Новости химической науки > Порфириновый комплекс иридия(III) – индикатор на кислород

Точное измерение содержания кислорода в живой ткани является важным орудием в биомедицине – содержание кислорода может пролить свет на особенности протекания обмена веществ, способствуя диагностике аномалий или заболеваний.

Металлокомплексы, способные к поглощению или испусканию света, весьма полезны в качестве сенсоров, при этом наиболее хорошими кандидатами для применения в этих областях считаются комплексы порфиринов и их производных – дело в том, что макроцикл порфирина может быть достаточно просто модифицирован.

Рисунок из European Journal of Inorganic Chemistry, DOI: 10.1002/ejic.201100089

В группе Сергея Борисова (Sergey M. Borisov), работающего в Технологическом Университете города Грац (Австрия) разработали новые комплексы иридия(III), способные к интенсивной фосфоресценции, которые могут применяться в качестве красителей-индикаторов для создания сенсоров на кислород.

Фотофизические свойства порфириновых комплексов палладия или платины были достаточно подробно изучены ранее, при этом свойства менее доступных синтетически комплексов иридия описаны гораздо беднее. Полосы поглощения комплексов иридия шире и сдвинуты в область меньших длин волн по сравнению с платиновыми аналогами. Это обстоятельство позволяет проводить их возбуждение с помощью видимого света. Помимо упомянутых особенностей в комплексах трехвалентного иридия реализуется координационное число шесть, что предоставляет дополнительную возможность изменения электрооптических свойств комплекса за счет введения аксиальных металлов непосредственно к атому металла. Электрооптические свойства двухвалентных платины и палладия с координационным числом четыре и плоскоквадратной конфигурацией удается менять только за счет модификации порфириновых лигандов.

Исследователи синтезировали порфириновые комплексы трехвалентног иридия, квантовый выход фосфоресценции которых при комнатной температуре составляет до 30%.

Аксиальные лиганды позволяют изменять растворимость полученных комплексов и/или вводить в них связывающие группы. За счет аксиальных лигандов со связывающими группами появляется возможность инкорпорирования полученных комплексов в полистирол или другой полимер для создания сенсоров на кислород; наличие в аксиальных лигандах карбоксильной группы позволяет достигать высокой растворимости полученных комплексов в полярных растворителях, как, например, спирт или даже водные растворы с физиологическим значением pH, что позволяет вводить полученные комплексы в биологически активные молекулы – белки или липиды (возможность введения иридиевого комплекса в белок была проиллюстрирована на примере бычьего сывороточного альбумина).

Значение новых соединений с настраиваемыми фотофизическими свойствами продемонстрировано на примере создания водорастворимой пробы для определения содержания кислорода (за счет связывания комплекса иридия с бычьим сывороточным альбумином) и сенсора для определения следовых количеств кислорода (за счет связывания с силикагелем, модифицированным аминогруппами). Сенсор чувствителен к низким концентрациям кислорода и демонстрирует линейную зависимость интенсивности фосфоресценции от концентрации O₂.

Источник: European Journal of Inorganic Chemistry, DOI: 10.1002/ejic.201100089

метки статьи: #аналитическая химия, #новые материалы, #физическая химия, #элементоорганическая химия