Bromocresol purple (Tím bromocresol / BCP) CAS: 115-40-2

Bài báo năm 2025 trên tạp chí Chemosensors của các tác giả Vishnikin, Chernyavskaya và Bazel mô tả một cảm biến hóa học đo màu không cần bước chiết tách để xác định nhanh loratadine (LOR)—một loại thuốc kháng histamine thế hệ hai—trong các viên nén dược phẩm, dựa trên cơ chế cạnh tranh tạo cặp ion giữa thuốc nhuộm sulfonephthalein và polymer mang điện tích dương. Bromocresol purple (BCP) đóng vai trò là chất chỉ thị quang học: trong dung dịch axit yếu, nó thường tồn tại dưới dạng monoanion màu vàng (λmax ≈ 432 nm), nhưng khi tương tác với polyacrylamide mang điện tích dương (CPAA, một copolymer của acrylamide và trimethylammonium ethyl acrylate chloride), nó tạo thành phức chất dianion màu tím (λmax ≈ 590 nm) thông qua sự kết hợp giữa tương tác tĩnh điện và tương tác kỵ nước; quá trình này làm tăng đáng kể tính axit của BCP và dịch chuyển giá trị pKa2 biểu kiến ​​từ 6,3 xuống 3,75. Khi thêm loratadine đã được proton hóa, trung tâm nitơ mang điện tích dương của nó sẽ cạnh tranh với polymer để liên kết với thuốc nhuộm, đẩy BCP ra khỏi polymer và hình thành một cặp ion bền vững hơn với dạng monoanion; điều này khôi phục lại màu vàng và làm tăng độ hấp thụ ánh sáng tại bước sóng 432 nm. Hệ thống cảm biến theo cơ chế "tắt–mở" (off–on) này cho phép định lượng LOR một cách chọn lọc bằng phương pháp đo quang phổ với giới hạn phát hiện là 1,6 mg L−1 và khoảng tuyến tính từ 5,0 đến 120 mg L−1; đồng thời, điểm số "xanh" AGREE đạt 0,83 phản ánh tính thân thiện với môi trường của phương pháp nhờ việc hoàn toàn không sử dụng dung môi hữu cơ.

Nghiên cứu này giới thiệu các lớp phủ cảm biến quang học dựa trên công nghệ sol-gel dùng để giám sát thời gian thực các phản ứng xà phòng hóa đa pha trong vi phản ứng (microreactor). Các thành phần hóa học chính bao gồm: bromocresol green (BCG) và bromocresol purple (BCP) – các chất chỉ thị nhạy với pH được tích hợp vào lớp phủ sol-gel theo tỷ lệ 1:1 và 1:3 để phát hiện sự thay đổi pH (trong đó công thức tỷ lệ 1:3 cho phản ứng màu mạnh nhất ở khoảng pH 11–12); methyl red (MR) và methyl orange (MO) – các chất chỉ thị được thử nghiệm thay thế nhưng cho độ tương phản quang học kém hơn; tetraethoxysilane (TEOS) và phenyltrimethoxysilane (PTMS) – các tiền chất sol-gel tạo nên nền lai vô cơ-hữu cơ để cố định chất chỉ thị; axit clohydric (HCl) – chất xúc tác cho quá trình tổng hợp sol-gel; ethanol – dung môi; hạt nano TiO₂ (AEROXIDE P25) – chất được thêm vào để tăng cường độ đậm của màu và độ tương phản trong công thức tối ưu; dầu hướng dương và natri hydroxit (NaOH, 0,1 M) – các chất phản ứng tạo thành hệ hai pha trong mô hình phản ứng xà phòng hóa; và nước khử ion – dùng để pha chế dung dịch chỉ thị và hiệu chuẩn pH. Các lớp phủ này được áp dụng lên vi phản ứng in 3D bằng vật liệu PETG, cho phép giám sát pH không xâm lấn thông qua phân tích dựa trên thông số sắc độ (hue), giúp phân biệt pha giàu NaOH (H ≈ 50°) với pha giàu dầu (H ≈ 41°) ở độ phân giải cấp độ giọt và có khả năng đảo ngược trạng thái nhanh chóng; qua đó mang lại giải pháp thay thế chi phí thấp cho các hệ thống dựa trên huỳnh quang trong kiểm soát quy trình công nghiệp.