Czujnik hydrazyny na bazie naftalimidu

Źródło: rsc.org

Naukowcy z USA i Korei Południowej opracowali czujnik, który pozwala na wykrywanie bardzo toksycznego związku – hydrazyny – w wielu różnych środowiskach, łącznie z żywymi komórkami.

Hydrazyna jest bardzo ważnym związkiem chemicznym dla przemysłu, używana jest w produkcji pestycydów, technologiach nuklearnych i konwencjonalnych pozyskiwania energii elektrycznej do redukcji korozji oraz jako czynnik wytwarzający gaz w poduszkach powietrznych. To ostatnie zastosowanie jest możliwe, ponieważ hydrazyna jest nieszkodliwa w niewielkich ilościach, natomiast może uszkadzać wątrobę, nerki oraz centralny układ nerwowy w przypadku długotrwałego narażenia, np. w środowisku pracy. Przez amerykańską Agencję Ochrony Środowiska (EPA) hydrazyna została uznana za potenjalnie rakotwórczą. Incydentalny wyciek hydrazyny do środowiska jest bardzo rzadki i, ponieważ hydrazyna szybko się rozkłada w obecności tlenu, trudno natrafić na jej wysokie stężenia w środowisku.

Czujnik opracowany przez Jonathana Sesslera i współpracowników z University of Texas w Austin i Korea University w Seulu oparty jest na pochodnej naftalimidu, która łączy się w specjalny sposób z hydrazyną i ulega pod jej wpływem cyklizacji, dając związek fluorescencyjny o zmienionej barwie widocznej gołym okiem. Naukowcy sprawdzili, że za pomocą tego związku można wykrywać hydrazynę w wodzie, powietrzu i, co bardzo zaskakujące, w żywych komórkach.

Główną zaletą opracowanego czujnika jest jego wysoka selektywność pozwalająca na wykrywanie hydrazyny posród wielu pochodnych azotu, takich jak amoniak i różnego rodzaju aminy. Czułość detektora jest bardzo wysoka i wynosi 3,2 ppb (części na miliard), podczas gdy limit określony przez EPA to 10 ppb. Zespół Sesslera pracuje obecnie nad nanocząsteczkową bazą dla czujnika, która poprawiłaby jego walory użytkowe.

(pj)