Oエーテル化とβ-グルコシダーゼの感知におけるその応用によるルミノールの電気化学的発光をブロックする

ルミノールは、ECLレポーターとしてさまざまなセンシングフィールドに適用される、よく知られている電気化学的微量（ECL）フルオロフォアです。ECLフルオロフォアの遷移時に信号をオフにすることを調整することは、センサーの設計に大きな機会を提供します。ただし、ルミノールのこのような試みは、有望な修正サイトがないと見なされているため、非常に不足しています。この研究では、アミン部位とENOL部位で修飾を伴う4つのルミノール誘導体を開発し、ECL排出を調節するための可能なケージング戦略を体系的に調査しました。電気化学的および対応するECL特性は、ENOLグループのエーテル化との類似体がルミノールの電気化学酸化挙動を著しく阻害し、そのECL放射をほぼ完全に沈黙させることを明らかにしています。この観察に触発されて、新しいECLプローブルミノール-O-β-D-グルコース（LUM-GLC）は、エーテル結合を介してグルコース部分とルミノールを統合することにより調製されました。エーテル結合は、β-グルコシダーゼ（β-Glu）によって切断される可能性のあるLum-GlcのECL放射を消し、β-Gluの「ターンオン」ECL測定を可能にしました。0.1 U/Lの低制限で0.4〜400 U/Lの広範な線形検出範囲が達成されました。この研究は、ルミノールベースのECLバイオセンサーの設計に関するLuminolのECLパフォーマンスの媒介に関する新しい洞察を提供します。

Luminol is a well-known electrochemiluminescence (ECL) fluorophore that is applied in various sensing fields as an ECL reporter. Regulating the signal off/on transition of an ECL fluorophore offers great opportunities for sensors' design; however, such attempts on luminol are extremely scarce as it was regarded to lack promising modification sites. In this study, we developed four luminol derivatives with modification at the amine site and the enol site and systematically explored possible caging strategies to regulate ECL emission. The electrochemical and corresponding ECL properties reveal that the analogue with etherification on the enol group significantly inhibits the electrochemical oxidation behavior of luminol and almost entirely silences its ECL emission. Inspired by this observation, a new ECL probe luminol-O-β-d-glucose (Lum-Glc) was prepared by integrating glucose moieties and luminol through an ether bond. The ether linkage quenched the ECL emission of Lum-Glc, which could be cleaved by β-glucosidase (β-Glu), enabling the "turn-on" ECL determination of β-Glu. A broad linear detection range of 0.4-400 U/L with a low limit of detection of 0.1 U/L was achieved. This study provides new insight into mediating the ECL performance of luminol for the design of luminol-based ECL biosensors.