ПРИМЕНЕНИЕ ПЬЕЗОСЕНСОРОВ НА ОСНОВЕ МОЛЕКУЛЯРНО-ИМПРИНТИРОВАННОГО ПОЛИИМИДА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОФЕИНА В ЧАЕ

УДК 543.054:547.466

  • Ньят Линь Као Приморское отделение, Совместный Российско-Вьетнамский тропический научно-исследовательский и технологический центр https://orcid.org/0000-0002-5493-092X Email: cnlinh0812@gmail.com
  • Ольга Васильевна Дуванова Воронежский государственный университет https://orcid.org/0000-0003-0006-551X Email: duvanovaov@mail.ru
  • Александр Николаевич Зяблов Воронежский государственный университет https://orcid.org/0000-0001-9134-464X Email: alex-n-z@yandex.ru
  • Ань Тьен Нгуен Хошиминский государственный педагогический университет Email: tienna@hcmue.edu.vn
DOI_disc_logo https://doi.org/10.14258/jcprm.2021028239
Ключевые слова: кофеин, полиамидоксилота, полиимид, молекулярно-импринтированные полимеры, пьезосенсоры

Аннотация

В настоящей  работе проведен синтез молекулярно-импринтированных полимеров (МИП) на поверхности пьезосенсоров. Исходным полимером для получения МИП являлась полиамидокислота (ПАК), представляющая собой сополимер 1,2,4,5-бензолтетракарбоновой кислоты с 4,4′-диаминодифенилоксидом. В качестве темплата (шаблона) служил кофеин. На предварительном этапе для упрощения синтеза МИП с отпечатками кофеина (МИП-кофеин) проводили квантово-химическое моделирование программой Gaussian 09 гибридным методом функционала плотности B3LYP в базисе 6-31G(d,p) с коррекцией ошибки суперпозиции базисных наборов BSSE (basis set superposition error). Предполимеризационные комплексы были рассчитаны с целью установления межмолекулярных взаимодействий и выбора оптимального соотношения между полиамидокислотой и темплатом. Показано, что элементарные звенья ПАК взаимодействуют с молекулой кофеина за счет образования Н-связей через свои карбоксильные группы. При повышении молярного соотношения импринтинга энергия взаимодействия сначала увеличивается, потом уменьшается. На основании проведенных квантово-химических расчетов установлено оптимальное соотношение реагентов в предполимеризационной смеси 1 : 3 с наибольшей энергией взаимодействия (96.7 кДж/моль). Методом нековалентного импринтинга при термоимидизации раствора ПАК в присутствии темплата получен молекулярно-импринтированный полиимид. Экспериментально оценена способность полученных пьезосенсоров к распознаванию темплата в модельных растворах. Установлено, что диапазон определяемых концентраций кофеина составляет 3.1.10-6–10-1 моль/дм3, предел обнаружения кофеина равен 10-6 моль/дм3. Правильность определения кофеина в модельных растворах проверена методом «введено-найдено». Пьезосенсоры на основе МИП-кофеин апробированы при анализе сортов чая. Показано, что с увеличением времени заваривания концентрация кофеина в водном растворе увеличивается. Относительное стандартное отклонение проведенных измерений не превышает 8%.

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Metrics

Загрузка метрик ...

Биографии авторов

Ньят Линь Као, Приморское отделение, Совместный Российско-Вьетнамский тропический научно-исследовательский и технологический центр

кандидат химических наук, ассистент-исследователь отдела тропикостойкости

Ольга Васильевна Дуванова, Воронежский государственный университет

кандидат химических наук, ведущий инженер кафедры аналитической химии

Александр Николаевич Зяблов, Воронежский государственный университет

доктор химических наук, профессор кафедры аналитической химии

Ань Тьен Нгуен, Хошиминский государственный педагогический университет

кандидат химических наук, заведующий кафедрой неорганической химии

Литература

Mehamod F.S., Ku Bulat K., Yusof N.F., Othman N.A. International Journal of Technology, 2015, vol. 6, no. 4, pp. 546–554. DOI: 10.14716/ijtech.v6i4.1701.

Farrington K., Magner E., Regan F. Analytica chimica acta, 2006, vol. 566, no. 1, pp. 60–68. DOI: 10.1016/j.aca.2006.02.057.

Davies M.P., De Biasi V., Perrett D. Analytica Chimica Acta, 2004, vol. 504, no. 1, pp. 7–14. DOI: 10.1016/S0003-2670(03)00812-2.

Nwuha V. Journal of Food Engineering, 2000, vol. 44, no. 4, pp. 233–238. DOI: 10.1016/S0260-8774(00)00031-5.

Kim W.J., Kim J.D., Kim J., Oh S.G., Lee Y.W. Journal of Food Engineering, 2008, vol. 89, no. 3, pp. 303–309. DOI: 10.1016/j.jfoodeng.2008.05.018.

Lou Z., Er C., Li J., Wang H., Zhu S., Sun J. Analytica Chimica Acta, 2012, vol. 716, pp. 49–53. DOI: 10.1016/j.aca.2011.07.038.

Cao Nhat Linh, Akimova M.G., Zyablov A.N. Sorbtsionnye i khromatograficheskie protsessy, 2019, vol. 19, no. 1, pp. 30–36. DOI: 10.17308/sorpchrom.2019.19/645. (in Russ.).

Duvanova O.V., Krivonosova I.A., Zyablov A.N., Falaleev A.V., Selemenev V.F., Sokolova S.A. Inorganic Materi-als, 2018, vol. 54, no. 14, pp. 1387–1391. DOI: 10.1134/S002016851814008X.

Korolev A.I., Zavarykina S.A., Cao Nhat Linh, Nikitina S.Iu., Zyablov A.N. Sorbtsionnye i khromatograficheskie protsessy, 2020, vol. 20, no. 2, pp. 271–276. DOI: 10.17308/sorpchrom.2020.20/2782. (in Russ.).

Dmitriyenko S.G., Irkha V.V., Kuznetsova A.Yu., Zolotov Yu.A. Zhurnal analiticheskoy khimii, 2004, vol. 59, no. 9, pp. 902–912. (in Russ.).

Zyablov A.N., Kalach A.V., Zhibrova Yu.A., Selemenev V.F., D'yakonova O.V. Zhurnal analiticheskoy khimii, 2010, vol. 65, no. 1, pp. 93–95. (in Russ.).

Dmitriyenko Ye.V., Pyshnaya I.A., Mart'yanov O.N., Pyshnyy D.V. Uspekhi khimii, 2016, vol. 85, no. 5, pp. 513–536. (in Russ.).

Cao Nhat Linh, Duvanova О.V., Zyablov A.N. Analitika i kontrol', 2019, vol. 23, no. 1, pp. 120–126. DOI: 10.15826/analitika.2019.23.1.006. (in Russ.).

Marć M., Kupka T., Wieczorek P.P., Namieśnik J. TrAC Trends in Analytical Chemistry, 2018, vol. 98, pp. 64–78. DOI: 10.1016/j.trac.2017.10.020.

Khan M.S., Wate P.S., Krupadam R.J. Journal of molecular modeling, 2012, vol. 18, no. 5, pp. 1969–1981. DOI: 10.1007/s00894-011-1218-x.

Frisch M.J., Trucks G.W., Schlegel H.B. et al. GAUSSIAN 09. Gaussian Inc.: Wallingford CT, 2009.

Dai Z.Q., Liu J.B., Tang S.S., Wang Y., Li B., Jin R.F. Structural Chemistry, 2016, vol. 27, no. 4, pp. 1135–1142. DOI: 10.1007/s11224-015-0735-0.

Zhao W., Liu J., Tang S., Jin R. Journal of Molecular Modeling, 2020, vol. 26, no. 4, pp. 1–8. DOI: 10.1007/s00894-020-04362-z.

Cao Nhat Linh, Duvanova O.V., Vu Hoang Yen, Zyablov A.N., Nesterenko P.N. Journal of Molecular Modeling, 2020, vol. 26, no. 8, pp. 1–7. DOI: 10.1007/s00894-020-04462-w.

Dmitrienko E.V., Bulushev R.D., Haupt K., Kosolobov S.S., Latyshev A.V., Pyshnaya I.A., Pyshnyi D.V. Journal of Molecular Recognition, 2013, vol. 26, no. 8, pp. 368–375. DOI: 10.1002/jmr.2281.

Cao Nhat Linh, Duvanova О.V., Nikitina S.Iu., Zyablov A.N. Zavodskaya laboratoriya. Diagnostika materialov, 2019, vol. 85, no. 4, pp. 11–16. DOI: 10.26896/1028-6861-2019-85-4-11-16. (in Russ.).

Cao Nhat Linh, Zyablov A.N., Duvanova О.V., Selemenev V.F. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol, 2020, vol. 63, no. 2, pp. 71–76. DOI: 10.6060/ivkkt.20206302.6071. (in Russ.).

Zyablov A.N., Khalzova S.A., Selemenev V.F. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol, 2017, vol. 60, no. 7, pp. 42–47. DOI: 10.6060/tcct.2017607.5595. (in Russ.).

Опубликован
2021-06-10
Как цитировать
1. Као Н. Л., Дуванова О. В., Зяблов А. Н., Нгуен А. Т. ПРИМЕНЕНИЕ ПЬЕЗОСЕНСОРОВ НА ОСНОВЕ МОЛЕКУЛЯРНО-ИМПРИНТИРОВАННОГО ПОЛИИМИДА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОФЕИНА В ЧАЕ // Химия растительного сырья, 2021. № 2. С. 173-180. URL: http://journal.asu.ru/cw/article/view/8239.
Выпуск
№ 2 (2021)
Раздел
Низкомолекулярные соединения

Copyright (c) 2021 Химия растительного сырья

Лицензия Creative Commons

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Авторы, которые публикуются в данном журнале, соглашаются со следующими условиями:

1. Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и передают журналу право первой публикации вместе с работой, одновременно лицензируя ее на условиях Creative Commons Attribution License, которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным указанием авторства данной работы и ссылкой на оригинальную публикацию в этом журнале.

2. Авторы сохраняют право заключать отдельные, дополнительные контрактные соглашения на неэксклюзивное распространение версии работы, опубликованной этим журналом (например, разместить ее в университетском хранилище или опубликовать ее в книге), со ссылкой на оригинальную публикацию в этом журнале.

3. Авторам разрешается размещать их работу в сети Интернет (например, в университетском хранилище или на их персональном веб-сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению, а также к большему количеству ссылок на данную опубликованную работу.