Спектрофотометрическое определение глюкозы с использованием наночастиц железа, покрытых углеродом и обладающих подобными пероксидазе свойствами
Введение…………………………………………………………………………5
Глава1 Литературный обзор………………………………………………….11
1.1. Аналитические возможности физико-химических методов
определения глюкозы…………………………………………………………………12
1.2. Наночастицы как альтернатива ферментам……………………………19
1.3. Количественное определение ряда органических веществ с
использованием подобных пероксидазе свойств наночастиц
спектрофотометрическими методами……………………………………………….24
Глава 2. Аппаратура, объекты исследования и методики эксперимента….30
2.1. Основное оборудование и реактивы ……………………………………30
2.2. Объекты исследования……………………………………………………32
2.3. Методика проведения кинетических исследований……………………33
2.4. Методика определения глюкозы ферментативным методом с
использованием стандартного набора реагентов…..……………………………….33
2.5. Общая методика ковалентной функционализации поверхности
наночастиц Fe@C…………………………………………………………………………..34
2.6. Прививка GFP на поверхность Fe@C-COOH……………………………………35
Глава 3. Исследование подобной пероксидазе активности наночастиц
Fe@C…………………………………………………………………………………………………….36
3.1. Применение наночастиц Fe@C в качестве аналога фермента
пероксидазы……………………………………………………………………………36
3.2. Определение рабочих параметров реакции окисления 3,3’,5,5’-
тетраметилбензидина в присутствии наночастиц Fe@C…………………………….38
3.3. Исследование кинетики реакции окисления ТМБ в присутствии
наночастиц Fe@C и расчет основных кинетических параметров процесса………42
3.4 Влияние структуры наночастиц Fe@C на подобную пероксидазе
активность.…………………………………………………………………………….46
Глава 4. Выбор рабочих параметров спектрофотометрического
определения глюкозы с использованием наночастиц Fe@C ………………………51
4.1. Выбор рабочих значений концентрации и времени взаимодействия
глюкозооксидазы с раствором глюкозы……………………………………………..54
4.2. Влияние времени взаимодействия наночастиц Fe@C на величину
аналитического сигнала окисленного ТМБ…………………………………………56
4.3. Изучение зависимости оптической плотности окисленного ТМБ от
концентрации глюкозы в модельных растворах и оценка предела обнаружения
глюкозы………………………………………………………………………………..58
4.4. Оценка мешающего влияния компонентов матрицы на аналитический
сигнал окисленного ТМБ при спектрофотометрическом определении глюкозы…61
Глава 5 Применение спектрофотометрического метода с использованием
наночастиц Fe@C для определения глюкозы в биообъектах и пищевых
продуктах.………………………………………………………………………………65
5.1. Методика спектрофотометрического определения глюкозы с
использованием наночастиц Fe@C в соковой продукции…………………………65
5.2 Методика спектрофотометрического определения глюкозы с
использованием наночастиц Fe@C в биологических жидкостях………………….68
5.3 Метрологическое обеспечение спектрофотометрических методик
определения глюкозы с использованием наночастиц Fe@C………………………71
Глава 6 Процессы поверхностной функционализации наночастциц Fe@C
для получения материалов медицинского назначения …………………………….74
6.1. Влияние поверхностной функционализации наночастиц Fe@C на
подобную пероксидазе активность…………………………………………………..75
6.2. Наночастицы Fe@C как платформа для прививки биомолекул………78
Выводы………………………………………………………………………………………………..82
Список литературы……………………………………………………………84
Приложение А………………………………………………………………..102
Приложение Б………………………………………………………………..103
Приложение В………………………………………………………………..107
Приложение Г………………………………………………………………..110
Актуальность работы. Глюкоза является основным компонентом
практически всех продуктов питания и неотъемлемым источником энергии для
всех живых организмов.
Кроме того, глюкоза входит в перечень важных клинико-диагностических
показателей для обнаружения проблем в организме человека и постановки
диагнозов. Концентрация глюкозы в крови и моче отражает состояние
углеводного обмена, который регулируется печенью, гормонами и центральной
нервной системой. Снижение данного компонента в крови помогает
диагностировать тяжелые заболевания печени, поджелудочной железы и даже
воспалительные заболевания головного мозга. В свою очередь повышение
концентрации глюкозы в крови и моче способствует выявлению таких
заболеваний как сахарный диабет и гликозурия.
Для некоторых видов пищевых продуктов содержание глюкозы
регламентировано. Так, например, в техническом регламенте на соковую
продукцию из фруктов и овощей ТР ТС 023/2011, утвержденном Решением
Комиссии Таможенного союза от 9 декабря 2011 г. № 882 пунктами 20 и 22 статьи
5 содержание сахара (в том числе глюкозы) строго регламентировано, что требует
наличия аттестованных методик по его определению согласно требованиям
Федерального закона № 184-ФЗ.
Сегодня существует широкий спектр лабораторных методов определения
глюкозы как в пищевых, так и в биообъектах. Большинство из них, особенно
титрование, являются неселективными по отношению к глюкозе и используются
для определения общего количества сахаров в образце. Более современные
методы, основанные на использовании методов ВЭЖХ и ГХ-МС, требуют
предварительной дериватизации сахаров и подбора рабочих параметров
разделения сложной матрицы в зависимости от используемого материала колонки
или предварительной экстракции образцов пищевых и биологических продуктов
из водной среды в органическую и их сушки.
Несмотря на большое количество публикаций, описывающих определения
глюкозы, лишь небольшое количество аттестованных методик по определению в
соках и биообъектах являются аттестованными, например, капиллярный
электрофорез ФР.1.31.2013.15579, которая является аттестованной методикой для
определения фруктозы, глюкозы и сахарозы в напитках, плодоовощной
продукции, БАД и мёде.
Помогаем с подготовкой сопроводительных документов
Хочешь уникальную работу?
Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!
5 (18 отзывов)
4.1 (20 отзывов)
4.8 (2878 отзывов)
4.8 (40 отзывов)
4.2 (13 отзывов)
4.9 (5 отзывов)
5 (9 отзывов)
5 (188 отзывов)
5 (1241 отзыв)
