Blootstelling aan lood in het milieu is een van de belangrijkste bedreigingen voor de volksgezondheid wereldwijd. Bijgevolg, betrouwbaar, snel, goedkoop, en gemakkelijk te hanteren lead-assays zijn dringend nodig. Wetenschappers hebben nu een nieuwe chemosensor voor lood in de Europees tijdschrift voor anorganische chemie . Het biedt een triplex-signaal bij binding van loodionen:een significante verandering in de kleur van de oplossing die detectie met het blote oog mogelijk maakt, en een verhoudingsverandering in twee absorptie/fluorescentiebanden die gevoelige spectrometrische leadanalyse mogelijk maakt.

Lood wordt veel gebruikt in een groot aantal gebieden, inclusief oplaadbare batterijen, gelode benzine, industriële toepassingen, verven, en sanitair. Hoewel gelode benzine in veel landen verboden is, en loden waterleidingen zijn niet meer in gebruik, lood is nog steeds een product van groot economisch belang. Lood is een van de meest verwoestende, wijdverbreide milieuverontreinigende stoffen, vooral in ontwikkelingslanden en drempellanden. De extractie ervan, gebruik maken van, en verwijdering vervuilen de lucht, bodem, en water, waar het in de voedselketen terechtkomt. Op hogere niveaus, het is dodelijk voor volwassenen; kleine kinderen worden beïnvloed door kleine doses.

Wetenschappers van de Universiteit van Jinan en de Jinan Academy of Agricultural Sciences (P.R. China) hebben nu ontworpen, gesynthetiseerd, en karakteriseerde een nieuwe chemosensor voor leaddetectie. Hun nieuwe aanpak zorgt voor gemakkelijke detectie met het blote oog, evenals voor gevoelige spectrometrische analyse van loodverbindingen.

De sensor is gebaseerd op een molecuul dat bestaat uit twee bouwstenen:een macrocyclisch porfyrinederivaat en een groot systeem van gecondenseerde aromatische ringen met een centrale peryleeneenheid. In aanwezigheid van lood, er wordt een complex gevormd met twee loodionen en twee sensormoleculen. Dit veroorzaakt een significante verandering in de kleur van de oplossing:bij toenemende concentraties van lood, de kleur verandert van babyroze naar lichtgroen. De chemosensor laat een duidelijk lineair verband zien tussen de absorptie en de concentratie van loodionen.

In aanvulling, het systeem ondergaat grote veranderingen in de intensiteitsverhouding van twee absorptie- en twee emissiepieken, waarmee de ratiometrische detectie van loodionen met een uitstekende gevoeligheid mogelijk is (detectielimiet:4,0 × 10-7 mol/liter).

Na de binding van loodionen aan de sensormoleculen, de emissie van de porfyrinegroep wordt in hoofdzaak gedoofd. Ook, de absorptiebanden worden verschoven naar langere golflengten ten opzichte van die van de vrije porfyrinebase. Dit maakt een niet-stralingsoverdracht van excitatie-energie van de donorperyleengroep naar de acceptorporfyrine mogelijk. De porfyrinegroep zendt de energie uit als licht, het genereren van een fluorescentieband die niet wordt waargenomen in oplossingen van de vrije sensormoleculen.

Tests met andere metaalionen hebben aangetoond dat de nieuwe sensor zeer selectief is voor lood. Het team, geleid door Peihua Zhu, is ervan overtuigd dat het een manier biedt voor on-site en realtime detectie van loodionen in echte systemen. In aanvulling, het zou een startpunt kunnen zijn voor de ontwikkeling van verdere sensoren op basis van hetzelfde principe.