ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
|
ИСТИНА ЦЭМИ РАН |
||
Разработан твердофазный флуоресцентный биосенсор, основанный на формировании и измерении аналитического сигнала вне раствора – в биочувствительном слое (содержащем иммобилизованный полиэлектролитный комплекс {пероксидаза-хитозан}) на поверхности стеклянной подложки. Сенсор позволяет определять органические пероксиды на уровне мкМ концентраций в фармацевтической продукции и биологических жидкостях человека без предварительной пробоподготовки. Для расширения круга объектов (прежде всего, за счет нерастворимых в воде) и повышения чувствительности определения фенольных соединений и пероксидов с помощью предложенного спектрофотометрического сенсора, апробирован подход, основанный на проведении индикаторных реакций их пероксидазного окисления в растворах прямых мицелл ПАВ различной природы и в присутствии полярных органических растворителей. Изучение кинетики пероксидазного окисления пирокатехина, протекающего на границе раздела фаз раствор ̶ биочувствительный слой на поверхности подложкии показало, что эффективность окисления возрастает в ряду: ЦТАБ < немицеллярная среда < ТВИН 80 < ДДС. Изменение чувствительности определения пероксидов различного строения в немицеллярной среде и среде прямых мицелл ПАВ соответствует изменению субстратной специфичности пероксидазы по отношению к этим пероксидам. При изучении влияния природы органических растворителей различной полярности (этанола, ацетонитрила, диметилсульфоксида) установлено, что скорость превращения наиболее специфичного субстрата – пероксида водорода фактически не зависит от полярности используемых растворителей; однако последняя значительно влияет на субстратную специфичность и скорость превращения наименее полярного трет-бутилпероксида. Так, замена водного раствора на этанол позволяет значительно улучшить кинетические (в 2 раза) и метрологические (на порядок) характеристики определения указанного аналита. Предложен спектрофотометрический биосенсор на основе композита, включающего целлюлозу, ионную жидкость (1-бутил-3-метилимидазолия хлорид [BMIm][Cl]) и пероксидазу, выделенную либо из корней хрена, либо из шелухи сои, с помощью которого возможно определение катехоламинов (в частности допамина, адреналина и добутамина) на уровне микромолярных концентраций. В качестве индикаторных использовали реакции совместного пероксидазного окисления двух субстратов - арилдиамина (о-фенилендиамина, о-дианизидина или 3,3’,5,5'-тетраметилбензидина) и катехоламина. В этих реакциях проявляется эффект «субстрат-субстратной активации», при которой «быстро» окисляемый субстрат (арилдиамин) ускоряет окисление «медленно» окисляемого субстрата (катехоламина). Предложены новые оригинальные подходы к двухстадийному определению средне и трудно окисляемых серосодержащих субстратов пероксидазы (на примере промазина и дибензотиафена, ДБТ) методами спектрофотометрии и флуоресценции. В результате систематического изучения окисления фенотиазинов (промазина и хлорпромазина), катализируемого пероксидазой хрена и гемоглобином, доказаны аналитические перспективы использования этих биокатализаторов в водной и водно-органической средах. На основе биополимера хитозана предложены новые сорбционные материалы – пленки и гидрогели, полученные путем сшивки серной кислотой, глутаровым и о-фталевым альдегидами. Получены оптически прозрачные (в видимой области спектра) гидрогели ковалентно сшитого хитозана и хитозана с молекулярными отпечатками промазина и производных ДБТ, обеспечивающие их извлечение из растворов и последующее определение в сорбенте. Проведено сравнительное изучение кинетики катализируемого пероксидазами хрена и сои окисления гваякола пероксидом водорода и трет-бутилгидропероксидом в присутствии ацетата 1-бутил-3-метилимидазолия и тетрафторборатов 1-бутил-3-метилимидазолия и N-бутил-4-метилпиридиния. Установлено ингибирующее действие ацетатной ионной жидкости на обе пероксидазы, реализуемое по неконкурентному типу; рассчитаны константы Михаэлиса и ингибирования. Обсуждены причины различной степени ингибирования каталитической активности растительных пероксидаз ионными жидкостями. Показаны преимущества их использования по сравнению с полярными молекулярными органическими растворителями.