L với nồng độ ion Hg(II) Theo đó, cường độ huỳnh quang dung dịc h giảm mạnh
d. Khảo sát sử dụng sensor AMC phát hiện định lượng Cys
3.2.3.1. Nghiên cứu hình học tối ưu của AMC, AMC-Cys, AMC-Hcy và AMC GSH ở trạng thái cơ bản (GS) và trạng thái kích thích electron (EES)
Để hiểu rõ bản chất và giải thích sự thay đổi đặc tính huỳnh quang của sensor
AMC và các sản phẩm từ phản ứng cộng giữa các biothiol với AMC, các nghiên cứu lý thuyết về trạng thái cơ bản và trạng thái kích thích đã được thực hiện bằng phương pháp TD-DFT ở mức lý thuyết B3LYP/LanL2DZ.
Hình học tối ưu ở trạng thái cơ bản S0 và trạng thái kích thích electron S1, S2 của AMC, AMC-Cys, AMC-Hcy và AMC-GSH được trình bày từ Hình 3.40 đến Hình 3.43. Tọa độ XYZ của các chất ở trạng thái cơ bản và các trạng thái kích thích S1, S2 được trình bày từ Phụ lục 40 đến Phụ lục 51.
(H) (C) (O) (N) (S)
Hình 3.41. Hình học tối ưu ở trạng thái cơ bản (RGS) (a) và trạng thái kích thích electron S1 (b) và S2 (c) (REES1, REES2) của AMC-Cys ở mức lý thuyết
B3LYP/LanL2DZ
(H) (C) (O) (N) (S)
Hình 3.42. Hình học tối ưu ở trạng thái cơ bản (RGS) (a) và trạng thái kích thích electron S1 (b) và S2 (c) (REES1, REES2) của AMC-Hcy ở mức lý thuyết
(H) (C) (O) (N) (S)
Hình 3.43. Hình học tối ưu ở trạng thái cơ bản (RGS) (a) và trạng thái kích thích electron S1 (b) và S2 (c) (REES1, REES2) của AMC-GSH (d) ở mức lý thuyết
Bảng 3.13. Góc xoắn nhị diện (độ) giữa tiểu phần acryloyl và tiểu phần coumarine ở trạng thái cơ bản (RGS), và trạng thái kích thích electron (REES1, REES2) của AMC,
AMC-Cys, AMC-Hcy, và AMC-GSH ở mức lý thuyết B3LYP/LanL2DZ
Trạng thái C1-C2-O3-O4 (α) O3-C2-O4-C5 (β) C1-C2-C5-C6 (γ) O3-C2- C5-C6 (δ) S0 (AMC) 180,0 0,0 180,0 0,0 S1 (AMC) 108,8 73,3 96,4 69,8 S2 (AMC) 121,7 60,9 100,5 61,4 S0 (AMC-Cys) 178,0 2,6 132,3 47,1 S1 (AMC-Cys) 179,3 0,4 116,5 64,1 S2 (AMC-Cys) 178,9 1,0 177,6 1,9 S0 (AMC-Hcy) 177,6 3,1 129,8 49,3 S1 (AMC-Hcy) 178,3 1,0 135,1 43,3 S2 (AMC-Hcy) 179,4 0,7 176,2 3,6 S0 (AMC-GSH) 177,8 2,9 131,9 47,4 S1 (AMC-GSH) 178,5 1,0 119,9 58,7 S2 (AMC-GSH) 179,0 0,9 175,6 3,8
Bảng 3.13 trình bày tóm tắt góc xoắn nhị diện giữa tiểu phần acryloyl và tiểu phần coumarine ở trạng thái S0, S1, S2 của AMC, AMC-Cys, AMC-Hcy và AMC- GSH. Kết quả cho thấy, đối với sensor AMC, ở trạng thái S0, tiểu phần coumarin và
acryloxy gần như đồng phẳng với số đo các góc nhị diện α, β, γ và δ lần lượt là 180o, 0o, 180o và 0o. Trong khi đó, trong trạng thái S1 và S2, tiểu phần coumarin và acryloxy gần như ở trong hai mặt phẳng vuông góc với nhau; số đo các góc nhị diện α, β, γ và δ trong S1 lần lượt là 108,8o; 73,3o; 96,4o và 69,8o; trong S2 lần lượt là 121,7o; 60,9o; 100,6o và 61,4o.
Khác với AMC, đối với AMC-Cys, AMC-Hcy và AMC-GSH, ở trạng thái S0 và trạng thái S1, có sự xoắn góc giữa tiểu phần coumarin và acryloxy, với số đo góc δ nằm trong khoảng từ 43,3o đến 64,1o. Trong khi đó, ở trạng thái S2, tiểu phần coumarin và acryloxy gần như đồng phẳng với số đo các góc α, β, γ và δ gần như bằng 180o hoặc 0o.
Các kết quả nghiên cứu trên cho thấy có sự khác nhau về cấu trúc giữa trạng thái S0 và các trạng thái S1 và S2 trong AMC cũng như sản phẩm cộng của AMC
với các biothiol. Cấu trúc các trạng thái S0, S1 và S2 của AMC cũng có sự khác biệt với AMC-Cys, AMC-Hcy và AMC-GSH. Đây có thể là nguyên nhân làm xuất hiện sự khác biệt về đặc tính huỳnh quang như trình bày ở phần thực nghiệm, giữa sensor AMC và các sản phẩm từ phản ứng cộng các biothiol với AMC.