Потенциометрические сенсоры на основе перфтормембран для определения катионов и анионов нейтральных аминокислот

Цель: разработка потенциометрических перекрестно-чувствительных ПД-сенсоров для определения нейтральных аминокислот (глицина, аланина, лейцина, валина, фениаланина, метионина, треонина и глутамина) путем использования перфторированных сульфокатиoнообменных мембран, содержащих поверхностно модифицированные оксиды и термически обработанных при различной относительной влажности. Изучено влияние концентрации и свойств поверхности модифицированных диоксидов кремния и циркония, присутствующих в порах перфторированных сульфокатиoнообменных мембран (МФ-4CK и Nafiоn), на характеристики потенциометрических перекрестно-чувствительных ПД-сенсоров в зависимости от знака заряда, размера и гидрофильности ионов нейтральных аминокислот (глицина, аланина, лейцина, валина, фениаланина, метионина, треонина и глутамина). Обнаружено, что термическая обработка мембран в сухом состоянии позволяет существенно снизить чувствительность ПД-сенсоров к мешающим ионам гидроксония в кислых растворах аминокислот. При этом обработка мембран в гидротермальных условиях обеспечивает высокую чувствительность ПД-сенсоров одновременно к ионам противоположного знака и биполярным ионам в щелочных растворах аминокислот. Причинами являются изменения размеров внутрипорового пространства и состава раствора в порах в результате обработки мембран.Выявлены зависимости чувствительности ПД-сенсоров к ионам аминокислот и неорганическим ионам от транспортных свойств мембран, изменяющихся в результате модификации и обработки. Предложены способы увеличения точности и чувствительности определения, а также снижения пределов обнаружения аминокислот в водных растворах в широком диапазоне рН путем направленного выбора составов и условий обработки мембран ПД-сенсоров. Показано, что использование массивов перекрестно-чувствительных ПД-сенсоров на основе мембран, подвергшихся модификации и термообработке, позволяет с высокой точностью определять катионы, анионы и цвиттерионы нейтральных аминокислот в водных растворах с переменным рН. Даны рекомендации по направленному выбору состава и условий обработки мембран для определения нейтральных аминокислот в зависимости от их ионной формы, размера и гидрофильности. Разработаны массивы сенсоров для безреагентного экспресс-определения катионов, анионов и цвиттерионов нейтральных аминокислот в средах с переменным рН в диапазоне концентраций от 1 • 10⁻⁴до 1 • 10⁻¹ М. Определены аналитические характеристики сенсорных систем в приготовленных технологических растворах в широком диапазоне рН.