การใช้ไอออนโลหะในการควบคุมการตรวจวัดออกซาเลตแอนไอออนโดยใช้ สารประกอบโคออร์ดิเนชันชนิดไดนิวเคลียร์ด้วยเทคนิคการถูกแทนที่ของอินดิเคเตอร์

Metal Ion Control the Selective Sensing of Oxalate Anion by Dinuclear Complexes under Indicator Displacement Strategy

Abstract

ได้ทำการสังเคราะห์และพิสูจน์โครงสร้างของสารประกอบโคออร์ดิเนชันชนิดไดนิวเคลียร์ของคอปเปอร์ (II) และสังกะสี (II) กับลิแกนด์ bis(dipicolylamine) ที่มี para-xylylene ทำหน้าที่เป็นสะพานเชื่อม bis(dipicolylamine) ทั้ง 2 หมู่ (CuL1 และ ZnL1) หลังจากนั้นนำสารประกอบทั้งสองชนิดมาใช้เป็นรีเซ็บเตอร์สำหรับการตรวจวัดแอนไอออนโดยใช้อินดิเคเตอร์โบรโมไพโรแกลลอล เรด (bromopyrogallol red หรือ BPG) เป็นอินดิเคเตอร์ที่ใช้สำหรับตรวจวัดในตัวทำละลายผสม 80/20 (%v/v) ของอะซิโตรไรไตรล์และ HEPES ความเข้มข้น 10 mM ที่ pH 7.0 จากการศึกษาพบว่าเมื่อเติมแอนไอออนชนิดต่าง ๆ ลงไปยังสารละลายของเอนเซมเบิล [CuL1•BPG] และ [ZnL1•BPG] พบว่ามีเพียงเอนเซมบิล [CuL1•BPG] เท่านั้นที่สามารถตรวจสอบออกซาเลตแอนไอออนจากแอนไอออนชนิดต่าง ๆ ได้ โดยที่ออกซาเลตสามารถเปลี่ยนสีของสารละลายเอนเซมเบิลจากสีฟ้าอมม่วงไปเป็นสีม่วงอมชมพูของอินดิเคเตอร์ BPG ในรูปอิสระได้ จากผลการทดลองที่ได้จะเห็นได้ว่าชนิดของไอออนโลหะมีผลสำคัญต่อการตรวจวัดออกซาเลตแอนไอออน โดยที่การตรวจวัดออกซาเลตในงานวิจัยนี้สามารถตรวจวัดออกซาเลตในช่วงของความเข้มข้นที่ 20 – 50 μM (R2 = 0.995) และมีค่าขีดจำกัดในการตรวจวัดด้วยตาเปล่าเท่ากับ 20 μM            Two dinuclear complexes of Cu(II) and Zn(II) with bis(dipicolylamine) linked by a para-xylylene bridge, CuL1 and ZnL1 have been synthesized and characterized. Both compounds are applied as metal-based indicator displacement assay (IDA) receptors for anions using bromopyrogallol red (BPG) as sensing indicators in 80/20 (%v/v) acetronitrile/water solution buffered with 10 mM HEPES at pH 7.0. After addition of various anions to the solution of [CuL1•BPG] and [ZnL1•BPG] ensemble, the results showed that only [CuL1•BPG] could discriminate oxalate from other anions obviously resulting in the color change from blue-violet of ensemble to magenta color of free BPG. This result indicates that the nature of metal ion plays a crucial role to control the selective sensing of oxalate in this work. The quantitative detection of oxalate by [CuL1•BPG] ensemble was ranged from 20 – 50 μM, and a correlation coefficient (R2) = 0.995. The detection limit was 20 μM by the naked eye.