Усовершенствование способа идентификации аминокислот по цветным реакциям с применением цифровых технологий

Кудухова И.Г.,¹ Рудакова Л.В.²

1Воронежский государственный архитектурно-строительный университет,

Воронеж, Россия.

Аспирант 3г.

i.n.g.a.85@mail.ru

2Воронежская государственная медицинская академия, Воронеж, Россия. Молодой учёный.

Научный руководитель: Рудаков О.Б.

Предложен способ цветометрической идентификации аминокислот с использованием цифрового фотоаппарата в качестве устройства, регистрирующего аналитический сигал в виде электронного изображения. Для оценки результатов цветометрических измерений по 2 цветным реакциям (биуретовой и реакции с нингидрином) предложены обобщенные показатели, представляющие собой лепестковые диаграммы с 6 осями, на которых отложены величины интенсивности цветовых компонент в цветовой модели RGB. Оценку интенсивности цветных реакций и компьютерную обработку цифрового изображения осуществляли с помощью графического редактора Adobe Photoshop (версия CS3).

Рис. 1. Лепестковые диаграммы изменения цветности для различных аминокислот, С=5 г/л: а) L-аспарагин, б) L-лизин, в) глицин, г) глицил-глицин, д) DL-аланин, е) L-глутамин.

Как видно из рис.1, для каждой лепестковой диаграммы характерен индивидуальный профиль, следовательно, визуальная оценка профиля диаграммы может быть использована для качественной идентификации аминокислот. Для количественной оценки апробированы геометрические параметры диаграмм: площадь, периметр и фрактальность лепестковых диаграмм (рис.2, 3). Степень аппроксимации для градуировочных кривых (рис. 3) составляла R²≥0.98, что указывает на возможность их применения в количественном анализе.

Рис. 2. Лепестковая диаграмма изменения цветности нингидриновой и биуретовой реакции в модели RGB для водных растворов DL-α-аланина различной концентрации: 1- 1,25; 2- 2,55; 3 - 5; 4 – 10; 5 – 20 г/л.

Рис.3. Калибровочные графики для определения DL-α-аланина по логарифмическим зависимостям площади (S) и периметра (P) диаграмм: ln(S)=11,4053(±0,0926)–1,2603(±0,0492)ln(c);

ln(Р)=7,0633(±0,0221)-0,5493(±0,0118)ln(c)

Таким образом, показана принципиальная возможность использования цветометрического метода и обобщенного идентификационного критерия в виде лепестковых диаграмм в качественном и количественном определении аминокислот в водных растворах.

Ионохроматографический анализ загрязнения снеготалых вод аэрозолями атмосферных осадков

Куликов П.Н.

Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского,

Нижний Новгород, Россия.

Аспирант 2г.

eclipsersx4@gmail.com

Научный руководитель: Сергеев Г.М.

Методом ионной хроматографии, характеризующейся высокой разрешающей способностью и низкими пределами обнаружения, проведен мониторинг содержания сульфатов, гидрофосфатов, нитратов, нитритов, бромидов, хлоридов и фторидов в снеготалых водах промышленных и лесопарковых зон Нижегородского региона.

Применяли жидкостный хроматограф "LC-20 Prominence" (фирма "Shimadzu"), снабженный кондуктометрическим детектором и мембранной системой подавления фоновой электропроводности. Достигнуто хорошее разрешение хроматографических сигналов (R_s=2,0-4,5) искомых ионов, находящихся в одной пробе. Пределы обнаружения анионов (мг/л): F^- (0,006); Cl^-(0,01); NO₂^-(0,03); Br^- и NO₃^-(0,05); HPO₄^2- и SO₄^2-(0,07). Широкий диапазон определяемых концентраций, составляющий два порядка величины, позволил не проводить разбавление пробы, чтобы сохранить неизменным солевой состав образца и тем самым "стабилизировать" миграционные комплексные формы анионов с антропогенными или природными катионами. Общая погрешность анализа не превышает 10 %.

Согласно рекомендациям Росгидрометеослужбы отобраны 33 пробы снежного покрова из 11 точек пробоотбора 5-ти лесопарковых и 6-ти промышленных зон. На различных территориях содержание фторид-ионов отличалось на порядок (0,02-0,4 мг/л). Диапазоны изменения концентраций хлоридов (1-5), нитратов и сульфатов (1-3 мг/л) соизмеримы между собой. Бромиды, нитриты и гидрофосфаты, в большинстве случаев, не обнаружены. Построены диаграммы распределения анионных форм кислотообразующих элементов. Выявлены "фоновые", "условно чистые" и "загрязненные" участки.

Осуществлен контроль обобщенных показателей талых вод: удельной электропроводности (æ), величины рН и карбонатной щелочности (Щ), характеризующих соответственно общее содержание солей, кислотность или щелочность осадков и концентрацию растворенного диоксида углерода.

Установленные нами значения варьируются: æ=7-80 мкСм·см^-1; рН= 6,0-7,5; Щ=7-36 мг/л. Наименьшие величины удельной электропроводности и щелочности зафиксированы в районах, удаленных от транспортных магистралей (с учетом особенностей ветрового режима). Осадки, выпадающие в зонах влияния выбросов крупных промышленных предприятий, имеют более высокие значения рН (6,9-7,5) — основной вклад вносят гидрокарбонаты. Для "кислотных" осадков (кожевенное производство и др.)характерны величины рН= 6,0±0,2.

Результаты мониторинга анионного состава и суммарных показателей талых вод позволяют оценить влияние антропогенных воздействий и выявить их источники в условиях городского ландшафта мегаполиса, сочетающего промышленные и лесопарковые зоны.