Автореферат (Химические сенсоры и мультисенсорные системы на основе порфиринов и гетерокраун-эфиров), страница 12

В качестве критериев выборамембраноактивных соединений выступают: присутствие гетероатомов серы и/или азотаи размер внутренней молекулярной полости макроцикла; наличие и природацентрального металла; наличие, количество и природа боковых заместителей(ароматических или алифатических) в молекулярной структуре макроцикла.2)Исследованы структура и электродные свойства сенсоров на основе порфиринов вразличных типах мембранных матриц: в пластифицированных поливинилхлоридныхмембранах, в синтезированных электрохимическим методом пленках полипиррола иполианилина, в композитных материалах на основе нано-структур оксида цинка.3)Разработаны высокоспецифичные потенциометрические сенсоры на основепорфиринатов платины, меди и кобальта, корролатов меди и железа, позволяющиепроводить селективное определение неорганических анионов (иодида, хлорида,бикарбоната и дигидрофосфата соответственно) в сложных жидких средах.

Показано, чтокоэффициенты селективности полученных сенсоров в присутствии высоколипофильныхмешающих анионов в полтора-три порядка превышают селективность существующихионоселективных электродов, в частности ИСЭ на основе ЧАС. Разработанные сенсорыпроверены на реальных объектах, в частности для селективного определениягидрофильных анионов в биологических жидкостях.4)Экспериментальнодоказано,чтопредложенныйподходквыборумембраноактивных соединений позволяет направленно изменять свойства, структуру,оптическую и электрохимическую активность и селективность сенсорных материалов на42их основе.5)Показана возможность увеличения надежности и срока службы мембран,полученных методом электрополимеризации, и их перспективность в мультисенсорном имульти-трансдуктивном анализе, в частности для определения электрохимическиактивных токсичных пищевых красителей.

Изучены и оптимизированы условияфотоэлектрохимического определения цистеина в смесях аминокислот с применениемсенсоров на основе нано-структур оксида цинка, декорированных порфиринатами меди вдиапазоне концентраций от 5.2 μМ до 4.8 mМ с пределом обнаружения 1.2 μМ.6)Разработаны ртуть- и магний-селективные флуоресцентные оптоды на основекумарин-замещенного пиридинофана и фенилоксихинолин-замещенного диаза-18краун-6-эфира с пределами обнаружения 0.091 μМ и 0.5 μМ соответственно.Разработанные оптоды в совокупности с использованием бытовых электрическихустройств (точечного светодиодного источника излучения, компьютера и веб-камеры)позволяют проводить экспресс-определение содержания ионов ртути и магния вприродных водах и на уровнях ПДК, предписанных СанПиН.7)Показана возможность применения сенсоров на основе мезо-тетраферроценилпорфирина,кумарин-замещенногопиридинофанаипорфирин-замещенныхполипирролов в варианте мультитрансдуктивного подхода к выполнениюмультисенсорного анализа для распознавания и количественного определения основныхкомпонентов растительных масел; понижения пределов обнаружения катионов меди,свинца и ртути в природных водах; повышения чувствительности определения диазаконъюгированных красителей в пищевых продуктах.8)Разработаны методики косвенного определения микроцистина с помощью массиваперекрестно-чувствительных сенсоров на основе металлопорфиринов и сиспользованием Mg-селективного оптода на основе фенилоксихинолин-замещенногодиаза-18-краун-6-эфира.

Методики апробированы при мониторинге выделениямикроцистина штаммами сине-зеленых водорослей Microcystis aeruginosa и прикачественной оценке токсичности природных вод. Показано, что мультисенсорнаясистема обеспечивает определение содержания микроцистина в питьевой воде спределом обнаружения 0.05 μг/л, что в 20 раз ниже ПДК, предписанных СанПиН.Основные результаты опубликованы в следующих работах:1.2.3.4.5.6.Y.S.

Choi, L. Lvova, J.H. Shin, S. H. Oh, C.S. Lee, B.H. Kim, G.S. Cha, H. Nam, Determination ofoceanic carbon dioxide using a carbonate-selective electrode// Anal. Chem. 2002. V.74. P.2435-2440.L. Lvova, S.S. Kim, A. Legin, Y. Vlasov, J.S. Yang, G.S. Cha, H. Nam, All-solid-state electronictongue and its application for beverage analysis//Anal. Chim.

Acta. 2002. V. 468.P.303-314.A. Legin, A. Rudnitskaya, L. Lvova, Yu. Vlasov, C. Di Natale, A. D’Amico, Evaluation of Italianwine by the electronic tongue: recognition, quantitative analysis and correlation withhuman sensory perception// Anal. Chim. Act. 2003. V. 484. P.33-44.L. Lvova, A. Legin, Yu. Vlasov, H. Nam, G.S. Cha, Multicomponent analysis of Korean greentea by means of disposable all-solid-state potentiometric electronic tongue microsystem//Sens. Act B.

2003. V. 95. P.391–399.L. Lvova, R. Paolesse, C. Di Natale, A. D’Amico, Detection of alcohols in beverages: anapplication of porphyrin-based Electronic tongue// Sens. Act B. 2006. V. 118. P.439-447.L. Lvova, E. Martinelli, E. Mazzone, A. Pede, R. Paolesse, C. Di Natale, A. D’Amico, ElectronicTongue based on an Array of Metallic Potentiometric Sensors// Talanta. 2006. V.70. P. 833839.437.8.9.10.11.12.13.14.15.16.17.18.19.20.21.22.23.24.G. Verrelli, L.

Lvova, R. Paolesse, C. Di Natale, A. D'Amico, Metalloporphyrin-basedElectronic Tongue: an application for the analysis of Italian white wines//Sensors. 2007.V.7. P.2750-2762.M.N. Ahmad, M.M.S. Yap, C.C. Cheen, A.K.M. Shafiqul Islam, Z. Ismail, M. Shurif, A.Y. Md.Shakaff, L. Lvova, Disposable array sensor strip for quantification of sinensetin inOrthosiphon stamineus benth samples// Microchim. Acta. 2008.V.163.P.

113–119.R. Paolesse, L. Lvova, S. Nardis, C. Di Natale, A. D’Amico, Chemical Images by Porphyrinarrays of sensors//Microchim. Acta. 2008.V.163. P.103–112.L. Lvova, F. Dini, E. Martinelli, A. Bergamini, R. Paolesse, C. Dinatale, A. D’Amico, Clinicalanalysis of human urine by means of Electronic Tongue// Talanta. 2009. V.77.P.1097-1104.L. Tortora, M. Stefanelli, M. Mastroianni, L. Lvova, C.

Di Natale, A. D’Amico, D. Filippini, I.Lundström, R. Paolesse, The hyphenated CSPT-potentiometric analytical system: Anapplication for vegetable oil quality control//Sens. Act B.2009.V.142.P.457–463.L. Lvova, C. Di Natale, A. D’Amico, R. Paolesse, Corrole-based ion-selective electrodes// J.Porphyrins Phthalocyanines. 2009.V.13.

P. 1168–1178.L. Lvova, G. Verrelli, M. Stefanelli, S. Nardis, C. Di Natale, A. D. Amico, S. MakarychevMikhailov, R. Paolesse, Platinum porphyrins as ionophores in polymeric membraneelectrodes//Analyst. 2011. V.136.P.4966 – 4976.L. Lvova, M. Mastroianni, G. Pomarico, M. Santonico, G. Pennazza, C. Di Natale, R. Paolesse,A. D'Amico, Carbon Nanotubes Modified with Porphyrin Units for Chemical Sensing ofGaseous Phase// Sens. Act. B. 2012.V.170. P.163-171.L. Lvova, M.

Mastroianni, C. Di Natale, I. Lundström, R. Paolesse, Towards hyphenatedsensors development: design and application of porphyrin electropolymer materials//Electroanalysis. 2012.V. 24. P. 776-789.L. Lvova, S. Denis, A. Barra, P. Mielle, C. Salles, C. Vergoignan, C. Di Natale, R. Paolesse, P.Temple-Boyer, G. Feron, Salt release monitoring with specific sensors in “in vitro” oral anddigestive environments from soft cheeses//Talanta. 2012.

V.97.P.171-180.L. Lvova, C. Di Natale, R. Paolesse, Porphyrin-based chemical sensors and multisensorarrays operating in the liquid phase//Sens. Act. B. 2013. V.179.P. 21-31.L. Lvova, P. Galloni, B. Floris, I. Lundström, R. Paolesse, C. Di Natale, A ferrocene-porphyrinligand for multi-transduction chemical sensor development//Sensors.2013.V. 13. P. 58415856.F. Mandoj, S.

Nardis, R. Pudi, L. Lvova, F. R. Fronczek, K. M. Smith, L. Prodi, D. Genovese, R.Paolesse, ß-Pyrazino-fused tetrarylporphyrins// Dyes and Pigments.2013.V.99P.136-143.C. Bazzicalupi, C. Caltagirone, Z. Cao, Q. Chen, C. Di Natale, A. Garau,V. Lippolis, L. Lvova, H.Liu, I. Lundström, M. C. Mostallino, M. Nieddu, R. Paolesse, L.

Prodi, M. Sgarzi, N. Zaccheroni,Multimodal use of new coumarin-based fluorescent chemosensors: towards highlyselective optical sensors for Hg2+ probing//Chem. Eur. J. 2013.V.19.P.14639 – 14653.L. Lvova, C. Guanais Branchini, K. Petropoulos, L. Micheli, G. Volpe, E.Viaggiu, R.Congestri, L.Guzzella, F. Pozzoni, C. Di Natale, R.Paolesse, E-tongue for ecological monitoring purposes:the case of microcystins detection//Procedia Engineering.2014. V.87.P.

1358 – 1361.L. Lvova, R. Pudi, P. Galloni, V. Lippolis, C. Di Natale, I. Lundstrom, R.Paolesse, Multitransduction sensing films for Electronic Tongue applications// Sens. Act B. 2015. V. 207B.P.1076-1086.Y. Sivalingam, R. Pudi, G. Pomarico, L. Lvova, G. Pomarico, F. Basoli, A. Catini, A. Legin, R.Paolesse, C. Di Natale, The light modulation of the interaction of l-cysteine with porphyrinscoated ZnO nanorods// Sens. Act B. 2015. V.209. P. 613-621.L.

Lvova, C. Guanais Gonçalves, K. Petropoulos, L. Micheli, G. Volpe, D. Kirsanov, A. Legin, E.Viaggiu, R. Congestri, L. Guzzella, F. Pozzoni, G. Palleschi, C. Di Natale, R. Paolesse,44Electronic tongue for microcystins screening in waters// Biosens. Bioelectronics. 2016. V.80. P.154–160.25. V.

Panchuk, L. Lvova, D.Kirsanov, C. Guanais Goncalves, C. Di Natale, R. Paolesse, A. Legin,Extending electronic tongue calibration lifetime through mathematical drift correction:case study of microcystin toxicity analysis in waters//Sens. Act B. 2016. V. 237. P. 962-968.Монографии:1. L. Lvova, R. Paolesse, C. Di Natale, E. Martinelli, E. Mazzone, A. Orsini, A.

D’Amico, Chemicalimages of liquids, in: Byrnes, Jim (Ed.), Imaging for Detection and Identification, NATOScience for Peace and Security Series, vol. VIII, Springer, 2007, P.63-95.2. L. Lvova, A. D’Amico, A. Pede, C. Di Natale, R. Paolesse, Metallic sensors in multisensoryanalysis, in Multisensor Systems for Chemical Analysis - Materials and Sensors, PanStanford Publishing, L.

Lvova, D. Kirsanov, A. Legin, C. Di Natale (Eds.) 2014, PP. 69-1383. Z. Cao, L. Lvova, R. Paolesse, C. Di Natale, I. Lundström, A. D’Amico, PorphyrinElectropolymers as Opto-electrochemical Probe for the Detection of Red-ox AnalytesSensors, Lecture Notes in Electrical Engineering. 2014. V.162.P. 49-55.4. C. Guanais Branchini, L. Lvova, C. Di Natale, R.

Paolesse, Wine and combined electronic noseand tongue, in “Electronic Nose and Tongue in Food Science”, M.L. Rodriguez-Mendez Ed.,Academic Press, 2016, P. 291-300.L. Lvova, Electronic tongue principles and applications in the food industry, in “ElectronicNose and Tongue in Food Science”, M.L. Rodriguez-Mendez Ed., Academic Press, 2016, P.149-160.45.