Water-soluble cyclometalated platinum(ii) and iridium(iii) complexes: synthesis, tuning of the photophysical properties, and in vitro and in vivo phosphorescence lifetime imaging

Abstract

This paper presents synthesis and photophysical investigation of cyclometalated water-soluble Pt(II) and Ir(III) complexes containing auxiliary sulfonated diphosphine (bis(diphenylphosphino)benzene (dppb), P^P*) ligand. The complexes demonstrate considerable variations in excitation (extending up to 450 nm) and emission bands (with maxima ranging from ca. 450 to ca. 650 nm), as well as in the sensitivity of excited state lifetimes to molecular oxygen (from almost negligible to more than 4-fold increase in degassed solution). Moreover, all the complexes possess high two-photon absorption cross sections

Biocompatible Ir(III) Complexes as Oxygen Sensors for Phosphorescence Lifetime Imaging

“…The instrumentation for the PLIM measurements is now commercially available and data processing algorithms are very well developed [ 17 , 18 ]. Qualitative assessments of the hypoxia regions in living organisms and cell compartments have been already performed by using a range of Pt, Pd, Ir, and Ru phosphorescent complexes, see reviews [ 16 , 19 , 20 , 21 , 22 ] and some recent experimental papers [ 23 , 24 , 25 , 26 , 27 , 28 , 29 ], which demonstrated different lifetime sensitivity to oxygen and diverse levels of biocompatibility/toxicity. However, to exploit in full the PLIM mode of oxygen sensing, in particular, in order to obtain the quantitative spatial and temporal distribution of O 2 in biological systems, the targeted chemical design of the sensor composition and structure is highly necessary.…”

Спектрально-люминесцентные свойства циклометаллированных комплексов Pd(II) на основе метилового эфира цинхофена

“…Комплексы 2 и 3 люминесцируют только при 77 K и в более длинноволновой области, чем 1. Согласие спектров возбуждения фосфоресценции со спектрами поглощения комплексов и экспоненциальный характер затухания фосфоресценции свидетельствуют о протекании излучательного процесса деградации энергии фотовозбуждения из низшего [8,10,11]. Вероятно, это обусловлено влиянием ряда факторов: природой и степенью окисления металла, различием донорно-акцепторных свойств нецинхофенового лиганда (этилендиамин, бис(дифенилфосфино)бензол, дипиридо[3,2-a:2',3'c]феназин) [29].…”

“…Наличие в молекуле цинхофена атомов кислорода и азота способствует его комплексообразованию с некоторыми d-металлами. Так, катионы Zn(II) и Cd(II) соединяются через атомы кислорода карбоксильной группы [5,6], а Au(III) и металлы платиновой группы Pt(II), Pd(II), Rh(III), Ir(III) координируются через азот и депротонированный углерод фенильного кольца [7][8][9][10][11][12]. Однако фотофизические характеристики подробно исследованы только для октаэдрических Ir(III), Rh(III) и плоскоквадратного Pt(II) комплексов [8,[10][11][12].…”

“…Так, катионы Zn(II) и Cd(II) соединяются через атомы кислорода карбоксильной группы [5,6], а Au(III) и металлы платиновой группы Pt(II), Pd(II), Rh(III), Ir(III) координируются через азот и депротонированный углерод фенильного кольца [7][8][9][10][11][12]. Однако фотофизические характеристики подробно исследованы только для октаэдрических Ir(III), Rh(III) и плоскоквадратного Pt(II) комплексов [8,[10][11][12]. Металлированные цинхофены -это часть большого сообщества циклометаллированных комплексов, интенсивная люминесценция которых в сочетании с особенностью электронного строения привлекает внимание исследователей при разработке светоиндуцирующих устройств (типа OLED) [13], сенсоров на молекулярный кислород [14], ионы тяжелых элементов [15], рН, люминесцентные маркеры биомолекул [11], а также применяются для фотодинамической терапии [16].…”

Supramolecular Assembly of An Organoplatinum(II) Complex with Ratiometric Dual Emission for Two‐Photon Bioimaging

“…[22] Platinum complexes have previously been developed as two-photon bioimaging agents,h owever, reports in this area remain few. [23] Thet wo-photon absorption (TPA) properties of Pt1 were therefore investigated. With reference to Rhodamine B, the largest two-photon absorption cross-Angewandte Chemie Forschungsartikel section (d, l ex = 730 nm;Supporting Information, Figure S22) of Pt1 is estimated to be 29.7 Gçppert-Mayer (GM) units (1 GM = 1 10 À50 cm 4 s À1 photon À1 ), hundreds of times larger than commercial dye DAPI (0.16 GM) [24] and significantly larger than the two-photon bio-available organoplatinum(II) probe [PtLCl] (HL = 1,3-di(2-pyridyl)benzene,4 GM).…”