Tetraphenylporphyrin (TPP)

porphyrin–peptoid plasmon-enhanced-fluorescence 플랫폼에서 신호 변환 라벨로 사용되는 금속 비함유(metal-free) porphyrin 형광체(fluorophore) — 그 흡수/발광 자체가 곧 측정값인 reporter다. 합성적으로 다루기 쉬우면서도 천연 광합성 안테나 색소의 chromophore를 모사한다.

광학적 특성 (see Kim et al., Small (2017), Fig. 1b,c)

• 흡수(금속 비함유, free-base porphyrin):
  • Soret band 418 nm (S₀→S₂), 강한 고에너지 전이.
  • 네 개의 Q-band Q1–Q4 = 513 / 550 / 590 / 645 nm (S₀→S₁), 더 낮은 대칭성의 free-base macrocycle에 특징적이다(금속화된 porphyrin이라면 이들이 두 개로 합쳐진다).
• 형광 발광(S₁→S₀): 두 개의 밴드 E650 nm와 E715 nm.
• 발광비(emission-ratio) 지표 RE650 = E650/E715은 이 두 밴드 위에 구축된다; 자유 TPP의 RE650 = 3.2(see source, Table 1).

플랫폼에서의 역할

• porphyrin-peptoid-conjugate 스캐폴드(PPC₀/PPC₁/PPC₂)에 컨쥬게이션되거나, 맨 단일 chromophore(TPP/PPC₀)로 사용된다; N-말단 glycine 아민이 커플링 핸들이다.
• silica-nanoparticle-support(광학적으로 불활성) 또는 Au-SiO₂-PEF-platform (플라즈몬 증강을 위한 금 코어) 위에 고정된다.
• 네 개의 Q-band 흡수 각각은 금 SPR 중첩으로 선택적으로 증폭될 수 있다 → plasmon-enhanced-fluorescence-enhancement-factor의 기반이 됨(TPP on Au(650)@SiO₂의 경우 Q4에서 최대 ~24×; see source, Fig. 6c).

금속 비함유 TPP(중심 금속 이온 없음)는 의도적이다: free-base의 four-Q-band 구조가 여러 흡수 핸들을 제공하여 두 금 SPR 변종 Au(590)/Au(650)에 스펙트럼적으로 매칭할 수 있게 하며, 이것이 바로 플랫폼이 플라즈몬 증강을 밴드별로 매핑할 수 있게 하는 요소다.