高发射性化学发光 luminophores(LM)的合成及其在非酶激活直接检测中的应用

【字体: 时间:2025年06月30日 来源:Organic Letters 4.9

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  本研究针对非酶激活直接化学发光(CL)检测中高效 luminophores 的瓶颈问题,开发了13种新型3-氨基邻苯二甲酰肼类发光体(LM-1–LM-13)。其中LM-5展现出比传统发光剂ABEI更优异的CL强度与储存稳定性,磁珠检测证实其在生物传感领域的下一代发光剂潜力。该成果发表于《Organic Letters》,为高灵敏度诊断技术提供了新材料基础。

  

在生物医学检测领域,化学发光(CL)技术因其无需外部光源、背景干扰低等优势成为研究热点。然而,传统 luminophores 如ABEI存在发光强度不足、稳定性差等缺陷,制约了直接CL检测的灵敏度与应用范围。这一瓶颈促使研究人员探索新型高效发光体系。

针对该挑战,研究人员在《Organic Letters》发表了关于3-氨基邻苯二甲酰肼类 luminophores 的研究。通过系统合成13种衍生物(LM-1–LM-13),发现LM-5的CL量子产率较ABEI提升显著,且在室温下保持72小时后仍保留90%以上活性。磁珠耦合实验显示,LM-5的检测限达到10-15 mol/L级,为肿瘤标志物等超微量检测提供了新方案。

研究采用紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)和荧光光谱表征光物理性质,通过电化学分析测定氧化还原电位,并建立H2O2-NaOH体系评估CL性能。磁珠表面修饰实验验证了其生物相容性。

新型Luminophores的合成与表征
通过结构修饰获得13种含不同取代基的衍生物,核磁共振(NMR)与质谱(MS)确认其结构。LM-5的最大发射波长蓝移15 nm,表明能级结构优化。

CL性能比较研究
在相同反应条件下,LM-5的CL强度达ABEI的8.3倍,持续发光时间延长至120秒。理论计算表明其较低的LUMO能级促进了电子转移效率。

稳定性与实用性验证
加速老化实验显示LM-5在4℃储存30天后活性损失<5%,优于ABEI的35%损失率。与链霉亲和素修饰磁珠联用成功检测模型抗原,信噪比提升12倍。

该研究不仅创制了性能优越的CL探针,更揭示了分子结构与CL效率的构效关系。LM-5的卓越表现使其在即时诊断(POCT)、环境监测等领域具有应用前景,为发展"无酶型"检测技术提供了关键材料支撑。其设计策略也为开发其他功能型发光材料提供了新思路。

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