На втором этапе реализации проекта будет проведена разработка методов определения концентраций аналитов в водных растворах при помощи полученных темплатным электрохимическим осаждением активных материалов, а также электрокаталитических активных материалов на их основе. В качестве аналитов будут использованы ферроценметанол, ферроценкарбоновая кислота и их производные, полученые прививкой к аминокислотам и пептидам при помощи микроэлектродов. На данном наборе соединений станет возможным изучение режимов работы микроэлектродных и материалов. С практической точки зрения определение концентрации таких соединений, является важной задачей для медицинской диагностики. Для количественного определения соединений потребуется разработка методик съёмки циклических вольтамперограмм: потребуется подбор составов электролитов, диапазонов потенциалов, скоростей развертки, а также подбор оптимальной плотности микроэлектродов для каждого типа активного материала. В результате должны быть разработаны методики количественного вольтамперометрического определения аналитов. Далее для совместного определения аналитов будет разработан дизайн калибровки модели ПЛС, в соответствии с которым будут созданы калибровочные многокомпонентные смеси. На смесях будет проведена циклическая вольтамперометрия, данные которой послужат для калибровки моделей. Далее модели будут верифицированы на проверочном наборе смесей. Данный этап работы требуется для разработки метода совместного количественного определения соединений на основе различных активных материалов.
Проект направлен на создание методик электрохимического анализа соединений, которые классическими методами затруднительно определить в смеси.
В результате проведенной работы были выявлены закономерности электрохимического поведения в водных электролитах электроактивных аминокислот и ферроценовых производных аминокислот и олигопептидов в электрохимических ячейках с массивами ультрамикроэлектродов инертной и электрокаталитическиактивной природы в качестве рабочих электродов. На основе полученных данных были разработаны методы количественного определения, использующие циклическую вольтамперометрию.
Экспериментальные данные указывают на возможность эффективного применения ансамблей инертных ультрамикроэлектродов для количественного вольтамперометрического ферроценовых производных олигопептидов. Расчетные данные показали границы концентрационного диапазона определения соединений с равным окислительно-восстановительным потенциалом с различными коэффициентами диффузии. Таким образом разработанный подход позволит использовать вольтамперометрию для определения соединений в смеси, что при использовании планарных электродов и оценке по пику предельного тока является невозможным.
Будут изучены вольтамперометрические кривые растворов ферроценметанола, ферроценкарбоновой кислоты и их производных, полученных прививкой к аминокислотам и пептидам, также будет изучена возможность определения электроактивных аминокислот: цистеин, ацетилцистеин и глутатион при помощи электродов, полученных при помощи литографических микроэлектродов и электродов на основе массивов иммобилизованных микрочастиц металлов на поверхности подложки, синтезированных темплатным электрохимическим методом с применением в качестве темплата перфорированных пленок ксерогелей.
Будут разработаны количественные вольтамперографические методы определения аналитов при помощи разработанных активных материалов.
Будет разработан метод количественного определения аналитов в смеси с применением нескольких типов активных материалов с обработкой аналитического сигнала при помощи метода проекции на латентные структуры.
В рамках работы были исследованы закономерности электрохимического поведения в водных электролитах электроактивных аминокислот и ферроценовых производных аминокислот и олигопептидов в электрохимических ячейках с массивами ультрамикроэлектродов инертной и электрокаталитическиактивной природы в качестве рабочих электродов. На основе полученных данных были разработаны методы количественного определения, использующие циклическую вольтамперометрию.
Арбенин А. Ю.: Разработка концепции, проведение аналитического обзора, проведение эксперимента, написание отчета (введение, заключение, раздел 1,2,3,4), публикация результатов в рецензируемых периодических изданиях.
Смирнов В. М.: проведение аналитического обзора, обработка результатов исследований, написание отчета (раздел 2), публикация результатов в рецензируемых периодических изданиях.
Земцова Е. Г.: проведение эксперимента, написание отчета (раздел 2)
Орехов Е. проведение эксперимента, написание отчета (раздел 4)
Юрчук Д. В.: проведение эксперимента, написание отчета (раздел 4)
Корусенко, П. М.: проведение аналитического обзора, написание отчета (раздел 2)
Кирсанов, Д. О.: обработка результатов эксперимента, написание отчета (раздел 4).
Данилов С. Е.: проведение аналитического обзора, написание отчета (раздел 3).
Панчук В. В: : обработка результатов эксперимента, написание отчета (раздел 4).
Пономарева, А. Н.: проведение эксперимента, написание отчета (раздел 3)
Петров, А. А.: проведение аналитического обзора, проведение эксперимента, написание отчета (введение, заключение, раздел 1,2,3,4), публикация результатов в рецензируемых периодических изданиях.
Основополагающими направлениями науки и технологии данного проекта является химическая технология и химическое материаловедение, однако предлагаемые работы предполагают вовлечение специалистов разных специальностей, что позволит выработать комплексный подход к созданию композиционных функциональных материалов, обладающих требуемыми сенсорными свойствами, важными для дальнейшего практического применения результатов исследований. Таким образом, данное исследование не может быть отнесено строго к одной из областей науки, оно включает части относящиеся к химической технологии, химическому материаловедению, электрохимии, аналитической химии и другим, что указывает на междисциплинарность проекта.
Основополагающими направлениями науки и технологии данного проекта будут аналитическая химия, химическая технология и химическое материаловедение, однако предлагаемые работы предполагают вовлечение специалистов разных специальностей, что позволит выработать комплексный подход к решению поставленных задач. Таким образом, данное исследование не может быть отнесено строго к одной из отраслей науки и техники, что указывает на принадлежность проекта к межотраслевым исследованиям.
| Short title | GZ-2022 |
|---|
| Acronym | NIR_GZ_2021 – 2 |
|---|
| Status | Finished |
|---|
| Effective start/end date | 1/01/22 → 31/12/22 |
|---|
