communications вышла статья (10.71267/mencom.7718), посвященная синтезу нового производного 4-стирилпиридиния с иминодиацетатным рецепторным фрагментом и изучению его сенсорных свойств. Было выявлено, что данный ICT-сенсор способен к селективному обнаружению катионов меди (II) в водном растворе на уровне их максимально допустимой концентрации за счет тушения флуоресценции при образовании комплекса. Таким образом, стириловые красители являются перспективной платформой для разработки флуоресцентных сенсоров на катионы тяжелых и переходных металлов.

Принцип работы флуоресцентного хемосенсора на основе 1,8-нафталимида с иминодиацетатным рецепторным фрагментом (10.1007/s11172-024-4659-y) основан на разгорании флуоресценции при образовании комплекса с медью (II). Было выявлено, что наблюдаемый оптический отклик является селективным. Низкий уровень флуоресценции в отсутствие катионов металлов связано с фотоиндуцированным переносом электронов (PET) от рецептора к нафталимидному хромофору. Авторы отмечают, что многие известные хемосенсоры для катионов меди (II) демонстрируют тушение флуоресценции во время комплексообразования, хотя это является менее предпочтительным типом аналитического сигнала по сравнению с разгоранием. Поэтому синтезированный PET-сенсор на основе 1,8-нафталимида можно рассматривать как перспективный флуороионофор.

Синтез и исследование фотофизических свойств ратиометрического сенсора на катионы меди (II) NI-SP, сочетающего в себе донор энергии – нафталимид и акцептор энергии – стирилпиридиновый хромофор, были опубликованы в журнале Frontiers of Chemical Science and Engineering (10.1007/s11705-025-2594-6). При добавлении Cu²⁺ к раствору NI-SP пик длинноволнового излучения стирилпиридина (600 нм) гасился, в то время как флуоресценция нафталимида (450 нм) усиливалась из-за снижения эффективности резонансного переноса энергии (RET) между хромофорами в комплексе (NI-SP)·Cu²⁺. Наблюдаемые спектральные изменения позволяют проводить ратиометрическое обнаружение Cu²⁺ путем регистрации отношения интенсивностей флуоресценции I₄₅₀/I₆₀₀. Хемосенсор продемонстрировал высокую селективность по отношению к Cu²⁺ в исследуемых условиях. Биовизуализационные эксперименты показали, что NI-SP может проникать в клетки аденокарциномы легких человека A549, накапливаться в митохондриях и реагировать на присутствие Cu²⁺ посредством изменений интенсивности флуоресценции стирилпиридинового фрагмента.