Language
케이지 및 사진

소식

홈페이지홈페이지 / 소식 / 케이지 및 사진
search
최근 뉴스

May 30, 2023

봄 파티에 딱 맞는 10가지 서빙 플래터

Nov 28, 2023

지금 구매해야 할 최고의 농업 주식 14개

Jun 23, 2023

37년간의 183가지 미래 기술: 신기술은 어떻게 되었는가?

Dec 11, 2023

이전에 본 적이 없는 욕실 바닥재에 대한 18가지 아이디어

Jan 19, 2024

이전에 본 적이 없는 욕실 바닥재에 대한 18가지 아이디어

문의 보내기
제출하다

Nov 08, 2023

케이지 및 사진

과학 보고서 12권,

Scientific Reports 12권, 기사 번호: 11371(2022) 이 기사 인용

1395 액세스

3 인용

4 알트메트릭

측정항목 세부정보

산화 화학 반응과 광역학 암 치료에서 가장 많이 찾는 종 중 하나인 일중항 산소(1O2)는 대기와 살아있는 세포에서 활성화되고 중화됩니다. 1O2를 이해하고 활용하기 위해서는 1O2가 '언제', '어디서' 생산되고 전달되는지를 아는 것이 필수적입니다. 1O2 포착-방출 상태를 나타내는 가볍고 가공된 단일항 및 삼중항 상태에 의해 제어되는 1O2를 포착, 저장 및 공급하는 분자 센서 도구에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 여기에서 우리는 아미노쿠마린-메틸안트라센 기반 전자 공여체-수용체 분자의 뛰어난 잠재력을 보여줍니다(1). 분광학 측정을 통해 형광성이 강하지 않고 이전에 보고된 1O2 센서 분자와 현저하게 다른 엔도과산화물(1-O2)의 형성이 확인되었습니다. 더욱이, 1-O2의 염료에 대한 광여기는 산화적 재배열과 경쟁적인 1O2 방출에 의해 형광 강화를 유발합니다. 1의 독특한 능력은 화학 반응 및 광선 요법과 같은 다양한 분야에서 1O2를 공간적, 시간적으로 제어하여 활용할 수 있는 길을 열어줄 것입니다.

분자 산소의 가장 낮은 여기 상태인 일중항 산소(1Δg)(1O2)는 활성 산소종(ROS) 계열의 필수 구성원이자 다양한 화학 및 생물학적 반응에서 활성 중간체입니다1,2,3,4,5. 1O2의 통제되지 않은 생산은 물질의 바람직하지 않은 분해와 산화 스트레스로 인한 질병 진행을 유발합니다. 따라서 1O2의 제어되고 국지적인 생성과 감지는 화학적 및 생물학적 반응에서 1O2를 임의적으로 활용하는 데 필수적이며 유익합니다.

1O2 감지는 암세포를 죽이는 PDT나 정밀 화학 합성과 같은 반응을 감지하고 제어하는 ​​데 중요합니다1,2,3,4,6. 형광 감지는 높은 감도로 인해 1O2 감지를 위한 가장 효율적인 방법 중 하나입니다5,7. 1O2의 가장 유망한 형광 센서 중 하나는 형광단-스페이서-1O2 수용체 시스템을 기반으로 합니다. 안트라센 부분은 1O28에 대한 높은 선택성과 반응성으로 인해 우수한 수용체로 종종 선택됩니다. 이러한 센서는 효율적인 광유도 PET(분자내 전자 전달)로 인해 1O2와 반응하기 전에는 형광성이 없습니다. 1O2와 센서 사이의 순환 첨가는 엔도과산화물을 제공하여 PET를 차단하고 방출을 막습니다5.

1O2 감지 외에도 1O2의 포착 및 방출 제어에 대한 수요도 생물학1,2,3 및 화학4의 다양한 분야에서 크게 연구되었습니다. 그러나 저산소 종양 미세 환경에서 이를 생산하는 것은 어렵습니다. 이 문제는 1O29,10,11,12,13,14,15,16의 자극 유발 방출로 검사됩니다. 전통적으로 1O2는 아센이나 피페리돈의 엔도과산화물을 가열하여 유리되었습니다. Fudickaret al. 디피리딜안트라센 엔도과산화물을 개발하고 화학적 방아쇠 하에서 1O2를 방출했습니다13. Ucaret al. 나프탈렌 엔도퍼옥사이드14에서 1O2의 2단계 화학적 자극 유발 방출을 입증했습니다. 282nm 레이저의 고에너지 빛이 사용되었지만 광유발 1O2 방출은 엔도퍼옥사이드의 안트라세닐 부분의 광여기에 의해 보고되었습니다. 많은 1O2 센서 분자가 보고되었음에도 불구하고 센서는 예상치 못한 1O2 캡처, 저장 및 공급을 보여 DA 형태에서 케이지 형태로 형광 강도가 50배 이상 향상되는 캡처-방출 상태를 나타냅니다. 엔도과산화물.

여기에서, 본 연구는 시간적으로 제어되는 방식으로 1O2를 화학적으로 포착하고, 광학적으로 방출하고, 효율적으로 감지하는 분자 쌍 시스템을 보여줍니다. 아미노쿠마린-메틸 안트라센 연결 분자(1)가 1O2를 포획하여 엔도과산화물(1-O2)을 형성하는 것으로 확인되었습니다. 놀랍게도, 1-O2는 안트라세닐 잔기가 있는 상업적으로 이용 가능한 형광 생성 1O2 프로브 분자만큼 형광성이 없습니다. 본 연구에서는 1-O2의 독특한 분자 오비탈과 삼중항 여기 에너지 수준이 약한 형광 특성을 제공하는 것으로 나타났습니다. 추가적인 UV 또는 NIR 광 자극은 형광성이 높은 화합물의 형성을 촉발합니다. 우리는 또한 1-O2가 1광자 또는 2광자(근적외선, NIR) 여기에 의한 염료 분자인 쿠마린의 광여기에 의해 1O2를 방출한다는 것을 확인했습니다. 독특한 여기 상태는 1-O2의 아미노메틸 안트라세닐 부분에서 유래하므로 1광자 또는 2광자 여기를 통해 형광 감지를 통해 효율적인 1O2 포착, 저장 및 방출이 가능해집니다. 이러한 독특한 현상은 NMR 및 EPR을 포함한 분광학 측정과 밀도 함수 이론(DFT) 계산을 사용하여 검증됩니다.

 480 nm long-pass filter for 30 min (50 mW at 532 nm). After the photosensitization, the EPR spectra of the sample solution were recorded using the X band frequency of microwave (9.79 GHz) at 1 mW cm−2 power. To check the possibility of generation 1O2 under UV illumination, 1 or RB was illuminated with a UV lamp with an emission maximum at 365 nm, at 2.0 mW cm−2 for 10 min in the presence of 5.00 mM of TEMP./p> 480 nm long-pass filter for 30 min (50 mW at 532 nm). After the photosensitization and generation of the intermediate complex, 5 mM of TEMP was added to the sample solution, and EPR spectra were recorded before and after 10 min of UV illumination (365 nm, 10 nm band path, 2 mW cm−2) . A control experiment was conducted by illuminating a sample solution containing 1 (10 μM) and RB (5 μM) and 5 mM of TEMP with UV light (UV, 2 mW cm−2 at 365 nm)./p> 0.5)5,7 although the original dye part of 1-O2 (i.e., 7-amino-4-methyl coumarin; Coumarin 120) is highly fluorescent (ϕ = 0.62)19. This result implies the huge fluorescence intensity enhancement possibility during 1O2 sensing and the existence of a non-radiative relaxation pathway in the photoexcitation of 1-O2, which is discussed below. Interestingly, a short-time illumination of UV light (365 nm, 1.0 mW cm−2) on both the reaction crude between 1 and 1O2 or the isolated 1-O2 induced the remarkable fluorescence intensity enhancement (Fig. 1c and d). A 45-fold increase in the emission intensity from the starting 1 occurred by 3 min UV light illumination. This change inspired us to understand the formation of the products in the reaction of 1 and 1O2./p>

2.0.CO;2" data-track-action="article reference" href="https://doi.org/10.1562%2F0031-8655%282001%29074%3C0760%3AQOSMOO%3E2.0.CO%3B2" aria-label="Article reference 31" data-doi="10.1562/0031-8655(2001)0742.0.CO;2"Article CAS Google Scholar /p>