【Angew】293倍速度提升，44倍灵敏度增强，吸电子基团的引入有效提高化学发光检测效率。

总结

本研究揭示了通过引入螺合六元环吸电子基团，可以显著加速1,2-二氧杂环丁烷的化学激发速率，从而提高了化学发光探针的检测灵敏度。

摘要

本文报道了一种新型的苯氧基-1,2-二氧杂环丁烷发光体，通过螺合六元环吸电子基团的引入，实现了化学激发速率的显著加速。研究人员合成了多种具有不同螺合六元环的苯氧基-1,2-二氧杂环丁烷，并通过去除戊基硅酰胺（TBS）保护基团来触发化学激发。实验结果表明，与螺合膦酸六元环和四元环二氧杂环丁烷相比，含有吸电子基团的六元环二氧杂环丁烷显示出更高的化学激发速率和较好的化学稳定性。特别是，含有硫酸酯基团的六元环二氧杂环丁烷的化学激发速率是螺合膦酸二氧杂环丁烷的293倍。进一步的理论计算研究表明，吸电子基团的引入降低了过渡态的能级，从而加速了化学激发过程。研究人员还合成了多种用于检测β-gal活性的化学发光探针，其中含有硫酸酯基团的探针MA-Diox 8在LB细胞生长基中对E. coli的检测灵敏度显著高于已知的膦酸分析物MA-Diox 1，提高了44倍。这一发现为设计新型化学发光探针提供了新的机遇，并有望在生物医学领域中的分析和成像中得到应用。

细节

引入螺合六元环吸电子基团可以显著提高1,2-二氧杂环丁烷的化学激发速率

与膦酸和环氧六元环二氧杂环丁烷相比，含有吸电子基团的六元环二氧杂环丁烷在化学激发速率上具有显著优势，其中硫酸酯基团的引入使得化学激发速率增加了293倍。

吸电子基团降低了过渡态的能级，从而加速了化学激发过程

利用含有硫酸酯基团的六元环二氧杂环丁烷合成的探针MA-Diox 8，在检测β-galactosidase活性时显示出极高的检测灵敏度

其检测信噪比（S/N）在LB基中达到了108，并且比膦酸分析物MA-Diox 1灵敏44倍

参考文献

M. David, T. Leirikh, O. Shelef, S. Gutkin, T. Kopp, Q. Zhou, P. Ma, M. Fridman, K. N. Houk, D. Shabat, Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202410057.  https://doi.org/10.1002/anie.202410057