近日,生命科学与技术学院超分子药物化学课题组杨靖副教授在环金属钯 (II) 配合物在生物环境诱导自组装与磷光传感领域取得了新进展。相关研究成果以“Turn on emissive 3D nanosphere self-assembled by a novel series of cyclometallated palladium (II) complexes with GSH in solution and phosphorescent 1D nanowires of complex via Pd-Pd interaction”为题发表在国际著名生物传感期刊《Biosensors & Bioelectronics》上。

超分子自组装是构建高效药物递送系统的理想策略,但如何精准调控组装体的尺寸和形貌仍然是当前功能材料研发的主要挑战。近年来,d8过渡金属配合物(如环金属化铂(II)、钯(II)配合物)因其独特的平面方形配位构型以及芳香配体间的π-π堆积作用,能够有效减弱金属中心的静电排斥,通过非共价金属-金属相互作用驱动分子自组装,引起科研工作者的广泛的关注。谷胱甘肽(GSH)是一种内源性三肽,主要负责维持细胞内的氧化还原平衡,与GSH结构相似的半胱氨酸(Cys)和同型半胱氨酸(Hcy)在细胞氧化还原稳态中也起着关键的作用,目前的荧光探针很难特异性区三种分子结构类似的硫醇分子。
该团队设计并合成了一类分子结构新颖的环金属化钯(II)配合物,并系统研究了其在多种刺激下的自组装行为与发光响应。该类配合物在室温下水溶液发光微弱,但在特定阴离子或生物分子存在下其磷光发射显著增强,并伴随自组装形成的纳米材料形貌由一维纳米线向三维纳米球的可控转变。该类配合物不仅实现了对GSH的高选择性、高灵敏度的荧光开关检测,还具有优异的生物相容性与亚细胞器靶向能力,可定位至溶酶体和线粒体,并诱导肿瘤细胞凋亡,为构建智能诊疗试剂一体化平台提供了新的思路。

环金属钯(II)配合物结构示意图、受环境变化诱导自组装形成的纳米线和纳米球、阴离子特异性荧光识别以及在不同亚细胞器的定位
生命科学与技术学院2022级硕士研究生杨家艳、2023级在读硕士研究生汪婷、2022级硕士研究生吴海平为该论文共同第一作者,杨靖副教授为论文通讯作者,相关研究得到了国家自然科学基金项目(22067011,22367016),昆明理工大学高层次人才引进项目(KKZ7202126003)等项目的支持。
论文链接:https://doi.org/10.1016/j.bios.2025.117943
(供稿:生命科学与技术学院)