Design and synthesis of a BODIPY based probe for mercury ions

Abstract

The detection of heavy metal ions in living systems and aqueous environments has attracted significant attention in recent years, especially the detection of mercury, one of the most toxic heavy metals on Earth. To reduce mercury's lethal effects on the human body, animals, and marine life trace amounts of mercury species can be detected by using classical spectroscopic techniques for example atomic absorption and emission spectroscopy, high-performance liquid chromatography, and inductively coupled plasma mass spectrometry. However, because those techniques are time-consuming and expensive, fluorescence analysis, which offers high selectivity and sensitivity, has emerged as a suitable alternative for detecting mercury species. In the work presented here, a new BODIPY -based fluorescent probe functionalised with a phenylhydrazine unit was designed and synthesised for the selective and sensitive detection of mercury species. The probe's detection limit was determined to be 29 nM, and the probe could detect mercury species in living cells without any changes in cell morphology.

Canlı sistemlerde ve sulu ortamlarda ağır metal iyonlarının tespiti, özellikle Dünya üzerindeki en zehirli ağır metallerden biri olan cıvanın tespiti, son yıllarda büyük ilgi görmüştür. Cıvanın insan vücudu, hayvanlar ve deniz yaşamı üzerindeki öldürücü etkilerini azaltmak için eser miktarda cıva türü, örneğin atomik absorpsiyon ve emisyon spektroskopisi, yüksek performanslı sıvı kromatografisi ve endüktif olarak eşleştirilmiş plazma kütle spektrometrisi gibi klasik spektroskopik teknikler kullanılarak tespit edilebilir. Ancak, bu tekniklerin zaman alıcı ve pahalı olması nedeniyle, yüksek seçicilik ve hassasiyet sunan floresan analizi, cıva türlerinin tespiti için uygun bir alternatif olarak ortaya çıkmıştır. Burada sunulan çalışmada, cıva türlerinin seçici ve hassas tespiti için bir fenilhidrazin ünitesi ile işlevselleştirilmiş yeni bir BODIPY bazlı floresan probu tasarlanmış ve sentezlenmiştir. Probun tespit limiti 29 nM olarak belirlendi ve prob, hücre morfolojisinde herhangi bir değişiklik olmaksızın canlı hücrelerdeki cıva türlerini tespit edebildi.