ИСТИНА

Настоящий проект направлен на поиск и создание новых наногибридных полимерных материалов (НГМ) в качестве альтернативы традиционным хромогенным реагентам в спектроскопических методах анализа. Поиск такой альтернативы обусловлен необходимостью разработки простых и чувствительных методик определения ряда токсичных и биологически-активных органических и неорганических соединений, спектроскопическое определение которых невозможно из-за отсутствия в их составе хромофорных групп, или получение окрашенных производных которых затруднено.В рамках проекта для этой цели впервые предложено использовать пенополиуретаны (ППУ), модифицированные наночастицами золота и серебра. Мы полагаем, что НГМ на основе ППУ, модифицированных наночастицами золота и серебра, могут быть использованы в качестве перспективных материалов для использования в твердофазной спектроскопии, колориметрии и тест-методах, благодаря сохраняющейся способности наночастиц в матрице ППУ к поверхностному плазмонному резонансу. Принцип формирования аналитического сигнала в таких материалах будет основан на использовании процессов образования, разрушения или агрегации наночастиц, приводящих к изменению интенсивности полосы поверхностного плазмонного резонанса или к ее смещению. В рамках проекта будут разработаны методы синтеза и получены новые гибридные наноматериалы на основе пенополиуретана. В результате выполнения проекта будет проведено комплексное исследование физико-химических свойств синтезированных НГМ с использованием разнообразных методов и средств современной аналитической химии. Одна из задач, решаемых в рамках проекта, будет связана с теоретическим и экспериментальным изучением процесса возникновения аналитического сигнала в таких системах. Работа над проектом приведет к получению новых знаний о химизме формирования наночастиц в матрицах полимеров, позволит расширить ассортимент материалов для спектроскопических и тест-методов анализа и разработать новые подходы к определению соединений как органической, так и неорганической природы. Разработанные материалы будут применены в качестве чувствительных твердофазных реагентов и аналитических форм для чувствительного и селективного определения токсичных и биологически-активных органических и неорганических соединений.

Синтезированы и охарактеризованы лабораторные образцы новых наногибридных полимерных материалов (НГМ) на основе пенополиуретана и наночастиц золота и серебра. Предложено несколько путей получения этих материалов. Первый основан на сорбции пенополиуретаном из водного раствора предварительно синтезированных наночастиц золота и серебра. Второй путь основан на синтезе наночастиц непосредственно в матрице полимера за счет восстановления сорбированных соединений золота или серебра аскорбиновой кислотой. Предложен альтернативный вариант регистрации оптических резонансных свойств наночастиц в фазе НГМ, основанный на использовании мини-спектрофотомера - калибратора мониторов Eye-One Pro. Предложен способ, синтезированы и охарактеризованы новые наночастицы золота и серебра, стабилизированные катионным полиэлектролитом – 6,6-ионеном. Изучены особенности агрегации синтезированных наночастиц в растворах в присутствии различных анионов. Выявлены основные факторы, оказывающие влияние на агрегацию. Наночастицы золота и серебра, стабилизированные 6,6-ионеном, предложены в качестве новых реагентов для спектрофотометрического определения сульфата. Изучены и сравнены между собой процессы агрегации наночастиц золота, стабилизированных цистратом и 6,6-ионеном, в растворе и в фазе НГМ под воздействием соединений различной природы. Полученные результаты положены в основу методик определения гидрохлорида полигексаметиленгуанидина (предел обнаружения – 0,03 мкг/мл), цистеамина (0,01 мкг/мл), цистеина (0,04 мкг/мл) и неомицина (0,03 мкг/мл). Показано, что наночастицы серебра в фазе НГМ в присутствии соляной кислоты подвергаются окислению, что было положено в основу способа определения окислителей – железа (III) и дихромат-ионов – с пределами обнаружения 0,05 и 0,04 мкг/мл, соответственно. Процесс формирования наночастиц золота и серебра в пенополиуретане под воздействием аскорбиновой кислоты положен в основу способов ее определения с пределами обнаружения 0,05 и 2 мкг/мл, соответственно. Формирование наночастиц серебра под воздействием флавоноидов - кверцетина, дигидрокверцетина, рутина и морина положено в основу способов их определения с пределами обнаружения 0,03; 0,06; 0,09 и 0,1 мкг/мл соответственно. Показаны перспективы использования предложенного подхода для оценки антиоксидантной активности. Синтезированы новые наночастицы металлов типа ядро-оболочка несферической формы с анизотропными резонансными оптическими свойствами. Выявлены основные факторы на стадии синтеза, оказывающие влияние на стабильность, резонансные оптические и химические свойства этих наночастиц. Синтезированные наночастицы охарактеризованы с использованием современных инструментальных методов. Изучены аналитические возможности наночастиц типа ядро-оболочка несферической формы для спектрофотометрического определения катехоламинов. Выявлены факторы, оказывающие влияние на характеристики определения, оптимизированы условия аналитической процедуры. Синтезированы и охарактеризованы новые НГМ на основе наночастиц металлов, включая наночастицы типа ядро-оболочка, несферической формы с анизотропными резонансными оптическими свойствами. Выявлены основные факторы, оказывающие влияние на стадии синтеза. Изучены аналитические возможности новых НГМ. Предложены подходы к определению катехоламинов с использованием наночастиц металлов, включая наночастицы типа ядро-оболочка, несферической формы с анизотропными резонансными оптическими свойствами и спектрофотометрии или спектроскопии диффузного отражения.