Acta Bio ptica et Informatica Medica, Vol. 8, 2002 119 CHEMI- I BISESRY PTYCZE WYKRZYSTUJĄCE PRFIRYY Joanna Dargiewicz-owicka, Stanisław Radzki Wydział Chemii, Uniwersytet Marii Curie-Skłodowskiej, pl. M. Curie-Skłodowskiej 2, 20-031 Lublin Streszczenie mówiono szerokie możliwości wykorzystania porfiryn jako elementów aktywnych chemi- i bioczujników. Porfiryny to odgrywające olbrzymią rolę w przyrodzie związki makrocykliczne, których analityczne właściwości można modyfikować przez odpowiedni dobór podstawników makrocyklicznego pierścienia lub metalu wprowadzonego do wnętrza pierścienia. Zaprezentowano wykorzystanie i dalsze możliwości zastosowania porfiryn i metaloporfiryn w czujnikach zol-żelowych służących do oznaczania jonów metali, anionów, gazów, ph, związków organicznych oraz związków biologicznie czynnych. Abstract Porphyrins as chemical and biochemical optical sensors The porphyrins, naturally occuring macrocyclic compounds have in the last several years, gained increasing interest in chemistry of the sensors. The porphyrins play a pivotal role in many natural processes and their properties can be modified by the change of the substituents of the macrocyclic ring or by the kind of the metal inserted into the ring. This review based on original literature references, presents application of the porphyrin and metalloporphyrin sensors to detection of metal cations, anions, gases, ph, organic compounds and biomolecules. Słowa kluczowe: porfiryny, metaloporfiryny, sensory, zol-żelowe sensory Key words: porphyrins, metalloporphyrins, sensors, sol-gel sensors Wpłynęło: 13.05.2002 1. Wstęp Systemy analityczne oparte na chemi- i biosensorach wykorzystują reakcję chemiczną między cząsteczką oznaczaną a substancją będącą elementem aktywnym sensora. Jako substancje aktywne bardzo często stosuje się sprzężone związki makrocykliczne, na przykład porfiryny i ftalocjaniny. Charakterystyczne właściwości porfiryn, wynikające z budowy elektronowej, takie jak silne powinowactwo do jonów metali, wysoka aktywność fotochemiczna i potencjał utleniająco-redukujący, umożliwiają różnorodne zastosowanie tych związków do detekcji kationów metali, anionów, gazów, związków organicznych oraz związków biologicznie czynnych. Porfiryny to naturalnie występujące związki chemiczne pełniące ważną rolę w metabolizmie organizmów żywych. ależą one do grupy makrocyklicznych związków aromatycznych, które zawierają 18 zdelokalizowanych elektronów π. Podstawowym elementem ich budowy chemicznej jest pierścień porfinowy (rys. 1) złożony z czterech cząsteczek pirolu połączonych mostkami metinowymi (=CH ). Zewnętrzny oraz 2 20 18 1 19 3 17 4 H 16 5 15 6 21 22 24 23 H 14 Rys. 1. Budowa pierścienia porfinowego. 7 13 9 11 8 10 12 pozycje β(2, 3, 7, 8, 12, 13, 17, 18) pozycje α (1, 4, 6, 9, 11, 14, 16, 19) pozycje meso (5, 10, 15, 20)
120 Acta Bio ptica et Informatica Medica, Vol. 8, 2002 Rys. 2. Schemat procesu utleniania i redukcji bisporfiryn Ce(IV) i lantanowców (III) [5]. wewnętrzny promień nie podstawionego pierścienia mają wymiary odpowiednio: 5,08 i 2,01 A [1]. Do głównego pierścienia porfiny przyłączone są zazwyczaj podstawniki podstawienie może następować w pozycjach β lub meso. Porfiryny są związkami nierozpuszczalnymi w wodzie, jednak wprowadzenie odpowiednich podstawników umożliwia ich rozpuszczalność, z zachowaniem jednocześnie wszystkich właściwości charakterystyczneych dla tej grupy związków. becność czterech symetrycznie położonych atomów azotu w pierścieniu porfirynowym pozwala tworzyć związki kompleksowe porfiryn z metalami. Podczas powstawania kompleksu porfiryna traci dwa kationy wodorowe z wiązań H, dzięki czemu koordynuje kation metalu za pomocą czterech równocennych atomów azotu. trzymane w ten sposób kompleksy nazywane są metaloporfirynami. ajbardziej znanymi przedstawicielami metaloporfiryn w przyrodzie są chlorofil (kompleks z magnezem) będący fotosensybilizatorem procesu fotosyntezy w zielonych częściach roślin, hem (kompleks z żelazem), czerwony barwnik krwi, który jest odpowiedzialny za transport tlenu w organizmach zwierząt oraz witamina B 12 (kompleks kobaltu). Porfiryny mają charakterystyczne widma absorpcji UV-Vis, w których można wyróżnić dwa charakterystyczne i intensywne pasma absorpcji: ostre pasmo Soreta w zakresie 390 425 nm (ε rzędu 10 5 10 6 ) i 10 15 razy słabsze pasmo Q w zakresie 480 700 nm [2]. Dla wolnych porfiryn (H 2 P) pasmo Q ma cztery składowe, podczas gdy metaloporfiryny mają dwie lub trzy składowe. Tak więc analiza widm absorpcji może być z powodzeniem stosowana oznaczania śladowych ilości metali [3]. Większość porfiryn i ich pochodnych wykazuje silną fluorescencję w temperaturze pokojowej oraz zarówno fluorescencję, jak i fosforescencję w szkłach. Luminescencja metaloporfiryn jest zależna od struktury elektronowej metalu. I tak na przykład kompleksy Cu(II), Co(II) czy i(ii) nie wykazują luminescencji, podczas gdy kompleksy Pd(II), Pt(II) i Ru(II)C wykazują i fluorescencję, i fosforescencję. Roztwory porfiryn i metaloporfiryn charakteryzują się również potencjałem w stosunku do elektrody odniesienia. Postać utleniona [MP utl ] może odnosić się do rodnika kationowego, np. MP +, lub utlenionego jonu centralnego, np. Fe(III), podczas gdy stan zredukowany [MP red ] to wolna porfiryna lub jej kompleks z Fe(II) [4], co można zapisać w postaci reakcji MP + Fe(III) ÿ MP + + Fe(II), gdzie M = Mg, Zn, Cu, i lub Pd. Sytuacja komplikuje się jeszcze bardziej, gdy M jest metalem trój- lub czterowartościowym, zwłaszcza że wówczas tworzą się również bisporfiryny, co pokazano na rys. 2. Jednak wszystkim tym przemianom towarzyszą zmiany w widmach bądź absorpcji, bądź emisji co stwarza możliwości ich wykorzystania w czujnikach optycznych. 2. Zastosowanie porfiryn w chemii analitycznej Dzięki wspomnianym właściwościom fizykochemicznym, porfiryny i ich pochodne znajdują szerokie zastosowanie w analizie chemicznej. Metody spektroskopowe wykorzystują z jednej strony duże wartości molowych współczynników ekstynkcji porfiryn (co bardzo
Acta Bio ptica et Informatica Medica, Vol. 8, 2002 121 Rys. 3. Zmiana widma absorpcji UV-Vis porfiryny TMePyP podczas kompleksowania jonów miedzi (II) [7]. podnosi czułość oznaczeń), a z drugiej strony istotne zmiany w widmach absorpcji i luminescencji w obecności wykrywanej substancji. Szeroki przegląd zastosowań porfiryn w chemii analitycznej został przedstawiony w pracach [3 7]. Do oznaczania jonów metali najczęściej stosuje się metody spektrofotometryczne. Jest to możliwe dzięki wyraźnej zmianie widma absorpcji UV-Vis w czasie reakcji kompleksowania kationu metalu. Podczas przyłączania jonu metalu do pierścienia porfirynowego możliwe jest przesunięcie pasma Soreta, któremu towarzyszy zmiana molowego współczynnika ekstynkcji oraz zmniejszenie liczby składowych pasma Q z czterech do trzech lub dwóch. Przykładem może być zmiana widma porfiryny TMePyP podczas reakcji z jonami Cu(II) (rys. 3). a podstawie reakcji metalacji porfiryn rozpuszczalnych w wodzie opracowano wiele metod analitycznych oznaczania na poziomie 10 5 10 6 M takich jonów jak: Cu(II) [8 10], Cd(II) [11 13], Zn(II) [14, 15], i(ii) [16], Pd(II) [17], Hg(II) [12, 13], Pb(II) [13, 18], Bi(III) [19], a nawet Ag(I) czy Li(I) [20 22]. graniczeniem zastosowania reakcji przyłączania jonu metalu do pierścienia porfirynowego w czujnikach optycznych jest jej dość mała szybkość, co wynika z trudności w deformacji pierścienia porfirynowego podczas tworzenia chelatowego kompleksu. Rozwiązaniem tego problemu może być zastosowanie pomocniczego czynnika kompleksującego. W przypadku metalacji kationowych porfiryn (zawierających kationowe podstawniki umożliwiające ich rozpuszczenie w wodzie) jonami Cu(II) w celu przyspieszenia reakcji zastosowano odpowiednio L-cysteinę i 8-hydroksychinolinę [23, 24]. Mechanizm tego procesu nie jest do końca wyjaśniony, a pomocnicze czynniki kompleksujące są specyficzne dla danego układu. Ligandy organiczne z rozszerzoną strukturą π-elektronową, takie jak imidazol czy bipirydyna oraz L-tryptofan [11, 15, 25 27] również wykazują tendencję do katalizowania reakcji tworzenia metaloporfiryn. Jest to możliwe dzięki tworzeniu się przejściowego kompleksu cząsteczkowego między jonem metalu, porfiryną a substancją katalizującą. Duże jony metali, jak np. Hg(II), Pb(II) i Cd(II), podczas reakcji z porfirynami nie są wprowadzane do środka pierścienia, ale zajmują miejsce nad płaszczyzną porfiryny, co zwiększa szybkość reakcji. Tego typu kompleks deformuje pierścień porfirynowy w sposób sprzyjający reakcji z innym jonem metalu. Stąd wysokie stężenie dużego jonu katalizuje reakcję metalacji. Katalityczny efekt zależy od rozmiarów katalizującego jonu i w przypadku reakcji TPPS 4 z Mn(II) wzrasta w następującej kolejności: Pb(II) < Cd(II) < Hg(II). Katalizujący wpływ jonów Cd(II) i Pb(II) na tworzenie kompleksu Zn(II) z sulfonową pochodną
122 Acta Bio ptica et Informatica Medica, Vol. 8, 2002 tetrafenyloporfiryny zastosowano do oznaczania śladowych ilości cynku w obecności soli kadmu oraz soli ołowiu [26, 28, 29]. Porfiryny oraz ich pochodne mogą również być stosowane w metodach spektrofotometrycznego oznaczania wielu innych substancji chemicznych. Metody te wykorzystują stosunkowo dużą odporność chemiczną i właściwości katalityczne porfiryn. Metody te mogą również wykorzystywać takie kompleksy porfiryn z metalami, które mają dodatkowo ligand aksjalny, to jest prostopadły do pierścienia porfirynowego. Wymiana tego ligandu zwykle powoduje tak znaczne przesunięcie pasma Soreta, że może być z łatwością wykorzystana do analizy substancji, która wymienia ligand aksjalny. a przykład do spektrofotometrycznego oznaczania nadtlenku wodoru stosowano kompleks Fe(III) z tetrakis(1-metylo-4-pirydylo)porfiryną [30], kompleks Mn(III) z TPPS4 [31], kompleks Ti(IV) z okso- (4-pirydylo)porfiryną [32], który również może być stosowany do detekcji jonów szczawianowych [33]. Specyficzne właściwości elektrochemiczne pozwala również zastosować porfiryny i ich pochodne w analizie elektrochemicznej, przy czym najczęściej stosowanymi technikami tej analizy są potencjometria i woltamperometria. W przypadku sensorów potencjometrycznych ich działanie polega na selektywnym wiązaniu przekształcającym jonową aktywność substancji badanej w potencjał elektrochemiczny. Metaloporfiryny są stosowane jako elektroaktywne składniki membran elektrod jonoselektywnych, których potencjometryczna reakcja na obecność anionów jest tłumaczona mechanizmem dysocjacji jonowymiennej bądź oddziaływaniem metal ligand [3, 6]. 3. ośniki dla porfiryn Istotnym elementem sensora jest nośnik zawierający substancję aktywną w końcu reakcja analityczna przebiega w środowisku nośnika. Aby nadawał się do tej roli musi on spełniać wiele warunków. Warunki jakie powinien spełniać nośnik zostały omówione przez Maruszewskiego [34]. Ponadto musi być to materiał, z którego łatwo można tworzyć monolityczne kształtki, a także cienkie warstwy nakładane na różnego rodzaju podłoża. Aby on należycie spełniał swoją funkcję musi mieć nie całkowicie zamknięte pory, tak aby substancja analizowana mogła mieć kontakt z substancją aktywną. Materiały, które w sposób niejako naturalny spełniają te warunki to, między innymi, polimery, naturalne i syntetyczne zeolity oraz przede wszystkim cienkie warstwy i monolity otrzymane metodą zol-żel. 3.1. Matryce polimerowe Jako nośniki dla porfiryn bardzo często stosuje się polimery, które są łatwo dostępne w handlu i proste w obróbce. Wymagania stawiane polimerom do wyrobu matryc to przede wszystkim odporność fizyczna i chemiczna, duża rozpuszczalność substancji aktywnej, przepuszczalność gazów i cieczy, przeźroczystość, amorfizm oraz niska temperatura zeszklenia. ajczęściej stosowanymi polimerami są polichlorek winylu (PCV) oraz polistyren (PS). Hartmann i Trettnak [35] badali luminescencyjny sensor tlenu wykonany na porfirynach Pt(II)EPK i Pd(II)EPK rozpuszczonych w matrycach z PCV i PS. Zauważyli oni silną zależność wygaszania luminescencji porfiryny od rodzaju polimeru oraz obecności i ilości plastyfikatora. Membrany wykonane z PCV i PS domieszkowane porfiryną Pt(II)EPK stosowano również w konstrukcji sensorów tlenu wykorzystywanych w analizie wydychanych gazów [36 38]. Do budowy porfirynowych czujników tlenu stosowano również inne polimery takie jak: kopolimer oktylometakrylanu i 1-winyloimidazolu oraz kopolimery oktofluoropentylo-metakrylanu i 1-winyloimidazolu [39], PMMA i polidimetylosiloksan (GP197) [40], polieter metakrylano-etanodioloetylenowy (ppegma) [41] i kopolimer izobutylometakrylanu i trifluorometakrylanu [42]. Papkovsky i współpracownicy [43] przeprowadzili badania nad możliwością zastosowania porfiryn EP, EPK, CP-TEE, CPK-TEE, -MeEP i Pd(I)CP-SB unieruchomionych w membranach PCV do spektrofotometrycznych pomiarów ph. Polistyrenowy film domieszkowany porfiryną ZnTPP naniesiony na płytkę szklaną wykorzystano do pomiaru stężenia pirydyny i szeregu amin [44]. Do pomiaru stężenia gazowego HCl zastosowano porfirynę TPP w membranie z gumy silikonowej oraz w matrycach złożonych z różnych kopolimerów i polimerów [45 47]. Polimerowe nośniki porfirynowe zastosowano również do detekcji benzenu [48] oraz jonów Hg(II) i Cd(II) [12]. Membrany polimerowe domieszkowane porfirynami są stosowane do konstrukcji światłowodowych
Acta Bio ptica et Informatica Medica, Vol. 8, 2002 123 czujników tlenu [49 53] i berberyny [54]. Matryce polimerowe nie są jednak pozbawione takich wad jak niska stabilność termiczna, słaba odporność mechaniczna oraz fotochemiczna. 3.2. Szkła zol-żelowe W ostatnich latach coraz częściej jako nośniki porfirynowe stosuje się żel silanowy, który jest otrzymywany za pomocą metody zol-żel [6, 34, 55]. Metoda ta polega na otrzymaniu żelu z układu koloidalnego zawierającego cząsteczki monomeru silanowego, typu Si(R) 4, w rozpuszczalniku wodno-alkoholowym. Proces ten jest związany z serią reakcji hydrolizy (kwasowej lub zasadowej), kondensacji i polikondensacji tak zwanego prekursora, którym mogą być nieorganiczne sole metali lub organiczne połączenia metali zwykle są to alkoholany. ajczęściej jako prekursory stosuje się alkoksysilany takie jak tetrametoksysilan (TMS) czy tetraetoksysilan (TES) oraz gliniany, tytanianiany i oksoborany. a proces zol-żel składają się dwa główne etapy: hydroliza prekursora, katalizowana za pomocą kwasu (H 3, HCl) lub zasady (H 3 ), przebiegająca według reakcji Si(R) 4 + 4nH 2 ÿ nsi(h) 4 + 4nRH, reakcja polikondensacji nsi(h) 4 ÿ nsi 2 + 2nH 2. ajważniejszą zaletą otrzymywania matryc silanowych za pomocą metody zol-żel są, w porównaniu z wysokotemperaturową syntezą szkieł krzemianowych łagodne warunki procesu, tzn. temperatura pokojowa a także czas trwania, od kilku minut do kilkudziesięciu godzin, w zależności od innych parametrów żelowania, np. stężenia katalizatora, czy stosunku molowego monomeru i rozpuszczalnika. Umożliwia to wprowadzenie do wyjściowego zolu substancji organicznej, w tym przypadku porfiryny, która nie ulega degradacji podczas procesu żelowania i późniejszego suszenia. Jednocześnie cząsteczki porfiryny są zamykane w porach powstającego żelu, który jest materiałem przezroczystym, czyli dogodnym do badań optycznych i niemającym pasm absorpcji w zakresie absorpcji porfiryn. Takie zalety metody zol-żel jak niska temperatura otrzymywania żeli, ich przeźroczystość, porowatość, Si CH 2 Cl + H H H + Si CH 2 * Cl - H H H Rys. 4. Schemat reakcji porfiryny pirydylowej z monowarstwą żelu [13].
= 124 Acta Bio ptica et Informatica Medica, Vol. 8, 2002 odporność termiczna i możliwości formowania nośnika w różnych postaciach przyczyniły się do szerokiego wykorzystania tych nośników w chemi- i biosensorach. a przykład Plaschke i współpracownicy [56] do fluorymetrycznego oznaczania jonów Hg(II) zastosowali film otrzymany metodą zol-żel domieszkowany porfiryną TPPS 4. Metodę tę następnie udoskonalono, stosując porfirynę TCPP związaną kowalencyjnie z dekstranem w celu podwyższenia stabilności czujnika [57]. Możliwość ilościowego oznaczania zawartości jonów Hg(II), Pb(II) oraz Cd(II) w roztworach wodnych badano za pomocą matryc zol-żelowych domieszkowanych porfirynami TMePyP i TPyP [13], podczas gdy ich kompleksy z jonami Sn(IV) [58] oraz porfiryny TMePyP, TPPS4 [59] unieruchomione w szkłach stosowano do detekcji ph. Zol-żelowe nośniki są bardziej stabilne fotochemicznie niż matryce polimerowe, co umożliwia ich zastosowanie do budowy czujnika tlenu działającego na podstawie zjawiska wygaszania fosforescencji porfiryny PtEP [60]. d kilku lat intensywnie badanym zagadnieniem jest zamykanie białek w zol-żelowych szkłach krzemianowych. ośniki zol-żelowe pozwalają zachować spektroskopowe właściwości białek i aktywność biologiczną enzymów. Co więcej, unieruchomianie przez fizyczne zamykanie w poszczególnych porach matrycy, izoluje i stabilizuje (szczególnie termicznie) cząstki białek bez chemicznej modyfikacji. Szkła krzemianowe zawierające białka hemowe, takie jak cytochrom-c, mioglobinę czy hemoglobinę, mogą być wykorzystane do spektrofotometrycznego oznaczania 2, C i, podczas gdy kompleks mioglobiny z manganem stosowano do detekcji [61]. Mimo wielu zalet, matryce zol-żelowe mają również wady. Już sama metoda zol-żel jest skomplikowana, a właściwości otrzymanego szkła ściśle zależą od wielu czynników, takich jak stosunek molowy reagentów, rodzaj katalizatora, czas, temperatura reakcji itd. Porfiryny rozpuszczalne w wodzie można łatwo wprowadzić do wyjściowego zolu, podczas gdy w przypadku związków nierozpuszczalnych napotykamy wiele trudności. Sensory zol-żelowe często nie są stabilne z powodu wymywania substancji aktywnej. Te problemy można częściowo rozwiązać wykorzystując możliwość wiązania chemiczngo porfiryn z matrycą. 3.3. Hybrydy nieorganiczno-organiczne Zol-żelowe nośniki porfiryn, w których substancja aktywna jest związana chemicznie z matrycą, charakteryzują się większą trwałością (porfiryna nie jest wymywana podczas użytkowania) oraz lepszą homogenicznością w porównaniu z nośnikami fizycznie domieszkowanymi. Delmarre i współpracownicy [13] opracowali metodę pomiaru stężenia jonów Hg(II) za pomocą monowarstwy porfiryny TPyP związanej chemicznie z powierzchnią szkła krzemionkowego, która w porównaniu z zol-żelowym czujnikiem domieszkowanym fizycznie porfiryną TMePyP charakteryzuje się większą szybkością detekcji i lepszą czułością. Zaproponowany przez nich mechanizm reakcji porfiryny z monowarstwą żelu pokazano na rys. 4. Pessoa i Gushikem [62] związali chemiczne hematoporfirynę IX i protoporfirynę IX z powierzchnią Si 2 /b 2 5, a następnie unieruchomione związki poddali reakcji kompleksowania za pomocą CoCl 2 i otrzymane kompleksy zastosowali do elektrokatalitycznego oznaczania stężenia tlenu. Stwierdzili, że zaadsorbowane porfiryny bardzo łatwo ulegają reakcji metalacji, powstałe kompleksy są stabilne i nie są wymywane z powierzchni nawet w obecności stężonego KCl. Porfiryny mogą być wiązane H 2 H 2 H 2 (Et) 3 Si(CH 2 ) 3 C tetrahydrofuran R' R' R' TES, etanol lub dimetyloformamid HCl lub H 4 H Si 2 Si 2 Si 2 Si 2 H 2 R' gdzie = H H R' = HCH(CH 2 ) 3 Si(Et) 3 = HCH(CH 2 ) 3 Si Rys. 5. Schemat syntezy porfirynokrzemionki z TPP [68].
Acta Bio ptica et Informatica Medica, Vol. 8, 2002 125 chemicznie nie tylko do powierzchni szkła, ale również w całej objętości. Delmarre i Bied-Charreton [63] opracowali metodę otrzymywania metaloporfiryny Co(II)TMePyP z podstawionymi jedną, dwoma i czterema grupami etoksysilanowymi. W czasie procesu zol-żel grupy te biorą udział w reakcji hydrolizy i kondensacji, dzięki czemu wbudowują się w matrycę. Tak otrzymany czujnik zastosowali do detekcji amin, zwłaszcza pirydyny. Serra i Iamamoto ze współpracownikami [64 68] badali możliwości syntezy porfiryn i metaloporfiryn z podstawionymi grupami metoksy- i etoksysilanowymi, które biorą udział w procesie zol-żel dając materiał krzemionkowy z wbudowanymi cząsteczkami porfirynowymi zwany porfirynokrzemionką. Przeprowadzili syntezę porfiryn TClPP i TDClPP, które następnie za pomocą 3-aminopropylotrietoksysilanu (APTES) wyposażyli w grupy etoksysilanowe, umożliwiające reakcje hydrolizy i kondensacji z prekursorem silanowym. Struktura i właściwości porfiryn nie uległy zmianie po związaniu z krzemionką [64]. Podobnie otrzymano porfirynokrzemionkę z kompleksu Fe(III) z porfiryną TDCl(S 2 Cl)PP [65], Mn(III) i Fe(III) z TFPP [66], Mn(III) z TDCl(S 2 Cl)PP [67] oraz TPP [68]. Przykładowy schemat syntezy takiej porfirynokrzemionki pokazano na rys. 5. Porfirynokrzemionki są nowymi i bardzo obiecującymi materiałami do konstrukcji sensorów porfirynowych. Tab. 1. Zestawienie substancji chemicznych oznaczanych przez czujniki wykorzystujące widma absorpcji. Substancja analizowana Porfiryna ośnik Lit. Hg(II) ATPPS T(4-MPy)P zol-żel zol-żel 12 13 Cd(II) ATPPST(4-MPy)P zol-żelzol-żel 12 13 Pb(II) T(4-MPy)PTPPS3 zol-żelzol-żel 13 18 ph EP, EPK, CP-TEE, CPK-TEE, -MeEP, PdCP-SB H 2 TMePyP, H 2 TPPS 4 Sn(IV)TPyP, Sn(IV)TMePyP PVC zol-gel I Zr(IV)TPP, Co(II)TPP nafion-kationit 78 Cl In(III)EP PVC+fluoresceina 79 SC Zr(IV)TPP, Co(II)TMePyP In(III)EP nafion-kationit PVC+fluoresceina 78 79 Salicylan In(III)EP PVC+fluoresceina 79 Aminy Co(III)TMePyP zol-gel 63 Pirydyna Zr(IV)TPP, Co(II)TPP ZnTPP nafion-kationit polistyren DA TPPS4 zol-gel 6 Benzen TMePyP, DTMABP poliwinyl 48 Benzen, heksan, toluen CuPaz(t-Bu)4 warstwy LB 80 Lotne związki organiczne Co-p 2 TPP, Rh(III)TPP pleksiglass 81 Białka hemowe zol-żel 61 Cl 2 Dimer porfiryny cynku t-sap-p porfiryna meso-tetra(p-stearamidofenylowa) warstwy LB warstwy LB warstwy LB 82 83 84 HCl TPP TP(R)P, gdzie R = CH 3, n-c 9 H 19, n-c 8 H17, CH 2 CH(C 2 H 5 )C 4 H 9 43 59, 58 78 44 Kopolimerypolimery 46 47
126 Acta Bio ptica et Informatica Medica, Vol. 8, 2002 4. Porfirynowe sensory optyczne mówione dotąd czujniki oparte były przede wszystkim na zmianie widma absorpcji w czasie reakcji czujnika z analizowaną substancją. W tab. 1 zestawiono metody oparte na spektroskopii absorpcyjnej. Druga z metod spektroskopowych wykorzystywanych w czujnikach porfirynowych jest oparta na widmach emisyjnych. Porfiryny, niestety nie wszystkie, charakteryzują się silną luminescencją. Ważną zaletą metod emisyjnych jest ich czułość, kilka rzędów wielkości większa niż w przypadku spektrofotometrii absorpcyjnej UV Vis. Zjawisko wygaszania luminescencji stosuje się zwykle do oznaczania zawartości tlenu, który obniża intensywność fluorescencji lub fosforescencji odpowiednio wolnych porfiryn oraz metaloporfiryn. Przegląd takich czujników zestawino w tab. 2. Tab. 2. Sensory porfirynowe stosowane do detekcji tlenu na podstawie luminescencji porfiryn. Porfiryna ośnik Lit. Pt(II)EP polistyren (PS) 49 51 Pt(II)EPK, Pd(II)EPK PS, polichlorek winylu (PCV) 35 Pt(II)EPK PCV 36 Pt(II)EP szkło zol-żelowe 60 Pt(II)EPPt(II)EPK polimetakrylan metylu (PMMA) PS 50 38, 54 Pt(II)EPK PS, PCV 37 TPP powłoka włókna światłowodowego 52 Pt(II)EP, Pd(II)EP, Ru(II)EP polieter metakrylano etanodioloetylenowy (ppegma) 41 ZnTPP, ZnTFPP, ZnEtioP, ZnEP, ZnTBP PS, PCV, PMMA, polidimetylosiloksan (GP197) 40 Pt(II)EP, Pd(II)EP CoTPP Co(II)P kopolimer izobutylometakrylanu i trifluoroetylometakrylanu (poli-ibmn-co-tfemm) polimer beta-cyklodekstryny polimery metakrylanu 42 85 39 Białka hemowe zol-żel 61 Metody emisyjne z powodzeniem mogą być stosowana do detekcji innych substancji, np. Purrello i współpracownicy opracowali sensor ph działający na zasadzie wygaszania fluorescencji supramolekularnego kompleksu porfiryny TPPS 4 z poli-lizyną [6]. Zmiany luminescencji można również wykorzystać do detekcji jonów metali, np. jony Cu(II) wygaszają fluorescencję supramolekularnego kompleksu porfiryny TMePyP z poli-glutaminianem, podczas gdy obecność jonów Zn(II) powoduje przesunięcie pasm wzbudzenia i emisji fluorescencji wspomnianego wyżej kompleksu. Podobnie jony Co(II) i i(ii) wygaszają fluorescencję kompleksu Zn(II) z porfiryną tetra(bipirydylofenylową) [69]. Tlenki azotu [70], dwutlenek siarki, jony siarczanowe (IV) [71] czy berberyna [54] również mogą być oznaczane z wykorzystaniem zjawiska wygaszania luminescencji odpowiednich porfiryn. Przesunięcie pasm wzbudzenia fluorescencji porfiryny TPP stosuje się do oznaczania gazów, takich jak HCl, 2 i Cl 2 [45]. becność jonów metali może także zwiększać intensywność fluorescencji, jak zaobserwowano w przypadku reakcji porfiryny TPPS 4 z jonami Hg(II) [56]. 5. Biosensory W ostatnich latach biosensory wykorzystujące połączenie wysokiej specyficzności reakcji biokatalitycznych z możliwością uzyskania sygnału elektrochemicznego lub spektroskopowego przyciągają coraz większą uwagę badaczy. Pomiar stężenia tlenu zużywanego w czasie enzymatycznej reakcji glukozy z jej oksydazą, za pomocą porfiryn PtEPK [53] oraz CoTMePyP [72], może służyć do ilościowego oznaczania glukozy. Katalizowanie reakcji utleniania elektrochemicznego tiocho-
Acta Bio ptica et Informatica Medica, Vol. 8, 2002 127 liny za pomocą CoTPP zastosowano do amperometrycznego oznaczania acetylocholinesterazy [73]. Modyfikowaną elektrodę pokrytą filmem spolimeryzowanego kompleksu i(ii) i estru dimetylowego protoporfiryny IX zastosowano do detekcji fenoli, a zwłaszcza oksydazy o-dwufenolowej w oliwie [74]. Porfiryny znajdują także biologiczne zastosowanie jako związki naśladujące. Pewne żywice jonowymienne modyfikowane metaloporfirynami Co(III)TCPP oraz Mn(III)TPPS4 wykazują aktywność katalityczną jak peroksydaza glutationu (GSHPx) w stosunku do nadtlenku wodoru i wodorotlenku kumenu w reakcji utleniania glutationu (GSH) do disiarczku (GS-SG) [75, 76]. Innym przykładem może być biosensor alkanów wykorzystujący pomiar stężenia nadtlenków za pomocą elektrody modyfikowanej enzymem podczas reakcji hydroksylowania alkanów, katalizowanej Fe(III) meso-tetrakis-(pentafluoro)-ß-tetrasulfoniano- -porfiryną [77]. 6. Podsumowanie iniejszy przegląd pokazuje jak ważna jest rola porfiryn i ich pochodnych w chemii analitycznej, technikach medycznych, procesach przemysłowych czy pomiarach środowiskowych. Porfiryny znajdują wiele zastosowań jako ligandy do spektrofotometrycznego oznaczania kationów, spektrofluorymetrycznego oznaczania tlenu i wielu innych substancji. Trwałe kompleksy metali są stosowane jako modyfikatory membran elektrod jonoselektywnych w potencjometrii i woltamperometrii. Porfiryny wykorzystywane są również do budowy biosensorów. ależy jednak pamiętać, że chemi- i biosensory to tylko część możliwych zastosowań tak interesujących związków jakimi są porfiryny. Literatura 1. M. Łapkowski, W. Szulbiński: Fotokatalityczny rozkład wody w układach porfirynowych homogenicznych i mikroheterogenicznych. Wiad. Chem., 46 (1992) 305. 2. L.M. Milgrom: The Colors of Life: An Introduction to the Chemistry of Porphyrins and Related Compounds. xford University Press, 1997. 3. M. Biesaga, K. Pyrzyńska, M. Trojanowicz: Porphyrins in analytical chemistry. Talanta, 51 (2000) 209. 4. K.M. Smith: Porphyrins and Metalloporphyrins. Elsevier Sci. Publ. Co., Amsterdam 1975, pp. 592 667. 5. S. Radzki, C. Giannotti: Photochemical reduction of cerium(iv) porphyrin sandwich complexes. J. Chem. Soc., Dalton Trans., 1993, 675. 6. R. Purrello, S. Gurrieri, R. Lauceri: Porphyrin assemblies as chemical sensors. Coord. Chem. Rev., 190 192 (1999) 683. 7. M. Makarska: Charakterystyka związków kompleksowych kationowych porfiryn rozpuszczalnych w wodzie. Rozprawa doktorska, Wydział Chemii, UMCS, Lublin 2001. 8. J. Ito, T. Yotsuyanagi, K. Aomura: Spectrophotometric determination of copper with α,β,γ,δ-tetraphenylporphine trisulfate. Anal. Chim. Acta, 74 (1975) 53. 9. H. Ishii, H. Koh, T. Mizogushi: Spectrophotometric determination of ultramicro amounts of copper with α,β,γ,δ-tetraphenylporphine in the presence of a surfactant. Anal. Chim. Acta, 101 (1978) 423. 10. H. Ishii, H. Koh,: Spectrophotometric determination of ultramicro amounts of copper with α,β,γ,δ- -tetra-(3--methylpyridyl)porphine. Talanta, 24 (1977) 417. 11. K. Kawamura, S. Igrashi, T. Yotsuyanagi: Acceleration effect of L-tryptofan on metal ion exchange reaction of cadmium(ii) with water soluble porphyrin lead(ii) complex and its application to stopped- -flow spectrophotometric determination of nm level of cadmium(ii). Anal. Sci., 4 (1988) 175. 12. D. Radloff, C. Matern, M. Plaschke, D. Simon, J. Reichert, H.J. Ache: Stability improvement of an optochemical heavy metal ion sensor by covalent receptor binding. Sensors and Actuators B, 35 36 (1996) 207. 13. D. Delmarre, R. Meallet, C. Bied-Charreton, R.B. Pansu: Heavy metal ions detection in solution, in sol-gel and with grafted porphyrin monolayers. J. Photochem. Photobiol. A, 124 (1999) 23. 14. C.V. Banks, R.E. Bisque: Spectrophotometric determination of zinc and other metals with α,β,γ,δ -tetraphenylporphine. Anal. Chem., 29 (1957) 522. 15. M. Tabata,. Kajhara: Kinetic and spectrophotometric determination of trace zinc(ii) in the presence of a large amount of lead(ii) using ligand - substitution reactions of their metalloporphyrins with EDTA. Anal. Sci., 5 (1989) 719. 16. Q. Wu, S. Weng, Z. Huang, S. He: Study on the
128 Acta Bio ptica et Informatica Medica, Vol. 8, 2002 colour reaction of meso-tetra(4-methyl-3-sulfophenyl)porphyrin (TPPS4) with nickel(ii). Yeji Fenxi, 13 (1993) 15. 17. H. Ishii, H. Koh: Analytical application of porphyrins II. Spectrophotometric determination of micro amounts of palladium with α,β,γ,δ-tetrakis(4-sulfophenyl)porphine. ippon Kagaku Kaishi, 3 (1978) 390. 18. J. Itoh, M. Yamahira, T. Yotsuyanagi, K. Aomura: Spectrophotometric determination of small amounts of lead (II) with tetraphenylporphine trisulfonic acid (TPPS). Bunseki Kagaku, 25 (1976) 781. 19. M. Fan, S. Hu: Photometric study of the color reaction of TPPS4 with bismuth and its pharmaceutical analytical application. Huaxue Fence, 30 (1994) 219. 20. Z.T. Pang, M.Y. Xu, Z.Y. Hou: Spectrophotometric study on colour reaction of silver(i) with TpyP [meso-tetra-(4-pyridyl)porphyrin. and its application. Fenxi Shiyanashi, 13 (1994) 65. 21. M. Tabata, T. Kusano, J. ishimoto: Lithium(I) porphyrin complex for the spectrophotometric determination of lithium ion in aqueous solution. Anal. Sci., 13 (1997) 157. 22. M. Tanbata, J. ishimoto, T. Kusano: Spectrophotometric determination of lithium ion using a water-soluble octabromoporphyrin in aqueous solution. Talanta, 46 (1998) 703. 23. H. Watanabe, H. hmori: Dual-Wavelength spectrophotometric determination of copper in sea-water with α,β,γ,δ-tetrakis(1-methylpyridium- -4-yl)porphine. Talanta, 28 (1981) 774. 24. T. Makino, J. Itoh: A higly sensitive colorimetric determination of serum copper using α,β,γ,δ-tetrakis(4--trimethylaminophenyl)-porp hine. Clin. Chim. Acta, 111 (1981) 1. 25. R. Giovanetti, V. Bartocci, S. Feraro, M. Gausteri, P. Passamonti: Spectrophotometric study of coproporphyrin-i complexes of copper(ii) and cobalt(ii). Talanta, 42 (1995) 1913. 26. H. Ishi, H. Tsuchiai: Spectrophotometric and analog derivative spectrophotometric determination of trace zinc with 5,10,15,20 -tetrakis(4-sulfophenyl)- porphine in presence of high concentration of cadmium. Anal. Sci., 3 (1987) 229. 27. M. Tabata, M. Tanaka: Importance of hydrophobic interaction in metalloporphyrin formation. Inorg. Chem., 27 (1988) 203. 28. M. Tanaka: Kinetics of metalloporphyrin formation with particular reference to themetal ion assisted mechanism. Pure Appl. Chem., 55 (1983) 151. 29. M. Tabata,. Kajihara: Kinetic and spectrophotometric determination of trace zinc(ii) in the presence of a large amount of lead(ii) using ligand- -substitution reactions of their metalloporphyrins with EDTA. Anal. Sci., 5 (1989) 719. 30. T. akano, A. Takahashi: Spectrophotometric determiantion of hydrogen peroxide by the formation of indamine dye with the catalyst of water- -soluble iron porphyrin. Anal. Sci., 6 (1990) 823. 31. M. Mifune, T. Mukuno, M. Tani, A. Iwado, J. do,. Motohashi, Y. Saito: Flow analysis of hydrogen peroxide with a dye-formation reaction catalysed by an ion-exchange resin modified with Mn 3+ -tetrakis- (sulphenyl)porphine. Anal. Sci., 14 (1998) 519. 32. C. Matsubara,. Kawamoto, K. Takamura: xo[5,10,15,20-tetra(4-pyridyl) porphyrinato- titanium(iv): An ultra-high sensitivity spectrophotometric reagent for hydrogen peroxide. Analyst, 117 (1992) 1781. 33. C. Matsubara, Y. Yokoi, M. Tsuji, K. Takamura: Flow injection analysis of oxalate in foods using titanium(iv) porphyrin reagent. Anal. Sci., 11 (1995) 245. 34. K. Maruszewski: Zol-żelowe chemi- i biosensory. Acta Bio-ptica et Informatica Medica, 1 (1995) 113. 35. P. Hartmann, W. Trettnak: Effects of polymer matrices on calibration functions of luminescent oxygen sensors based on porphyrin ketone complexes. Anal. Chem., 68 (1996) 2615. 36. W. Trettnak, C. Kolle, F. Reininger, C. Dolezal, P. 'Leary: Miniaturized luminescence lifetime-based oxygen sensor instrumentation utilizing a phase modulation technique. Sensors and Actuators B, 35 36 (1996) 506. 37. C. Kolle, W. Gruber, W. Trettnak, K. Biebernik, C. Dolezal, F. Reininger, P. 'Leary: Fast optochemical sensor for continuous monitoring of oxygen in breath-gas analysis. Sensors and Actuators B, 38 39 (1997) 141. 38. W. Trettnak, C. Kolle, F. Reininger, C. Dolezal, P. 'Leary, R.A. Binot: ptical oxygen sensor instru-
Acta Bio ptica et Informatica Medica, Vol. 8, 2002 129 mentation based on the detection of luminescence lifetime. Adv. Space. Res., 22 (1998) 1465. 39. S. Roosli, E. Pretsch, W.E. Morf, E. Tsuchida, H. ishide: Selective optical response to oxygen of membranes based on immobilized cobalt(ii) porphyrins. Anal. Chim. Acta, 338 (1997) 119. 40. T. Furuto, S.K. Lee, Y. Amao, K. Asai, I. kura: xygen sensing system using triple-triplet reflectance of zinc porphyrin immobilized in polymer membrane studies by laser flash photolysis. J. Photochem. Photobiol. A, 132 (2000) 81. 41. G. DiMarco, M. Lanza: ptical solid-state oxygen sensors using metalloporphyrin complexes immobilized in suitable polymeric matrices. Sensors and Actuators B, 63 (2000) 42. 42. Y. Amao, T. Miyashita, I. kura: ptical oxygen detection based on luminescence change of metalloporphyrins immobilized in poly(isobutylomethacrylate-co-trifluoroethylmethacrylate) film. Anal. Chim. Acta, 421 (2000) 167. 43. D.B. Papkovsky, G.V. Ponomarev,.S. Wolfbeis: Protonation of porphyrins in liquid membranes: Effects of anionic additives and application to ph-sensing. J. Photochem. Photobiol. A, 104 (1997) 151. 44. I. Leray, M.C. Vernieres, R. Loucif-Saibi, C. Bied-Charreton, J. Faure: Porphyrins as probe molecules in the detection of gaseous pollutants I: Diffusion of pyridine in polystyrene films containing zinc-tetraphenylporphyrin. Sensors and Actuators B, 37 (1996) 67. 45. M.G. Baron, R. arayanaswamy, S.C. Thrope: Hydrophobic membrane sensors for the optical determination of hydrogen chloride gas. Sensors and Actuators B, 34 (1996) 511. 46. K. akagawa, K. Kumon, C. Tsutsumi, K. Tabuchi, T. Kitagawa, Y. Sadaoka: HCl gas sensing properties of TPPH 2 dispersed in various copolymers. Sensors and Actuators B, 65 (2000) 138. 47. K. akagawa, Y. Sadaoka, H. Supriyatno, A. Kubo, C. Tsutsumi, K. Tabuchi: ptochemical HCl gas detection using alkoxy substituted tetraphenylporphyrin-polymer composite films. Effect of alkoxy chain length on sensing characteristics. Sensors and Actuators B, 76 (2001) 42. 48. I. Leray, M.C. Vernieres, C. Bied-Charreton: Porphyrins as probe molecules in the detection of gaseous pollutants: detection of benzene using cationic porphyrins in polymer films. Sensors and Actuators B, 54 (1999) 243. 49. D.M. Papkovsky: ew oxygen sensors and their application to biosensing. Sensors and Actuators B, 29 (1995) 213. 50. I. Klimant, M. Kuhl, R.. Glud, G. Holst: pical measurement of oxygen and temperature in microscale: strategies and biological applications. Sensors and Actuators B, 38 39 (1997) 29. 51. G. Holst, R.. Glud, M. Kuhl, I. Klimant: A microoptode array for fine-scale measurement of oxygen distribution. Sensors and Actuators B, 38 39 (1997) 122. 52. R.A. Potyrailo, G.M. Hieftje: xygen detection by fluorescence quenching of tetraphenylporphyrin immobilized in the original cladding of an optical fiber. Anal. Chim. Acta, 370 (1998) 1. 53. D.B. Papkovsky, A.. vchinnikov, V.I. gurtsov, G.V. Ponomarev, T. Korpela: Biosensors on the basis of luminescent oxygen sensor: the use of microporous light-scattering support materials. Sensors and Actuators B, 51 (1998) 137. 54. X.B. Zhang, Z.Z. Li, C.C. Guo, S.H. Chen, G.L. Shen, R.Q. Yu: Porphyrin-metalloporphyrin composite based optical fiber sensor for determination of berberine. Anal. Chim. Acta, 439 (2001) 65. 55. E. Miller: Badania luminescencyjne w żelach silanowych. Wiad. Chem., 5 6 (2000) 436. 56. M. Plaschke, R. Czolk, H.J. Ache: Fluorimetric determination of mercury with a water-soluble porphyrin and porphyrin-doped sol-gel films. Anal. Chim. Acta, 304 (1995) 107. 57. M. Plaschke, R. Czolk, J. Reichert, H.J. Ache: Stability improvement of optochemical sol-gel sensors by immobilisation of dye-labeled dextrans. Thin Solid Films, 279 (1996) 233. 58. D. Delmarre, A.V. Veret-Lemarinier, C. Bied-Charreton: Spectroscopic properties of Sn(IV) tetrapyridyl and tetramethylpyridium porphyrins in solution and sol-gel matrices. J. Lumin., 82 (1999) 57. 59. D. Delmarre, R. Meallet-Renault, C. Bied-Charreton, R.F. Pasternack: Incorporation of water-soluble porphyrins in sol-gel matrices and application to ph sensing. Anal. Chim. Acta, 401 (1999) 125. 60. S.K. Lee, I. kura: Porphyrin-doped sol-gel glass as a probe for oxygen sensing. Anal. Chim. Acta,
130 Acta Bio ptica et Informatica Medica, Vol. 8, 2002 342 (1997) 181. 61. E.H. Lan, B.C. Dave, J.M. Fukuto, B. Dunn, J.I. Zink, J.S. Valentine: Synthesis of sol-gel encapsulated heme proteins with chemical sensing properties. J. Mater. Chem., 9 (1999) 45. 62. C.A. Pessoa, Y. Gushikem: Cobalt(II) metallated hematoporphyrin IX and protoporphyrin IX immobilized on niobium(v) oxide grafted on silica gel surface: electrochemical studies. J. Electroanal. Chem., 477 (1999) 158. 63. D. Delmarre, C. Bied-Charreton: Grafting of cobalt porphyrins in sol-gel matrices: application to the detection of amines. Sensors and Actuators B, 62 (2000) 136. 64. J.C. Biazzotto, H.C. Sacco, K.J. Ciuffi, C.R. eri, A.G. Ferreira, Y. Iamamoto,.A. Serra: Synthesis of hybrid silicates containing porphyrins incorporated by a sol-gel process and their properties. J. on-crystalline Solids, 247 (1999) 134. 65. K.J. Ciuffi, H.C. Sacco, J.B. Valim, C.M.C.P. Manso,.A. Serra,.R. ascimento, E.A. Vidoto, Y. Iamamoto,: Polymeric organic-inorganic hybrid material containing iron(iii) porphyrin using sol- -gel process. J. on-crystalline Solids, 247 (1999) 146. 66. K.J. Ciuffi, H.C. Sacco, J.C. Biazzotto, E.A. Vidoto,.R. ascimento, C.A.P. Leite,.A. Serra, Y. Iamamoto: Synthesis of fluorinated metalloporphyrinosilica imprinted with templates through sol-gel process. J. on-crystalline Solids, 273 (2000) 100. 67. H.C. Sacco, K.J. Ciuffi, J.C. Biazzotto, M.R. Zuccki, C.A.P. Leite,.R. ascimento,.a. Serra, Y. Iamamoto: Synthesis of manganese porphyrinosilica imprinted with templates using the sol-gel process. J. on-crystalline Solids, 273 (2000 150. 68. J.C. Biazzotto, H.C. Sacco, K.J. Ciuffi, A.G. Ferreira,.A. Serra, Y. Iamamoto: Synthesis and properties of ureaporphyrinosilica. J. on-crystalline Solids, 273 (2000) 186. 69. R.A. Kipp, Y. Li, J.A. Simon, R.H. Schmehl: A tetra-(bipyridylphenyl)porphyrin for luminescence sensing of divalent metal ions. J. Photochem. Photobiol. A, 121 (1999) 27. 70. D.B. Papkovsky, I.V. Desyaterik, G.V. Ponomarev, I.. Kurochkin, T. Korpela: Studies with solid-state phosphorescent coatings on their sensitivity to nitrogen oxides. Anal. Chim. Acta, 310 (1995) 233. 71. D. Papkovsky, M.A. Uskova, G.V. Ponomarev, T. Korpela, S. Kulmala, G.G. Guilbault: ptical sensing of sulfinte with a phosphorescent probe. Anal. Chim. Acta, 374 (1998) 1. 72. S. Dong, T. Kuwana: Cobalt-porphyrin-afion film on carbon microarray electrode to minor oxygen for enzym analysis of glucose. Electroanalysis, 3 (1991) 485. 73. Q. Deng, S.J. Dong: Acetylcholinesterase amperometric detection system based on a cobalt(ii) tetraphenylporphyrin-modified electrode. Analyst, 121 (1996) 1123. 74. V.C. Dall'rto, C. Danilowicz, I. Rezzano, M. Del Carlo, M. Mascini: Comparison between three amperometric sensors for phenol determination in olive oil samples. Analytical Letters, 32 (1999) 1981. 75. M. Mifune, R. Harada, A. Iwado,. Motohashi, Y. Saito: Glutathione oxidase-like activity of glass beads, silica gel and anion-exchange resin modified with cobalt(iii)-tetrakis(4-carboxyphenyl)porphine. Talanta, 46 (1998) 1583. 76. A. Iwado, M. Mifune, R. Harada, T. Mukuno,. Motohashi, Y. Saito: Glutathione peroxidase-like catalytic activities of ion-exchange resins modified with metalloporphyrins. Anal. Sci., 14 (1998) 515. 77. U. Wollenberger, B. eumann, F.W. Scheller: Development of a biomimetic alkane sensor. Electrochim. Acta, 43 (1998) 3581. 78. R. Czolk: Studies on the anion sensitivity of immobilized matalloporphyrins for application as optochemical sensors. Sensors and Actuators B, 30 (1996) 61. 79. E. Wang, C. Romero, D. Santiago, V. Syntilas: ptical anion sensing characteristics of indium- -porphyrin and lipophilic dichlorofluorescein doped polymer films. Anal. Chim. Acta, 433 (2001) 89. 80. H. Ding, V. Erokhin, M.K. Ram, S. Paddeu, L. Valkova, C. icolini: A physical insight into the gas-sensing properties of copper(ii) tetra-(tert- -butyl)-5,10,15,20-tetraazaporphyrin Langmuir- -Blodgett films. Thin Solid Films, 379 (2000) 279. 81. C.D. atale, D. Salimbeni, R. Paolesse, A. Macagnano, A. D'Amico: Porphyrin-based opto-electronic
Acta Bio ptica et Informatica Medica, Vol. 8, 2002 131 nose for volatile compounds detection. Sensors and Actuators B, 65 (2000) 220. 82. V.C. Smith, T. Richardson, H.L. Anderson: ptical detection of chlorine gas using LB films of a zinc porphyrin dimer. Supramolecular Science, 4 (1997) 503. 83. T. Richardson, V.C. Smith, R.A.W. Johnstone, A.J.F.. Sobral, A.M.d'A. Rocha-Gonsalves: ptical response of monolayer films of a metal-free sulfonamido-porphyrin. Thin Solids Films, 327 329 (1998) 315. 84. C.D. George, T. Richardson, M.E. Hofton, C.M. Vale, M.G.M. eves, J.A.S. Cavaleiro: Chlorine gas sensing using thin films of meso-tetra(p-stearamidophenyl)porphyrin. Matarials Science and Engineering C, 8 9 (1999) 559. 85. F. Dsouza,, Y.Y. Hsieh, H. Wickman, W. Kutner: ew sensor for dissolved dioxygen: A gold electrode modified with a condensation polymer film of beta-cyclodextrin hosting cobalt tetraphenylporphyrin. Chem. Comm., 13 (1997) 1191.