Диссертация (1145490), страница 18
Текст из файла (страница 18)
Измерения проводили в прозрачной кюветеобъемом 4.5 мл, изготовленной из полиметилметакрилата УФ качества снаибольшей пропускающей способностью в диапазоне от 280 до 800 нм(Kartell,Италия). В кювету одновременно помещали ITO стекло/стекла снанесенным чувствительным материалом и комбинированный электрод Pt/НКЭ(AMEL, Италия, модель 800/CSG/6, 6 мм в диаметре), включающий в своейконструкции одновременно вспомогательный Pt электрод и НКЭ электродсравнения. Кювету располагали перед экраном компьютера, используемом вкачестве источника полихромного излучения для CSPT-анализа.
Одновременнопроводили ДИВ измерения с использованием портативного потенциостатаPalmSens3, Рис.II.12.CSPT-потенциометрический отклик массивов сенсоров для мониторингазагрязненности природных вод ионами переходных и тяжелых металлов наоснове тетраферроценпорфирина (массив состоял из трех ПВХ-мембран состава:ПВХ/ДОС/TPFc4(1%вес.);ПВХ/ДОС/TPFc4(1%вес.)/TпClФБКP(0.25%вес.);ПВХ/ДОС/TPFc4(1% вес.)/TпClФБКP(0.4 % вес.), а также TPFc4 и L3 (массивсостоял из пяти ПВХ/ДОС-мембран, содержащих одновременно оба флуорофора всоотношении 3:1, 2:1, 1:1, 1:2 и 1:3) регистрировали в измерительной установке,схожей с описанной в предыдущем параграфе и отображенной на Рис.II.12.Детальная информация о составе использованных чувствительныхматериалов и измерительных процедурах приведена в соответствующих главах.78354162Рис.II.12Измерительнаяустановка,использованнаядляоптоэлектрохимических измерений.
На рисунке: 1-ПК с программными обеспечениемMATLAB для CSPT-анализа; 2- потенциометр/потенциостат; 3-внешний монитор ;5-веб-камера; 4-измерительная ячейка; 5- Pt/НКЭ или НКЭ электрод; 6- ITOстекло модифицированное чувствительными мембранами.II.6 Приготовление растворовСтандартные растворы аналитов в наивысшей концентрации (обычно 1моль/л в случае неорганических солей) готовили весовым методом, растворы сболее низкими концентрациями получали затем методом последовательногообъемного разбавления из соответствующих стандартных растворов.
Всерастворы готовили из реактивов марки “ЧДА” с применением дистиллированнойводы.Для измерений с массивами сенсоров готовили смешанные растворы,близкиекнеорганическомусоставуплазмыкровичеловека.Многокомпонентные градуировочные растворы готовили из рассчитанныхколичеств концентрированных стандартных растворов. Всего былоприготовлено 25 модельных растворов, содержащих определяемые компонентыв следующих соотношениях: 70-100 ммоль/л NaCl , 20-60 ммоль/л NaHCO3 , 1-8ммоль/л Na3PO4 , 1 ммоль/л NaSal.
рН растворов фиксировали в диапазоне 7.2-7.4добавлением 0,1 М HCl. Измерения в растворах одинакового состав проводилисьв начале и конце работы для контроля воспроизводимости потенциаловэлектродов и стабильности электродного поведения. Более подробно измеренияс массивом сенсоров для анализа модельных растворов плазмы крови описаны вГлаве VIII.79II.7 Подготовка и анализ образцовII.7.1 Образцы плазмы крови человекаАртериальные образцы крови были взяты у 5 испытуемых мужчин (3здоровых волонтера и 2 пациента с респираторным ацидозом, образцы A, В).Плазму крови отделяли центрифугированием свежих образцов и последующимудалением взвешенных клеток крови.
Образцы анализировали непосредственнопосле пробоподготовки, спустя не больше трех часов после забора крови упациентов. Как минимум три повторных измерения были выполнены длякаждого образца плазмы в тот же день. В случае, если образцы не подвергалианализу в день забора, их хранили в морозильной камере при -20 ° С. Дляопределения содержания бикарбонат-ионов в образцах использовали методдвойной стандартной добавки. Для этого 50 мкл образца плазмы добавляли врастворяют в 50 мл 10-3 моль/л NaCl и измеряли значенияпотенциала/потенциалов карбонат-селективных сенсоров(E1), затем висследуемый раствор последовательно добавляли две стандартных добавки по150 мкл 0.01 моль/л раствора NaHCO3 и регистрировали отклик сенсоров послекаждой добавки (Е2, Е3). Концентрации ионов [CO32-] и [НСО3-] оценивали извеличины R = ΔE3/ΔE2 с учетом рН раствора и констант диссоциации угольнойкислоты (рКа1 = 6.4, рКа2= 10,3).
Референтными данными о количествебикарбоната в образцах плазмы служили данные, полученные с помощьюанализатора крови GEM Premier 3000 (Instrumentation Laboratory, США).II.7.2 Пищевые продуктыБыли исследованы шесть образцов итальянского оливкового масла качества«extra vergin” (коммерческие марки " Forti", "Monini", и "Venturi", и 3 образца масладомашнего производства с из хозяйств в пригородах Рима " Civita Castellana","Nerola", и "Nepi") и два коммерческих образца смешанного (подсолнечного икукурузного) растительного масла ("Friol” и “Golden Sun "). Анализировалиэкстракты из масел, полученные добавлением 500 мкл каждого образца в 3 млэтилового или метилового спирта. Затем для проточного CSPTпотенциометрического анализа отбирали 100 мкл экстракта и впрыскивали в0.01 моль/л раствор носителя KCl, протекающей со скоростью 1 мл/мин черезпрозрачную измерительную ячейку.
Образцы измеряли в случайном порядке.Измерения повторяли 3 раза для образцов экстрагированных метанолом и 3 разадля образцов, извлеченных с помощью этанола (n = 6 в общей сложности).Полный цикл измерений восьми образцов растительных масел (каждый образецизмеряли в шестикратном повторении), осуществляемых в случайном порядке,как правило, занимал 30 мин.
Потенциометрические данные регистрироваликаждые 2 сек. Полученные данные использовали для дискриминации маселметодом МГК.80Три коммерческих образца томатного кетчупа (Kraft, Calve, Tabasco) былиприобретены в продовольственных магазинах. 5 г каждого кетчупа в смеси 15 млэтилового спирта обрабатывали в ультразвуковой установке в течение 15 мин ,процедуру повторяли дважды каждый раз с новой порцией этанола. Смесьфильтровали, после каждой обработки ультразвуком. Полученный экстрактпомещали в мерную колбу и доводили объем раствора до 50 мл посредствомдобавления этилового спирта. Опто-электрохимические измерения в экстрактахиз кетчупа проводили в прозрачной измерительной ячейке на фоне ABS (3 мл)фонового раствора содержащего 20% по объему этанола (600 мкл), к которомудобавляли последовательно 50 и 100 мкл экстракта кетчупа, а затем 50 мкл 5*105 моль/л стандартного раствора Судана I и 100 мкл 2.6*10-5 моль/л стандартногораствора Судана IV.II.7.3 Неорганические удобренияИсследовали водные экстракты коммерческого неорганического удобрениядля цветущих комнатных растений марки Gesal, содержащего 2 вес.
%водорастворимого MgO, а также такие макро- и микоэлементы, как N (8%), P2O5(6.8%), K2O(13%), Cu(0.04%), Fe(0.1%), Zn(0.02%), Mn(0.1%), Mo(0.06%). 1 гудобрения растворяли в дистиллированной воде (объемом около 40 мл).Полученный раствор фильтровали на бумажном фильтре, переносили в мернуюколбу и доводили объем раствора до 50 мл. Оптическое определение содержанияконцентрации магния в удобрении проводили в прозрачной измерительнойячейке на фоне 0.01 моль/л MES (3 мл) фонового раствора, к которому добавлялипоследовательно две добавки раствора удобрения равного объема в 30 мкл.II.7.4 Природные поверхностные воды и водопроводная водаИсследовали пробы поверхностных природных вод, отобранных впригородах г. Рим, Италия, в частности: образцы воды из рек Тибр (зона IsolaTiberina, Рим) и Лири (зона Frosinone) и поверхностную воду из озера Lago Albano(зона Castel Gandolfo), водопроводную воду из зон Tor Vergata, Ciampino, Pomezia,а также образец воды (с явными признаками цветения сине-зеленых водорослей)из публичного фонтана в зоне Ciampino.
После забора образцы воды фильтроваличерез фильтр с размером пор 0.45 мм, и хранили в полиэтиленовых бутылкахемкостью 100 мл, предварительно обработанные в течение 12 часов 1 моль/лHNO3, и затем промытых дистиллированной водой до нейтральных значений рН.Пробы воды хранили в холодильнике при 4°С и анализировали не позднее, чемчерез один месяц после пробоотбора. Измерения в воде проводили без какойлибо другой предварительной обработки.
Последовательные добавлениянескольких видов ионов металлов были выполнены в пробах воды, длясимуляции загрязнения катионами переходных или тяжелых металлов итоксинами сине-зеленых водорослей на уровнях нормированных предельно81допустимых концентраций предписанных СанПин. Для этого в пробы водыдобавляли рассчитанные аликвоты стандартных растворов аналитов,приготовленные как описано в разделе II.6. Более детальная информация оконцентрациях загрязнителей приведена далее в работе в соответствующихглавах.II.7.5 Штаммы сине-зеленых водорослейС целью мониторинга выделения токсичных продуктов жизнедеятельности,микроцистинов (МС) в частности, были два токсичных штамма (TOX, 17.85 и44.86) и один нетоксичный штамм (NON TOX, 18.85) сине-зеленых водорослейMicrocystis aerugenosa.
Все штаммы были получены из коллекции культурводорослей SAG (Culture Collection of Algae, Германия). Эти культурыцианобактерий были выращены в лабораторных условиях на Биологическомфакультете университета «Тор Вергата», Рим, Италия. Рост сине-зеленыхбактерий и выделение ими гепатотоксинов (микроцистинов) как продуктов ихжизнедеятельности наблюдали и контролировали в течение двухпоследовательных экспериментальных сессий, длинной в 1 месяц (период16.09.2013 – 21.10.2013, цикл I ) и 3 месяца (период 24.03.2014 - 23.06.2014, циклII).