Аннотация:Метод «отпечатков пальцев», позволяющий различать объекты сходного состава, а в некоторых случаях и определять концентрации отдельных веществ в нем – перспективный метод химического анализа, активно развивающийся в настоящее время.
Метод предполагает получение аналитических сигналов различной природы от анализируемого объекта (спектры поглощения и флуоресценции, хроматограммы, электрохимические сигналы). Эти данные обрабатываются хемометрическими методами. Сходные объекты различаются по индивидуальным сигналам, и поиск причин возникновения сигналов не требуется. Метод «отпечатков пальцев» экспрессный и не требует сложной пробоподготовки. Он используется при контроле качества пищевых продуктов, обнаружении фальсификатов (например, алкогольных напитков) и т.д.
В большинстве случаев флуориметрические методы «отпечатков пальцев» используют спектры собственной флуоресценции объектов в УФ и видимой области спектра, однако при анализе многих объектов интенсивность флуоресценции слишком мала для анализа. Одним из решений этой проблемы является добавление в эти объекты различных флуорофоров, которые взаимодействуют с образцами и усиливают интенсивность излучения. Однако даже добавления флуорофоров к объектам иногда недостаточно для достижения кластеризации интересующих объектов, поэтому можно использовать подход, основанный на проведении индикаторных реакций в присутствии объекта. В этом случае к объекту, помимо флуорофора, добавляют компоненты окислительно-восстановительной или агрегатной реакции, и время от времени получают серию фотографий реагирующей смеси. По сути, речь может идти об использовании методов кинетического анализа в методе «отпечатков пальцев».
В данной работе в качестве индикаторной реакции была использована фотохимическая реакция окисления флуорофора в присутствии оксида кобальта(II, III), который проявляет фотокаталитические свойства.
Целью данной работы является оценка возможности использования выбранной фотохимической реакции в кинетическом методе «отпечатков пальцев» для распознавания объектов сходного состава.
Выводы.
1. На основании анализа литературы в качестве фотокатализатора выбран и синтезирован оксид кобальта Co3O4. Полученные наночастицы диаметром 10-25 нм стабильны в суспензии.
2. На основании изучения влияния окислителя, источника облучения и количества суспензии оксида кобальта на скорость разрушения ряда флуоресцентных красителей выбрана система для дискриминации модельных аналитов и реальных объектов и концентрационные условия: краситель - сульфоцианин 5.5, окислитель – пероксид водорода, суспензия оксида кобальта Co3O4, облучение энергосберегающей лампой мощностью 20 Вт на расстоянии около 30 см от планшета.
3. Модельные органические аналиты (10 веществ) по-разному влияют на скорость фотохимической реакции (относительное стандартное отклонение сигнала составило 0.83), что говорит о высокой кросс-селективности методики.
4. Предлагаемая реакция использована для распознавания 11 образцов природных вод, при этом правильность распознавания методом дискриминантного анализа составила 80%.
5. Распознавание водорастворимой фракции моторных масел и нефти в образцах природных вод показало правильность 93% в единичном опыте (или 99,5% в шести параллельных опытах для одного образца), что говорит о возможности правильного распознавания.