Диссертация

Разработка новых чувствительных, селективных, по возможности мультиплексных, экономичных и экспрессных методик определения разнообразных аналитов как в полярных, так и в неполярных матрицах реальных объектов со сложным и неизвестным составом остается актуальной проблемой аналитической химии. В связи с этим активно разрабатываются новые подходы к созданию высокочувствительных и селективных оптических сенсорных систем на основе наночастиц благородных металлов, нашедших применение для решения широкого круга задач химического анализа. Метод гигантского комбинационного рассеяния (ГКР) или поверхностно-усиленного комбинационного рассеяния (от англ. surface enhanced Raman scattering, SERS), основанный на усилении сигнала комбинационного рассеяния (КР) в 104 – 1012 раз за счет эффекта плазмонного резонанса на наноструктурированной поверхности благородных металлов, открывает уникальные возможности для снижения пределов обнаружения актуальных аналитов. Специфичность анализа достигается за счет измерения спектров ГКР в области «молекулярных отпечатков пальцев» (1500 – 650 см–1), обладающих высокой информативностью для распознавания индивидуальных органических соединений в смесях сложного состава, в матрицах полярной и неполярной природы. В качестве объектов со сложной неполярной матрицей для исследования наибольший интерес представляют нефтепродукты. Актуальная проблема современной нефтехимической отрасли состоит в понижении и строгом контроле содержания серы и полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) как в сырой нефти, так и в продуктах ее переработки, прежде всего, в целях охраны окружающей среды, улучшения качества топлива и увеличения срока службы катализаторов на предприятиях. Введение современных нормативов для различных видов топлива требует пересмотра существующих способов определения этих соединений в углеводородном сырье и продуктах нефтепереработки. Согласно стандартам экологического качества топлива – Евро 3, Евро 4 и Ев-ро 5 общее содержание серы (ПАУ) в дизельном топливе не должно превышать 0.035 масс. % (25 масс. %), 0.005 масс. % (11 масс. %) и 0.001 масс. % (8 масс. %) соответственно. Такие полиароматические гетеросоединения серы, как дибензо-тиофен (ДБТ) и его алкилпроизводные, например, 4,6-диметилдибензотиофен, считаются общепринятыми маркерами качества нефтепродуктов. В качестве модельных ПАУ, как правило, рассматривают целый ряд соединений: бифенил, нафталин, антрацен, фенантрен, аценафтен, пирен, 1-метилнафталин, флуорен, флуорантен и трифенилен. Существующие стандартные методики их определения в основном предполагают их газохроматографическое разделение, однако весьма сложная матрица сильно его затрудняет, особенно при наличии минорных компонентов. Поэтому актуальна разработка способов устранения мешающего влияния матрицы и селективного, чувствительного и экспрессного определения широкого круга маркеров качества топлива, пригодных для использования в «полевых условиях». Важными для исследования объектами со сложной полярной матрицей являются биологические жидкости, в частности плазма крови. В настоящее время известно более 100 соединений - маркеров ряда социально значимых заболеваний, связанных с нарушением нейромедиаторного обмена: нейродегенеративных заболеваний (болезней Альцгеймера, Паркинсона и др.) и нейроэндокринных опухолей (нейробластомы, ганглиомы, феохромоцитомы, карциноидных опухолей и др.). В связи с тем, что в норме и при патологии различается содержание катехоламинов: дофамина, адреналина, норадреналина и их метаболитов, именно эти соединения принято считать диагностическими маркерами как при проведении фундаментальных исследований, так и в клинической медицинской практике. По этим причинам необходимо создание простых, доступных, селективных, чувствительных и мультиплексных методик определения этих маркеров, которые бы позволили определять сразу целый их набор в одном образце малого объема. Цель работы – создание новых индикаторных систем и методик определения ряда маркеров качества топлива (серосодержащих и ПАУ) и маркеров нейромедиа-торного обмена (катехоламинов), основанных на образовании ими окрашенных комплексов, методами оптической спектроскопии: молекулярно-абсорбционной и гигантского комбинационного рассеяния.