การออกแบบเซ็นเซอร์และตัวดูดซับเพื่อใช้ตรวจวัดไอออนโลหะ โดยใช้ไอโอโนฟอร์ ชนิดอะไซคลิกที่มีอะตอมของซัลเฟอร์และไนโตรเจนเป็นองค์ประกอบ

Abstract

           ไอออนโลหะมีบทบาทและหน้าที่สำคัญในระบบชีวเคมี ชีวภาพ ตลอดจนในสิ่งแวดล้อม ถึงแม้ว่าโลหะหลายชนิดจะมีประโยชน์ต่อระบบเคมีและชีวภาพ เช่น แคลเซียม โซเดียม และ สังกะสี แต่ไอออนโลหะบางชนิดกลับมีความเป็นพิษร้ายแรงเช่น ปรอท แคดเมียม และ ตะกั่ว ในปัจจุบัน การออกแบบและสังเคราะห์เซ็นเซอร์หรือตัวดูดซับที่สามารถดักจับไอออนได้อย่างจำเพาะเจาะจึงมีความสำคัญสำหรับการแก้ปัญหาปนเปื้อนของไอออนโลหะในสิ่งแวดล้อม โดยการออกแบบเซ็นเซอร์จะคำนึงถึงขนาดช่องว่างของเซ็นเซอร์ที่เหมาะสมกับขนาดไอออน และ/หรือ การเกิดอันตรกิริยาของอะตอมในโมเลกุลเซ็นเซอร์ที่เหมาะสมกับชนิดไอออน นื่องจากสารประกอบเหล่านี้สามารถนำมาใช้ตรวจวัดไอออนโลหะได้อย่างมีความจำเพาะเจาะจงสูง และ มีความว่องไวสูงในบทความนี้จะกล่าวถึงการนำไอโอโนฟอร์ชนิดอะไซคลิก ที่มีอะตอมของซัลเฟอร์และอะตอมของไนโตรเจนเป็นองค์ประกอบ ได้แก่ 2-[3-(2-aminoethylsulfanyl)propylsulfanyl] ethanamine มาประยุกต์ใช้ในการสังเคราะห์ฟลูออเรสเซนต์เซ็นเซอร์สำหรับการดักจับไอออนปรอทอย่างมีความจำเพาะเจาะจง รวมไปถึงการปรับเปลี่ยนพื้นผิวของตัวดูดซับเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการดูดซับไอออนโลหะ

           Metal ions play an important role in many biochemical, biological and environmental systems.  Several metal ions are essential in biological systems such as calcium, sodium and zinc ions; however, some metal ions are very toxic such as mercury, cadmium and lead ions. There are many techniques such as fluorescence spectroscopy and ion adsorption that could be utilized for detection of metal ions. Recently, a number of organic molecules have been designed and synthesized as new fluorescent sensors and ion adsorbents due to their high selectivity for the detection of metal ions. The design concept of these sensors is based on the fundamental requirement for the selective host-guest interactions and is designed based on a size fit to ions and/or favorable electrostatic interactions between atoms of the ionophore moiety and ions. This article will summarize recent developments in the field and focus on sensor design strategy based on acyclic ionophore containing sulfur and nitrogen atoms.