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anchor: ref-10
stato: verificata
doi: 10.1155/s1110662x04000200
url: https://doi.org/10.1155/s1110662x04000200
anno: 2004
rivista: "International Journal of Photoenergy"
volume: "6"
pagine: "159-167"
editore: "Wiley"
tipo: journal-article
autori: ["Nesibe Avcıbaşı", "Mario Smet", "Bert Metten", "Wim Dehaen", "Frans Carl De Schryver", "Geert Bultynck", "Geert Callewaert", "Humbert DE SMEDT", "Ludwig Missiaen", "Noël Boens"]
accesso: gold
licenza: cc-by
pmcid: null
citata_da: 21
argomenti: ["Molecular Sensors and Ion Detection", "Luminescence and Fluorescent Materials", "Synthesis and Characterization of Pyrroles"]
parole_chiave: ["calcium sensor", "visible light excitation", "calcium binding", "dissociation constant", "fluorescence quantum yield", "thienyl compounds", "fluorescence titration"]
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tags: [fonte, bibliografia]
cited_in_sections: [1.1.1]
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# [10] Avcıbaşi (2004) - Synthesis and in vitro evaluation of dioxopyrrolopyrroles as potential low‐affinity fluorescent Ca2+ indicators

## Come è scritta nella tesi

Avcıbaşi, N. *et al.* Synthesis and in vitro evaluation of dioxopyrrolopyrroles as potential low-affinity fluorescent Ca<sup>2+</sup> indicators. *Int. J. Photoenergy* **6**, 159–167 (2004).

## Scheda bibliografica

**Citazione completa:** Avcıbaşi, N.; Smet, M.; Metten, B.; Dehaen, W.; De Schryver, F. C.; Bultynck, G.; Callewaert, G.; De Smedt, H.; Missiaen, L.; Boens, N. Synthesis and in vitro evaluation of dioxopyrrolopyrroles as potential low‐affinity fluorescent Ca2+ indicators. *International Journal of Photoenergy* **2004**, 6 (4), 159-167. https://doi.org/10.1155/s1110662x04000200

- **Pubblicato in:** International Journal of Photoenergy, vol. 6, n. 4, pp. 159-167 (2004)
- **Editore:** Wiley · tipo: journal-article
- **ISSN:** 1110-662X, 1687-529X
- **Data di pubblicazione:** 2004-01-01
- **Lingua:** en

### Autori e affiliazioni

- Nesibe Avcıbaşı - Ege University; KU Leuven
- Mario Smet ([ORCID](https://orcid.org/0000-0002-3250-740X)) - KU Leuven
- Bert Metten ([ORCID](https://orcid.org/0009-0009-9405-3237)) - KU Leuven
- Wim Dehaen ([ORCID](https://orcid.org/0000-0002-9597-0629)) - KU Leuven
- Frans Carl De Schryver - KU Leuven
- Geert Bultynck ([ORCID](https://orcid.org/0000-0002-5968-4828)) - KU Leuven
- Geert Callewaert ([ORCID](https://orcid.org/0000-0001-6474-7638)) - KU Leuven
- Humbert DE SMEDT ([ORCID](https://orcid.org/0000-0002-6459-603X)) - KU Leuven
- Ludwig Missiaen - KU Leuven
- Noël Boens - KU Leuven

## Stato della verifica

**Verificata (Crossref/OpenAlex)** - fonte dati: Crossref + OpenAlex

## Dove trovarla

- **DOI:** https://doi.org/10.1155/s1110662x04000200
- **OpenAlex:** https://openalex.org/W1495286073
- **Accesso:** gold (licenza cc-by)

### Copie ad accesso aperto

- International Journal of Photoenergy (publishedVersion, cc-by): https://downloads.hindawi.com/journals/ijp/2004/941913.pdf
- DOAJ (DOAJ: Directory of Open Access Journals) (submittedVersion, cc-by-sa): https://doaj.org/article/40ecc1f1a9bb4e76b3460d1611882811

## Abstract

Three new low‐affinity fluorescent Ca2+ indicators excitable with visible light, namely 3‐phenyl‐6‐(4‐(3‐carboxymethoxy‐4‐(N,N‐dicarboxymethylamino)phenyl)phenyl)‐2,5‐dicarboxymethyl‐1,4‐ dihydropyrrolo[3,4‐c]pyrrole‐1,4‐dione (DPP1), 3‐phenyl‐6‐(5‐(3‐carboxymethoxy‐4‐(N,N‐dicarboxymethylamino) phenyl)thien‐2‐yl)‐2,5‐dicarboxymethyl‐1,4‐dihydropyrrolo[3,4‐c]pyrrole‐1,4‐dione (DPP2) and 3‐ (thien‐2‐yl)‐6‐(5‐(3‐carboxymethoxy‐4‐(N,N‐dicarboxymethylamino)phenyl)thien‐2‐yl)‐2,5‐dicarboxymethyl‐ 1,4‐dihydropyrrolo[3,4‐c]pyrrole‐1,4‐dione (DPP3) have been synthesized and evaluated for their Ca2+ binding properties via fluorimetric titrations. The in vitro dissociation constant Kd measured at 21 ∘C in 100 mM KCl buffered solution, pH 7.05, for the Ca2+ –DPP1 complex is 10 μM; for Ca2+ –DPP2 and Ca2+ –DPP3 a Kd value of 20 μM is found. All three indicators form 1: 1 complexes with Ca2+. The fluorescence quantum yields of the uncomplexed forms of DPP1, DPP2 and DPP3 are 1.2 × 10−2, 3.4 × 10−2 and 3.6 × 10−2, respectively. After binding to Ca2+ these values increase to 4.8 × 10−2, 5.0 × 10−2 and 5.1 × 10−2, respectively.

*(Fonte: OpenAlex. Non è il testo integrale dell'articolo.)*

## Argomenti e parole chiave

- **Argomenti (OpenAlex):** Molecular Sensors and Ion Detection (Spectroscopy); Luminescence and Fluorescent Materials (Materials Chemistry); Synthesis and Characterization of Pyrroles (Organic Chemistry)
- **Parole chiave:** calcium sensor, visible light excitation, calcium binding, dissociation constant, fluorescence quantum yield, thienyl compounds, fluorescence titration
- **Concetti:** Fluorescence, Chemistry, Dissociation constant, Titration, Pyrrole, In vitro, Stereochemistry, Dissociation (chemistry)

## Contenuto in sintesi

*Riassunto in italiano preparato leggendo il testo completo (https://web.archive.org/web/2020/https://downloads.hindawi.com/journals/ijp/2004/941913.pdf (copia Wayback del PDF Hindawi; l'URL diretto dà 403)); non è un testo dell'autore originale.*

### Obiettivo e tipo di lavoro
Articolo di ricerca originale (Int. J. Photoenergy, vol. 6, 2004, pp. 159-167; Avcıbaşı, Smet, Metten, Dehaen, De Schryver, Bultynck, Callewaert, De Smedt, Missiaen, Boens, KU Leuven) che descrive la sintesi e la valutazione in vitro di tre nuovi indicatori fluorescenti a bassa affinità per Ca2+, eccitabili con luce visibile, basati su un fluoroforo dichetopirrolopirrolo legato al chelante APTRA.

### Contenuto in sintesi
**Motivazione.** Il Ca2+ intracellulare a riposo è circa 100 nM e può salire sopra 1 µM; le sonde BAPTA saturano sopra circa 1 µM, quindi servono indicatori a bassa affinità (Kd > 1 µM) per livelli elevati e per il lume degli organelli. Il DPP offre alto coefficiente di assorbimento, buona resa quantica, eccitazione nel visibile e stabilità. Gli indicatori sono DPP1 (fenile-fenil-APTRA), DPP2 (fenile-tienile-APTRA) e DPP3 (ditienile-APTRA).
**Sintesi.** Si basa sull'accoppiamento di Stille tra derivati stannilati del DPP e il bromuro 6 del triestere t-butilico dell'APTRA, ottenuto alchilando 4-bromo-2-idrossianilina con bromoacetato di t-butile (base di Huenig per evitare la ciclizzazione). Il DPP ditienilico 3b si prepara dalla condensazione di due equivalenti di tiofene-2-carbonitrile con dietil succinato (KOtBu, t-amilico alcol, Schema 2); il DPP misto con fenile da una miscela 5:1 benzonitrile/tiofene-2-carbonitrile, separando gli isomeri simmetrici come derivati diBoc. Per DPP1 si parte dal bromofenil-DPP 7 (fornito da Ciba), alchilato con bromoacetato di t-butile (K2CO3, DMF) a 8, trasformato nello stannano 9 (SnBu3 con Pd(PPh3)4) e accoppiato a 6; per DPP2 e DPP3 si deprotona con LDA, stannilazione con Bu3SnCl e N-alchilazione in un solo passaggio. La deprotezione finale degli esteri avviene con acido trifluoroacetico. L'alchilazione sull'azoto aumenta molto la solubilità in solventi organici, tipicamente bassa nei DPP.
**Proprietà spettroscopiche.** DPP1: eccitazione 464/475 nm, emissione 538 nm; DPP2: 520 nm, emissione 600 nm; DPP3: 528/561 nm, emissione 650/611 nm. Rese quantiche libero/legato: DPP1 circa 1,1-1,3 x10^-2 / 4,5-5,1 x10^-2; DPP2 3,4 x10^-2 / 5,0 x10^-2; DPP3 circa 3,3-3,9 x10^-2 / 4,9-5,3 x10^-2. Il Ca2+ aumenta l'intensità senza spostamenti significativi (indicatori non ratiometrici); l'aumento è circa 4 volte per DPP1 e 1,5 volte per DPP2/DPP3.
**Legame Ca2+.** Titolazioni fluorimetriche a 21 °C, 100 mM KCl, 10 mM MOPS, pH 7,05, con buffer Ca-NTA; fit non lineare con n = 1.

### Risultati e conclusioni principali
Kd = 10 µM (DPP1), 20 µM (DPP2 e DPP3), complessi 1:1: adatti a rivelare livelli intracellulari elevati di Ca2+. Svantaggi: rese quantiche di pochi percento (richiedono elevate concentrazioni di caricamento) e assenza di risposta ratiometrica.

### Figure, schemi e tabelle notevoli
Figura 1 (strutture DPP1-3), Schema 1 (cinetica del legame), Schemi 2-4 (sintesi di APTRA e dei tre indicatori), Figura 2 (spettri di eccitazione/emissione al variare del Ca2+), Figura 3 (titolazioni per stimare Kd), Tabella 1 (proprietà spettroscopiche, rese quantiche, coefficienti di estinzione), Tabella 2 (Kd e n).

### Collegamento con la tesi
La tesi cita la fonte alla riga 180, tra i contributi (Stas, Avcibasi, Riggs, Qian) all'ottimizzazione dei passaggi finali di sintesi dei DPP (dopo la via di Sprake con DDQ). Per approfondire servono le sezioni 3.1-3.2: la condensazione nitrile/succinato di dialchile, la separazione degli isomeri e l'alchilazione dei lattami per la solubilità, e il successivo accoppiamento di Stille. Il resto del lavoro (Ca2+) è meno rilevante per la tesi.

> **Note del revisore:** Testo integrale letto da copia Wayback del PDF; la sintesi dettagliata è nel supplementary material (non letto). Verificare che la tesi non attribuisca a questa fonte dati sul passaggio con DDQ (non presente in questo articolo).

## Come è citata nella tesi

- **Sez. 1.1.1 Storia e sintesi** (`tesi.md` r. 180): L'ottimizzazione di questi passaggi finali è stata oggetto di numerose indagini, tra cui spiccano i fondamentali contributi di ricercatori come Stas[9], Avcibasi[10], Riggs[11] e Qian[12].

## Bibliografia della fonte

Elenco dei riferimenti non depositato dall'editore su Crossref.

## Lavori correlati (OpenAlex)

- Intermolecular (pyrrole)N—H...π(pyrrole) interactions in bis(2-pyrrolyl)methylferrocene, an organometallic porphyrin precursor (1999) - https://doi.org/10.1107/s0108270199003625 - citato 13 volte
- Titration errors in acid-base titrations (1990) - https://doi.org/10.1016/0026-265x(90)90103-c - citato 9 volte
- Reaction of Pyrrole Anions with Carbon Disulfide. Synthesis of Pyrrole-3-carbodithioates (2000) - https://doi.org/10.1016/s0040-4020(00)00641-4 - citato 17 volte
- Discussion on the Boehm titration method used in analysis of surface oxygen functional groups on activated carbon (2011) - citato 5 volte
- Redox behaviour of a poly(pyrrole) modified electrode where the pyrrole has N-substituted 9-cyanoanthracene groups (1989) - https://doi.org/10.1016/0022-0728(89)80204-9 - citato 11 volte
- Pyrrole studies, Part 48. 1 13 C NMR characterisation of imines and related compounds derived from pyrrole-2-carboxaldehydes and pyrrole-2,5-dicarboxaldehydes (2001) - https://doi.org/10.3184/030823401103170052 - citato 0 volte
- On Titration Constant and Conditional Titration Constant in Acid - Base Titration (2003) - citato 0 volte
- Progress of Titrimetric Analysis of Platinum Metals (2000) - citato 0 volte

## Metriche

- Citata **21** volte (OpenAlex)
- Citazioni per anno: 2020: 1, 2019: 1, 2016: 2, 2015: 1, 2014: 2, 2013: 1

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