Одним из важных направлений неорганического материаловедения является разработка материалов для изготовления костных имплантатов на основе резорбируемых неорганических фосфатных материалов для регенеративного лечения дефектов костных тканей. Резорбируемость означает, что неорганический материал костного имплантата постепенно перерабатывается организмом, являясь источником ионов в процессе регенерации новой костной ткани. В качестве таких материалов используют трикальциевый фосфат β-Ca3(PO4)2; пирофосфат кальция Ca2P2O7; метафосфат кальция Са(РО3)2; кальций - натриевый ренанит CaNaPO4 и другие. Они обладают большей резорбируемостью по сравнению с гидроксиапатитом Ca10(PO4)6(OH)2, который является основной минеральной составляющей костной ткани. При синтезе определенных резорбируемых неорганических фосфатных материалов для регенеративного лечения дефектов костных тканей значительные преимущества дает использование чистых полифосфорных кислот, которые в свою очередь получают из полифосфатов натрия, например, из пирофосфата натрия. В настоящей работе изучен процесс получения пирофосфорной кислоты из пирофосфата натрия катионным обменом на сильнокислотном катионообменнике полистирольного типа при повышенных температурах. Концентрация полифосфорной кислоты, получаемой ионообменным методом, ограничена уровнем растворимости исходного полифосфата натрия. Однако для пирофосфата натрия характерно очень значительное повышение растворимости с температурой. Проведенное экспериментальное исследование подтвердило возможность получения пирофосфорной кислоты значительно более высоких концентраций при проведении ионообменного синтеза на сульфокислотном катионите при повышенных температурах. Процесс ионообменного синтеза проводился в колонне с системой термо-статирования самой колонны и емкости, содержащий исходный питающий раствор пирофосфата натрия. Фронты обмена ионов водорода на ионы натрия очень резкие при всех температурах, что обеспечивало получение больших объемов чистой пирофосфорной кислоты без примеси ионов натрия.
Сорбционные и хроматографические процессы
2021. — Выпуск 5
Содержание:
Необходимость создавать блочно-порозные сорбционные системы, где в качестве поверхностного слоя выступает полимерный материал, обусловлена повышением требований к проведению качественных и количественных анализов атмосферного воздуха на наличие летучих органических соединений (ЛОС) вблизи промышленных предприятий. Объемно-пористые сорбенты обладают низкой скоростью процесса массообмена, что ограничивает их применение в аналитической практике. Целью работы являлось создание поверхностно-слойных блочно-порозных сорбционных систем на основе полимерного материала полиметилсилоксана и исследование их свойств. Основой для описанных в работе сорбционных систем является блочно-порозный материал, на поверхность которого нанесена тонкая пленка полимерного материала - полиметилсилоксана. На начальном этапе работы проводилось создание образцов сорбционных систем, включающее формирование блока основы заданной геометрии, предподготовка поверхности путем травления и оксидирования, нанесение пленки полимерного материала. Отмечено, что наибольшая толщина пленки наблюдается у необработанного образца, что связано с большей адгезией к более гладкой поверхности, по сравнению с другими образцами. Для проведения сорбции через полученные образцы пропускали газовую смесь «гексан в воздухе». Показано, что при выбранных условиях сорбции (концентрация компонента в исходной газовой смеси 0.3 мг/дм3, объем газовой смеси - 20 см3) на блочно-порозных сорбционная системах сорбируется в среднем 94% компонента, при использовании порошкообразного сорбционного материала - практически 100%. Извлечение компонента из сорбционных систем проводили путем статической термодесорбции при температуре 120оС в течение 30 минут. Наибольшая степень извлечения при десорбции наблюдается у образцов сорбционных систем, доя которых толщина пленки ПМС была наименьшей и порозность после нанесения пленки наибольшей. Стоит отметить, что наименьшее значение степени извлечения при десорбции получено при использовании хроматона N-AW, модифицированного ПМС. Как видно из представленных данных, наличие порозности, т.е. свободного пространства внутри сорбционной системы, приводит к увеличению эффективности массообменных процессов и, как следствие, увеличению эффективности десорбции. Показана возможность многократного использования полученных образцов, что подтверждается стабильными значениями степеней извлечения при сорбции (ОСКО не превышает 4%).
Ключевые слова
В работе получены нанокомпозиты, содержащие наночастицы металла (Cu) в макропористой сульфокатионообменной матрице. Исследованы процессы объемного химического осаждения металла в ионообменную матрицу нового поколения (Lewatit K2620), отличающуюся монопористой структурой, и получены различного нанометрового размера и содержания частицы металла на ее поверхности и в порах. Рентгенографически выявлено, что в основном частицы осажденного металла имеют наномасштабный размер. В зависимости от природы восстановителя (дитионит натрия, боргидрид натрия) и прекурсора (гидроксид натрия, аминоуксусная кислота) размеры частиц осажденного металла составляют в среднем от 10 до 32 нм. Микроскопически отмечено образование ассоциатов базовых частиц размером 100-300 нм. Содержание наночастиц металла (емкость нанокомпозита по металлу) находится в зависимости от числа циклов осаждения и составляет от 0.3 до 9.4 мэкв.см-3 для 1-10 циклов. Размер частиц несколько увеличивается (в 1.5-2 раза) с ростом числа циклов осаждения. Исследован процесс поглощения молекулярного кислорода из воды на катодно поляризованных зернистых слоях нанокомпозитов медь - сульфокатионообменник. С наложением тока катодного направления количество поглощенного кислорода возрастает, определенную долю составляет электрохимическая компонента: убыль кислорода происходит как за счет его восстановления током, так и за счет химического окисления наночастиц металла. Экспериментально показано, что концентрация кислорода на выходе из зернистого слоя и количество поглощенного кислорода проявляют зависимость от размерных факторов. В условиях электрохимической поляризации размерные факторы являются действенным инструментом интенсификации процесса восстановления кислорода. Снижение размера частиц металлического компонента закономерно соответствует росту скорости процесса в целом. Скорость процесса в зависимости от количества циклов осаждения металла возрастает, проявляя перколяционный эффект, определяющий тот предельный уровень содержания металлического компонента в нанокомпозите, при котором процесс становится максимально эффективен. При электрохимической поляризации процесс вытесняется из внутридиффузионно-химической области лимитирования во внешнедиффузионную, обеспечивающую более высокую скорость. В области допредельных токов процесс электровосстановления кислорода осложнен внутренней диффузией и химической реакцией, и, следовательно, закономерно зависит от размерных факторов.
Ключевые слова
Предложен способ определения монобутилолова и монофенилолова в морской воде, включающий дериватизацию исследуемых соединений тетраэтилборатом натрия, экстракцию дериватов гексаном и анализ методом газовой хроматографии с тандемным масс-спектрометрическим детектированием. Оптимизацию условий получения производных проводили варьированием pH системы, концентрации NaBEt4 и времени протекания реакции. Установили, что при pH системы 4, 2% концентрации NaBEt4 и времени протекания реакции 10 мин, обеспечивается полнота образования производных исследуемых оловоорганических соединений. При изучении влияния экстрагента и времени экстракции на степени извлечения аналитов установили, что 2 см3 гексана при времени экстракции 2 мин обеспечивают количественное извлечение аналитов. Определение аналитов проводили методом газовой хроматографии-масс-спектрометрии в режиме мониторинга выбранных реакций для достижения высокой чувствительности определения, при этом использовали 3 MRM перехода для каждого соединения (один - для количественной оценки, а два других - в качестве подтверждающих), что приводит к увеличению селективности масс-спектрометрического детектирования. В оптимизированных условиях пробоподготовки и инструментального детектирования достигли пределы обнаружения 0.3 нг/дм3 и линейного диапазона в области 1-100 нг/дм3. Учет влияния матричных компонентов на результаты определения целевых аналитов проводили с использованием внутреннего стандарта - тетрабутилолова. Апробацию предложенного способа проводили на предварительно законсервированных уксусной кислотой образцах морской воды Азовского моря (ст. Г олубицкая) и Черного моря (г. Новороссийск, зерновой терминал). В анализируемых образцах морской воды, имеющих соленость 6 и 18%о, содержания исследуемых оловоорганических соединений оказались ниже предела их обнаружения. Для оценки матричных эффектов в образцы вводили добавки стандартных образцов на трех уровнях концентраций (низкая, средняя, высокая). В результате обработки полученных результатов выяснили, что влияние матричных компонентов на результаты определения незначительны.
Ключевые слова
Разработан простой вариант градиентного разделения всех 3-глюкозидов и 3,5-диглюкозидов пяти основных антоцианидинов (дельфинидина, цианидина, петунидина, пеонидина и мальвидина), характеризующих биосинтез антоцианов в плодах различных сортов винограда вида Vitis vinifera (первая группа), а также в других видах винограда (Североамериканского или Дальневосточного происхождения) и в их гибридах. Для разделения использована ВЭЖХ со стационарной фазой Symmetry C18 и элюентами, составленными из 10 об.% муравьиной кислоты и двух различных составов по ацетонитрилу 6 об.% и 20/30 об.% в воде. Межвидовые гибриды отличаются появлением в экстрактах кроме 3-глюкозидов 3,5-диглюкозидов. Как 3-глюкозиды, так и 3,5-диглюкозиды легко разделяются в условиях обращенно-фазовой хроматографии, и проблема разделения возникает только при их совместном присутствии, особенно это касается пары: петунидин-3-глюкозид и мальвидин-3,5-диглюкозид. Для решения задачи разделения указанных антоцианов при совместном присутствии были определены энтальпии переноса этих антоцианов с подвижной фазы на стационарную. При этом было экспериментально установлено, что все процессы сорбции экзотермические, при этом энтальпия переноса для 3-глюкозидов и 3,5-диглюкозидов различна - уменьшается по абсолютной величине при добавлении глюкозидного радикала в положение 5. При этом различие этого параметра для петунидин-3-глюкозида и мальвидин-3,5-диглюкозида позволяет изменять селективность разделения аналитов за счет увеличения температуры разделения с 40 до 55оС. Это позволяет выполнить исследование сортов винограда и вин на содержание маркеров скрещивания винограда и видами, не относящимися к Vitis vinifera. В работе на примере ряда вин, приобретенных в супермаркете, изготовленных из виноградов Vitis vinifera сорта Каберне или Каберне Совиньон, было установлено, что в исследованных винах, произведенных в Чили и во Франции, 3,5-диглюкозидов нет. Это указывает на использование только виноградов Vitis vinifera при их производстве. Однако во всех исследованных в работе винах, произведенных в России, содержание 3,5-диглюкозидов оказалось значительным, указывая на использование при производстве гибридных сортов винограда (типа популярного в России сорта Молдова).
Ключевые слова
Настоящая работа посвящена изучению и анализу кинетики набухания поливинилового спирта в растворах электролитов на основе смешанного растворителя изопропанол-вода с объёмной долей изопропанола 65%. В ходе исследований была изучена кинетика набухания сшитого ПВС в водно-изопропанольных растворах HCl, NaOH и NaCl. В работе рассматриваются и анализируются общие свойства кинетических кривых, полученных при регистрации изменения объема гранулы ПВС в исследуемых растворах, формулируются общие выводы о закономерностях изменения степени набухания ПВС, такие как: суммарное изменение объема геля, наличие и глубина экстремума, равновесные значения степени набухания гранул ПВС. Показано, что чувствительность метода оптической микрометрии для всех исследованных растворов в случае использования растворителя вода-изопропанол значительно выше, чем в случае использования в качестве растворителя воды. Обнаружено, что чувствительность метода снижается при уменьшении концентрации аналита, однако остается выше, чем в водных растворах. С целью сокращения времени анализа показана возможность определения концентраций растворенных веществ по начальным участкам кинетических кривых, получаемых в анализируемых растворах с помощью метода оптической микрометрии. По полученным кинетическим данным для каждого исследованного вещества были построены поверхности, отражающие зависимость степени набухания гранулы ПВС от концентрации раствора и от времени нахождения в этом растворе. Такие поверхности позволяют определять концентрацию вещества в исследуемом растворе в любой момент времени при наложении на них экспериментальных данных даже в том случае, если массив этих данных состоит из одной точки.
Ключевые слова
Упорядоченные мезопористые кремнезёмы могут быть использованы как эффективные адсорбенты для выделения и очистки веществ различной полярности. Ранее было показано, что такие материалы способны селективно сорбировать α-токоферол и β-каротин. Однако для достижения максимальной эффективности процесса необходим выбор оптимальных условий синтеза сорбентов. Множество работ посвящено рассмотрению изменений структурных характеристик в зависимости от условий синтеза. Однако корреляция между этими условиями и сорбционными свойствами практически не изучена. Цель работы - изучение структурных и сорбционных свойств наноструктурированных аналогов SBA-15 при варьировании температуры и источника оксида кремния. Синтез кремнезёмов осуществляли методом золь-гель синтеза с гидротермальной обработкой в реакционной смеси, включающей коллоидный раствор силиката Ludox HS-40 или тетраэтоксисилан в качестве источника оксида кремния, Pluronic P123, HCl и H2O. Методами низкотемпературной адсорбции/десорбции азота и ИК-спектроскопии проведён анализ структуры синтезированных материалов. Методом динамического рассеяния света изучено мицеллообразование триблоксополимера Pluronic P123 в зависимости от температуры. Влияние температуры на свойства кремнезёмов проявляется, прежде всего, в зависимости мицеллообразования триблоксополимера от указанного параметра. В условиях синтеза из тетраэтоксисилана при температурах выше 21 °С образуются материалы с упорядоченной структурой, т. к. в этих условиях формируется гексагональная фаза шаблона. При этом в случае использования в качестве источника оксида кремния Ludox HS-40 не удалось получить материалы с аналогичной структурой, требуется изменение кислотности среды. Рассмотрена сорбция в статических условиях α-токоферола и β-каротина синтезированными материалами. Проведено сопоставление сорбционных свойств кремнезёмов с их структурой и природой сорбционных центров. Отмечено, что количество сорбированного вещества выше для материалов с большей площадью поверхности и высокой степенью упорядочения.
Ключевые слова
В работе проведено исследование влияния температуры на процесс сорбции водорода в алюминиевый сплав, легированный европием. Алюминиевые электроды были модифицированы методом катодного внедрения. В начале производилось внедрение европия из 0.5 mol раствора салицилата европия в диметилформамиде (ДМФ) при потенциале катодной поляризации - 2.9 В относительно неводного хлорсеребряного электрода (н.х.с.э.) при температуре 25°С, далее в готовый алюминий-европиевый электрод внедрялся водород из водно-органического электролита (диметилформамида и воды, в соотношении) (7:3) при температурах: 253.15; 263.15; 273.15; 283.15; 293.15; 303.15; 313.15; 323.15 К. В ходе эксперимента из потенциостатических кривых были рассчитаны диффузионно -кинетические характеристики сорбции водорода при электролизе такие, как константа внедрения, концентрация внедрившихся в матрицу атомов, коэффициент диффузии, и значение адсорбции, а также выявлено влияние температуры катодного внедрения на процесс зародышеобразования и термодинамические характеристики полученных электродов. Методом электродвижущей силы определялись термодинамические характеристики: свободная энергия Гиббса (AG), энтропия (AS), энтальпия (AH) и энергия активации. Значения AG, AS, AH возрастают с увеличением температуры, что свидетельствует о повышении доли разупорядочения системы с ростом температуры Анализ потенциостатических кривых в различных координатах указывает, что процесс диффузии водорода сопровождается параллельным процессом роста гидридного слоя, который происходит за счет химического взаимодействия водорода с элементами Al- Eu сплава.
Ключевые слова
Цель исследования - оценить возможность использования цеолитсодержащего трепела Хотынецкого месторождения (ЦСТ) конкретного минералогического состава для очистки грунтовых и поверхностных вод от техногенных Ni2+ и Zn2+, а также в качестве геохимического барьера. В соответствии с известными ГОСТами и отраслевыми методиками изучены сорбционные и фильтрующие свойства образцов ЦСТ с предварительно установленным минералогическим и химическим составом. Определена полная катионообменная емкость исследованных образцов ЦСТ по иону аммония. Она составила 1.53 мг-экв/г. Методом «ограниченного объема» изучена кинетика сорбции указанных ионов из растворов различной минерализации минерализации (0.003 н CaCb и 0.06 н CaCb). С учетом времени установления равновесия получены изотермы сорбции Ni2+ и Zn2+ на ЦСТ из растворов 0.003 н CaCl2 и 0.06 н CaCl2. В области исследованных концентраций ионов-загрязнителей (2-10 мг/дм3) изотермы сорбции Zn2+ и Ni2+ имеют линейный характер. Изучена сорбция ионов никеля и цинка в зависимости от рН. Показано, что при рН=6 из 0.003 н CaCb сорбция Ni2+ снижается на 23%, сорбция Zn2+ на 13%. Вместе с тем, показано, что после 3-х недельного контакта раствора с исходным рН=6.7 равновесное рН повышается до 7.7-7.8, что может быть связано с присутствием в исходной породе других минералов (кальцит, кристобалит, смектит и др.). Скорость фильтрации за 5 месяцев уменьшилась приблизительно в 4 раза. Полученные данные позволяют сделать вывод, что исследованный ЦСТ установленного минералогического и химического состава может быть использован при решении экологических проблем (очистка поверхностных и грунтовых вод невысокой минерализации (0.003 н) от ионов Ni2+ и Zn2+).
Ключевые слова
Работа посвящена изучению аминокислотного состава белков плодов расторопши пятнистой, произрастающей в нескольких районах Республики Дагестан, отличающихся друг от друга природноклиматическими условиями: Сулейман Стальский, Кайтагский, Магарамкентский, Левашинский и Кулинский районы Дагестана. Эти местности расположены на разной высоте над уровнем моря, для них характерны разные состав почв, количество солнечных дней, объемы осадков, влажность воздуха, средние дневные температуры и др. Эти фенотипические факторы не могли не отразиться на аминокислотном составе дикорастущей расторопши пятнистой. Для определения состава аминокислот использовали стандартизованный метод ионообменной хроматографии с постколоночной дериватизацией нингидрином и спектрофотометрическим детектированием фиолетовых аддуктов аминокислот при 570 нм и желтого аддукта пролина при 440 нм. Установлена вариативность содержания аминокислот в белках расторопши пятнистой в зависимости от условий произрастания. Статистический анализ массива данных по аминокислотному составу белков расторопши пятнистой показал наличие не только значимых симбатных и асимбатных корреляций типа Y=aX+b (коэффициент парной корреляции |R|>0.55), но и тесных природных корреляций (|R|>0.80) между содержанием некоторых заменимых и незаменимых аминокислот, между их содержанием в белке и отдельными фенотипическими факторами. Выявленные показатели пищевой ценности белка расторопши пятнистой, выросшей в разных районах Дагестана и установленные фенотипические тренды в составе аминокислот белков расторопши пятнистой могут быть использованы в дальнейших биологических, биохимических и диетологических исследованиях.
Ключевые слова
Гидрофильная хроматография (ГФХ) в течение 30 лет (1990-2020 г.г.) прошла большой путь развития, превратившись в один из самых востребованных методов хроматографии для разделения и анализа полярных соединений в разных областях. Она родилась на стыке нормально-фазовой (РФХ) и обращенно-фазовой хроматографии (ОФХ), используя полярные сорбенты НФХ и полярные элюенты ОФХ. Механизм удерживания в ГФХ сложен, кроме полярных соединений ГФХ разделяет и ионные соединения, поэтому ГФХ - это, по-существу, комбинация трех методов НФХ, ОФХ и ИОХ. Из-за влияния многих параметров на удерживание ГФХ - гибкий метод, позволяющий подбирать оптимальные условия для разделения сложных полярных веществ. В удерживание вносят вклад: распределение между слоем воды на поверхности сорбента и органическим компонентом элюента, адсорбция и иные взаимодействия. Для ГФХ разработан большой ассортимент сорбентов: с нейтральными функциональными группами на поверхности, с заряженными группами и цвиттер-ионными. В обзоре приведен список сорбентов с разными функциональными группами на поверхности. Отличительная особенность ГФХ - это применение элюентов с большим содержанием органического компонента, чаще всего ацетонитрила от 60 до95%. Кроме того применяют метанол, этанол, изопропанол, ацетон. Большие перспективы показала ГФХ в двумерных вариантах хроматографии, особенно в сочетании с ОФХ для разделения и анализа сложных смесей полярных соединений. Особенно чаще всего применяется комбинация ГФХ х ОФХ х МС в сложных анализах. Потрясающие успехи ГФХ показала в разнообразных применениях для разделения и анализа биологически активных соединений в медицине, биологии, фармацевтике, в частности аминокислот, пептидов, белков, нуклеотидов, нуклеозидов, карбогидратов, антител, производных ДНК, разных лекарств, метаболитов, маркеров болезней, пуриновых и пиримидиновых оснований, а также полифенольных соединений (флавоноидов, антоцианинов, проантоцианидинов и др.), особенно интересен их профиль в разных пищевых продуктах и напитках. Опубликованы обзоры по анализам пищевых продуктов, лекарств в фармацевтике, в метаболомике, протеомике, пептидомике и др. омиксах.
Ключевые слова
Сорбенты на основе цеолитов используются для предотвращения выбросов в окружающую среду изотопов йода и цезия при эксплуатационных режимах работы атомных электростанций и в технологических процессах переработки ядерного топлива. Что очень важно, при работе с радионуклидами, радиационная стойкость цеолитов довольно высока. Так, для синтетического цеолита NaX при поглощённых дозах до 1010 рад не отмечается ухудшения его физико-химических свойств. Для выделения изотопов йода применяются серебросодержащие сорбенты на основе цеолитов. По анализу литературных данных, синтетический цеолит NaX может быть использован для изготовления такого серебросодержащего сорбента для удаления йода из растворов и газов. Однако в литературе не описаны кинетические зависимости сорбции серебра при изготовлении серебросодержащего сорбента на основе синтетического цеолита NaX, что затрудняет обоснование режимов его изготовления. Данная работа посвящена исследованию кинетики сорбции ионов серебра на синтетическом цеолите NaX. Авторами были исследованы закономерности сорбции ионов серебра на синтетическом цеолите NaX в зависимости от размера зерен цеолита. Все эксперименты проводились в статических условиях. Торговый синтетический цеолит NaX измельчали и разделяли при помощи аналитических сит на три фракции: 0.0250-0.3000 см; 0.0063-0.0250 см; 0.0050-0.0063 см. В процессе выполнения экспериментов было определено максимально достигнутое содержание ионов серебра в цеолите, которое составило 540±10 мг/1 г цеолита. Авторы провели оценку кинетических параметров процесса сорбции ионов серебра на синтетическом цеолите NaX. Были рассчитаны коэффициент диффузии ионов серебра в фазу цеолита NaX, константа скорости (кинетический коэффициент) внутридиффузионного процесса сорбции ионов серебра синтетическим цеолитом NaX в зависимости от размера зерна изучаемого цеолита. Математическая обработка полученных кинетических кривых позволяет уверенно судить о наличии внутридиффузионного торможения массопереноса серебра в зерне синтетического цеолита NaX.
Ключевые слова
В последнее время для проведения экспресс-диагностики перед назначением эмпирической фармакотерапии все большую популярность приобретают методы, основанные на рН-метрии. В работе рассмотрена возможность создания тест-системы с адсорбционным чипом на основе хлопковой целлюлозы, модифицированной индикатором для экспресс-диагностики заболеваний мочеполовой системы. В основе метода лежит биологический феномен изменения кислотности при развитии патологического процесса. Был осуществлен выбор индикатора, способного реагировать на изменение кислотности в диапазоне рН 5.5-7.5, подобран оптимальный растворитель для приготовления раствора индикатора с гипоаллергенными свойствами, высокой способностью к адгезии и умеренной вязкостью, определено необходимое количество раствора для эффективной диагностики и подобран носитель для индикатора. В качестве индикатора был выбран бромтимоловый синий (3’,3’-дибромтимолсульфофталеин). Предложены условия фиксации бромтимолового синего на целлюлозе, установлены условия предподготовки взятых проб и стандартизации ввода их в чип, исследована длительность сохранения свойств полученного чипа во времени. В результате, была предложена схема закрепления бромтимолового синего на прокладках Kotex. Предлагаемая тест-система, в которой сенсором служит адсорбированный чип на основе целлюлозы, модифицированный индикатором, является оригинальной. Данную сенсорику можно считать одной из разновидностей распределительной хроматографии. Эффективность разработанной тест-системы была оценена клинически у 50 женщин в возрасте от 19 до 75 лет. В качестве контроля проводили измерение рН влагалищной жидкости стандартным способом и бактериоскопическое исследование мазка, окрашенного по Граму. Установлено, что обработка полученного отклика на изменение окраски адсорбированного на носителе индикатора позволяет установить степень выраженности воспалительного процесса репродуктивного тракта обследуемых женщин. Интенсивность окрашивания тест-системы коррелировала с активностью воспалительного процесса, а не с особенностями микроорганизмов, вызывающих патологический процесс. Анализ полученных данных дает достоверные результаты для проведения ранней диагностики заболеваний мочеполовой системы инфекционного генеза, приводятся рекомендации по особенностям использования тест-системы.
Ключевые слова
В последние годы для анализа состава и строения интермедиатов, оценки степени конверсии реагентов, идентификации побочных продуктов, установления структуры продуктов и механизмов реакций, протекающих в жидкой фазе, применяется их мониторинг методом масс-спектрометрии в комбинации с жидкостной хроматографией. В данной работе проведен ВЭЖХ-МС-мониторинг каскадной трехкомпонентной реакции замещенного 4Н-пирроло[3,2,1-ij]хинолин-1,2-диона с активированным нитрилом (малононитрилом или этилцианоацетатом) и резорцином при кипячении в этаноле в присутствии N-метилпиперазина, в качестве катализатора, и предложен вероятный механизм этой циклоконденсации. Установлено, что маршрут этого многокомпонентного процесса зависит от акцепторной силы заместителя в нитриле. В случае малонитрила взаимодействие протекает как каскад последовательных реакций Кнёвенагеля -> Михаэля -> Торпа-Циглера. Вначале происходит конденсация β-карбонильной группы пирроло[3,2,1-ij]хинолин-1,2-диона с нитрилом, затем присоединение резорцина с образованием линейного продукта трехкомпонентной реакции. Дальнейшая циклизация и [1,3]-сигматропный протонный сдвиг приводят к конечному замещенному 2-амино-7-гидрокси-2’-оксо-4'Н-спиро[хромен-4,Г-пирроло[3,2,1-ij]хинолин]-3-карбонитрилу. С менее реакционноспособным метиленовым компонентом - этилцианоацетатом- основной каскад реакций сопровождается образованием продукта присоединения последнего к пирроло[3,2,1-ij]хинолин-1,2-диону, конденсация которого с резорцином приводит к линейному продукту трехкомпонентной реакции. Кроме того параллельно каскадная реакция протекает по побочному пути через образование продукта конденсации пирролохинолиндиона с резорцином. Последний, присоединяя молекулу этилцианоацетата, через линейный продукт трехкомпонентной реакции превращается в этил 2-амино-7-гидрокси-2’-оксо-4’H- спиро[хромен-4,Г-пирроло[3,2,1-ij]хинолин]-3-карбоксилат.
Ключевые слова
Сульфаниламид и сульфацетамид являются актуальными аналитами вследствие их широкого использования в качестве противомикробных средств. Для анализа сульфаниламидных препаратов известны потенциометрические сенсоры на основе ионофоров. Применение ионофоров в потенциометрических сенсорах сопряжено с рядом проблем, а выбор соединений, способных к реакциям ионного обмена или комплексообразования с анионами, ограничен. Число анионообменных мембран, характеризующихся наноструктурированной матрицей и химической стойкостью, также невелико. В данной работе для определения сульфаниламидов совместно с катионами щелочных металлов использован мультисенсорный подход, основанный на объединении в массив сенсоров, имеющих перекрестную чувствительность к нескольким аналитам. Мультисенсорные системы включали потенциометрические сенсоры с внутренним раствором сравнения, аналитическим сигналом которых являлся потенциал Доннана (ПД), на основе перфорированных сульфокатионообменных мембран Nafion. Поскольку сульфаниламиды поступают в катионообменную мембрану посредством необменной сорбции, повышению их концентрации в порах могут способствовать, как ион-ионные и ион-дипольные взаимодействия, так и гидрофобные взаимодействия с компонентами мембран. Поэтому целью работы была разработка мультисенсорных систем на основе мембран Nafion, содержащих поли-3,4-этилендиокситиофен (PEDOT), для совместного определения анионов сульфаниламидов и катионов щелочных металлов в водных растворах и фармацевтических препаратах. Исследовано влияние присутствия и концентрации PEDOT в мембранах Nafion на характеристики перекрестно чувствительных ПД-сенсоров. Для образцов с невысокой концентрацией допанта (образцы получены при обработке 0.002 М раствора мономера) и повышенной проницаемостью для анионов установлено увеличение чувствительности ПД-сенсоров к анионам сульфаниламидов. Это обусловлено доступностью протоноакцепторных групп и фрагментов п-сопряжения PEDOT в качестве дополнительных сорбционных центров для органических аналитов. Выявлено, что присутствие в исследуемых растворах минерального иона другого типа, нежели исходная ионная форма мембраны, может способствовать увеличению чувствительности ПД-сенсоров к сульфаниламидам вследствие их сопряженного переноса в мембрану за счет формирования водородных связей между гидратными оболочками противо- и коионов. Массивы перекрестно чувствительных ПД-сенсоров на основе композиционных мембран апробированы для анализа модельных растворов с различным соотношением концентраций аналитов и растворов фармацевтического препарата «Сульфацил натрия» (капли глазные). Относительная погрешность определения действующего вещества в препаратах производителей ООО «Гротекс» и ФГУП «Московский эндокринный завод» относительно заявленной производителем концентрации составила 0.5 и 3%, а относительно найденной спектрофотометрическим методом концентрации - 5 и 7%. Мультисенсорные системы позволяют выполнять анализ без существенного разбавления и коррекции рН объекта анализа. Кроме того, период времени, в течение которого сохраняется стабильность характеристик ПД-сенсоров, высок, поскольку компоненты мембран не расходуются в процессе измерений.
Ключевые слова
В статье представлены результаты использования пьезоэлектрических сенсоров на основе полимеров с молекулярными отпечатками для определения двух антибиотиков цефалоспоринового ряда - цефазолина и цефотаксима в жидких средах. Целью работы являлась разработка пьезоэлектрических сенсоров на основе полимеров с молекулярными отпечатками антибиотиков цефазолина и цефотаксима для их определения в жидких средах. Для определения антибиотиков пьезоэлектрические кварцевые резонаторы модифицировали полимерами с молекулярными отпечатками. Синтез ПМО проводили на основе сополимера 1,2,4,5-бензолтетракарбоновой кислоты и 4,4'-диаминодифенилоксида производства ОАО МИПП НПО «Пластик» (Москва). Для этого готовили полимеризационную смесь, содержащую сополимер и раствор антибиотика в дистиллированной воде в К,К-диметилформамиде (ДМФА) в соотношении 1:2. Методом штампования смесь наносили на поверхность электрода сенсора. Проводили термоимидизацию в сушильном шкафу в два этапа при 80оС и затем при 180°С. После чего сенсоры охлаждали до комнатной температуры и помещали на 24 часа в дистиллированную воду для удаления шаблона. Определение антибиотиков в жидких средах проводили методом градуировочного графика. Для построения, которого готовили стандартные растворы антибиотиков в диапазоне концентраций 0.1-1.0 10-7 г/дм3. С увеличением концентрации аналита в растворе происходит уменьшение аналитического сигнала модифицированного пьезосенсора. При этом наблюдается линейная градировочная зависимость с коэффициентом детерминации R2>0.99. Предел обнаружения составляет для цефазолина - 1.0 10-6 г/дм3, для цефотаксима - 1.0 10-5 г/дм3, диапазон определяемых концентраций антибиотиков 0.1-1.010-6 и 0.1-1.010-5 г/дм3, соответственно. Импринтинг-фактор для ПМО-цефазолин составляет 61.6, а для ПМО-цефотаксима - 10.0. Коэффициент селективности рассчитывали по отношению к цефотаксиму для ПМО-цефазолина равен 0.052, а для цефотаксима (по отношению к цефазолину) - 0.39. Сенсоры избирательны только к целевым молекулам-темплатам. Установлено, что матрица молока не влияет на аналитический сигнал. Сенсоры в бинарных растворах антибиотиков проявляют селективность к тому антибиотику, который служил шаблоном для синтеза ПМО. Пьезосенсоры на основе полимеров с молекулярными отпечатками ПМО-цефазолина и ПМО-цефотаксима являются высокоспецифичными к определению молекул темплата, в индивидуальных и многокомпонентных смесях.
Ключевые слова
Как показывает практический опыт современной пивоваренной отрасли, доля участия мембранной технологии в процессах производства пива постоянно увеличивается. И если 20-30 лет назад мембранные процессы можно встретить только в подготовке воды, то сегодня они являются альтернативой не только намывной и ПВПП-фильтрации, но и тепловой пастеризации. При реализации мембранных технологий в пивоварении, в частности, процесса микрофильтрации, возможно получение продукта с абсолютно иными качественными преимуществами. В отличие от многостадийной намывной фильтрации, ПВПП-стабилизации, обеспложивания, тепловой пастеризации, мембранная обработка не изменяет первоначального вкуса пива, протекает гораздо быстрее и сопровождается меньшими энергозатратами. Более того, существенно повышается микробиологическая стабильность и чистота производства и технологического оборудования. С появлением нового поколения керамических мембран стало возможным обеспечение стабильных показателей качества готовой продукции, осуществление процесса мембранной обработки с минимальной абсорбцией экстрактивных веществ, микроорганизмов, белков и т.д. Степень абсорбции вышеперечисленных компонентов будет являться лимитирующим фактором при выборе разрешающей способности керамической мембраны, обеспечивающей с одной стороны требуемую коллоидную и биологическую стойкость, а с другой - стабильные показатели качества. Цель работы состояла в оценке применимости процесса микрофильтрации пива с использованием керамических мембран для увеличения биологической и коллоидной стойкости, а также определение комплексных показателей качества пива в сравнении с традиционными технологиями, а именно, намывным фильтрованием и тепловой обработкой (пастеризацией). В работе исследованы аминокислотные составы образцов пива: исходного нефильтрованного непастеризованного пива, реализуемого в условиях пивного ресторана и имеющего срок годности по технологической инструкции до 15 сут.; фильтрованного непастеризованного и фильтрованного пастеризованного образцов пива, произведенных в условиях крупного пивзавода с использованием традиционных процессов намывной фильтрации, ПВПП-стабилизации и тепловой пастеризации, имеющего срок годности до 3 мес; пива, осветленного на керамической мембране с разрешающей способностью 0.8 мкм. Представлены результаты исследований физико-химических показателей пива, осветленного на керамических мембранах с размерами пор 0.14; 0.20; 0.30; 0.45; 0.80 и 1.4 мкм, прогнозируемой стойкости пива, осветленного на керамической мембране с размером пор 0.45 мкм.
Ключевые слова
Целью настоящей работы явилось определение активности глутатионредуктазы (ГР, КФ 1.6.4.2) из печени крыс с экспериментальным сахарным диабетом 2 типа СД2 и животных, которым на фоне патологии вводили 10-(6'-пластохинонил) децилтрифенилфосфониума (SkQ1), а также разработка схемы очистки фермента с применением хроматографических методов. В эксперименте использовали печень крыс контрольной группы животных, со стрептозотоциновым СД2 и крыс с экспериментальной гипергликемией, которым вводили SkQ1. СД2 индуцировали путем комбинации высокожировой диеты в течение 1 месяца и последующего двукратного внутрибрюшинного введения стрептозотоцина с интервалом 7 дней в дозе 30 мг/кг веса животного в цитратном буфере рН 4.4. SkQ1 вводили в виде раствора в дозе 1250 нмоль/кг/сут со второй недели эксперимента утром 1 раз в день. Активность ГР определяли спектрофотометрически на СФ-56 при 340 нм. Общее количество белка определяли по методу Лоури. Выявлено возрастание активности ГР в печени крыс со стрептозотоциновым СД2 относительно значений контрольной группы животных, а также установлено, что введение SkQ1 животным с патологией приводило к уменьшению активности исследуемого фермента. С помощью метода разделения белков сульфатом аммония, а также гель-фильтрации через сефадекс G-25 и ионообменной хроматографии на ДЭАЭ-целлюлозе получены ферментные препараты ГР, очищенные в 56.5, 45.57 и 52.9 раз из печени крыс контрольной группы, животных с СД2, индуцированным стрептозотоцином, и крыс с экспериментальной гипергликемией, которым вводили SkQ1. Выявлено, что в ходе использования ионообменной хроматографии на ДЭАЭ-целлюлозе десорбция основного пула фермента, выделенного из печени контрольных животных, наблюдалась при использовании KCl в концентрации 100 ммоль/дм3, в ходе очистки фермента из печени животных с экспериментальной гипергликемией - 50 ммоль/дм3. При использовании SkQ1 в качестве протектора на фоне патологии часть ГР, десорбирующейся с ДЭАЭ-целлюлозы при использовании KCl в концентрации 100 ммоль/дм3, увеличивалась по сравнению с патологией. Вероятно, это может быть связано с изменением общего заряда молекулы исследуемого фермента в условиях оксидативного стресса, возникающего при гипергликемии.
Ключевые слова
В обзоре обобщены опубликованные сведения о наиболее широко употребляемых чаеподобных напитках (иван - чай, мате, каркаде, ройбуш): их химический состав, антиоксидантная активность и влияние на здоровье человека. Химический состав определен, в основном, методом ВЭЖХ и УВЭЖХ с использованием разных методов экстракции. Все чаеподобные напитки содержат разные полифенолы - антиоксиданты: флавоноиды (кверцетин, кемпферол, мирицетин, рутин и их гликозиды) и фенольные кислоты (галловая, феруловая, кофейная, хлорогеновая, протокатехиновая и антоцианины делфидина и цианидина). Известными методами (ORAC, ABTS, DDPH) оценена их антиоксидантная активность. За счет высокой антиоксидантной активности эти напитки обладают разнообразными оздоровительными эффектами, даже тормозят развитие опасных болезней: сердечно - сосудистых, онкологических и вирусных. Нами измерена их антиоксидантная активность амперометрическим способом и сопоставлена с антиоксидантной активностью настоящих зеленых и черных чаев разных стран. Методом ВЭЖХ с амперометрическим детектором получены профильные хроматограммы в одинаковых условиях, которые удобны для сопоставления этих напитков. Суммарное содержание площадей всех пиков, записанных амперометрическим детектором, может служить мерой антиоксидантной активности, т.е. амперометрический детектор регистрирует селективно только антиоксиданты. Не антиоксиданты он не определяет вообще. Наибольшую антиоксидантную активность имеют напитки мате и иван - чай. Приведены краткие сведения о других менее известных чаеподобных напитках: кудин, лапачо, тибетский чай, гречишный чай, курильский чай, конопляный чай, артишоковый чай, туарегский чай, пурпурный чай, гималайский чай и другие. Во многих странах имеются свои национальные чаеподобные напитки на основе лекарственных трав. Много напитков травяных и фруктовых есть в продаже. Нужно отметить, что в настоящие чаи добавляют разные другие лекарственные травы и фрукты: жасмин, бергамот и многие другие. Цель настоящего краткого обзора ознакомить читателей с опубликованными сведениями об этих напитках. Авторы надеются, что приведенные сведения будут полезны для многих людей. Они могут выбрать наиболее полезные чаеподобные напитки для личного потребления.