基于吡啶基苯并咪唑的钌(II)配合物作为光学传感器：靶向氰化物检测与活细胞成像应用
材料科学
2025-07-08 v1 化学物理
摘要
氰化物(\ce{CN^-})离子在各种环境介质中的剧毒性引起了人们对设计用于其选择性灵敏检测的有序分子探针的极大关注。在此背景下，我们提出了一种基于2-(吡啶-2-基)-1H-苯并[d]咪唑基团的单核Ru(II)配合物(Ru-1)，它可作为纯水中\ce{CN^-}识别的高选择性发光探针。此外，当使用乙腈作为溶剂体系时，Ru-1除了能检测\ce{CN^-}外，还可作为\ce{F^-}、\ce{AcO^-}和\ce{H2PO4^-}离子的有效传感器。在水中，\ce{CN^-}的结合常数()和检测限(LoD)分别确定为~M和12.8~nM。N-H位点与Ru(II)中心的紧密接近及其显著的酸性被确定为Ru-1在水介质中对\ce{CN^-}具有高选择性的主要因素。通过Job图分析和密度泛函理论(DFT)分析支持了阴离子结合机制。此外，采用时间分辨荧光(TRF)光谱评估了Ru-1在水中由\ce{CN^-}诱导的发射寿命变化。为探索实际应用，将Ru-1探针开发成纸基试纸条，能够在365 nm紫外光照射下通过裸眼检测毫摩尔范围内的\ce{CN^-}离子。该探针还成功应用于人乳腺癌MCF-7细胞系以及天然食物源（如苹果籽和发芽马铃薯）中\ce{CN^-}的检测。
引用
@article{arxiv.2507.04965,
title = {A Pyridyl-Benzimidazole Based Ruthenium(II) Complex as Optical Sensor: Targeted Cyanide Detection and Live Cell Imaging Applications},
author = {Sudhanshu Naithani and Franck Thetiot and Vikas Yadav and Saakshi Saini and Partha Roy and Samar Layek and Tapas Goswami and Sushil Kumar},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.04965},
year = {2025}
}
备注
26 pages, 6 figures, 66 references