Search the digital library catalog

Abstract: Občutljiva in selektivna detekcija biotiolov je v zadnjih letih deležna vse večje pozornosti, saj so spremembe njihove koncentracije v krvi, plazmi in urinu povezane z različnimi obolenji. Ker ima vsaka od standardnih tehnik za njihovo detekcijo osnovne omejitve v zvezi s kompleksnostjo, pripravo vzorca, časom trajanja analize in stroški, so nove metode izjemno zaželene. Biogeni amini so vključeni v pomembne presnovne in fiziološke funkcije in so lahko naravno prisotni v hrani in pijači. Visoke vsebnosti biogenih aminov v živilih so posledica intenzivne mikrobne aktivnosti zaradi fermentacije ali kvarjenja. Tako nadzor nad biogenimi amini postaja vse pomembnejši za spremljanje procesov proizvodnje živil, za preverjanje njihove kakovosti in svežosti ter za spremljanje njihove varnosti. Podatki o prisotnosti biogenih aminov v prehrambenih izdelkih niso dosledni, ker je njihova koncentracija odvisna od vsebnosti vlage, maščob, beljakovin in pH. Te lastnosti zagotavljajo okolje za razvoj mikroorganizmov in biokemičnih reakcij, zaradi česar so živila med predelavo in skladiščenjem pokvarljiva. Določanje biogenih aminov v živilih je dolgotrajno in zahteva drage analizne instrumente. Kolorimetrična detekcija v nadprostoru tako ponuja elegantno rešitev, saj se lahko podatki povežejo s številom mikroorganizmov, s čimer posledično določimo raven svežosti ali pokvarjenosti hrane. Doktorska disertacija predstavlja lastnosti in uporabnost 4-N,N-dioktilamino-4'-dicianovinilazobenzena (CR-528) in 4-N,N-dioktilamino-2'-nitro-4'-dicianovinilazobenzena (CR-555) za zaznavanje biotiolov in biogenih aminov. Senzorne lastnosti CR-528 in CR-555 so bile najprej preizkušene v raztopini etanola. Dodajanje žveplo-vsebujočih analitov (2 merkaptoetanola (2-ME), hidrosulfida (SH─)) in določenih biogenih aminov (spermina (SP), spermidina (SPD), etanolamina (EA)) je povzročilo koncentracijsko odvisne spektralne spremembe, ki so jih spremljale vidne spremembe barve iz rožnate/vijolične do bledo rumene/oranžno-rumene. Ker detekcija omenjenih analitov v etanolu nima velike uporabne vrednosti, smo CR-528 in CR-555 imobilizirali v dve različni polimerni osnovi – hidrofilni poliuretanski hidrogel (PHD4) in hidrofobni kopolimer na osnovi etilena in vinil acetata (EVA), s čimer smo pridobili optične senzorske receptorje v obliki indikatorskih plasti. Tem smo najprej raziskali detekcijske lastnostih za zaznavanje žveplo-vsebujočih analitov (celokupnih sulfidov in 2-ME) v pufru s fiziološkim pH (7.4). Rezultati so pokazali, da je za dosego diagnostično relevantnih koncentracijskih območij potrebno močno izboljšati občutljivost indikatorskih plasti. Izkazalo se je tudi, da so samo optični senzorski receptorji na osnovi EVA dovolj stabilni, da jih je smiselno nadalje raziskati kot kolorimetrične naprave za detekcijo hlapov biogenih aminov. Reakcija CR-528/EVA in CR-555/EVA s hlapi izopentilamina (IPA) je povzročila očitno spremembo barve iz rožnate/vijolične do rumene/oranžno-rumene. CR 555/EVA optični senzorski receptor se je odzval tudi na izpostavljenost kadaverinu (CAD). Spremembe barv so bile analizirane z UV/VIS molekulsko absorpcijsko spektroskopijo, pri čemer je bila metoda delno validirana. Določili smo mejo zaznavnosti, občutljivost, linearno koncentracijsko območje, točnost in natančnost. Najnižje meje zaznavnosti so bile dosežene z CR-555/EVA (0,40 ppm za IPA in 1,80 ppm za CAD) optičnimi senzorskimi receptorji. Na zadnje smo ugotovili, da zaradi visoke reaktivnosti, neobstojnosti v raztopini v daljšem časovnem obdobju, občutljivosti na pH in na povišane temperature, barvili nista primerni za imobilizacijo v silicijeve delce.
Keywords: azo barvila, biogeni amini, biotioli, optični senzorski receptorji, poliuretanski hidrogel, kopolimer etilena in vinil acetata
Published in DKUM: 26.04.2019; Views: 2149; Downloads: 265
Full text (7,28 MB)