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Highly pH-Responsive Sensor Based on a EuIII Metal–Organic Framework with Efficient Recognition of Arginine and Lysine in Living Cells

化学 镧系元素 发光 荧光 水溶液中的金属离子 水溶液 赖氨酸 选择性 精氨酸 金属 离子 分析化学(期刊) 光化学 氨基酸 色谱法 物理化学 有机化学 生物化学 物理 催化作用 量子力学 光电子学
作者
Ke Wang,Yu-Lian Zhu,Teng‐Fei Zheng,Xin Xie,Jing‐Lin Chen,Yongquan Wu,Sui‐Jun Liu,He‐Rui Wen
出处
期刊:Analytical Chemistry [American Chemical Society]
卷期号:95 (11): 4992-4999 被引量:76
标识
DOI:10.1021/acs.analchem.2c05224
摘要

A lanthanide-based three-dimensional metal–organic framework with excellent water, acid/base, and solvent stability, namely {[(CH3)2NH2]0.7[Eu2(BTDBA)1.5(lac)0.7(H2O)2]·2H2O·2DMF·2CH3CN}n (JXUST-29, H4BTDBA = 4′,4‴-(benzo[c][1,2,5]thiadiazole-4,7-diyl)bis([1,1′-biphenyl]-3,5-dicarboxylic acid), Hlac = lactic acid), has been synthesized and characterized. Since the N atoms of the thiadiazole group will not coordinate with lanthanide ions, JXUST-29 has a free basic N-site accessible to small H+ ions, which allows it to be used as a promising pH fluorescence sensor. Interestingly, the luminescence signal was significantly enhanced, with an approximately 54-fold enhancement in the emission intensity when the pH value was increased from 2 to 5, which is the typical behavior of pH probes. In addition, JXUST-29 can also be used as a luminescence sensor to detect l-arginine (Arg) and l-lysine (Lys) in an aqueous solution through fluorescence enhancement and the blue-shift effect. The detection limits were 0.023 and 0.077 μM, respectively. In addition, JXUST-29-based devices were designed and developed to facilitate detection. Importantly, JXUST-29 is also capable of detecting and sensing Arg and Lys in living cells.
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