近日,我校2022年新进博士李保宁在金属Pt(II)配合物的生物细胞成像领域取得阶段性进展。该成果以“Supramolecular Assembly of Organoplatinum(I) Complexes for Subcellular Distribution and Cell Viability Monitoring with Differentiated Imaging.(抗衡离子调控的铂(II)配合物自组装用于亚细胞器的可视化检测)”为题发表在德国应用化学顶级期刊《Angewandte Chemie International Edition》上,李保宁博士为第一作者(2022年于中山大学获理学博士学位,同年受聘榆林学院化学与化工学院,师从任咏华院士。主要从事超分子人工光捕获体系的构筑及催化性能研究。目前,以第一作者在J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., J. Mater. Chem. C, Cryst. Growth Des., J. Lumin, Mol. Syst. Des. Eng., Molecules等国际高水平期刊上发表SCI论文18余篇)。
该工作在基于前期磷光金属铂(II)配合物组装与光学性质研究的基础上,李保宁博士发展了一种阴离子调控铂(II)配合物组装的方法,并利用其丰富的光学性质实现了对不同状态细胞的可视化检测。通过设计合成一系列具有不同抗衡离子(CF3SO3−,PF6−,ClO4−和BF4−)的阳离子型金属Pt(II)配合物。进而改变浓度和溶剂配比,实现了对金属Pt(II)配合物的超分子自组装行为和发光颜色的可控调节。通过改变抗衡离子对非共价Pt…Pt相互作用和π-π堆积相互作用进行调控,实现了纳米聚集体的结构转变(纳米棒、纳米管、纳米环)。深入研究温度依赖的光谱学结果表明,这类Pt(II)分子在组装过程中采用了等链生长机制。
利用金属Pt(II)配合物的单分子体和聚集体的浓度、溶剂依赖特性,获得了从绿色到红色的可切换发光材料,用于细胞成像的研究工作。结果表明,金属Pt(II)配合物分布在溶酶体和细胞核亚细胞器中的定位具有浓度依赖性,且具有不同发光颜色的细胞成像特性。这表明该类材料可应用于亚细胞器区别成像,亦可有效区别活细胞与死细胞,进一步用来追踪细胞坏死过程。因此,通过调控金属Pt(II)配合物在亚细胞器中的分布,为靶向检测、细胞生物学及分子相互作用机制提供了便捷的方法。
利用金属Pt(II)配合物的自组装与光学特性的策略,通过金属Pt(II)配合物创制超分子组装体来定位检测或定性识别亚细胞器,有望用于细胞的可区分成像和生物标记应用,为生物细胞的检测提供快捷可视的方法。
论文链接:DOI: 10.1002/anie.202210703