Исследователи МГУ предложили использовать в качестве аналитического реагента обычный хлорофилл — зеленый пигмент растений. С его помощью ученые определили в моче концентрацию антибиотика неомицина. Результаты работы опубликованы в журнале ACS Sustainable Chemistry and Engineering.
Группа ученых кафедры аналитической химии химического факультета МГУ предложила новый метод определения концентрации антибиотиков. Для этого анализа не требуется никаких предварительных операций, достаточно разбавить анализируемый объект водой и смешать с раствором хлорофилла и поверхностно-активного вещества противоиона. Сосуд с раствором облучают светом красных светодиодов, а измерения проводят в инфракрасном диапазоне, в котором хлорофилл светится при облучении красным светом. Для измерений можно использовать обычный цифровой фотоаппарат, но со светофильтром, пропускающим только инфракрасный свет.
При встрече крупных органических ионов их гидрофобные участки собираются вместе, образуя домены. В эти домены встраивается гидрофобный пигмент, который светится при облучении красным светом. Инфракрасное свечение самого пигмента полезно для приложений таких систем к животным и растительным тканям и организмам, которыми красное и ИК-излучение слабее поглощается, чем ультрафиолетовое, синее или зеленое, поэтому можно визуализировать объект на большую глубину. Кроме того, не будет мешать собственная люминесценция тканей.
«Отличие наших систем от описанных выше в следующем, — рассказывает соавтор работы Софья Захаренкова. — Оказалось, не обязательно встречаться двум ионам противоположного знака, чтобы образовался агрегат. Можно использовать так называемую самосборку: вместо одного из ионов ввести ПАВ (причем в низкой концентрации, при которой он еще не образует мицелл в растворе). В присутствии лекарства ПАВ собирается в мицеллу, которая и играет роль недостающего противоиона. А дальше все то же самое: образованные углеводородными "хвостами" ПАВ гидрофобные домены охотно примут краситель, чтобы он смог начать светиться».
В ходе работ с цианинами ученые выяснили, что хлорофилл принадлежит к той же группе гидрофобных красителей и должен вести себя аналогичным образом в присутствии крупного определяемого вещества (в данном случае неомицина) и подходящего ПАВ. В образующемся агрегате антибиотик — ПАВ — хлорофилл последний должен люминесцировать. Предположения подтвердилось, таким образом, был сделан шаг к использованию несинтетических реагентов в химическом анализе. Однако основное приложение своих систем исследователи видят не в качестве люминесцентных сенсоров, а для визуализации доставки лекарств в живых организмах.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
