Аннотация результатов, полученных в 2021 году
Синтезированы и охарактеризованы два типа люминесцирующих нанокластеров золота: стабилизированные аденозинтрифосфатом и стабилизированные глутатионом. Установлено влияние соотношения реагентов при синтезе на люминесцентные свойства нанокластеров. Предложен способ определения АТФ в диапазоне 1 – 5 мМ с использованием нанокластеров золота. На примере родамина 3B, флуоресцеина и хинина продемонстрирована возможность использования калибратора мониторов i1Pro2 в качестве альтернативы спектрофлуориметру для проведения люминесцентного анализа. Показана применимость разработанного способа для определения родамина 3В и флуоресцеина в водопроводной воде и хинина в газированном напитке и лекарственном препарате. Продемонстрирована возможность использования калибратора мониторов i1Pro2 для анализа сульфаниламидных препаратов после проведения люминесцентной реакции определяемого сульфаниламида с флуорескамином. Предложен способ получения композитов наночастиц серебра с целлюлозой для последующего использования в качестве детектирующих элементов в микрофлюидных аналитических системах (МФС), основанный на импрегнировании путем нанесения коллоидных растворов наночастиц и высушивания. Разработаны МФС на основе бумаги с использованием композитов наночастиц серебра с целлюлозой в качестве аналитической формы для определения флавоноидов. Выявлены основные факторы, влияющие на аналитические характеристики этих систем. Созданы мультисенсорные микрофлюидные системы, включающие один реагент для получения наноаналитической формы – наночастиц серебра, в сочетании с двумя классическими аналитическими реагентами для определения некоторых флавоноидов. В качестве классических реагентов на фенолы для МФС данного типа предложены хлорид железа(III) и тетрафтороборат 4-нитрофенилдиазония (4-НФД). В качестве реагента для получения наночастиц использовали нитрат серебра в сочетании со щелочью. На примере кверцетина и дигидрокверцетина выбраны условия определения и детально изучены аналитические возможности предлагаемых микрофлюидных аналитических систем для определения флавоноидов. Показано, что в случае детектирования методом спектроскопии диффузного отражения коэффициенты чувствительности одних и тех же реагентов и порядок их изменения оказываются разными для разных флавоноидов. Это может быть использовано для идентификации флавоноида по величине отклика при реакции с тем или иным реагентом при условии наличия в пробе только одного аналита. Оценены пределы обнаружения кверцетина и дигидрокверцетина. Наибольшими пределами обнаружения характеризуется FeCl3, а наименьшими – 4-НФД и AgNO3 + NaOH. Диапазон определяемых содержаний составляет в целом от 0,004 до 1,1 мг/мл. На основании этих данных сделан вывод, что МФС изученного типа пригодны для определения достаточно высоких концентраций флавоноидов. Обосновано, что помимо спектроскопии диффузного отражения, изменение окраски образцов может быть зарегистрировано и количественно измерено методом цифровой цветометрии с использованием смартфона. В качестве перспективного наноаналитического реагента для МФС предложены треугольные нанопластинки серебра (ТНП). Установлено, что их взаимодействие в водном растворе с флавоноидами в присутствии нитрата серебра сопровождается восстановлением металлического серебра на поверхности ТНП и их последующей агрегацией. Выбраны условия взаимодействия: концентрация ТНП, рН, время взаимодействия и концентрация Ag(I). Показано, что пределы обнаружения лежат на уровне 0,9 – 2,0 мкмоль/л. Изучены возможности магнитных композитов наночастиц оксида железа(II,III) со сверхсшитым полистиролом для магнитного сорбционного выделения и концентрирования амфениколов. Выбраны условия сорбции, рассчитаны основные физико-химические параметры сорбции и высказаны предположения о механизме сорбции амфениколов на магнитном композите. Показано, что магнитный композит можно использовать для группового концентрирования амфениколов со степенями извлечения 88-96%. Разработан многокомпонентный метод выделения и концентрирования ветеринарных препаратов из молока перед их определением методом высокоэффективной жидкостной хроматографии с масс-спектрометрическим детектированием. Всего исследовано 132 ветеринарных препарата, относящихся почти к 15 классам, включая сульфаниламиды, β-лактамы, тетрациклины, хинолоны, макролиды, нитрофураны, нитроимидазолы, амфениколы, линкозамиды, плевромутилины, макроциклические лактоны, хиноксалиновые антибиотики, бензимидазолы, антигельминтики, кокцидиостатики и некоторые другие. При оптимизации условий выделения аналитов на магнитном композите варьировали pH раствора, массу магнитного композита, концентрацию аналитов, природу и объем элюента. Степени выделения аналитов из молока составили 72-119%. При сочетании выделения ветеринарных препаратов на магнитном композите наночастиц оксида железа(II,III) со сверхсшитым полистиролом с высокоэффективной жидкостной хроматографией с масс-спектрометрическим детектированием были достигнуты пределы определения для всех соединений от 0,05 до 1 мкг/кг.

Аннотация результатов, полученных в 2022 году
Изучены кинетические особенности формирования нанокластеров золота при их двухстадийном синтезе из золотохлористоводородной кислоты с использованием гистидина в качестве восстановителя и глутатиона как дополнительного стабилизатора. Обе стадии синтеза характеризуются первым порядком по золоту, период полупревращения для первой стадии составляет 70 мин, для второй – 40 мин. Показана возможность использования полученных нанокластеров для люминесцентного определения тетрациклинов. Предложены условия люминесцентного определения сульфаметоксазола и сульфаметоксипиридазина с использованием калибратора мониторов: рН 4, содержание дериватизирующего агента (флуорескамина) – 200–500 мкМ, измерение интенсивности люминесценции необходимо проводить через 15–20 мин после смешения реагентов. Показано, что определению не мешают многие неорганические ионы и аминокислоты. Предложенный способ можно использовать при анализе пищевых продуктов, например мёда. Разработан способ экстракционно-люминесцентного определения сульфаниламидов, предложенный способ апробирован при анализе медицинского препарата «Стрептоцид» (ООО «Аромасинтез»). При использовании калибратора мониторов для регистрации сигнала возможно проведение определения без разделения фаз, что позволяет повысить экспрессность анализа. Предложена концепция сборных микрофлюидных систем на основе бумаги с наночастицами серебра, которая подразумевает конструирование МФС той или иной архитектуры из заранее приготовленных отдельных бумажных частей на адгезивной подложке. Показана возможность использования мини-спектрофотометра – калибратора мониторов для регистрации аналитического сигнала, возникающего на зоне детектирования МФС. Обоснованы способы твердофазно-спектрометрического определения пероксида водорода, ди(трет-бутил)пероксида и надуксусной кислоты с использованием МФС. В качестве реагентов, наносимых на зону детектирования, предложены наночастицы серебра сферической и тригонально-призматической морфологии. Выбраны условия проведения аналитической процедуры. Оценены аналитические характеристики твердофазно-спектроскопического определения пероксида водорода, надуксусной кислоты и ди(трет-бутил)пероксида с помощью разработанных МФС. Пределы обнаружения пероксидов составили 0.14–0.7 мкг для сферических наночастиц серебра и 0.2–0.8 мкг для треугольных нанопластинок. Разработанный способ определения пероксида водорода применен для анализа гидроперита, оксигента для волос и зубной пасты. Соответствие полученных результатов данным, заявленным производителями, и данным, полученным независимыми методами, свидетельствует о правильности разработанных методик. Выбраны условия получения бумажных зон МФС с нанореагентами методом импрегнирования из их коллоидных растворов и изучены методом спектроскопии диффузного отражения спектральные характеристики зон МФС и их изменения под действием цистеамина и цистеина. Изучено влияние некоторых факторов, таких как кислотность и время взаимодействия, на спектральный отклик системы и выбраны значения факторов, обеспечивающие наибольшее изменение спектральных характеристик. Пределы обнаружения тиосоединений составили 0.01–0.14 мкг для сферических наночастиц серебра, 0.01–0.02 мкг для треугольных нанопластинок и 0.02–0.03 мкг для наностержней золота, покрытых серебром. Разработанные способы определения цистеамина и цистеина применены для анализа лекарственных препаратов и продуктов питания. Изучена сорбция нитроимидазолов на нанокомпозитах наночастиц оксида железа(II,III) со сверхсшитым полистиролом в режиме дисперсионной твердофазной экстракции в зависимости от времени контакта фаз и рН раствора. Объяснены зависимости степеней извлечения нитроимидазолов от рН. Выбраны условия сорбции и десорбции нитроимидазолов в методе дисперсионной твердофазной экстракции с использованием магнитного нанокомпозита. Выбраны условия выделения нитроимидазолов методом эффервесцентной твердофазной экстракции при помощи шипучих таблеток, состоящих из нанокомпозита наночастиц оксида железа(II,III) со сверхсшитым полистиролом, лимонной кислоты и гидрокарбоната натрия. Показано, что наибольшие степени извлечения достигаются при мольном соотношении гидрокарбонат натрия : лимонная кислота 1:0.5 и массе таблетки 1.5 г, содержащей 20 мг магнитного нанокомпозита. Проведено сравнение сорбционных свойств магнитного нанокомпозита наночастиц оксида железа(II,III) со сверхсшитым полистиролом по отношению к нитроимидазолам при механическом перемешивании в режиме дисперсионной ТФЭ и при диспергировании сорбента углекислым газом в методе эффервесцентной твердофазной экстракции. Оценены аналитические характеристики определения нитроимидазолов методом ВЭЖХ-УФ без и после их сорбционного выделения из 25 мл водного раствора на магнитном композите в методе эффервесцентной твердофазной экстракции. Показано, что предложенный способ выделения можно использовать при определении нитроимидазолов в меде. Проведен обзор литературы (107 источников) по методам хроматографического определения метаболитов нитрофуранов в пищевых продуктах. Выявлены основные тенденции в пробоподготовке пищевых продуктов при определении в них метаболитов нитрофуранов и их хроматографическом анализе. Систематизированы данные по методам выделения метаболитов нитрофуранов из различных пищевых продуктов; колонкам, детекторам, подвижным и неподвижным фазам при хроматографическом анализе производных метаболитов нитрофуранов. Разработана методика ВЭЖХ-МС/МС определения метаболитов нитрофуранов (фуралтадона, фуразолидона, нитрофурантоина, нитрофуразона) и еще 31 ветеринарного препарата, относящихся к классам амфениколов, хинолонов, нитроимидазолов, в курином мясе после проведения ускоренного гидролиза для выделения метаболитов нитрофуранов и очистки гидролизатов методом твердофазной экстракции с использованием сверхсшитого полистирола. Методика апробирована при анализе лекарственных веществ в курином мясе, печени, сердце и желудках. Предложен подход к улучшению селективности хроматографического определения ветеринарных препаратов, сильно отличающихся по полярности, основанный на использовании двух последовательно соединенных хроматографических колонок (С18 и HILIC) и градиентного элюирования. Подход улучшает разрешение хроматографических пиков и перспективен для дальнейшего использования в сочетании с групповым концентрированием определяемых веществ на сверхсшитом полистироле.