ДИПОДАЛЬНЫЙ МОЛЕКУЛЯРНЫЙ ФЛУОРЕСЦЕНТНЫЙ СЕНСОР ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ Nа(I)

Разработан диподальный флуоресцентный датчик N¹ ,N³ -бис(2-(2,3,4-тригидроксибензилиден) амино) этилмалонамид (MEP), подходящий для практического измерения концентрации натрия, и охарактеризован несколькими спектроскопическими методами. Конструкция диподального каркаса включает в себя центральную единицу, спейсер и флуорофорную составляющую в качестве структурных ключевых особенностей. Датчик флуоресценции MEP использует механизм фотоиндуцированного переноса электронов и показывает превосходную селективность по Na(I) среди других ионов биологически и экологически важных металлов, а именно Na(I), K(I), Al(III), Cr(III), Fe(III), Fe(II), Co(II), Ni(II), Cu(II) и Zn(II) в ДМСО, демонстрируя заметное увеличение интенсивности флуоресценции с 345.5 до 705.5 отн. ед. при λ_max = 532.9 нм. Стехиометрия связывания 1:2 между лигандом и ионом Na(I) подтверждена зависимостями Штерна-Фольмера и Хилла. Константа ассоциации для лиганда с ионом металлического натрия очень высокая — 7.7×10⁶ М^–2 , что может быть связано с захватом ионов натрия в псевдополости лиганда, созданными взаимодействием лиганда и ионов натрия. Исследованы потенциальные применения лиганда для обнаружения ионов Na(I) в экологических и промышленных приложениях.

диподальный хелатор, пирогаллол, флуоресценция, фотоиндуцированный перенос электронов, сенсор

1. A. P. de Silva, H. Q. Gunaratne, T. Gunnlaugsson, A. J. Huxley, C. P. McCoy, J. T. Rademacher, T. E. Rice, Chem. Rev., 97, 1515–1566 (1997).

2. J. F. Callan, A. P. de Silva, D. C. Magri, Tetrahedron, 61, 8551–8588 (2005).

3. А. Coskun, M. Banaszak, R. D. Astumian, J. F. Stoddart, B. A. Grzybowski, Chem. Soc. Rev., 41, 19–30 (2012).

4. R. Akbar, M. Baral, B. K. Kanungo, J. Coord. Chem., 71, N 1, 135–154 (2018).

5. M. Baral, A. Gupta, R. Akbar, B. K. Kanungo, J. Appl. Chem., 2016, 3757418/1–3757418/10 (2016).

6. M. Baral, A. Gupta, B. K. Kanungo, Spectrochim. Acta A, 162, 6–15 (2016).

7. M. Burnier, Sodium in Health and Disease, Informa Healthcare, New York (2008).

8. The Na+, K+ Pump, Part B: Cellular Aspects, Eds. J. C. Skou, J. G. Norby, A. B. Maunsbach, M. Esmann, A. R. Liss, Wiley, New York (1998).

9. E. Murphy, D. A. Eisner, Circ. Res., 104, 292 (2009).

10. D. M. Bers, W. H. Barry, S. Despa, Cardiovasc. Res., 57, 897 (2003).

11. T. R. Harring, N. S. Deal, D. C. Kuo, Emerg. Med. Clin. North Am., 32, 379–401 (2014).

12. Z. J. Twardowski, Hemodial. Int., 12, 412–425 (2008).

13. A. Minta, R. Y. Tsien, J. Biol. Chem., 264, 19449 (1989).

14. Chemosensors of Ion and Molecule Recognition; NATO ASI Series, Eds. J. P. Desvergne, A. W. Czarnik, Kluwer Academic, Dordrecht, The Netherlands (1996).

15. O. S. Wolfbeis, Fiber Optic Chemical Sensors and Biosensors, II, CRC Press, Boca Raton, FL (1991).

16. P. Gans, A. Sabatini, A. Vacca, Talanta, 43, 1739–1753 (1996).

17. P. Gans, A. Sabatini, A. Vacca, Ann. Chim. (Rome), 89, 45–49 (1999).

18. S. K. Sahoo, S. E. Muthu, M. Baral, B. K. Kanungo, Spectrochim. Acta A, 63, 574 (2006).

19. L. J. Bellamy, The Infra-red Spectra of Complex Molecules, 3rd ed., Chapman and Hall Ltd., London (1975).

20. R. M. Silverstein, G. C. Bassler, T. C. Morrill, Spectrometric Identification of Organic Compounds, 4th ed., Wiley, New York (1981).

21. Y. K. Tsui, S. Devaraj, Y. P. Yen, Sens. Actuat. B: Chem., 161, 510–519 (2012).

22. А. P. de Silva, H. Q. N. Gunaratne, J. L. Habib-Jiwan, C. P. McCoy, T. E. Rice, J. P. Soumillion, Angew. Chem., Int. Ed. Engl., 34, 1728–1731 (1995).

23. H. Huarui, M. A. Mortellaro, M. J. P. Leiner, S. T. Young, R. J. Fraatz, J. K. Tusa, Anal. Chem., 75, 549–555 (2003).

24. Graham R. C. Hamilton, Suban K. Sahoo, Sukanta Kamila, Narinder Singh, Navneet Kaur, Barry W. Hyland, John F. Callan, Chem Soc Rev., 7, N 44(13), 4415–4432 (2015).

25. Y. M. Poronik, G. Clermont, M. Blanchard-Desce, D. T. Gryko, J. Org. Chem., 78, N 23, 11721–11732 (2013).

26. Kundan Tayade, G. Krishna Chaitanya, Jasminder Singh, Narinder Singh, Sopan Ingle, Sanjay Attarde, Anil Kuwar, J. Lumin., 154, 68–73 (2014).

27. M. Everett, A. Jolleys, W. Levason, D. Pugh, G. Reid, Chem. Commun., 50, 5843–5846 (2014).

28. H. A. Benesi, J. H. Hilderbrand, J. Am. Chem. Soc., 71, 2703–2704 (1949).

29. G. Kaur, N. Kaur, Sens Actuat. B: Chem., 265, 134–141 (2018).

30. W. Caetano, M. Tabak, J. Colloid Interface Sci., 225, 69–81 (2000).

31. Y.-J. Hua, Y. Liua, T.-Q. Sunb, A.-M. Bai, J.-Q. Lu, Z.-B. Pi, Int. J. Biol. Macromol., 39, 280–285 (2006).

32. H. W. Jun, L. A. Luzzi, P. L. Hsu, J. Pharm. Sci., 61, N 11, 1835–1837 (1972).

33. X. Mei, C. Wolf, J. Am. Chem. Soc., 126, 14736–14737 (2004).

34. J. R. Lakowicz, Principles of Fluorescence Spectroscopy, 3rd ed., Springer, Berlin (2006).