Анотація до роботи:

Дроздова М. В. “Хіміко-аналітичні властивості золь-гель модифікованих композитних плівок на основі оксиду силіцію, поверхнево-активних речовин та поліелектролітів-катіонообмінників”. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата хімічних наук за спеціальністю 02.00.02. – аналітична хімія. – Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Київ, 2008.

Дисертацію присвячено розробці узагальнюючих умов аналітичного застосування золь-гель модифікованих композитних плівкових покриттів на основі оксиду силіцію, поверхнево-активних речовин (ПАР) та катіонообмінних поліелектролітів у спектрофотометричному та вольтамперометричному методах аналізу. Найкращі хіміко-аналітичні характеристики має плівка, яка містить поліелектроліт з найбільш гідрофільним органічним радикалом серед досліджених сполук – полівінілсульфокислоту. Встановлено та використано на практиці взаємозв’язок між природою і концентрацією ПАР в золі та аналітичним відгуком плівкових покриттів по відношенню до досліджених аналітів. Продемонстровано синергічний вплив неіоногеннної ПАР та полівінілсульфокислоти на сорбційні характеристики золь-гель модифікованих композитних плівок по відношенню до досліджених сполук: родаміну 6Ж, комплексів заліза(II) та цинку(II) з 1,10-фенатроліном. Показано, що білки класу гемопротеїнів – гемоглобін та міоглобін, можуть бути закріплені на поверхні вугільного електроду у тонкій плівці оксиду силіцію, яка містить органічний катіонообмінник і ПАР, як за іонообмінним механізмом, так і шляхом капсулювання в матриці SiO₂. Капсулювання білків є більш перспективним для розробки біосенсорів.

Розроблено методики сорбційно-спектрофотометричного визначення нітрит-іонів за реакцією окиснення родаміну 6Ж, закріпленого на поверхні композитних покриттів, заліза(ІІ) з 1,10-фенантроліном та цинку(ІІ) у вигляді трикомпонентного комплексу Zn-(Phen)₂-БР. Проведено апробацію методик на природних об’єктах, фармацевтичних препаратах та харчових продуктах. Показано, що одержані композитні плівки є перспективними для розробки чутливих елементів оптичних сенсорів.

Встановлено закономірності впливу катіонообмінних поліелектролітів та ПАР різної природи на сорбцію золь-гель модифікованими плівковими покриттями на основі оксиду силіцію протилежно заряджених молекул.

Найкращі хіміко-аналітичні характеристики має плівка, яка містить поліелектроліт з найбільш гідрофільним органічним радикалом в ряду досліджених реагентів, а саме полівінілсульфокислоту.

Встановлено та використано на практиці взаємозв’язок між природою і концентрацією ПАР в золі і аналітичним відгуком плівкових покриттів по відношенню до досліджених аналітів. Розгалуженість алкільного ланцюга ПАР та її концентрація в золі оксиду силіцію суттєво впливає на спорідненість плівки до аналіту. Оптимальним є введення в золь оксиду силіцію неіоногенної ПАР на основі ефіру сорбітану Tween20.

Виявлено синергічний вплив неіоногеннної ПАР та катіонообмінного поліелектроліту в золі SiO₂ на сорбційні характеристики золь-гель модифікованих композитних плівкових покриттів по відношенню до досліджених сполук: основного барвника родаміну 6Ж і комплексів перехідних металів з 1,10-фенантроліном.

Досліджено сорбцію родаміну 6Ж поверхнею композитних плівкових покриттів на основі оксиду силіцію, Tween20 та полівінілсульфокислоти. Окисно-відновні властивості барвника, адсорбованого на поверхні, використано для визначення нітрит-іонів.

Встановлено можливість застосування композитних плівкових покриттів для сорбційно-спектрофотометричного визначення катіонних комплексів металів на прикладі комплексу заліза(II) з 1,10-фенантроліном. Вивчено закономірності сорбції композитними плівками на основі SiO₂, неіоногенної ПАР Tween20 та полівінілсульфокислоти комплексів цинку(ІІ), марганцю(ІІ), міді(ІІ), нікелю(ІІ) та кобальту(ІІ) з 1,10-фенантроліном з наступним їх проявленням на поверхні ксантеновим барвником. Композитна плівка, синтез якої оптимізовано за сорбцією комплексу цинку(II) з 1,10-фенантроліном, проявляє більшу спорідненість до даного комплексу, що було використано для визначення даного металу.

Показано, що білки класу гемопротеїнів – гемоглобін та міоглобін, можуть бути закріплені на поверхні вугільного електроду у плівках оксиду силіцію, які синтезовані у присутності катіонообмінного поліелектроліту та ПАР. Закріплення білків відбувається за іонообмінним механізмом, а також шляхом капсулювання в матриці SiO₂. Останній спосіб модифікації більш перспективний для отримання чутливих елементів амперометричних сенсорів для визначення розчинного у воді кисню, пероксиду водню та глюкози.

Розроблено методики сорбційно-спектрофотометричного визначення заліза(ІІ) з 1,10-фенантроліном, цинку(ІІ) у вигляді трикомпонентного комплексу Zn-(Phen)₂-бенгальський рожевий з використанням композитного покриття на основі оксиду силіцію, Tween20 і полівінілсульфокислоти, а також нітрит-іонів за реакцією окиснення родаміну 6Ж, адсорбованого на поверхні композитних покриттів. Апробацію методик проведено на природних об’єктах, фармацевтичних препаратах і харчових продуктах.

Запропоновані плівки просто синтезуються, зручніші в роботі, ніж порошкоподібні матеріали, можуть бути регенеровані та використані багаторазово, що робить їх перспективними для розробки чутливих елементів оптичних сенсорів.

Публікації автора:

Nadzhafova O. Yu., Zaitsev V. N., Drozdova M. V., Vaze A., Rusling J. F. Heme proteins sequestered in silica sol-gels using surfactants feature direct electron transfer and peroxidase activity // Electrochemistry Communications. – 2004. – Vol. 6, №2. – P. 205-209.

Наджафова О. Ю., Дроздова М. В. Oкисно-відновні та каталітичні властивості гемоглобіну, капсульованого в оксид силіцію за золь-гель технологією // Вісн. Київ. нац. ун-ту. Сер. Хімія. – 2004. – Вип. 41. – С. 32-34.

Наджафова О. Ю., Дроздова М. В., Симоненко Ю. М. Ферментативное определение фенолов в воде с использованием каталазы и растительной вытяжки оксидаз // Химия и технология воды. – 2005. – Т. 27, №5. – С. 444-452.

Наджафова О. Ю., Дроздова М. В., Босак В. З. Сорбція гемоглобіну композитними плівками оксид силіцію-полівінілсульфокислота // Вісн. Київ. нац. ун-ту. Сер. Хімія. – 2006. – Вип. 43. – С. 23-25.

Наджафова О. Ю., Дроздова М. В., Чурилова И. В. Сорбционные свойства композитных пленок на основе оксида силиция, синтезированных в присутствии поверхностно-активных веществ // Укр. хим. журн. – 2007. – Т. 73, №4. – С. 98-102.

Наджафова О. Ю., Дроздова М. В. Пероксидазні властивості гемоглобіну на прикладі системи бромпірогалоловий червоний – пероксид водню // V Всеукраїнська конференція студентів та аспірантів «Сучасні проблеми хімії», Київ. – 2004. – С. 142.

Дроздова М. В., Симоненко Ю. М., Наджафова О. Ю. Спектрофотометричне визначення фенолів на фоні питної води з використанням рослинної витяжки оксидаз, гемоглобіну та каталази // Наукова конференція молодих учених «Охорона водного басейну та контроль якості води», Київ. – 2004. – С. 25.

Наджафова О. Ю., Дроздова М. В., Богдан А. В. Химико-аналитические характеристики пленочных покрытий на основе оксида кремния, модифицированных поверхностно-активными веществами и органическими реагентами // Всероссийская конференция «Аналитика России», Москва. – 2004. – С. 107.

Дроздова М. В., Наджафова О. Ю. Застосування плівки на основі оксиду силіцію та натрієвої солі полістиролсульфокислоти для визначення заліза(ІІ) у питній воді //
71-ша наукова конференція молодих вчених, аспірантів і студентів «Наукові здобутки молоді – вирішенню проблем харчування людства у ХХІ ст.», Київ. – 2005. – С. 80.

Чурілова І. В., Дроздова М. В., Наджафова О. Ю. Дослідження та порівняння іонообмінних властивостей плівкових покриттів, отриманих за золь-гель технологією, в присутності полівінілсульфокислоти (ПВСК) та натрієвої солі полістиролсульфокислоти (ПССК) // VI Всеукраїнська конференція студентів та аспірантів «Сучасні проблеми хімії», Київ. – 2005. – С. 178.

Drozdova M. V., Nadzhafova O. Yu. Surfactant templated silica-poly(vinylsulfonic) acid composite films. Synthesis and application for determination of Fe(II) and Zn(II) // The Third Joint Scientific Conference in Chemistry KNTSU-PSU (Toulouse), Kyiv. – 2005. – P. 86.

Drozdova M. V., Nadzhafova O. Yu. Silica based thin films obtained by sol-gel technology in the presence of non-ionic surfactants and modified with polyelectrolyte for determination of Zn(II) phenanthrolinate complex // International conference “Analytical chemistry and chemical analysis (AC&CA-05), Kyiv. – 2005. – P. 317.

Дроздова М. В., Наджафова О. Ю. Застосування плівки на основі оксиду силіцію та полівінілсульфокислоти для визначення цинку(ІІ) в БАДах та фармпрепаратах //
72-га наукова конференція молодих вчених, аспірантів і студентів «Наукові здобутки молоді – вирішенню проблем харчування людства у ХХІ ст.», Київ. – 2006. – С. 82.

Drozdova M. V., Nadzhafova O. Yu. Application of composite films based on silica and polyvinylsulfonic acid for spectrophotometric and voltammetric detection of transition metal
ions // International Congress of Analytical Sciences (ICAS-2006), Moscow. – 2006. –
Vol. 2. – P. 623.

Наджафова О. Ю., Дроздова М. В., Босак В. З. Вольтамперометрические характеристики углеситаллового электрода, модифицированного композитной пленкой, содержащей гемоглобин // Международная научная конференция «Химия, химическая технология и биотехнология на рубеже тысячелетий», Томск. – 2006. – Т. 2 – С. 263.

Дроздова М. В., Наджафова О.Ю, Чурілова І.В. Окисно-відновні властивості плівкових покриттів на основі оксиду силіцію та органічного поліелектроліту, модифікованих родаміном 6Ж // Міжнародна наукова конференція «Мембранні та сорбційні процеси і технології», Київ. – 2007. – С. 54.