Ионофоры с поверхностно-активными веществами и фосфорномолибденовой кислотой в потенциометрических сенсорах на синтетические пищевые красители и основные α-аминокислоты тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 02.00.02, кандидат наук Варыгина Ольга Владимировна

• Варыгина Ольга Владимировна
• кандидат наук
• 2021

Оглавление диссертации кандидат наук Варыгина Ольга Владимировна

СОКРАЩЕНИЯ И ОБОЗНАЧЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Ион-селективные электроды для определения а-аминокислот

1.2. Методы определения а-аминокислот (2010-2020 г.г.)

1.3. Определение синтетических пищевых красителей различными

методами

ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

2.1. Применяемые в работе посуда, реактивы и оборудование

2.2. Методики приготовления растворов, мембран и электродов

2.2.1. Методики получения ионных ассоциат

2.2.2. Методики приготовления растворов

2.2.3. Получение ПВХ-мембран

2.2.4. Изготовление электродов

ГЛАВА 3. ИОНОСЕЛЕКТИВНЫЕ ЭЛЕКТРОДЫ С КПАВ ДЛЯ

ОПРЕДЕЛЕНИЯ СИНТЕТИЧЕСКИХ ПИЩЕВЫХ КРАСИТЕЛЕЙ

3.1. Новые ионоселективные электроды с дифильными кПАВ для

определения СПК

3.1.1. Состояние дисперсных систем СПК-ЦП. Варьирование гидрофильно-липофильного баланса кПАВ - критерий подбора оптимального ПАВ-противоиона для ионообменника

3.1.2. Синтез и характеризация ионных ассоциатов красителей

3.1.3. Изучение образования ионных ассоциатов методом спектра мутности

3.1.4. Определение молярного соотношения компонентов в ионном ассоциате красителей с катионом цетилпиридиния

3.1.5. Изучение ионных ассоциатов методом потенциометрического титрования

3.1.6. Состав ионного ассоциата

3.1.7. Термогравиметрическое исследование СПК и ассоциатов

3.1.8. ИК- и ЯМР-спектроскопия

3.1.9. Сканирующая электронная микроскопия

3.2. Электроаналитические характеристики сенсоров

3.3. Применение электродов для определения СПК в объектах

ГЛАВА 4. ИОНОФОРЫ АЗОТСОДЕРЖАЩИХ СОЕДИНЕНИЙ С

ЛОКАЛИЗОВАННЫМ НА АТОМЕ АЗОТА ЗАРЯДОМ

4.1.1. Термогравиметрическое исследование электродноактивных соединений и мембран на их основе

4.1.2. Электроаналитические характеристики ион-селективных электродов на новокаин и лидокаин на основе ионофоров с тетрафенилборатом

4.1.3. Определение коэффициентов потенциометрической

селективности электродов

4.2.1. Электроаналитические характеристики ион-селективных электродов на новокаин и лидокаин на основе ионофоров с

фосфорномолибденовой кислотой

4.2.2. Определение новокаина в смеси с антибиотиками

4.2.3. Определение количества всасывания лидокаина от времени удерживания геля «Лидоксор» в ротовой полости

4.2.4. Определение лидокаина в смеси с антибиотиками

4.2.5 Электроаналитические характеристики ион-селективных электродов на витамин В6

ГЛАВА 5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ а-АМИНОКИСЛОТ С ПРИМЕНЕНИЕМ ИОНОСЕЛЕКТИВНЫХ ЭЛЕКТРОДОВ

5.1.1 Гетерополиоксимолибдатные анионы как потенциальные противоионы в ионофорах

5.1.2 Состояние гистидина, аргинина и лизина в водных растворах

5.1.3 Способы получения ассоциатов гистидина с ФМК и их свойства

5.1.4 Термогравиметрическое изучение гистидина, аргинина, лизина

и продуктов взаимодействия данных аминокислот с ФМК

5.1.5 Получение полимерных пластифицированных мембран для ион-селективных электродов на гистидин, лизин и аргинин

5.1.6 Электрохимические характеристики твердоконтактных электродов в растворах гистидина, лизина, аргинина

5.2 Другие подходы к определению основных а-аминокислот

5.2.1 Избирательное определение гистидина в смешанных растворах а-аминокислот

5.2.2 Определение аргинина в смешанных растворах 146 моноаминокарбоновых а-аминокислот

5.2.3 Хемометрический метод ПЛС в обработке титриметрических данных при определении лизина и аргинина в смешанных растворах

5.2.4. Применение электродов для определения аминокислот в объектах

Выводы 158 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

СОКРАЩЕНИЯ И ОБОЗНАЧЕНИЯ

AK - аминокислоты

аПАБ - анионное поверхностно-активное вещество

ГЛБ - гидрофильно-липофильный баланс

ДДС - додецилсульфат натрия

ДОС - диапазон определяемых содержаний

ИСЭ - ион-селективные электроды

к-ПАБ - катионное поверхностно-активное вещество

ПАБ - поверхностно-активное вещество

ПБХ - поливинилхлорид

ПЛС - метод проекций на латентные структуры

ПрО - предел обнаружения

рКа - константа диссоциации

СПK - синтетический пищевой краситель

СЭМ - сканирующая электронная микроскопия

ТФБ - тетрафенилборат натрия

ФMK - фосфорномолибденовая кислота

ЦПХ - цетилпиридиний хлорид

ЦТАБ - цетилтриметиламмония бромид

ЭАБ - электродно-активное вещество

Ala - аланин

Arg - аргинин

Cys - цистеин

Gly - глицин

His - гистидин

Ile - изолейцин

Ley - лейцин

Lid - лидокаин

Lys - лизин

Nov - новокаин

Phe - фенилаланин

Pro - пролин

Ser - серин

Thr - треонин

Try - триптофан

Tyr - тирозин

Val - валин

Sr - стандартное отклонение

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Ионофоры с поверхностно-активными веществами и фосфорномолибденовой кислотой в потенциометрических сенсорах на синтетические пищевые красители и основные α-аминокислоты»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. Современные технологии пищевой индустрии используют группу веществ, объединенную общим термином «пищевые добавки» для улучшения вкуса, текстуры, питательной ценности, сохранности, внешнего вида продуктов. К числу последних относят синтетические пищевые красители (СПК), получившие особенно широкое распространение в последние четыре десятилетия. К настоящему времени выявилась негативная сторона их применения: способность вызывать гиперактивность, приступы астмы и крапивницы у детей, опухоли щитовидной железы, хромосомные патологии и др. Возникла проблема потенциального токсикологического риска применения СПК при превышении докустимых концентраций и использовании запрещенных СПК. Другой тип пищевых добавок, повышающий питательную ценность продуктов, - а-аминокислоты (а-АК), играющие важную биохимическую роль в живых организмах и также широко применяемые в спортивном питании, фармацевтике, медицине, биотехнологиях. Содержание вышеуказанных пищевых добавок нормируется и контролируется высокоинформативными аналитическими методами: ВЭЖХ, капиллярным электрофорезом и др. Однако эти дорогостоящие, требующие сложной пробоподготовки и высокой квалификации оператора методы, не пригодны для массовых скрининговых обследований пищевых продуктов. Существует настоятельная потребность в разработке селективного, недорогого, экспрессного диагностического инструмента, пригодного для скрининговой оценки содержания СПК, а-АК в продуктах питания. Потенциометрические ионоселективные электроды (ИСЭ) с пластифицированными мембранами являются удачным решением поставленной задачи. Такие электроды просты в изготовлении и использовании, имеют обновляемую поверхность, низкое омическое сопротивление, широкий диапазон определяемых концентраций, они химически инертны. Систематических исследований по созданию ИСЭ на пищевые красители

ранее не проводилось. Отсутствуют также данные по ИСЭ на основные а-АК с ионообменниками, построенными по типу ионных ассоциатов.

Цель исследования: разработать мембранные селективные электроды на основе ионофоров с дифильными и гидрофобными компонентами, чувствительные к синтетическим пищевым красителям, местным анестетикам и основным а-АК. Задачи исследования:

1. Найти оптимальные условия получения ионообменников сульфированных СПК с ионами катионных ПАВ (кПАВ) и охарактеризовать их физико-химические свойства.

2. Разработать способ получения пластифицированных мембран с полученными ионофорами, создать ионоселективные электроды на СПК и оценить их электроаналитические характеристики.

3. Дать сравнительную характеристику свойств ионоселективных электродов на СПК с различным способом нанесения мембраны (метод «наклеенной пленки» и метод «многослойного покрытия»).

4. На примере протонируемых азотсодержащих соединений (местные анестетики) оценить изменения электроаналитических характеристик ИСЭ при замене в ионообменнике тетрафенилборат-иона (ТФБ) на более гидрофобный фосфоромолибдат (ФМК).

5. Выявить оптимальные условия получения труднорастворимых ионообменников основных а-аминокислот с ФМК, оценить их физико-химические характеристики.

6. Получить пластифицированные мембраны и ионоселективные электроды на основные а-аминокислоты с ионообменниками на основе ФМК и оценить их электроаналитические характеристики.

7. Применить разработанные ионоселективные электроды для определения СПК в пищевых продуктах.

8. Рассмотреть другие возможности экспрессного определения основных а-аминокислот.

Объекты и методы исследования. Объектами исследования явились 5 сульфированных синтетических пищевых красителей, разрешенных к применению

и выбранных по принципу наиболее частого применения в пищевых технологиях стран РФ, ЕС, США (табл.1).

Таблица 1. Исследуемые синтетические пищевые красители

№ Код красителя Название Формула Хмакс, нм

рН1 рН12

1 Е102 5-Окси-1-(п-сульфофенил)-4-[(п-сульфофенил)-азо] -пиразол-3 карбоновой кислоты тринатриевая соль (Тартразин) 430 403

2 Е110 5-гидрокси-5-(4'-сульфонатофеншазо)-2-нафталин-сульфонат динатрия (Желтый солнечный закат) 479 479

3 Е124 2-гидрокси-1 -(4'-сульфонато-1 '- нафтилазо)-5,8-нафталиндисульфонат тринатрия (Понсо 4R) "И" 498 508

4 Е129 5-гидрокси-5-(2'-метокси-5'-метил-4' сульфонато-фенилазо)-2-нафталинсульфонат динатрия (Красный очаровательный АС) 502 505

5 Е133 динатрий-3(К-этил-Ы-(4-((4-(К-этил-Ы-(3 -сульфонатобензил)-амино)фенил)(2-сульфонато-фенил)метилен)-2,5 -цикло-гексадиен-1 -илиден) аммониометил)-бензосульфонат (Синий блестящий FCF) 555 555

В работе применялись жидкостные и твердоконтактные электроды с пластифицированными поливинилхлоридными (ПВХ) мембранами в обычном исполнении. Электрохимические и аналитические свойства ионоселективных мембран изучали методом ЭДС с использованием элементов с переносом. Методы исследования. Прямая потенциометрия и потенциометрическое титрование; спектроскопические методы (молекулярная ИК, ЯМР !Н) и электронная (спектрофотометрия) спектроскопия; методы спектра мутности и сканирующей электронной микроскопии; хемометрический метод в варианте ПЛС.

Таблица 2. Названия и формулы основных веществ, использованных в работе.

Сульфированные СПК Дифильные вещества Катионы ПАВ

Название Противоионы

Е102 Е110 Е124 Е129 Е133 Цетилпиридиний хлорид (ЦПХ) Цетилтриметиламмоний бромид (ЦТАБ) Децилтриметиламмоний бромид Додецилтриметиламмоний бромид Тетрадецилтриметиламмоний бромид [С1бНзз^5Н5]+ [С1бНзз^СНз)з]+ [СюН2^(СНз)з]+ [С12Н25^СНз)з]+ [Cl4H29N(CHз)з]+

Азотосодержащие протонируемые соединения Гидрофобные вещества

Название Противоионы - Анионы

Новокаин Лидокаин ^снз Тетрафенилборат натрия Фосфорномолибденовая кислота [В(СбН5)4]- [ 9 I [Р(МО12О40)]з-

Основные а-аминокислоты Фосфорномолибденовая кислота [P(MOl2O40)]3-

Лизин Гистидин Аргинин

Научная новизна

Установлено наличие трех разных дисперсных состояний в системе СПК-кПАВ в зависимости от соотношения компонентов и исходных концентраций веществ. Дано объяснение эффекта растворимости ассоциатов СПК с кПАВ в небольших избытках однородных кПАВ (до ККМ) с позиций образования субстехиометрических соединений и выявлены оптимальные условия синтеза труднорастворимых ионообменников СПК с кПАВ. Показана зависимость растворимости ионообменников от гидрофильно-липофильного баланса (ГЛБ) кПАВ. Синтезировано 5 новых ионообменников на основе красителей Е102, Е110, Е124, Е129, Е133 с катионами цетилпиридиния, изучен их состав, термическая устойчивость, растворимость, морфология. Методами ИК- и ЯМР-спектроскопии установлена их принадлежность к ионным ассоциатам с участием электростатических и гидрофобных взаимодействий.

Разработаны твердоконтактные сенсоры, чувствительные к СПК, с использованием двух способов нанесения мембраны: покрытой проволоки и наклеенной пленки, дана сравнительная характеристика их электроаналитических и эксплуатационных свойств.

На примерах новокаина и лидокаина показано, что замена противоиона (ТФБ) в ионообменнике на более гидрофобный (ФМК) в соединениях, содержащих протонируемый атом азота (многие лекарственные препараты) приводит к расширению диапазона определяемых содержаний и снижению их нижнего предела обнаружения.

Получены ионообменники основных а-аминокислот с ФМК, изучены их физико-химические характеристики. На их основе созданы ИСЭ, чувствительные к гистидину, лизину, аргинину, оценены их электроаналитические параметры.

Разработана методология экспрессного рН-титриметрического определения основных а-АК в водных средах и смешанных растворах с моноаминокарбоновыми а-аминокислотами, основанная на специфике процессов протолиза основных а-аминокислот.

Показана возможность применения хемометрического алгоритма (на примере ПЛС) для обработки титриметрических данных с целью раздельного определения а-аминокислот с близкими значениями рК. Практическая значимость

Предложен общий подход к синтезу труднорастворимых ионообменников сульфированных СПК и катионных ПАВ. Изготовлены и апробированы на девяти пищевых объектах новые электроды для ионометрического определения красителей Е102, Е133, Е129, Е110, Е124 в газированных и энергетических напитках, мармеладе, пасхальном наборе, жевательном драже и др. Погрешность определения не превышает 5%.

Предложены ИСЭ для определения новокаина и лидокаина в иньекционных растворах и смесях с антибиотиками.

Разработаны методики рН-потенциометрического определения гистидина в смесях с «нейтральными» аминокислотами (пролином, глицином, серином), аргинина в смесях с аланином, валином, глицином, изолейцином, лейцином, пролином, серином. Погрешность определения составляет 2-5%. Методики отличаются экспрессностью, универсальностью, простотой пробоподготовки, экономичностью.

На защиту автор выносит:

1. Синтез ионообменников в системах: синтетический пищевой краситель-кПАВ для создания ионселективных электродов на СПК. Результаты исследования полученных ионофоров методами термогравиметрии, спектрофотометрии, ИК-, ЯМР !Н-спектроскопии, сканирующей электронной микроскопии.

2. Электроаналитические характеристики ионселективных электродов на протонируемые азотсодержащие соединения (на примере местных анестетиков) с ионообменниками, содержащими ТФБ и ФМК-анионы.

3. Новый тип ионообменников для ионселективных электродов на основные а-аминокислоты с ФМК-анионом.

4. Методологию рН-титриметрического экспресс-определения основных а-аминокислот в смешанных растворах «нейтральных» а- аминокислот и результаты

применения хемометрического алгоритма ПЛС для раздельного определения лизина и аргинина.

5. Результаты применения разработанных ИСЭ в анализе реальных объектов (продуктах питания, лекарственных формах, смесях аминокислот).

Апробация работы. Основные результаты работы доложены на Всероссийской конференции молодых учёных, аспирантов и студентов с международным участием «Химия биологически активных веществ» (Саратов, 2012); VIII, IX Всероссийских конференциях по электрохимическим методам анализа с международным участием «ЭМА - 2012», «ЭМА - 2016» (Уфа, 2012, Екатеринбург (Леневка), 2016); XIX международной научно-практической конференции «Современные проблемы гуманитарных и естественных наук» (Москва, 2014); II Международной конференция молодых ученых "Young Scholars Research in the Humanities" (Саратов, 2015); XI, XII, XIII Всероссийских интерактивных (с международным участием) конференциях молодых ученых «Современные проблемы теоретической и экспериментальной химии» (Саратов, 2016, 2017, 2018); Третьем съезде аналитиков России (Москва, 2017); V Всероссийском симпозиуме с международном участием «Разделение и концентрирование в аналитической химии и радиохимии» (Краснодар, 2018).

Публикации. Опубликовано 25 работ, из них 17 публикаций по теме диссертации, в том числе 8 статей в журналах, рекомендованных ВАК, 4 в сборниках статей, 5 тезисов докладов.

Личный вклад автора состоял в постановке цели и задач, выполнении основных экспериментальных работ по важнейшим направлениям исследования, обобщении и анализе результатов, полученных лично автором и совместно с соавторами публикаций.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 177 страницах компьютерной верстки, включая введение, 5 глав, выводы, список цитируемой литературы, содержащий 133 источника, список сокращений. В работе содержится 32 таблицы и 59 рисунков.

В первой главе обобщена и проанализирована литература за последние десять лет по определению СПК и а-аминокислот. Рассмотрены тенденции изменения направлений исследований. Во второй главе представлены объекты исследования, методики получения ионообменников, пластифицированных мембран, ион-селективных электродов, аппаратура, реагенты. Третья глава посвящена изучению процессов, происходящих в дисперсных системах СПК-кПАВ. Установлено наличие трех состояний системы в зависимости от исходных концентраций, стехиометрических соотношений компонентов, времени агрегации твердой фазы. Доказано образование субстехиометрических соединений, обусловливающих растворение твердой фазы и установлена связь эффективности действия кПАВ с величиной их ГЛБ. Методами ИК- и ЯМР спектроскопии доказано наличие электростатических взаимодействий в полученных ионообменниках. В четвертой главе рассмотрена специфика образования ионообменников протонируемых азотсодержащих соединений с гидрофобными ТФБ и ФМК-противоионами. Получены электроды на новокаин, лидокаин, оценены их электрохимические и эксплуатационные характеристики, выявлено влияние гидрофобных факторов. В пятой главе приведены результаты изучения физико-химических свойств новых ионообменников для основных а-аминокислот с ФМК-анионом. Рассмотрены электроаналитические свойства ИСЭ на лизин, гистидин, аргинин. Приведены данные титриметрического, экспрессного определения основных а-аминокислот, раздельное определение лизина и аргинина с применением хемометрического алгоритма ПЛС.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 1.1. Ион-селективные электроды для определения а-аминокислот

Под химическим сенсором обычно понимают устройство, избирательно реагирующее на соответствующий аналит путем химической реакции. Каждый химический сенсор включает в себя чувствительный элемент, в котором происходит химическая реакция и результатом которой является аналитический сигнал (изменение электродного потенциала, оптической плотности, рН и др.), а также преобразователь химической энергии, "откликающийся" на этот сигнал и преобразующий его величину в данные о количестве определяемого аналита. По типу преобразователя все химические сенсоры подразделяют на электрохимические (потенциометрические, вольтамперометрические,

полупроводниковые), оптические, масс-чувствительные и колориметрические [1].

В данном разделе рассмотрены потенциометрические сенсоры для определения ряда а-аминокислот. Преимущества потенциометрических сенсоров, применяемых в анализе пищевых продуктов, технологических сред, физиологических жидкостей, природных объектов связаны с их избирательностью, широким диапазоном определяемых концентраций, экспрессностью определений и простотой аппаратурного оформления [2].

Проблема разработки сенсоров для определения различных биологически активных веществ, в том числе а-аминокислот, остается актуальной. Трудность определения в водных растворах связана с амфотерными свойствами, вследствие чего концентрации их ионных и цвиттерионных форм зависит как от величины рН раствора, так и от присутствия других электролитов.

В таблице 1.1 обобщены сведения о типах сенсоров, применяемых для определения а-аминокислот.

Таблица 1.1 Сенсоры на а-аминокислоты

№ п/п Тип сенсора Основные реакции и принцип действия, некоторые параметры Определяемая аминокислота Литерату ра

1 2 з 4 5

1 Модифицированные стеклянные обратимые по катиону (однозарядному) электроды с нанесенным тонким слоем фермента Фермент катализирует разложение а-аминокислоты 2RCHNHз+COO-+O2 каталаза> 2RCOCOO-+ КН4+ L и D аминокислоты (пролин, аланин, метионин, фенилаланин, лизин, лейцин и др.) [з-7, 9, 12,1з]

2 Золотой электрод, покрытый самоорганизованным монослоем (6-меркапто-6-дезокси)-в-циклодектрина Полость циклодекстина связывает отрицательно заряженный L-цистеин. Диапазон линейности 1.0х10-7-1.0х10-4моль/л L-цистеин [8]

з Электрод, модифицированный селективным молекурярно импринтированным полимером Молекулярно импрентированный полимер в составе поливинилхлоридной мембраны обеспечивает селективность к фенилаланину. Диапазон линейности 1 х 10~8 - 1 х 10-4 моль/л фенилаланин [10]

4 ПД-сенсоры на основе №йоп перфторсульфоновой катионообменной мембраныи гибридных материалов на основе мембраны №йопс добавками наночастиц Регистрация потенциала Доннана Диапазон линейности 1.0 х 10-4 - 1.0 х 10-1 моль/л Аминокислоты с несколькими азотсодержащими группами [11]

1 2 3 4 5

5 Электродно-активные вещества: Энантиомерная селективность к Метионин, аланин, [14-16]

монесин, фталоцианины, гидрохлоридам сложных эфиров пролин, валин

каликсарены и др. а-аминокислот.

6 ПД-сенсоры с мембраной, содержащей ионообменный полимер Регистрация потенциала Доннана Триптофан, аланин, валин, метионин, пролин, лизин [17-20]

7 ПД-сенсоры на основе гибридной ионообменной мебраны MF-4SK, содержащей наночастицы и поверхностью, модифицированной сульфоновыми группами Регистрация потенциала Доннана. Модификация мембраны приводит к увеличению ионной проводимости. Гистидин [21]

8 ПД-сенсоры на основе гибридной ионообменной мебраны MF-4SK и Nafion, содержащей наночастицы ZrO2 Регистрация потенциала Доннана. Изменяя концентрацию наночастиц можно варьировать селективность к определяемым аминокислотам. Глицин, аланин, лейцин [22]

9 Хиральные аминокислотные Комплексообразование хиральной Разные а- [23,24]

электроды для определения L- и D- фазы полимера с привитым аминокислоты

аминокислот оптически активным комплексом Си (II) с L-пролином для разделения энантиомеров аминокислот

10 Перекрестно-чувствительные ПД-сенсоры Использованы гибридные материалы: перфторированные сульфокатионитные мембраны №йоп и МФ-4СК с наночастицами диоксидов циркония, кремния. Глицин, аланин, лейцин, лизин, цистеин [25-29]

1 2 з 4 5

11 Потенциометрическая мультисенсорная система Массив сенсоров: перекрестно-чувствительный сенсор, набор ионселективных электродов. Аналитический сигнал - потенциал Доннана Лизин (в присутствии К+, Ш+) [з0]

12 Потенциометрические перекрестно-чувствительные сенсоры на основе перфторированных сульфокатионообменных мембран Потенциал Доннана в щелочных растворах серосодержащей аминокислоты Совместное определение цвиттерионов аминокислот, К+ в щелочных средах [з1]

1з ПД-сенсоры на основе мембран №йоп с наночастицами диоксида циркония Направленное изменение параметров ПД-сенсоров с помощью термообработки и механической деформации мнмбран Аминокислоты с несколькими азотсодержащими группами [з2]

14 ПД-сенсоры на основе гибридных мембран МФ-4СК с наночастицами оксида кремния и гидрофобной поверхностью Направленное изменение ионной проводимости, диффузионной проницаемости, стабильности отклика и чувствительности ПД-сенсоров Катионы фенилаланина, валина, метионина [зз]

15 Автоматизация хронопотенциометрических измерений отклика массива ПД-сенсоров Предложен новый программно -аппаратный комплекс Катионы лизина в растворах солей Mg2+, ш+, к+ [з4]

1 2 3 4 5

16 Потенциометрические датчики на Оценена возможность Определение [35]

основе перфторированных одновременного определения анионов

мембран с наночастицами анионов аминокислот и К+ при рН 4- аспарагиновой,

кремнезема, модифицированных 9 в концентрации от 1,0 10-4 до глутаминовой

протоно-акцепторными группами 1,0■ 10-2 м. Погрешность < 14%. аминокислот, К+

17 Новые потенциометрические ПД- Выбраны оптимальные мембранные Лизин в прис. К+, [36,37]

сенсоры для определения композиции для массивов кросс- №+, местных

аминокислот, витаминов и чувствительных датчиков, новый анестетиков,

лекарственных веществ в водных сенсор включен в массив тиамин, новокаин,

растворах мультисенсорных систем для определения гидрохлоридов АК, анестетиков, К+, N+. Погрешн. 10%. лидокаин,

18 Потенциометрические Получены перекрестно- Определение [38,39]

перекрестночувствительные ПД- чувствительные сенсоры для глицина, аланиа,

сенсоры на основе гибридных создания мультисенсорной системы, лейцина, К+

мембран с 7Ю2 хемометрическая обработка данных.

19 Ионоселективные электроды Предложен многомерный подход к определению Gly-Ala, Pro-Gly, Ala- Ala и Val-Gly-Gly, учтено распознавание аналитов, различные мембраны датчиков, многорежимный подход приводит к снижению ошибок классификации с применением алгоритма в ПЛС, лучшей специфики распознавания. Составлен ПЛС-график аналитов. Глутаминовая кислота, аланин, серин, аргинин, аспарагиновая кислота [40]

Принцип построения ионоселективных электродов для определения а-аминокислот стал активно обсуждаться в литературе в 70-х годах прошлого столетия. Селективные к а-аминокислотам электроды разрабатывались на основе стеклянных, обратимых по катионам электродов чувствительных к однозарядным катионам, путем нанесения на них тонкого слоя фермента [2]. При этом соответствующие ферменты (оксидаза, аспарагиназа, глутаминаза и т.д.) катализируют разложение аминокислот с образованием, например КИ4+ [табл.1.1, № 1]. Образовавшиеся ионы аммония определяются электродом, потенциал которого пропорционален активности ионов КЙ4+ в ферментном слое, следовательно, концентрации аминокислоты в пробе. Это были первые примеры «биосенсоров», поскольку в них использовались биохимические процессы, которые включали катализируемые ферментами реакции с аналитом для получения продуктов, регистрируемых модифицированными стеклянными электродами, обратимыми по однозарядному катиону [з-6]. В этих работах обсуждалась техника иммобилизации ферментов, возможность определения L- и D-аминокислот. Описан ряд и других ферментных электродов на а-аминокислоты на базе модифицированных коммерческих ионселективных электродов (аммоний-селективного [7], иодидного [9], CO2-селективного [12], 02-селективного [1з]. Можно заключить, что рассмотренные ферментные электроды не получили широкого применения на практике и не легли в основу стандартов вследствие малой доступности ферментов и высокой стоимости электродов, малого времени их стабильной работы, в ряде случаев низкой чувствительности и селективности.

Новым направлением в создании сенсоров на а-аминокислоты явилось установление в 90-х годах ХХ в. того факта, что ациклический природный антибиотик полиэфирного типа монесин, который содержит центры хиральности, в мембранах ионселективных электродов обладает энантиомерной селективностью к оптически активным катионам - гидрохлоридам сложных эфиров аминокислот [14-16]. В результате началось более широкое исследование открытоцепочечных ионофоров - подандов, вследствии чего были открыты поданды с высокоосновными концевыми группами (фосфиноксидными) как

активные компоненты мембран ИСЭ на эфиры а-аминокислот. Впоследствии в качестве активных компонентов пластифицированных мембран ИСЭ нашли применение новые макроциклические соединения с большими чашеобразными полостями - каликс [п] арены. Взаимодействие в таких системах происходит по типу «гость - хозяин». Их применяют в мембранах ионоселективных электродах на гидрохлориды эфиров аминокислот.

Так в работе [16] описан макрогетероциклический лиганд бензо-15-краун-5 в составе поливинилхлоридной матрицы как электродноактивное вещество на метиловый эфир L-триптофана в интервале концентраций 1 М - 0,0001 М в присутствии метиловых эфиров других ^-аминокислот (аланина, валина, метионина, пролина). Электрод использован для селективного определения триптофана в различных биопробах. Отмечается также, что применение хиральных краун-эфиров в мембране позволяет измерить концентрации L- и D-энантиомеров метиловых эфиров аминокислот.

К новому типу сенсоров следует отнести сенсор, основанный на регистрации потенциала Доннана на границе ионообменный полимер/исследуемый раствор [17, 19]. В работах показано, что наномодификация поверхности перфторированного сульфокатионитового полимера, применяемого при изготовлении ИСЭ, существенно увеличивает чувствительность сенсора, который применен для определения лизина в водных растворах в присутствии нейтральных аминокислот и предложен в качестве перекрестно чувствительного сенсора в массиве мультисенсорных систем для определения лизина в технологических растворах [20].

Хиральные аминокислотные электроды разработаны для определения D-аланина [2з]. В работе [24] описан амперометрический биосенсор для быстрого определения L- и D-аминокислот.

Как следует из вышеприведенных данных до последних десятилетий минувшего столетия при исследовании потенциометрических мембранных сенсоров основные усилия были направлены на формирование более селективных датчиков, способных избирательно определять концентрацию одного из аналитов

в многокомпонентных системах. Материалом для таких сенсоров являлись различные ионоселективные мембраны, обеспечивающие чувствительность к конкретному иону, но не являющиеся специфическими для данного типа ионов.

В конце ХХ-века сформировалось новое направление в создании потенциометрических сенсоров - мультисенсорные потенциометрические системы. В 1990 г. был создан сенсор вкуса на основе липидных мембран, в 1995 г. для мультисенсорных систем с набором низкоселективных потенциометрических сенсоров с перекрестной чувствительностью и использованием математических методов распознавания образов с целью качественного и количественного анализа многокомпонентных растворов различной природы был введен термин "электронный язык".

Преимуществом мультисенсорных потенциометрических систем, помимо учета влияния мешающих ионов на отклик сенсора, является, прежде всего, тот факт, что все параметры сенсоров определяются непосредственно в реальных многокомпонентных растворах. Уже в первых работах по применению массивов сенсоров было показано, что использование методов многомерной обработки данных для откликов сенсоров позволяет компенсировать недостаточную селективность ИСЭ и проводить определение ионов в многокомпонентных растворах. Помимо компенсации недостаточной селективности сенсоров, использование массивов сенсоров с перекрестной чувствительностью, т.е. с чувствительностью каждого сенсора ко всем (или некоторым) ионам в растворе, позволяет значительно понизить предел обнаружения и погрешности определения ионов. Возможность проводить потенциометрические измерения, измеряя разности потенциалов между всеми парами сенсоров в массиве, является одним из преимуществ мультисенсорных систем. Общими требованиями к характеристикам сенсоров в мультисенсорных системах является высокая перекрестная чувствительность в многокомпонентных средах и воспроизводимые аналитические характеристики. Отклик перекрестно чувствительного потенциометрического сенсора в многокомпонентном растворе содержит информацию о различных присутствующих компонентах. Для извлечения этой

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Варыгина Ольга Владимировна, 2021 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Катралл Р.В. Химические сенсоры / пер. с англ. М.: Научный мир, 2000. 143 с.

2. Байулеску Г., Кошофрец В. Применение ион-селективных мембранных электродов в органическом анализе Москва: Мир, 1980. 231 с.

3. Guilbault G.G., Hrabankova E. An Electrod for determination of Amino Acids / Anal.Chem. 1970. № 42. Р. 1779.

4. Guilbault G.G., Hrabankova E. An L-amino acid electrode // Anal. Lett. 1970. № 3. Р. 53.

5. Guilbault G.G., Hrabankova E. New enzyme electrode probes for d-amino acids and asparagine // Anal.Chem. Acta. 1971. № 56. Р. 285.

6. Guilbault G.G., Shu F.R An electrode for the determination of glutamine // Anal.Chem. 1971. № 56. Р. 333.

7. Guilbault G.G., Nagy G. Enzyme electrodes for the determination of 1 -phenylalanine // Anal. Lett. 1973. № 6. Р. 301.

8. Peng, Y., Wang, Y., Yu, X. et al. Rapid and Sensitive Detection of L-Cysteine Based on Mono(6-mercapto-6-deoxy)-ß-cyclodextrin Modified Gold Electrode // Chemical Journal of Chinese Universities. 2020. 41(2), Р. 268-276

9. Guilbault G.G., Shu F.R Enzyme Electrodes Based on the Use of a Carbon Dioxide Sensor. Urea and L-Tyrosine Electrodes // Anal.Chem. 1972. № 44. Р. 2161.

10.Bangaleh, Z., Sadeghi, H.B., Ebrahimi, S.A., Najafizadeh, P.A new potentiometric sensor for determination and screening phenylalanine in blood serum based on molecularly imprinted polymer // Iranian Journal of Pharmaceutical Research. 2019. 18(1), Р. 61-71.

11.Safronova, E.Y., Parshina, A.V., Ryzhkova, E.A. et al. Donnan-Potential Sensors Based on Zirconia-Modified Nafion Membranes Treated under Different Conditions for the Determination of Amino Acids with Several

Nitrogen-Containing Groups // Petroleum Chemistry. 2017. 57(13), Р. 12501257.

12.Calvot C., Bejonneau A.-M., Gell G., Thomas D., Magnetic enzyme membranes as active elements of electrochemical sensors. specific amino acid enzyme electrodes // FEBS Lett. 1975. №59. P.258.

13.Nanjo M., Guilbault G.G. Enzyme electrode for L-amino acids and glucose // Anal.Chem. Acta. 1973. № 73. Р. 367.

14.Шведене Н.В. Селективные электроды на органические ионы // Соросовский образовательный журнал. 2004. Т. 8. № 2. С. 37-43.

15.Leyzerovich N.N., Shvedene N.V., Blikova Yu.N. Comparative study of metall-phtalocyanates as active component in sal-selective electrodes // Electroanalysis. 2001. Vol. 13. № 3. Р. 246-252.

16.Титова Н.Ю. Потенциометрический биосенсор для анализа содержания метилового эфира ¿-триптофана // Аналитические приборы: Тез.докл. 3 Всерос. конф. СПб. 2008. С. 115.

17.Агупова М.В., Паршина А.В., Бобрешова О.В., Кулинцов П.И. Новый способ определения доннановского потенциала в электромембранных процессах // Сорбционные и хроматографические процессы. 2008. Т. 8, вып. 2. С. 241-245.

18.Бобрешова О.В. Новые потенциометрические сенсоры для определения аминокислот, витаминов и лекарственных веществ в водных растворах // Аналитическая химия - новые методы и возможности: Материалы Съезда аналитиков России, 26-30 апреля 2010 г. М., Изд-во ГЕОХИ РАН. 2010. С. 45-46.

19.Агупова М.В., Паршина А.В., Бобрешова О.В. Потенциометрическое определение лизина моногидрохлорида в индивидуальных и смешанных водных растворах // Аналитическая химия - новые методы и возможности: Материалы Съезда аналитиков России, 26-30 апреля 2010 г. М., Изд-во ГЕОХИ РАН. 2010. С. 22.

20.Бобрешова О.В., Паршина А.В., Тимофеев С.В., Полуместная К.А. Потенциометрический измерительный комплекс для определения органических электролитов в водных растворах, содержащих хлориды калия и натрия: Пат 87260 РФ. № 2009115481; заявл. 23.04.2009; опубл. 27.09.2009; бюл. №27.

21.Safronova, E.Y., Parshina, A.V., Yankina, K.Y. et al. Hybrid materials based on MF-4SK membranes and hydrated silica and zirconia with sulfonic acid-functionalized surface: transport properties and characteristics of DP-sensors in amino acid solutions with varying pH // Petroleum Chemistry. 2017. 57(4), Р. 327-333

22.Bobreshova, O.V., Parshina, A.V., Safronova, E.Y., Titova, T.S., Yaroslavtsev, A.B.Potentiometric determination of glycine, alanine, and leucine anions and potassium cations in alkaline solutions using zirconia-modified nafion and MF-4SC membranes // Petroleum Chemistry. 2015. 55(5), Р. 367-372

23.Jia-Xie Z., Jin-Rui X. Chiral amino-acid electrode for the determination of D-alanine // Chem. J. Chin. Univ. 1999. Vol. 20, № 20. Р. 109-113.

24.Sarkar P., Tothill I.E., Setford S.J. Screen-printed amperometric biosensors for the rapid measurement of L- and D-amino acids // Analyst. 1999. Vol. 124, № 6. Р. 865-870.

25.Титова Т.С., Паршина А.В., Бобрешова О.В. Определение глицина, альфа, бета-аланина, лейцина в кислых и щелочныхводных растворах с использованием ПД-сенсоров // Материалы VI Всероссийской конференции «ФАГРАН - 2012». Воронеж. 2012. С. 472-474.

26.Паршина А.В., Титова Т.С., Сафронова Е.Ю., Бобрешова О.В., Ярославцев А.Б. Определение глицина, аланина и лейцина приразличных рН раствора с помощью ПД-сенсоров на основе гибридных мембран // Журн. аналит. химии. 2016. Т. 71. № 3. С. 272281.

27.Титова Т.С., Паршина А.В., Бобрешова О.В. Потенциометрические мультисенсорные системы для определения глицина, аланина, лейцина в кислых растворах. // Материалы IV международной конференции. «Сорбенты как фактор качества жизни и здоровья». Белгород, 2012. С. 383-384.

28.Bobreshova O.V., Parshina A.V., Polumestnaya K.A., Safronova E.Y., Yankina K.Y., Yaroslavtsev A.B. Sensors based on zirconia-modified perfluorinated sulfonic acid membranes sensitive to organic anions in multiionic aqueous solutions // Petroleum Chemistry. 2012. V. 52. № 7. P. 499.

29.Бобрешова О.В., Паршина А.В., Янкина К.Ю., Сафронова Е.Ю., Ярославцев А.Б. Гибридные перфторированные сульфосодержащие мембраны с наночастицами оксида циркония (IV) -электродноактивный материал потенциометрических сенсоров // Рос.нанотехнологии. 2013. Т. 8. № 11-12. С. 58.

30.Бобрешова О. В., Паршина А. В., Рыжкова Е. А. Потенциометрическая мультисенсорная система для определения лизина в водных растворах с хлоридами калия и натрия // Журн. аналит. химии. 2010. Т 65, № 8. С. 885-891.

31.Паршина А. В., Сафронова Е. Ю., Титова Т. С., Сафронов Д. В., Лысова А. А., Бобрешова О. В., Ярославцевa А. Б. Потенциометрические перекрестно-чувствительные сенсоры на основе перфторированных мембран, обработанных при различной относительной влажности, для совместного определения катионов и анионов в щелочных растворах аминокислот // Электрохимия. 2017. Т 53, № 11. С. 1464-1470.

32.Сафронова Е. Ю., Паршина А.В., Рыжкова Е. А., Сафронов Д. В., Бобрешова О. В., Ярославцевa А. Б. ПД-сенсоры для определения аминокислот с несколькими азотсодержащими группами на основе мембран NAFION с оксидом циркония, обработанных в различных

условиях // Мембраны и мембранные технологии. 2017. Т 7. № 6. С. 432-440.

33.Паршина А. В., Сафронова Е. Ю., Титова Т. С., Бобрешова О. В. Прихно И.А., Ярославцевa А. Б. ПД-сенсоры на основе мембран мф-4ск и оксида кремния с гидрофобной поверхностью для определения катионов фенилаланина, валина и метионина // Журн. общ. химии. 2016. Т. 86. Вып. 6. С. 1035-1045.

34.Бобрешова О.В., Паршина А.В., Рыжкова Е.А. Использование программно-аппаратного комплекса для определения ионов лизина, калия, натрия и магния в водных растворах // Сорбционные и хроматографические процессы. 2014. Т. 14. Вып. 1. С. 86-95.

35.Safronova E., Parshina A., Kolganova T., Bobreshova O., Pourcelly G., Yaroslavtsev A. Potentiometric sensors arrays based on perfluorinated membranes and silica nanoparticles with surface modified by proton-acceptor groups, for the determination of aspartic and glutamic amino acids anions and potassium cations // J. Electroanal. Chem. 2018. Vol. 816. P. 2129.

36.Бобрешова О.В., Паршина А.В., Агупова М.В., Полуместная К.А. Определение аминокислот, витаминов и лекарственных веществ в водных растворах с использованием новых потенциометрических сенсоров, аналитическим сигналом которых является потенциал Доннана // Электрохимия. 2010. Т. 46. № 11. С. 1338-1349.

37.Бобрешова О.В., Паршина А.В., Полуместная К.А. Тимофеев С.В. Потенциометрические сенсоры нового типа на основе перфторированных сульфокатионитовых мембран для количественного анализа многокомпонентных водных сред // Мембраны и мембранные технологии. 2011. Т. 1. № 1. С. 27-36.

38.Бобрешова О.В., Паршина А.В., Сафронова Е.Ю., Титова Т.С., Ярославцев А.Б. Потенциометрическое определение анионов глицина, аланина, лейцина и катионов калия в щелочных растворах с

использованием мембран NAFION и МФ-4ск, модифицированных ZrO2 // Мембраны и мембранные технологии. 2015. Т. 5, № 2. С. 125-130.

39. Паршина А.В., Денисова Т.С., Бобрешова О.В. Сенсорные системы на основе ионообменных мембран для анализа многокомпонентных растворов // Мембраны и мембранные технологии. 2016. Т. 6, № 4. С.329-350.

40.Ciosek P., Janczyk M., Wroblewski W. Classification of amino acids and oligopeptides with the use of multi-mode chemical images obtained with ion selective electrode array // Analytica Chimica Acta. 2011. V.699. P. 26-32.

41.Зяблов А.Н., Калач А.В., Жиброва Ю.А., Селеменев В.Ф., Дьяконова О.В. Определение глицина в водных растворах пьезосенсором, модифицированным полимером с молекулярным отпечатком // Журн. аналит. химии. 2010. Т. 65. № 1. С. 93-95.

42.Рудакова Л.В., Байдичева О.В., Калач А.В., Рудаков О.Б., Селеменев В.Ф. Мультисенсорная система, основанная на цифровой регистрации эффектов набухания и контракции набора гранул сорбентов // Аналитика России: Материалы III Всерос. конф. Краснодар, 2009. С. 151.

43.Перевезенцева Д.О., Миронец Е.В., Горчаков Э.В. Способ определения цистеина в водных растворах методом циклической вольтамперометрии на графитовом электроде, модифицированном коллоидными частицами золота // Патент на изобретение RUS 2463587 24.05.2011

44.Шайдарова Л.Г., Гедмина А.В., Челнокова И.А., Артамонова М.Л., Будников Г.К. Вольтамперометрическое определение цистеина на электроде, модифицированном пленкой политетрасульфофталоцианина никеля(П) // Учен. Зап. Казан. Ун-та. Серия: Естественные науки. 2010. Т. 152. № 4. С. 228-237.

45.Шайдарова Л.Г., Гедмина А.В., Жалдак Э.Р., Челнокова И.А., Будников Г.К. Каталитическое окисление и вольтамперометрическое

определение цистеина на электроде, модифицированном пленкой гексацианокобальтата или гексацианорутената осмия // Учен.зап. Казан.ун-та. Сер. Естеств. науки. 2013. Т. 155. кн. 4. С. 94-108.

46.Горчаков Э.В., Перевезенцева Д.О., Багамаев Б.М., Тарануха Н.И., Скляров С.П. Электрокаталитическое определение цистеина на углеродсодержащих электродах, модифицированных коллоидными частицами золота // Вестник АПК Ставрополья. 2013. № 4 (12). С. 207210.

47.Шайдарова Л.Г., Гедмина А.В., Артамонова М.Л., Челнокова И.А., Будников Г.К. Вольтамперометрическое определение цистеина на электроде, модифицированном самоорганизующимся монослоем 4-меркаптопиридина с фталоцианином железа(П) // Учен. Зап. Казан.ун-та. Серия: Естественные науки. 2012. Т. 154. № 4. С. 112-123.

48.Шайдарова Л.Г., Гедмина А.В., Челнокова И.А., Артамонова М.Л., Будников Г.К. Электрокаталитическое окисление и проточно-инжекционное определение серосодержащих аминокислот на стеклоуглеродном электроде, модифицированном пленкой политетрасульфофталоцианина никеля(П) // Журн. аналит. химии. 2013. Т. 68. № 6. С. 596.

49.Натыкан А.А., Сычева К.Ю., Чернобровкин М.Г., Шаповалова Е.Н, Шпигун О.А. Хроматографическое определение аминокислот и их оптических изомеров с применением колонки nautilus-Е // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2011. Т. 77. № 3. С. 18-21.

50.Захарова А.М., Гринштейн И.Л., Карцова Л.А. Определение аминокислот в сухом экстракте мозга коров, пробах мяса телят и кур методом высокоэффективной жидкостной хроматографии // Сорбционные и хроматографические процессы. 2012. Т. 12. № 6. С. 845-853.

51.Мелькина О.Е., Манухов И.В., Антонова С.В., Пушков А.А., Малахова И.И., Красиков В.Д., Яненко А.С., Синеокий С.П. Определение L-

гомосерина в культуральных жидкостях: экспресс-метод на основе ВЭТСХ // Аналитика и контроль. 2013. № 6 (13). С. 28-35.

52.Бырина Е.Ю., Ветрова О.Ю., Долгушина О.С., Петрова Ю.Ю. Определение биологически активных соединений каталитическим методом в сочетании с планарной хроматографией // Журн. аналит. химии. 2013. Т. 68. № 8. С. 776.

53.Бырина Е. Ю., Гимранова Ю. В., Севастьянова Е. В., Петрова Ю. Ю. Сорбционно-каталитическое определение гистамина и лизина после планарной хроматографии с использованием поверхностно-активных веществ // Журн. аналит. химии. 2014. Т. 69. № 11. С. 1202-1211.

54.Михеева Л.А., Брынских Г.Т., Терехина Н.В., БезруковаС.С. Хроматографическое определение аминокислотного состава семян растения амарант // Ульяновский медико-биологический журнал. 2014. № 4. С. 96-98.

55.Yang Huang, Tiejie Wang, Marianne Fillet, Jacques Crommen, Zhengjin Jiang. Simultaneous determination of amino acids in different teas using supercritical fluid chromatography coupled with single quadrupole mass spectrometry // Journal of Pharmaceutical Analysis. 2019. Vol. 9, № 4, P. 254-258.

56.Поздеев В.К., Поздеев Н.В. Определение общих аминотиолов и нейроактивных аминокислот в плазме крови при помощи высокоэффективной жидкостной хроматографии с флуориметрическим детектированием // Биомедицинская химия. 2010. Т. 56. № 6. С. 726738.

57.Фурса Н.С., Ермолаева О.М., Таланов А.А. Хромато-масс-спектрометрическое определение аминокислотного состава различных органов арктоуса альпийского // Вестник Воронеж. Гос. Ун-та. Серия: Химия. Биология. Фармация. 2014. №3 . С. 123-127.

58.Почицкая И. М., Субач В. П., Рослик В. Л., Силич М. В., ЛитвякВ. В. Определение содержания аминокислот в винах методом ВЭЖХ // Вестник нац. академии наук Белоруси. 2012. № 1. С. 39-46

59.Cerdan-Calero M., Sendra J. M., Sentandreu E. Gas chromatography coupled to mass spectrometry analysis of volatiles, sugars, organic acids and aminoacids in Valencia Late orange juice and reliability of the Automated Mass Spectral Deconvolution and Identification System for their automatic identification and quantification // J. Chromatogr. A. 2012. V. 1241. P. 8495.

60.Бекетов В.И., Воронина Р.Д., Зоров Н.Б. Флуориметрическое определение аминокислот и фотохимическая устойчивость продуктов их реакции с ортофталевым альдегидом под воздействием мощного импульсного лазерного излучения // Вестник Московского университета. Серия 2: Химия. 2012. Т. 53. № 4. С. 228-233.

61.Hilaire P.B.S., Warnet A, Gimbert Y., Hohenester U. M., Giorgi G., Olivier M.-F., Fenaille F., Colsch B., Junot C., Tabet J.-C.. Mechanistic study of competitive releases of H2O, NH3 and CO2 from deprotonated aspartic and glutamic acids: Role of conformation // Journal of Chromatography B. 2017. V. 1047. P. 64-74.

62.Consonni R., Cagliani L. R., Guantieri V., Simonato B. Identification of metabolic content of selected Amarone wine // Food Chemistry. 2011. V. 129. P. 693-699.

63.Munusamy S., Muralidharan V. P., Iyer S. K. Enantioselective recognition of unmodified amino acids by ligand-displacement assays with in situ generated 1: 1 Cu(II)-BINOL imidazole complex // Sensors and Actuators B: Chemical. 2017. № 4. Р. 169.

64.Портная Е.П., Васюк С.А.Спектрофотометрическое определение в-аланина по реакции с натриевой солью 1,2-нафтохинон-4-сульфокислоты // Запорож. Мед.журн. 2015. № 1(88) С. 95-98.

65.Якуба Ю.Ф. Системный подход к определению основных аминокислот в продуктах переработки плодов и винограда // Плодоводство и виноградарство юга России. 2015. № 32 (2). С. 152-164.

66.Нарежная Е.В., Аскалепова О.И., Никашина А.А., Крукиер И.И. Погорелова Т.Н. Определение содержания L-аргинина в амниотической жидкости методом капиллярного зонного электрофореза. // Журн. аналит. химии. 2010. Т. 65. № 12. С. 1309-1312.

67.Селифонова Е.И. Электрофоретическое разделение и тест-определение L-a- аминокислот в водных и организованных средах: Дис. ... канд. хим. наук. Саратов: СГУ, 2011. 176 c.

68.Липских О. И., Николаева А. А., Короткова Е. И. Вольтамперометрическое определение тартразина в пищевых продуктах // Журн. аналит. химии. 2017. Т. 72. №4. С. 341-347.

69.Липских О.И. Короткова Е.И., Дорожко Е.В., Дерина К.В., Воронова О.А. Определение карму азина в безалкогольных напитках методом вольтамперометрии // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2016. Т. 82. №6. С. 22-26.

70.Николаева А. А., Липских О. И. Определение кармуазина в безалкогольных напитках вольтамперометрическим и люминесцентным методами // Тез.докл. VII молодежной конференции «Инновации в химии: достижения и перспективы - 2016». Москва, 1115 апреля 2016. С. 66.

71.Липских О. И., Короткова Е. И. Определение кармуазина в лекарственных препаратах методом вольтамперометрии // Тез.докл. V Всероссийской научной молодежной школы-конференции «Химия под знаком сигма: исследования, инновации, технологии». Омск, 15-20 мая 2016. С. 376-377.

72.Wu Y., Xie N., Huang W., Chen J., Yu L.Vertically aligned manganese-doped ZnO nanorods synthesized on glassy carbon electrode for detection of

colorants in soft drinksInternational // Journal of Electrochemical Science 2020 15(9). Р. 9146-9153.

73.Chebotarev A.N., Pliuta K.V., Snigur D.V.Determination of Carmoisine onto Carbon-Paste Electrode Modified by Silica Impregnated with Cetylpyridinium Chloride // ChemistrySelect 2020. 5(12), Р. 3688-3693.

74.Липских О. И., Короткова Е. И. Определение тартразина в пищевых продуктах методом вольтамперометрии // Тез.докл. X Всероссийской научной конференции «Аналитика Сибири и Дальнего Востока». Барнаул, 12-17 сентября 2016. С. 82.

75.Липских О. И. Совместное определение синтетических красителей Тартразина и Понсо 4R в пищевых продуктах // Тез. Докл. XVIII Международной научно-практической конференции студентов и молодых ученых «Химия и химическая технология в XXI веке». Томск, 29 мая - 01 июня 2017. С. 214-215.

76.Xiaofeng Yang, Dong SunRuichong, ZengLisha Guo, KangbingWu. Trace analysis of ponceau 4R based on the signal amplification of copper-based metal-organic framework modified electrode // J. Electroanal. Chem. 2017. Vol. 794. P. 229-234.

77.Thiam A., Brillas E., Centellas F., Cabot P. L., Sires I. Electrochemical reactivity of Ponceau 4R (food additive E124) in different electrolytes and batch cells // Electrochimica Acta. 2015. Vol. 173. P. 523-533.

78.Wang M., Gao Y., Sun Q., Zhao J. Ultrasensitive and simultaneous determination of the isomers of Amaranth and Ponceau 4R in foods based on new carbon nanotube/polypyrrole composites // Food Chemistry. 2015.Vol. 172. P. 873-879.

79.Хальзова С.А., Кривоносова Д.А., Зяблов А.Н., Дуванова О.В. Определение синтетических красителей Е102, Е110, Е122 и Е124 в безалкогольных напитках модифицированными пьезосенсорами // Аналитика и контроль. 2017. Т. 21. № 2. С. 85-92.

80.Кривоносова Д. А., Ражик О. В., Зяблов А. Н., Хальзова С. А. Количественное определение синтетических красителей пьезоэлектрическими сенсорами в безалкогольных напитках // Вестник Воронеж. Ун-та. Серия Химия. Биология. Фармация. 2016. № 2. С. 1013.

81.Abdoulaye Thiam, Enric Brillas, Francesc Centellas, Pere L. Cabot, Ignasi Sirés 1. Electrochemical reactivity of Ponceau 4R (food additive E124) in different electrolytes and batch cells // Electrochimica Acta. 2015. V.173. P. 523-533.

82.Abdoulaye Thiam, Enric Brillas, José A. Garrido, Rosa M. Rodriguez, Ignasi Sirés. Routes for the electrochemical degradation of the artificial food azo-colour Ponceau 4R by advanced oxidation processes // Applied Catalysis B: Environmental. 2016. V.180. P. 227-236.

83.Исмаилова Л.У., Мирзаева Х.А. Определение пищевых красителей Е122 и Е155 в гранатовом соке тест-методом // Молодежный научный форум: Естественные и медицинские науки: электр. сб. ст. по мат. XL междунар. студ. науч.-практ. конф. 2016. № 11(39). С. 108. URL:https://nauchforum.ru/archive/MNF nature/11(39).pdf (дата обращения: 01.04.2018)

84.Мирзаева Х.А., Исмаилова Л.У. Сорбция пищевого красителя Е155 пенополиуретаном и его определение тест-методом // Научная дискуссия: инновации в современном мире: Сб. статей по материалам LX междунар. науч.-практ. конф. № 13(56). М., Изд-во «Интернаука», 2016. С.18-22.

85.Wu L.P.H., Huang L., Sun D.-W. Plasmonic nanoparticles on metal-organic framework: A versatile SERS platform for adsorptive detection of new coccine and orange II dyes in food // Food Chemistry. 2020. Vol. 328, No 127105.

86.Рамазанова Г.Р., Тихомирова Т.И., Апяри В.В. Сорбция пищевого красителя желтый «солнечный закат» FCF из водных растворов и его

определение с использованием спектроскопии диффузного отражения //Журн. аналит. химии. 2015. Т. 70. №6. С. 602-605.

87.Шестопалова Н.Б., Петрович М.В., Чернова Р.К. Определение синтетических пищевых красителей Е102 и Е110 при совместном присутствии // Изд-во Сарат. Ун-та, Серия: Химия. Биология. Экология. 2016. Т.16 . № 3. С.247-253.

88.Малинка Е.В., Егорова А.В., Анельчик А.В., Антонович В.П. Определение синтетического пищевого красителя Е110 в безалкогольном напитке // Пищевая наука и технология. 2015, №30. -[Электронный ресурс]. URL:http://library.onaft.edu.ua:8080/xmlui/bitstream/handle/123456789/16 2/8.pdf?sequence=1&isAllowed=y (Дата обращения 21.12.2016).

89.Боримова А.А., Герасимова О.В., Цыпкин А.Н. Методика определения наличия пищевых красителей в порошковом детском питании с использованием терагерцовой спектроскопии // Оптический журнал. 2015. Т. 82. № 11. С.50-55.

90.Tuane Cristina dos Santos, Guilherme Juliao Zocolo, Daniel Alexandre Morales, Gisela de Aragao Umbuzeiro, Maria Valnice Boldrin Zanoni. Assessment of the breakdown products of solar/UV induced photolytic degradation of food dye tartrazine // Food and Chemical Toxicology. 2014. № 68. Р. 307-315.

91.Reile, C.G., Rodriguez, M.S., Fernandes, D.D.D.S. et al. Qualitative and quantitative analysis based on digital images to determine the adulteration of ketchup samples with Sudan I dye // Food Chemistry. 2020. Vol. 328,127101.

92.Bevziuk K, Chebotarev A., Snigur D., Bazel Y., Fizer M., Sidey V. Spectrophotometric and theoretical studies of the protonation of Allura Red AC and Ponceau 4R // Journal of Molecular Structure. 2017. № 1144. Р. 216-224.

93.Agustina V. Schenone, María J. Culzoni, Nilda R. Marsili, Héctor C. Goicoechea. Determination of tartrazine in beverage samples by stopped-flow analysis and three-way multivariate calibration of non-linear kinetic-spectrophotometric data // Food Chemistry. 2013. № 138. Р. 1928-1935.

94.Tikhomirova, T.I., Ramazanova, G.R., Apyari, V.V., A hybrid sorption -spectrometric method for determination of synthetic anionic dyes in foodstuffs, Food Chemistry (2016), doi: http://dx.doi.org/ 10.1016/j.foodchem.2016.10.042.

95.Yunfei Xie, Yan Li, Yingying Sun, Heya Wang, He Qian, Weirong Yao. Theoretical calculation (DFT), Raman and surface-enhanced Raman scattering (SERS) study of ponceau 4R // Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy. 2012. № 96. Р. 600-604.

96.Pinilla-Peñalver, E., Villaseñor, M.J., Contento, A.M., Ríos, Á.Erythrosine B - coated gold nanoparticles as an analytical sensing tool for the proper determination of both compounds based on surface-enhanced Raman spectroscopy // Microchemical Journal. 2020. Vol.157.104937

97.Чибисова М.В., Березкин В.Г. Определение синтетических красителей в пищевых продуктах методами тонкослойной хроматографии, УФ- и ИК-спектроскопии // Сорбционные и хроматографические процессы. 2011. Т.11. Вып. 2. - [Электронный ресурс] - Режим доступа. -URL:http://www.sorpchrom.vsu.ru/articles/20110214.pdf (Дата обращения 21.12.2016).

98.O Sha, X Zhu, Y Feng and W Ma. Aqueous two-phase based on ionic liquid liquid-liquid microextraction for simultaneous determination of five synthetic food colourants in different food samples by high-performance liquid chromatography // Food Chemistry. 2015. Vol. 174. P. 380-386.

99.Пацовский А.П., Назарова В.В. Отработка условий хроматографического разделения в методике измерения синтетических красителей в молочных продуктах // Научный журнал НИУ ИТМО.

Серия Процессы и аппараты пищевых производств (Санкт-Петербург). 2016. № 4 (30). С. 10-16.

100. Амелин В.Г., Большаков Д.С. Одновременное определение 17 синтетических красителей в пищевых продуктах методом высокоэффективной жидкостной хроматографии/квадруполь-времяпролетной масс-спектрометрии высокого разрешения // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2017. Т.83. № 3. С.12-16.

101. Шестопалова Н. Б., Чернова Р. К., Доронин С. Ю. Применение твердофазной экстракции для извлечения синтетических красителей из пищевых продуктов // Бутлеровские сообщения. Казань. 2017. Т.49. №2. С. 79. http://butlerov.com/readings/.

102. Zocolo G. J., Morales D. A.. Assessment of the breakdown products of solar/UV induced photolytic degradation of food dye tartrazine. // Food and Chem. Toxicol. 2017. Vol.99. Р. 241.

103. Bonan S., Fedrizzi G., Menotta S., Elisabetta C. Simultaneous determination of synthetic dyes in foodstuffs and beverages by highperformance liquid chromatography coupled with diode-array detector // Dyes and Pigments. 2013. Vol. 99. Р. 36-40.

104. Шестопалова Н.Б. Системы НПАВ-Н2О-ЭЛЕКТРОЛИТЫ в мицеллярной экстракциии фотометрическом определении синтетических пищевых красителей Дис. ... канд. хим. наук. Саратов: СГУ, 2014. 203 c.

105. Macdougall, D.B. Colorin Food. Cambridge: ElsevierScience, 2002. 392 р.

106. Смирнов Е.В. Пищевые красители. Справочник. СПб.: Профессия, 2009. 352 с.

107. Титова Н.Д. Пищевые добавки как алиментарные аллергены // Иммунопатология, аллергология, инфектология. 2008. № 2. С. 41-46.

108. Гигиенические требования по применению пищевых добавок. СанПиН 2.3.2.1293-03 М.: Минздрав России, 2003.

109. Саввин С.Б., Чернова Р.К., Штыков С.Н. Поверхностно-активные вещества. М.: Наука, 1991. 251 с.

110. Кленин В.И. Практикум по коллоидной химии: Методическое пособие // М.: Соль, 2008. 74 с.

111. Чернова Р.К., Варыгина О.В., Стрелкова К.В., Потенциометрический сенсор для определения красителя Е133 в напитках // Журн. аналит. химии. 2017. Т. 72. № 7. С. 657-662.

112. Стрелкова К.В., Варыгина О.В., Чернова Р.К., Коблова О.Е., Кострицкий А.Ю. О взаимодействии синтетического пищевого красителя Е133 с катионами цетилпиридиния // Изв. Сарат. ун-та. Нов. Сер. Химия. Биология. Экология. 2017. Т. 17. вып. 4. С. 376-381.

113. Шестопалова Н. Б., Чернова Р. К., Токарева М. Е. Экстракция «в точке помутнения» и фотометрическое определение красителя Е110 в пищевых продуктах //Естественные и математические науки в современном мире. 2014. №. 20. С. 76-81.

114. Граник В. Г. Лекарства. Фармакологический, биохимический и химический аспекты. М. 2001. 408 с.

115. Будников Г. К., Евтюгин Г. А., Майстренко В. Н. Модифицированные электроды для вольтамперометрии в химии, биологии и медицине. М., 2010. 416 с.

116. Кулапина Е. Г., Чернова Р. К., Кулапин А. И. Потенциометрические сенсоры для определения синтетических поверхностно-активных веществ. Саратов, 2008. 179 с.

117. Чернова Р. К., Баринова О. В., Кулапина Е. Г., Матерова Е. А. Твёрдоконтактные электроды для определения некоторых азотсодержащих лекарственных препаратов // Журн. аналит. химии. 1995. Т. 50, № 7. С. 774-777.

118. Нетесина И.П., Ткач В.И., Цыганок Л.П., Копытин А.В. Использование ионоселективного электрода при определении

новокаина, совкаина и тримекаина // Журн. аналит. химии. 1992. Т. 47. № 4. С. 710-714.

119. Варыгина О.В., Чернова Р.К. Коблова О. Е. Получение и применение в анализе ион-селективных электродов на некоторые местные анестетики // Изв. Сарат. ун-та. Нов. Сер. Химия. Биология. Экология. 2012. Т. 12. Вып. 3. С. 18-25.

120. Белюстин А.А. Потенциометрия: физико-химические основы и применения. СПб.: изд-во «Лань». 2015.336 с.

121. Корыта И., Штулик К. Ионоселективные электроды. М.: Мир. 1989. 272 с.

122. Морф В. Принципы работы ионоселективных электродов и мембранный транспорт. М.: Мир. 1985. 280 с.

123. Кулапина Е.Г., Баринова О.В. Электрохимические свойства мембран на основе ассоциатов физиологически активных аминов с тетрафенилборатом // Электрохимия. 2001. Т.37. №8.С. 935-940.

124. Третьяков Ю.Д. Неорганическая химия. Москва. 2007. Т 1. С. 310.

125. Химическая энциклопедия: В 5 т.: Т. 1. - М.: Советская энциклопедия, 1988. С. 137.

126. Варыгина О.В., Чернова Р.К., Захаревич А.М. О взаимодействии фосфорномолибденовой кислоты с а-аминокислотами и возможности применения продуктов реакции в ионометриии // Изв. Сарат. ун-та. Нов. Сер. Химия. Биология. Экология. 2019. Т. 19. Вып. 3. С. 268-274.

127. Kiss T., Sovago I., Gergely A. Critical survey of the stability constants of complexes of glycine // Pure&Appl. Chem. 1991. Vol. 63. No. 4. P. 597638.

128. Berthon G. The stability constants of metal complexes of amino acids winh polar side chains // Pure&Appl. Chem. 1995. Vol. 67. No. 7. P. 1117-1240.

129. Sovago J., Kiss T., Gergely A. Critical survey of the stability constants of complexes of aliphatic amino acids // Pure&Appl. Chem. 1993. Vol. 65. No. 5. P. 1029 - 1080.

130. Pettit L.D. Critical survey of formation constants of complexes of histidine, phenylalanine, tysosine, L-Dopa and tryptophan // Pure&Appl. Chem. 2009. Vol. 2. P. 247-292.

131. Yamauchi O., Odani A. Stability constants of metal complexes of amino acids wint charged side chains - Part I: Positively charged side chains // Pure&Appl. Chem. 1996. Vol. 68. No. 2. P. 469-496.

132. Чернова Р.К., Варыгина О.В., Березкина Н.С. Избирательное определение гистидина в смешанных растворах а-аминокислот // Изв. Сарат. ун-та. Нов. Сер. Химия. Биология. Экология. 2015. Т. 15. Вып. 4. С. 15-21.

133. Монахова Ю.Б., Чернова Р.К, Варыгина О.В. Хемометрический метод ПЛС в обработке титриметрических данных при определении лизина и аргинина в смешанных растворах // Изв. Сарат. ун-та. Нов. Сер. Химия. Биология. Экология. 2017. Т. 17. Вып. 3. С.280-285.

Искренняя благодарность и светлая память моему глубокоуважаемому научному руководителю - Заслуженному деятелю науки РФ, Почетному профессору СГУ, доктору химических наук, профессору кафедры аналитической химии и химической экологии Института химии СГУ Римме Кузьминичне Черновой, внесшей неоценимый вклад во все этапы выполнения работы.