L với nồng độ ion Hg(II) Theo đó, cường độ huỳnh quang dung dịc h giảm mạnh
b. Khảo sát ảnh hưởng của các amino acids cạnh tranh và phản ứng của Hg2L2 với các biothiol
với các biothiol
Để đánh giá độ chọn lọc của sensor (phức Hg2L2) đối với các amino acids, tương tác giữa phức Hg2L2 (2,5 μM) với các amino acids (10 μM cho mỗi amino acid) trong dung dịch HEPES (10 mM, pH =7,4) đã được khảo sát ở Hình 3.25. Kết quả trình bày ở Hình 3.25a cho thấy, chỉ có các amino acids có chứa nhóm thiol, bao gồm Cys, GHS và Hcy mới làm thay đổi mạnh mẽ cường độ huỳnh quang của dung dịch, kết quả này phù hợp với tính toán lý thuyết. Cys làm phục hồi cường độ huỳnh quang đạt đến trên 95% so với cường độ huỳnh quang của dung dịch L tự do có cùng nồng độ (5 μM). Sự phục hồi cường độ huỳnh quang giảm dần theo thứ tự Cys > GSH > Hcy. Trong khi đó, các amino acids khác không chứa nhóm thiol bao gồm alanine (Ala), aspartic (Asp), arginine (Arg), glycine (Gly), glutamic (Glu), isoleucine (Ile), leucine (Leu), lysine (Lys), methionine (Met), threonine (Thr), serine (Ser), tyrosine (Tyr), tryptophan (Trp), valine (Val), và histidine (His), hầu như không làm thay đổi tín hiệu huỳnh quang của dung dịch phức Hg2L2. Điều này chỉ ra rằng có thể sử dụng phức Hg2L2 như một sensor huỳnh quang để phát hiện
(μM)
chọn lọc các biothiol trong sự hiện diện của các amino acids không chứa nhóm thiol.
Hình 3.25. (a) Phổ huỳnh quang của Hg2L2(2,5 μM) trong C2H5OH/HEPES (pH =7,4, 1/9, v/v) tại 25 oC khi thêm các amino acids khác nhau (mỗi loại 10 μM), bao gồm Cys, Hcy, GSH, Ala, Asp, Arg, Gly, Glu, ILe, Leu, Lys, Met, Thr, Ser, Tyr, Trp, Val, và His
(Others: hỗn hợp gồm tất cả các amino acids kể trên ngoại trừ Cys, Hcy và GSH). (b) Cường độ huỳnh quang (ở bước sóng phát quang 585 nm) của dung dịch Hg2L2
(2,5 μM) với các nồng độ khác nhau của Cys, GSH, Hcy, và các amino acids khác
Sự phục hồi cường độ huỳnh quang giảm dần theo thứ tự Cys > GSH > Hcy có thể giải thích là do hằng số cân bằng tạo phức Hg(RS)2, (2Hg(II) + 2RSH = Hg(SR)2 + 2H+, Ka) của Cys xấp xỉ bằng GSH và lớn hơn so với Hcy [148]. Ngoài ra, đối với Cys còn có phản ứng hình thành phức [Hg(RSH)2]2+ với Ka=1061,79 (2Hg(II) + 2RSH = Hg(RSH)2, Ka) [10]; với GSH còn có phản ứng hình thành phức Hg(RS)+ là 1035,68 (Hg(II) + RS- = Hg(RS)+, Ka) [109].
Sự thay đổi cường độ huỳnh quang của dung dịch Hg2L2 theo các nồng độ khác nhau của từng biothiol cũng đã được khảo sát và trình bày ở Hình 3.25b. Kết quả thí nghiệm cho thấy, khi tăng dần nồng độ Cys, GSH và Hcy từ 0 đến 5 μM vào dung dịch Hg2L2 (2,5 μM), cường độ huỳnh quang của dung dịch tăng tuyến tính với nồng độ các biothiol. Điều này cho thấy, có thể sử dụng Hg2L2 (2,5 μM) để phát hiện Cys, GSH và Hcy trong khoảng nồng độ từ 0 đến 5 μM. Trong đó, cường độ huỳnh quang tăng mạnh nhất là Cys, tiếp đến là GSH, Hcy. Sau đó, nếu tiếp tục
thêm các biothiol vào dung dịch Hg2L2, cường độ huỳnh quang của dung dịch tăng không đáng kể.
Thời gian của phản ứng giữa sensor Hg2L2 với Cys đã được khảo sát. Kết quả, phản ứng này xảy ra rất nhanh, khoảng vài giây, nhanh hơn nhiều so với các sensor tương tự đã công bố trước đây (10-40 phút) [39], [48], [154], [163], [189].