Оцінювання чутливості флуоресцентного сквараїнового барвника до іонів важких металів
Анотація
Забруднення природних водних систем іонами важких металів становить серйозну глобальну екологічну та медико-біологічну загрозу через їхню стійкість, здатність до біоакумуляції та виражені токсикологічні ефекти. Відповідно, розроблення швидких і чутливих методів детектування є необхідним для ефективного моніторингу якості води. Сквараїнові барвники є перспективним класом хемосенсорів для виявлення важких металів завдяки їхнім високим молярним коефіцієнтам поглинання, ближньоінфрачервоній флуоресценції та вираженій спектральній чутливості до зв’язування з металами. Дана робота спрямована на дослідждення чутливості симетричного сквараїнового барвника SQ-1 до чотирьох екологічно значущих іонів важких металів ‑ Cu²⁺, Zn²⁺, Ni²⁺ та Pb²⁺ — і дослідження можливість його застосування у β-лактоглобулін/SQ-1 наносистемах для сенсингу металів у водному середовищі. Спектроскопічний аналіз виявив модулювання оптичних властивостей SQ-1 залежно від типу металу, зумовлене переважно змінами у ступені агрегації барвника та координації барвник–метал. Іони Ni²⁺ і Pb²⁺ сприяли дезагрегації SQ-1 та підсиленню флуоресценції, тоді як Cu²⁺ викликав виражене гасіння, можливе при координації. Наші результати свідчать, що SQ-1 зберігає свою чутливість і у присутності фібрил β-лактоглобуліну, демонструючи метал-специфічні зміни флуоресценції, характерні для комбінованих взаємодій барвник–метал–фібрила. Подальші дослідження є необхідними для оцінки ефективності SQ-1 щодо інших іонів металів і для з’ясування молекулярних механізмів, що лежать в основі модулювання його фотофізичної поведінки під впливом металів.
Завантаження
Посилання
M.L. Sall, A.K.D. Diaw, D. Gningue-Sall, S. Efremova-Aaron, and J.-J. Aaron, Environ. Sci. Pollut. Res. 27, 29927 (2020). https://doi.org/10.1007/s11356-020-09354-3
L. Järup, Br. Med. Bull. 68, 167 (2003). https://doi.org/10.1093/bmb/ldg032
P. Zhang, M. Yang, J. Lan, Y. Huang, J. Zhang, S. Huang, Y. Yang, and J. Ru, Toxics, 11, 828 (2023). https://doi.org/10.3390/toxics11100828
J. Huff, R. Lunn, M. Waalkes, L. Tomatis, and P. Infante, Int. J. Occup. Environ. Health, 13, 202 (2007). https://doi.org/10.1179/oeh.2007.13.2.202
J. Khan, J. Fluoresc. 35, 561 (2025). https://doi.org/10.1007/s10895-023-03559-8
M.A.M. Alhamami, J.S. Algethami, and S. Khan, Critical Reviews in Analytical Chemistry, 54(8), 2689 (2024). https://doi.org/10.1080/10408347.2023.2197073
K. Illina, W.M. MacCuaig, M. Laramie, J.N. Jeouty, L.R. McNally, and M. Henary, Bioconjugate Chem. 31, 194 (2020). https://doi.org/10.1021/acs.bioconjchem.9b00482
J. He, Y.J. Jo, X. Sun, W. Qiao, J. Ok, T. Kim, Z. Liet, Advanced functional materials, 31, 2008201 (2021). https://doi.org/10.1002/adfm.202008201
V.M. Trusova, G.P. Gorbenko, T. Deligeorgiev, N. Gadjev, and A. Vasilev, J. Fluoresc. 19, 1017 (2009). https://doi.org/10.1007/s10895-009-0501-z
V.M. Ioffe, G.P. Gorbenko, T. Deligeorgiev, N. Gadjev, and A. Vasilev, Biophys. Chem. 128, 75 (2007). https://doi.org/10.1016/j.bpc.2007.03.007
L.Hu, Z. Yan, and H. Hu, RSC Advances. 3, 7667 (2013). https://doi.org/10.1039/C3RA23048A
D.D. Ta, and S.V. Dzyuba, Chemosensors, 9, 302 (2021). https://doi.org/10.3390/chemosensors9110302
X. Liu, N. Li, M.M. Xu, C. Jiang, J. Wang, G. Song, and Y. Wanget, Materials, 2018, 11 (1998). https://doi.org/10.3390/ma11101998
C. Chen, R. Wang, L. Guo, N. Fu, H. Dong, and Y. Yuanet, Organic Letters, 13(5), 1162 (2011). https://doi.org/10.1021/ol200024g
X. Liu, N. Li, MM. Xu, C. Jiang, J. Wang, G. Song, and Y. Wang, Materials (Basel). 11(10), 1162 (1998). https://doi.org/10.3390/ma11101998
H. Li, Y. Tang, K. Shen, J.Li, Z. Zhang, D. Yi, and N. Hao, RSC Adv. 13, 17202 (2023). https://doi.org/10.1039/D3RA02419A
S. Thapa, K.R. Singh, and S.S. Pandey, Chemosensors, 13(8), 288. https://doi.org/10.3390/chemosensors13080288J
KM. Shafeekh, M.K.A. Rahim, M.C. Basheer, C.H. Suresh, and S. Daset, Dyes Pigments, 96(3), 714 (2013). https://doi.org/10.1016/j.dyepig.2012.11.013
M. Groenning, J. Chem. Biol. 3, 1 (2010). https://doi.org/10.1007/s12154-009-0027-5
V. Trusova, G. Gorbenko, T. Deligeorgiev, N. Gadjev, East Eur. J. Phys. 3(3), 25 (2016). https://doi.org/10.26565/2312-4334-2016-3-02
G. Gorbenko, V. Trusova, E. Kirilova, G. Kirilov, I. Kalnina, A. Vasilev, S. Kaloyanova, et al. Chem. Phys. Lett. 495, 275 (2010). https://doi.org/10.1016/j.cplett.2010.07.005
V. Trusova, U. Tarabara, O. Zhytniakivska, K.Vus, and G. Gorbenko, BBA Adv. 2, 100059 (2022). https://doi.org/10.1016/j.bbadva.2022.100059
G. Gorbenko, U. Tarabara, O. Zhytniakivska, K. Vus, and V. Trusova, Mol. Syst. Des. Eng. 7, 1307 (2022). https://doi.org/10.1039/D2ME00063F
Авторське право (c) 2025 . Маловиця, О. Житняківська, К. Вус, В. Трусова, Г. Горбенко
Цю роботу ліцензовано за Міжнародня ліцензія Creative Commons Attribution 4.0.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
