Спосіб одержання полімерної мембрани для визначення токсинів у водних розчинах

Спосіб одержання полімерної мембрани для визначення токсинів у водних розчинах шляхом приготування суміші пластифікатора олігоуретанакрилату і зшивача три(етиленгліколь)диметакрилату, додавання до неї пороутворювача поліетиленгліколю ММ20000, ініціатора полімеризації 2,2-диметокси-2-фенілацетофенону, матриці, функціонального мономера, розчинника диметилформаміду і подальшої полімеризації одержаної суміші, який відрізняється тим, що беруть як матрицю - фенол і як функціональний мономер - речовину, вибрану із групи, яка включає ітаконову кислоту, 2-акриламідо-2-метил-1-пропансульфонову кислоту, метакрилову кислоту, акриламід, при мольному співвідношенні 1:2. Корисна модель відноситься до способів адсорбування речовин з допомогою полімерних мембран із органічних складових, яка призначена для застосування в аналітичній-і біохімії, медицині, установах по екології, при тестуванні сировини, продуктів харчування та ін. Відомі способи одержання токсин-специфічних мембран за принципом молекулярного імпринтингу. Одержувані мембрани ефективно адсорбують молекули токсичних речовин (гербіцидів, пестицидів) із їх розчинів [1, 2]. Але вони не здатні селективно адсорбувати фенол із його водних розчинів різної концентрації. Найбільш близьким до заявляємого є спосіб одержання полімерної мембрани для визначення афлатоксину, за яким спочатку готують суміш олігоуретанакрилату (ОУА) як пластифікатора і три(етиленгліколь)диметакрилату (ТЕДМ) як зшивача, потім до цієї суміші додають поліетиленгліколь ММ20000(ПЕГ) як пороутворювач, 2,2диметокси-2-фенілацетофенон (ДМФАФ) як ініціатор полімеризації, афлатоксин як матриця, диетил-аміноетилметакрилат (ДЕАМ) як функціональний мономер (ФМ) і розчинник диметилформамід (ДМФ) [3]. Загальну суміш полімеризують і одер жують полімерну мембрану у вигляді плівки. Спосіб здійснюють за принципом молекулярного імпринтингу. Але одержана таким чином мембрана не адсорбує фенол в досліджуваних нами водних розчинах і не може застосовуватись як тест-система визначення фенолу. Завданням пропонуємої корисної моделі є розробка способу одержання полімерної мембрани, яка здатна адсорбувати фенол у водних розчинах і може застосовуватись як тест-система визначення фенолу. Поставлена задача вирішується тим, що за способом одержання полімерної мембрани для визначення токсинів у водних розчинах, за яким готують суміш пластифікатора ОУА і зшивача ТЕДМ, до неї додають пороутворювач ПЕГ ММ20000, ініціатор полімеризації ДМФАФ, матрицю, функціональний мономер, розчинник ДМФ з подальшою полімеризацією одержаної суміші, згідно запропонованої корисної моделі беруть як матрицю-фенол і як функціональний мономерречовину, вибрану із групи, яка включає ітаконову кислоту (ІК), 2-акриламідо-2-метил-1пропансульфонову кислоту (АПСК), метакрилову (19) UA (11) 46912 (13) U (21) u200907440 (22) 16.07.2009 (24) 11.01.2010 (46) 11.01.2010, Бюл.№ 1, 2010 р. (72) ГОРБАЧ ЛАРИСА АНАТОЛІВНА, СЛІНЧЕНКО ОЛЕНА АНАТОЛІВНА, БРОВКО ОЛЕКСАНДР ОЛЕКСАНДРОВИЧ, ГОНЧАРОВА ЛЮБОВ АНАТОЛІВНА, СТЕПАНЕНКО ЛЮДМИЛА ВАСИЛІВНА, СЕРГЕЄВА ТЕТЯНА АНАТОЛІВНА, СЕРГЕЄВА ЛЮДМИЛА МИХАЙЛІВНА (73) ІНСТИТУТ ХІМІЇ ВИСОКОМОЛЕКУЛЯРНИХ СПОЛУК НАН УКРАЇНИ, ІНСТИТУТ МОЛЕКУЛЯРНОЇ БІОЛОГІЇ І ГЕНЕТИКИ НАЦІОНАЛЬНОЇ АКАДЕМІЇ НАУК УКРАЇНИ 3 46912 кислоту (МА), акриламід (АА), - при мольному співвідношенні 1:2. Пропонуємий спосіб здійснюють за принципом молекулярного імпринтингу. Приклад способу одержання полімерної мембрани з використанням ітаконової кислоти як функціонального мономера До приготовленої суміші 51,7мг пластифікатора ОУА і 293мг зшивача ТЕДМ додавали 60мг пороутворювача ПЕГ 20000, 2мг ініціатора ДМФАФ, 20мг матриці фенолу, 55,3мг функціонального мономера ІК, 400мг розчинника ДМФ. Всю суміш ретельно перемішували і виливали у форму із двох скляних пластин, внутрішню поверхню яких попередньо обробляли антиадгезивом. Суміш в формі опромінювали люмінесцентною лампою (Philips TL 2001 8w x 4, = 365нм) протягом 30-40хв. Після розкриття форми плівку виймали і сушили під легким гнітом на повітрі. Для тест-системи з одержаної плівки мембрани видаляли фенол екстрагуванням в апараті Сокслета метанолом на протязі 8 год, потім - у воді на 4 магнітній мішалці при 70°С протягом 8 год. Плівку сушили на повітрі під легким гнітом. Далі плівку занурювали у водний розчин фенолу з концентрацією 0,5ммоль/л і витримували в ньому протягом 3 год., щоб мембрана адсорбувала фенол. Плівку виймали, промивали сумішшю вода/ацетонітрил = 95/5об.%. Після просушування плівки її розрізали на смужки. Смужку плівки обробляли сумішшю воднихрозчинів : 2%-й розчин аміноантипірину/2N розчин аміаку = 1/3. На оброблену таким чином смужку капали 2%-й водний розчин ферроціаніду калію. В присутності фенолу в мембрані її смужка забарвлюється в малиновий колір. Інтенсивність (І) забарвлення мембрани пропорційна концентрації фенолу в досліджуваних розчинах. За допомогою комп’ютерної програми аналізу зображення BioRad "Quantity One" була обчислена інтенсивність забарвлення досліджуваних зразків мембрани, цифрові значення якої наведені в таблиці. №№ Функціональний мономер 1 ІК Співвідношення Фенол : ФМ, молі 1:2 2к ІК 1:1 0,201 3 4 АПСК МА 1:2 1:2 0,704 0,708 5к МА 1:3 6 АА 1:2 0,766 Прототип ДЕАМ 1:2 Як свідчать дані таблиці, заявляємий спосіб одержання мембрани забезпечує максимальну адсорбцію фенолу із його водних розчинів (приклади 1, 3, 4, 6). При зменшенні вмісту ФМ в мембрані (приклад 2к) не забезпечуються умови створення сайту достатнього розміру для адсорбування фенолу. Збільшення вмісту ФМ в мембрані (приклад 5к) веде до різкого посилення крихкості плівки мембрани і втрати її механічної міцності. При проведенні процесу одержання мембрани з використанням ДЕАМ як функціонального мономера (по прототипу) фенол не адсорбується із його водних розчинів. Таким чином, пропонуєме рішення дозволяє визначити фенол у водних розчинах і якісно і кількісно. Крім того, пропонуємий спосіб дозволяє за Комп’ютерна верстка А. Крулевський І, відн. од. Примітки 0,797 Недостатня фенолу адсорбція Відсутня міцність мембрани Відсутня адсорбція фенолу стосовувати мембрану в тест-системі, надаючи їй властивості універсального експрес-методу типу лакмусової смужки. Література 1. Wulf G. Molecular imprinting in cross-linked materials with the aid of molecular templates // Angew. Chem. Int.Ed.Engl. - 1995. V.34. P.18121832. 2. P.K. Owens et.al. Trends. Anal.Chem. - 1999. 18, p. 146 3. Т.А. Сергеева, О.В. Пілецька, О.О. Бровко та ін. Афлатоксин - селективні молекулярноімпринтовані полімерні мембрани на основі акрилатполіуретанових напів-ВПС // Укр.біохім.ж., 2007. Т.79. №5. С.109-115. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601