ИСТИНА

В медицинской диагностике важным анализом является определение концентрации электролитов в крови, поскольку можно обнаружить наличие патологических заболеваний, связанных с нарушением электролитного баланса. Одними из основных электролитов при этом являются ионы калия, натрия и хлора, которые определяют методом потенциометрии с ионселективными электродами (ИСЭ). Однако наличие внутреннего стандартного раствора усложняет конструкцию и ограничивает применение ИСЭ в компактных портативных устройствах. Для этих целей перспективным является использование твердоконтактных ионселективных электродов. Предложенный в работе амперометрический способ детекции сигнала ИСЭ при постоянном потенциале позволяет решить проблемы твердоконтактных электродов, обусловленные нестабильностью фонового сигнала. В данной работе в качестве твердого контакта сенсоров использовались проводящие полимеры (производные полианилина и поли(этилен-3,4-диокситиофена)), электрохимически синтезированные на поверхности стеклоуглеродных электродов. Показано, что в проточно-инжекционной системе амперометрический отклик сенсора на неэлектроактивные ионы (K+, Na+, Cl-) представляет собой пару разнонаправленных пиков: катодного и анодного, направление которых зависит от ионообменных свойств полимера. Изучена зависимость аналитических характеристик сенсоров от параметров амперометрического проточно-инжекционного анализа и от условий синтеза полимеров: значения постоянного потенциала, количества полимера, природы заместителей в полимере и допанта. Показано, что в режиме проточно-инжекционной амперометрии соотношение сигнал-шум повышается в 20-25 раз, а время отклика сокращается до 15-30 секунд по сравнению с классической потенциометрией [1]. Для селективного распознавания ионов калия и натрия были созданы электроды, модифицированные производными поли(этилен-3,4-диокситиофена) покрытые ионселективными мембранами. Так, при использовании валиномицина в качестве ионофора на ион K+ были получены следующие аналитические характеристики: коэффициент селективности kK/Na=0,075, чувствительность 5,55±0,01мA•см-2•М-1, диапазон определяемых концентраций 10-5-10-1 М. Аналогично, для электродов с натрий-селективной мембраной с бис(1,4,7,10-тетраоксациклододекан-2-илметил)-2-додецил-2-метилпропандиоатом в качестве ионофора - коэффициент селективности kNa/К=0,019, чувствительность 8,33±0,13мA•см-2•М-1, диапазон определяемых концентраций составляет 10-6-10-1 М. Предложенный метод прост в исполнении, не требует сложного оборудования, а также превосходит классическую потенциометрию и перспективен для дальнейшего использования в коммерческих анализаторах и носимых устройствах для неинвазивной диагностики и в повседневной врачебной практике. Работа выполнена при финансовой поддержке РНФ (грант № 19-13-00131).