[(Phen)_2Ru(dppz)](PF_6)_2 钌 (II) DNA 光开关配合物

一、结构与组成

化学式 (Phen)₂Ru(dppz)(PF₆)₂,有时也写作 Ru(phen)₂(dppz)²⁺

配体组成 2个 1,10-菲咯啉 (phen) 和 1个 二吡啶并3,2-a:2',3'-c吩嗪 (dppz)

中心金属 钌(II) (Ru²⁺)

抗衡离子 两个六氟磷酸根 (PF₆⁻)

理化性质

外观:橙红色至暗红色固体粉末;

溶解性:易溶于乙腈、甲醇、DMSO、DMF;水中微溶,加缓冲盐可增溶;不溶于烷烃、甲苯;

热稳定性:,稠环刚性高,热稳定性优于单咪唑取代钌;

光开关特性(最标志性):

纯水 / 缓冲液无 DNA:几乎无荧光(dppz 吩嗪 N 被水分子氢键淬灭激发态);

结合双链 DNA:dppz 嵌入碱基对,隔绝水分子,橙红光显著增强,发光提升几十至百倍。

二、特性:DNA 分子光开关机理

  • 游离水溶液中:dppz 吩嗪环氮原子与溶剂水分子形成氢键,快速非辐射耗散 ³MLCT 激发态,近乎不发光;
  • 双链 DNA 存在时:平面 dppz 插入 DNA 碱基夹层,水分子被完全排开,氢键淬灭通道关闭,磷光剧烈恢复;
  • 仅对双链 DNA 有响应,单链 DNA、RNA、蛋白质无明显发光增强,特异性优秀。

三、同类钌 DNA 探针对比

Ru(phen)2(dppz)2+

TPA-DCPP

MeTTPy

(cyclam)CoCl2Cl

Eu(TTA)3MP

(btp)2Ir(acac)

(ppy)2Ir(acac)

Ir(dfppy)2(pic)

Flrpic-dCr

Ir(PPy)2(acam)

(ffbi)2Ir(acac)

(btfmp)2Ir(acac)