Sensores moleculares basados en N-Heterociclos. Una revisión teórica en la detección de Cobre en diferentes muestras de importancia ambiental y biológica.

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Resumen

The main objective of this document is to carry out a literature review of molecular sensors intended for the selective detection of Cu2+. This information was compiled from different articles published between the years 2016-2021. The collected data was organized taking into account the number of members present in the N-Heterocycles, which can be five or six, although the photophysical phenomenon was also taken into account by which the sensors exhibited a recognition signal through different response channels as chromogenic, fluorogenic or both. Similarly, the usefulness of chemosensors is highlighted with respect to the maximum concentration limit established by the WHO in drinking water and applications in the environmental and biological fields. In relation to the N-Heterocyclic compounds present in the chemosensors, it was found that those with six members predominate more, having a greater presence of pyridines and quinolines, although there are also five-member N-Heterocycles, in which pyrroles, indoles and pyrroles stand out. imidazoles. Additionally, since it is relevant to investigate the electronic behavior and the photophysical properties that occur in the molecules used as molecular sensors, it was possible to infer that of the articles consulted for this work, the phenomenon that occurred in the greatest proportion was PET. Finally, predominantly biological applications were found, which allowed the generation of fluorescence images by the in vitro and in vivo staining method of mammalian cell lines with outstanding characteristics such as good permeability to cells, low cytotoxicity, high cell viability, stability at biological pH and low detection limits. Environmental contributions are also highlighted in the qualitative and quantitative detection of copper (II) ions used in analysis of soils and natural, potable and residual water bodies, where 91.5% of the systems included are useful against the standard established by the WHO, which is 31.5 μM in copper.

Descripción

El presente documento tiene como objetivo principal realizar una revisión bibliográfica de los sensores moleculares destinados para la detección selectiva de Cu2+. Esta información fue recopilada de diferentes artículos publicados entre los años 2016-2021. Los datos recogidos se organizaron teniendo en cuenta el número de miembros presentes en el N-Heterociclos los cuales pueden ser de cinco o seis, aunque también se tuvo en cuenta el fenómeno fotofísico por el cual los sensores exhibieron una señal de reconocimiento a través de diferentes canales de respuesta como cromogénico, fluorogénico o ambos. De igual manera, se resalta la utilidad de los quimiosensores respecto al límite de concentración máxima permitida establecida por la OMS en agua potable y las aplicaciones en el campo ambiental y biológico. Con relación a los compuestos N-Heterocíclicos presentes en los quimiosensores, se halló que predominan más los de seis miembros teniendo mayor presencia de piridinas y quinolinas, aunque también se presentan N-Heterociclos de cinco miembros en los que se destaca los pirroles, indoles e imidazoles. Adicionalmente, al ser relevante investigar sobre el comportamiento electrónico y las propiedades fotofísicas que se dan en las moléculas utilizadas como sensores moleculares, se logró inferir que de los artículos consultados para este trabajo el fenómeno que se presentó en mayor proporción fue el PET. Finalmente, se encontraron aplicaciones predominantemente de tipo biológico lo que permitió la generación de imágenes de fluorescencia por el método de tinción in vitro e in vivo de líneas celulares de mamíferos con características destacables como buena permeabilidad a las células, baja citotoxicidad, alta viabilidad celular, estabilidad en el pH biológico y límites de detección bajos. Se destacan además las contribuciones de tipo ambiental en la detección tanto cualitativa como cuantitativa de iones cobre (II) empleadas en análisis de suelos y cuerpos de agua natural, potable y residual, donde el 91,5% de los sistemas incluidos son útiles frente al estándar establecido por la OMS, que es 31,5 μM en cobre.

Palabras clave

Quimiosensor, Detección de cobre, N-Heterociclos, Aplicación ambiental, Aplicación biológica

Citación