Том 78, № 8 (2023)
Обзоры
Белковые молекулы: шаблоны и матрицы в молекулярном импринтинге
Аннотация
В обзоре рассмотрены вопросы молекулярного импринтинга с участием белковых молекул. Проведен анализ работ, опубликованных за последние пять лет в области биоимпринтинга и посвященных определению биомолекул, а также усилению ферментативной активности. Основное внимание уделено импринтингу белковых молекул как методу модификации структуры белковой молекулы за счет образования сайтов связывания в присутствии субстратов (белковыми молекулами с молекулярным отпечатками или импринтированными белками). Показана перспективность импринтинга белковых молекул при решении аналитических задач. Обсуждена неоднозначная трактовка термина “биоимпринтинг” при решении различных задач.
Оригинальные статьи
Опыт определения фтора в горных породах рентгенофлуоресцентным методом
Аннотация
В горных породах основными минералами-концентраторами фтора являются в основном апатиты, амфиболы, слюды, флюориты, сфены, виллиомиты, в которых фтор находится в соединениях с Ca, Mg, Na. Выход рентгеновской флуоресценции фтора зависит от элемента, с которым он химически связан. С учетом этого фактора на прессованных таблетках получены три варианта градуировочных зависимостей для фтора, входящего в состав соединений CaF2, MgF2 и NaF. Для градуировки использованы смеси данных фторидов с гранитом, базальтом и известняком. Для выбора адекватной градуировки при определении фтора в партии неизвестных проб предложено использовать результаты выборочного анализа сплавленных образцов партии.
Адаптивная градуировка в электротермической атомно-абсорбционной спектрометрии
Аннотация
Разработан метод определения концентраций в зеемановской электротермической атомно-абсорбционной спектрометрии, основанный на трансформации функции преобразования атомно-абсорбционного спектрометра в градуировочную зависимость, адаптированную к матрице анализируемого образца. Функция преобразования выражена однопараметрической функцией насыщения, которая является интегральной оптической характеристикой спектрометра, независимой от состава анализируемой пробы. Алгоритм метода включает измерения аналитических сигналов анализируемого образца и этого же образца с известной добавкой элемента и расчет по этим сигналам матричного коэффициента и искомой концентрации элемента в анализируемом образце. Метод адаптивной градуировки опробован для As, Au, Cd, Cu, Mo, Pd, Pb, Mo, Pd, Pb, Ti, V. Относительная систематическая погрешность определения концентрации элемента в диапазоне измерения оптической плотности атомного пара не превышает 10%. Диапазоны определяемых концентраций элементов превышают три порядка.
Влияние органических добавок на интенсивность линий металлов в эмиссионном спектре капельно-искрового разряда при вводе пробы в электролитный анод
Аннотация
Изучено влияние природы и концентрации органических модификаторов среды на интенсивность линий некоторых тяжелых металлов (Ag, Cd, Hg, Pb, Tl, Zn) в спектре капельно-искрового разряда при вводе пробы в электролитный анод. Показано, что добавки 0.1–6 мас. % полярных органических соединений многократно повышают интенсивность линий Pb, Tl и Zn и снижают интенсивность линий Ag. Наибольший эффект – двадцатикратное усиление линий цинка – наблюдали при введении метанола в разбавленные кислоты. Сигнал кадмия нечувствителен к органическим примесям в разбавленных кислотах, но усиливается в концентрированных растворах солей.
Обоснование возможности применения высокочувствительных пьезосенсоров в открытой системе для получения диагностической информации о летучих веществах кожи
Аннотация
Рассмотрен единичный сенсор с пьезокварцевым трансдьюсером как площадка для имитации “электронного носа”, повторяющий функцию массива сенсоров. Поставлена аналитическая задача покомпонентного обнаружения летучих органических соединений на уровне диагностически значимых концентраций в биопробах без отбора смесей и какой-либо подготовки к измерениям. Обоснована принципиальная возможность применения единичного сенсора для раздельного детектирования (распознавания) паров органических соединений и разных функциональных состояний организма при кратковременном контакте с наиболее представительной и непрерывно функционирующей биопробой – кожей (60–80 с). Определяющую роль в решении такой задачи играет применение в качестве модификатора электродов пьезокварцевых резонаторов объемных акустических волн фазы наногидроксиапатита массой 2–4 мкг. Предложены новые расчетные кинетические параметры сорбции, которые позволяют с высокой надежностью распознать в смеси биомаркеры многих заболеваний, в том числе спирты С3–С5, кетоны, амины линейного и циклического строения, кислоты, альдегиды и др. Сенсор с гидроксиапатитом позволяет отследить наличие молекул, соответствующих патологическим изменениям в работе многих органов и систем, сбоям в функционировании нервной и сердечно-сосудистой систем, оценить реакцию и компенсацию на стресс, голод, усталость. Сенсор перспективен для применения в качестве простой диагностической и мониторирующей тест-системы для point-of-care диагностики взрослых и детей.
Апробация методики определения изотопного состава отдельных фракций углерода в атмосферном аэрозоле методом масс-спектрометрии изотопных отношений
Аннотация
Соотношение стабильных изотопов углерода может дать важную информацию об источниках атмосферных соединений углерода. Рассмотрена методика определения изотопного состава отдельных углеродсодержащих фракций атмосферного аэрозоля методом масс-спектрометрии изотопных отношений. Проведен пробный анализ значений изотопного состава углерода (δ13C) для различных углеродсодержащих фракций аэрозоля (общий углерод, органический + элементный углерод без карбонатной составляющей, водорастворимый органический углерод, водонерастворимый углерод и элементный углерод), отобранного в морских арктических экспедициях, на ледовой станции “Мыс Баранова”, в геофизической обсерватории ИМКЭС СО РАН г. Томск и с борта самолета-лаборатории Ту-134 “Оптик”.
Биогибридная технология обнаружения сверхнизких концентраций тринитротолуола в воздухе
Аннотация
Технология основана на регистрации фокальной активности (ФА) обонятельной луковицы (ОЛ) крыс при предъявлении крысам паров тринитротолуола (ТНТ) с концентрацией 4.7 × 10–15 г/см3 отдельно и в смеси с насыщенными парами комплексной помехи из специй. Регистрация ФА ОЛ крыс осуществлялась с помощью матрицы из 16 специальных электродов, имплантированных в дорсальную часть ОЛ крысы. Установка для регистрации ФА ОЛ крыс содержала бокс с крысой, источники паров (одорантов), многоканальную цифровую систему цифровой регистрации электрических сигналов с матрицы электродов, программное обеспечение, содержащее алгоритмы распознавания и классификации предъявляемых крысе одорантов. Источники паров ТНТ: статического объемного приготовления с концентрацией порядка 10–15 г/см3 и источник с концентрацией 4.7 × 10–15 г/см3 в потоке воздуха, предъявляемом крысам. Данные 25 испытаний показали 100%-ную вероятность обнаружения паров ТНТ указанных концентраций в чистом воздухе и также в присутствии сложной запаховой помехи в виде паров от смеси красного перца, кориандра, табака и др., которые, как правило, маскируют для животных запах ТНТ.
Дискуссии
О систематической погрешности результата количественного химического анализа: от неправильных терминов до ошибочных концепций
Аннотация
Отмечается, что классическая схема систематических погрешностей (или, что то же самое, перечень разновидностей систематических погрешностей) отражает, в общем, реальную ситуацию, что не исключает ее дополнение и конкретизацию по мере появления новых видов измерений и усложнения существующих. Это не должно означать отмены общеметрологической, проверенной временем классификации. Однако в последние десятилетия стали проявляться тенденции, направленные на замену содержаний терминов и определений на содержания, им не свойственные, или на внедрение в метрологическую практику терминов, не имеющих реального смысла вообще. Это, в свою очередь, привело к появлению ошибочных концепций в части обеспечения правильности результатов количественного химического анализа, созданию далеко не безупречных нормативных документов, что, в числе прочих причин, обусловлено некритическим отношением к международным стандартам. Как следствие, неточности и ошибочные рекомендации встречаются в монографиях и в учебниках, где имеются разделы, связанные с метрологическими аспектами химического анализа.
История аналитической химии
Истоки и формирование ионной хроматографии
Аннотация
Показаны истоки возникновения и пути формирования ионной хроматографии. Отражены малоизвестные факты и публикации, показано существенное влияние развития приборостроения в В-ЭЖХ и технологий синтеза сорбентов низкой емкости на разработку этого метода. Изложена ранняя история разработок в области ионной хроматографии в научных группах в США: Х. Смолла (Dow Chemical и Dionex Corp.) и Дж. Фрица (Университет штата Айова), проанализированы научные работы и отмечены ключевые заслуги этих ученых.