Электрохимический мультисенсорный экспресс-анализ алкалоидов в формате "электронный язык"

Аннотация

Предложен метод мультисенсорной инверсионной вольтамперометрии для выявления и идентификации макроколичества алкалоидов в исследуемой пробе. В отличие от существующих мультисенсорных систем, в которых применяется множество индикаторных электродов, в предложенном методе линейка сенсоров формируется на поверхности единичной планарной трехэлектродной системы при введении в состав фонового электролита ряда ионов переходных металлов, образующих комплексы с токсичными веществами пробы. Влияние каждого органического вещества на электрохимическое поведение мультисенсорной тест-системы различно, поэтому существует возможность использования в качестве тест-системы раствора электролита, в состав которого входит набор катионов различных металлов. Преимущество разработанного метода --- получение достоверных результатов при малой трудоемкости и высокой оперативности проведения анализа. С учетом специфики подлежащих обнаружению веществ проведена оптимизация состава электрохимической тест-системы, выявлены информативные параметры, характеризующие наличие алкалоидов в исследуемой пробе. Успешное применение предложенного метода в аналитических исследованиях обусловило его реализацию в формате "электронный язык". На основании результатов проведенных исследований предложен метод анализа, который с высокой достоверностью дает возможность обнаружить и идентифицировать алкалоиды как в лабораторных, так и во внелабораторных условиях

Просьба ссылаться на эту статью следующим образом:

Петренко Е.М., Семенова В.А. Электрохимический мультисенсорный экспресс-анализ алкалоидов в формате "электронный язык". Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Естественные науки, 2022, № 6 (105), с. 144--156. DOI: https://doi.org/10.18698/1812-3368-2022-6-144-156

Литература

[1] Симонов Е.А., Макаров В.Г. Использование методов капельного анализа для обнаружения наркотических средств во внелабораторных условиях. В кн.: Криминалистика: 21 век. М., ЭКЦ МВД РФ, 2001, с. 3.

[2] Chai X.-S., Dong C., Deng Y. In situ determination of bacterial growth by multiple headspace extraction gas chromatography. Anal. Chem., 2008, vol. 80, no. 20, pp. 7820--7825. DOI: https://doi.org/10.1021/ac801537x

[3] Коган В.Т., Антонов А.С., Лебедев Д.С. и др. Прямое масс-спектрометрическое определение метана и его летучих гомологов в воде. ЖТФ, 2013, т. 83, № 3, с. 132--139.

[4] Экман Р., Зильберинг Е., Вестман-Бринкмальм Э. и др. Масс-спектрометрия. М., Техносфера, 2013.

[5] Луковцев В.П., Доронин А.Н., Луковцева Н.В. и др. Идентификация алкалоидов методом инверсионной вольтамперометрии. Электрохимия, 2009, т. 45, № 7, с. 869--872.

[6] Будников Г.К. Определение следовых количеств веществ как проблема современной аналитической химии. Соросовский образовательный журнал, 2000, т. 6, № 3, с. 45--51.

[7] Доронин А.Н., Колесниченко И.И., Тихонова С.В. и др. Влияние папаверина на электроосаждение кадмия на стеклоуглеродном электроде, модифицированном ртутью. Электрохимия, 2012, т. 48, № 9, с. 1031--1034.

[8] Колесниченко И.И., Клюев А.Л., Ганшин В.М. и др. Экспресс-скрининг биологических объектов методом мультисенсорной инверсионной вольтамперометрии с распознанием образов. Физикохимия поверхности и защита материалов, 2014, т. 50, № 4, с. 440--444. DOI: https://doi.org/10.7868/S004418561404007X

[9] Singh S. Sensors --- an effective approach for the detection of explosives. J. Hazard. Mater., 2007, vol. 144, iss. 1-2, pp. 15--28. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2007.02.018

[10] Ганшин В.М., Фесенко А.В., Чебышев А.В. От обонятельных моделей к "электронному носу". Новые возможности параллельной аналитики. Специальная техника, 1999, № 1-2, с. 2--11.

[11] Власов Ю.Г., Легин А.В., Рудницкая А.М. Электронный язык --- система химических сенсоров для анализа водных сред. Российский химический журнал, 2008, т. 52, № 2, с. 101--112.

[12] Vlasov Yu.G., Ermolenko Yu.E., Legin A.V., et al. Chemical sensors and their systems. J. Anal. Chem., 2010, vol. 65, no. 9, pp. 880--898. DOI: https://doi.org/10.1134/S1061934810090029

[13] Raman B., Meier D.C., Evju J.K., et al. Designing and optimizing microsensor arrays for recognizing chemical hazards in complex environments. Sens. Actuators B Chem., 2009, vol. 137, iss. 2, pp. 617--629. DOI: https://doi.org/10.1016/j.snb.2008.11.053

[14] Feng L., Musto C.J., Kemling J.W., et al. A colorimetric sensor array for identification of toxic gases below permissible exposure limits. Chem. Commun., 2010, vol. 46, iss. 12, pp, 2037--2039. DOI: https://doi.org/10.1039/B926848K

[15] Шлефер Г.Л. Комплексообразование в растворах. М., Л., Химия, 1964.