Получение, свойства и применение для определения биологически активных органических соединений пленок : целлюлоза-ионная жидкость

• Автор: Мясникова, Дина Андреевна
• Шифр специальности: 02.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 219 с. : ил.

Содержание

Использованные в работе сокращении

Введение

Обзор литературы

Глава 1. Применение ионных жидкостей для разработки оптических сенсоров и бносенсоров
1.1. Использование ионных жидкостей в качестве растворителей для материала подложки/иммобилизации

1.1.1. Оптические сенсоры и системы,

основанные на силиконовых и золь-гель матрицах

1.1.1. Оптические системы и сенсоры на основе целлюлозы

1.2. Использование ионных жидкостей в качестве специфической добавки к полимерной матрице

1.3. Использование ионных жидкостей как материала матрицы

1.4. Использование ионных жидкостей в качестве модификатора поверхности прозрачных триацетилцеллюлозпых пленочных мембран
1.5. Использование ионной жидкости как пластификатора, лиганда и красителя-датчика одновременно в ионогель-оптодной мембране
1.6. Перспективы применения полученных оптических сенсоров
в химическом анализе
Глава 1. Спсктрофотометрическис и люминесцентные методы определения артемизинина и его производных
2.1. Общие сведения об артемизинине
2.2. Физико-химические свойства артемизинина
2.3. Определение артемизинина и его производных в лекарственных препаратах, растительном сырье и биологических жидкостях
Экспериментальная чаезь
Глава 3. Исходные вещества, посуда, аппаратура, методики эксперимента, обработка результатов измерении
3.1. Исходные вещества
3.2. Посуда, аппаратура
3.3. Методики эксперимента
3.4. Обработка результатов измерений

Обсуждение результатов
Глава 4. Обоснование выбора индикаторной системы
4.1. Выбор микрокристаллической целлюлозы как носителя аналитических реагентов
4.2. Выбор природы ИЖ в качестве растворителя целлюлозы
4.3. Обоснование выбора аналитических реагентов и определяемых соединений
Глава 5. Условия получения и фу нкциональные характеристики целлюлозных пленок на основе растворов {целлюлоза-[ВМ1ш][АсО]} и {нсллшлоза-[ВМ1т][С1|}
5.1. Выбор условий получения целлюлозных пленок
5.2. Изучение механических и морфологических свойств целлюлозных пленок101 Глава б. Целлюлозные пленки с иммобилизованными аналитическими реагентами
6.1. Условия получения, свойства и применение пленок
{целлюлоза-ИЖ-фсрмент}
6.2. Пленки {целлюлоза-ИЖ} для иммобилизации и сорбции катионных и анионных красителей
6.3. Целлюлозные пленки с иммобилизованными флуоресцирующими комплексами {Еи(Ш)-дигшколпновая кислота} и {Еи(Ш)-тетрациклин}
Глава 7. Пленки {целлюлоза-1ВМ1т][С1]} для флуориметрического определения артемизинина
7.1. Реакция окисления пиронина Б артемизинином в присутствии биокатализаторов и их синтетических аналогов в растворе
7.2. Получение пленок {целлюлоза-[ВМ1ш][С1]-ПБ-Мп(Н)-ДДС} и их применение для определения AM
Заключение
Выводы
Приложения
Список литературы

Использованные в работе сокращения
Ионные жидкости (ИЖ)
[ВМ1т][С1] — 1-бугил-З-метилимидазолия хлорид [ВМ1т][Вг] —1-бутил-З-мсгилимидазолия бромид [ВМ1т][Вр4] — 1-бутил-З-мстилимидазолия тетрафторборат [ВМ1т][РРб] — 1-бутил-З-метилимидазолия гсксафторфосфат [ВМ1т][Тоз] — 1-бутил-З-метилимидазолия тозилат
[ВМ1т][Тр2К] — 1-бутил-З-метилимидазолия бис-(трифторметансульфонил)-имид
[ЕМ1ш][Вр4] — 1-этил-З-метилимидазолия тетрафторборат
[ЕМ1гп][Е504] — 1-этил-З-метилимидазолия этилсульфат
[НМ1т][С1] — 1-(2-гидроксипро1шл)-3-метилимидазолия хлорид
[М1гп][С1] — протонированный метилимидазолия хлорид
[ОМ1т][РРб] — 1-октил-З-метилимидазолия гексафторфосфат
[РСМУ1т][ТГ2М] — поли[1-цианомстил-3-винилимидазолия бис-
(трифторметансульфонил)-имид
[Р6>6Д|4][ВСА] —тригексилтетрадецилфосфопия дицианамид ИЖ-биотин — 1-((+)-биотин)пентанамидо)пропил-3-(12-меркаптододецилимидазолия бромид)
ИЖ-СООН — 1-(карбоксиметил)-3-(меркаптододецил)-имидазолия бромид
ПИЖ — полимеризованная ИЖ
Органические растворители
ДМСО — диметилсульфоксид
ДМФА — диметилформамид
ТГФ — тетрагидрофуран
Ферменты и белки
ПХ — пероксидаза из корней хрена
ПС — пероксидаза из шелухи сои
ПА — пероксидаза арахиса
МП — микропероксидаза-
Гб — бычий сывороточный гемоглобин
Другие вещества
АМ — артемизинин
ДАМ — дигидроартемизинин
АТМ — артемэфир

- 1,2-бис(4-метоксибензилиден)гидразин (МОБГ) и производное карбазола 2-(9-метил-9Н-карабзол-3-ил)-5-(пиридин-4-ил)-1,3,4-оксидиазол (ОДК-3) - использовали в качестве индикаторов для определения Лц(1) и Нд(П) соответственно. Оба красителя синтезировали в лаборатории. При добавлении этих красителей в ЭЦ и ПММА матрицы вместе с анионной добавкой тетракис-(4-хлорфенил)борат калия (ТХФБК), МОБГ и ОДК-3 превращались в селективные реагенты для определения Ag(I) и Нр(П) соответственно [53, 54]. Ионы металлов селективно экстрагировали по механизму ионного обмена в электроспряденные нановолокна (или однородные пленки) с помощью анионных добавок, в то время как ионы калия диффундировали из мембраны в водную фазу.
Механизм появления отклика красителей МОБГ (а) и ОДК-3 (б) может быть проиллюстрирован следующими реакциями ионного обмена:
МОБГ(орг)(жслп.1Г|) : К (орг) + ТХФБ + А^2.' (вод) * МОБГА^+(орг)(бес1№стньш) 5" ТХФБ "Ь К^вол) (а)
ООС-3(орг)(бесшзепшп) ■ 2К+(0рг) +2 ТХФБ + 5 5 а " (под) ООС-ЗН^“+(орг)(желшн) Н2 ТХФБ
(оррг) + 2К~(под) (б).
В обоих случаях образовывался комплекс флуороионофора с ионом металла в основном состоянии, однако, комплекс ОДК-3 и ионов ртути (II) оказался непрочным. В этой системе наблюдалось смешанное тушение, обусловленное как столкновениями частиц (динамическое), так и образованием комплекса (статическое), в то время как в системе с Ag(I) - только статическое тушение. Обнаружено, что [ЕМ1т][Вр4] повышает фотостабильность ионофоров в полимерной матрице за счет способности поглощать кислотные и основные частицы воздуха лаборатории [54, 55].
Аналитические характеристики разработанных сенсоров для определения Ag(I) и Р^(П) представлены в табл. 1. Как можно судить по данным таблицы, электроспряденные волокна обладают как минимум в 100 раз более высокой чувствительностью к ионам обоих металлов по сравнению с однородными пленками. Нановолокна на основе ЭЦ и ПММА позволяют определить 10‘3 моль/л ионов серебра и ртути(Н), при этом определению этих ионов металлов не мешает присутствие ряда катионов и неорганических анионов в сопоставимых с ^(Н) концентрациях. Только ионы Бп2+ в концентрации 10‘3 моль/л мешают определению Ас(1). Отклик ОДК-3 сенсора значительно изменяется в присутствии ионов Гезь, Ag+, РЬ2+, НСОз и ОН'. Ионофоры МОБГ и ОДК-3, инкапсулированные в матрицу, показали хорошую стабильность: при хранении сенсоров при комнатных условиях их флуоресцентный сигнал практически не изменялся в течение 7 и 5 месяцев соответственно.