Для цитирования:
Данилина Т. Г., Сярдина А. В., Тимонова Е. Р., Неврюева Н. В., Смирнова Т. Д. Перенос энергии возбуждения в комплексах европия с доксициклином в присутствии мицелл поверхностно-активных веществ и наночастиц серебра // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Химия. Биология. Экология. 2024. Т. 24, вып. 4. С. 364-373. DOI: 10.18500/1816-9775-2024-24-4-364-373, EDN: DQGJAQ
Перенос энергии возбуждения в комплексах европия с доксициклином в присутствии мицелл поверхностно-активных веществ и наночастиц серебра
Доксициклин относится к антибиотикам тетрациклинового ряда с широким спектром действия, используется для лечения инфекций у людей, в ветеринарии – в качестве препаратов профилактического действия, стимуляторов роста. По этой причине остаточные количества антибиотиков в молоке, мясе и других продуктах питания могут вызывать резистентность, развитие аллергии. В этой связи требуется постоянный контроль остаточных содержаний тетрациклинов в пищевых продуктах, объектах окружающей среды, биологических жидкостях. Целью настоящей работы явилось изучение влияния сферических наночастиц серебра и мицелл поверхностно-активных веществ на интенсивность сенсибилизированной флуоресценции комплексов ионов европия с доксициклином и разработка нового чувствительного и простого способа флуориметрического определения доксициклина в растворах. В результате одновременного воздействия энергии внешнего источника возбуждения и поверхностного плазмонного резонанса наночастиц серебра на доксициклин происходит возрастание интенсивности его флуоресценции. Вероятность перехода лиганда в возбужденное состояние значительно возрастает, что способствует наиболее эффективной реализации внутримолекулярного переноса энергии возбуждения в комплексе Eu3+ с доксициклином. Нами показано, что в присутствии наночастиц серебра и ионов Eu3+ интенсивность флуоресценции аналитической системы, содержащей доксициклин, возрастает в 125 раз. В присутствии неионогенного поверхностно-активного вещества Твин-80 сигнал сенсибилизированной флуоресценции хелата Eu3+ с доксициклином увеличивается более, чем в 19 раз. Солюбилизация компонентов аналитической реакции в мицеллы поверхностно-активных веществ способствует изменению их протолитических свойств, дегидратации, увеличению устойчивости комплексов, эффективности внутримолекулярного переноса энергии. При совместном присутствии мицелл поверхностно-активного вещества Твин-80 и наночастиц серебра наблюдается дополнительное увеличение интенсивности флуоресценции хелата иона металла с доксициклином в 27 раз. На основании проведенных исследований предложен способ флуориметрического определения доксициклина с использованием мицелл Твин-80, нанокластеров серебра и ионов Eu3+ в природной воде. Диапазон определяемых концентраций 1.0·10-7 – 1.0·10-5 М, предел обнаружения (ПрО) 6.0·10-8 М (3 σ). Правильность определения контролировали методом «введено–найдено».
- Tan H., Chen Y. Silver nanoparticle enhanced fl uorescence of europium (III) for detection of tetracycline in milk // Sensors and Actuators B. 2012. Vol. 173. P. 262–267. https://doi.org/10.1016/j.snb.2012.06.090
- Navratilova P., Borkovcova I., Drackova M., Janstova B., Vorlova L. Occurrence of tetracycline, chlortetracycline and oxytetracycline residues in raw cow’s milk // Czech J. Food Sci. 2009. Vol. 27, № 5. P. 379‒385. https://doi.org/10.17221/177/2008-CJFS
- Zhou J., Xue X., Li Y., Zhang J., Chen F., Wu L., Chen L., Zhao J. Multiresidue determination of tetracycline antibiotics in propolis by using HPLC-UV detection with ultrasonic-assisted extraction and two-step solid phase extraction // Food Chem. 2009. Vol. 115, № 3. P. 1074‒1080. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2008.12.031
- Cinquina A. L., Longo F., Anastasi G., Giannetti L., Cozzani R. Validation of a high-performance liquid chromatography method for the determination of oxytetracycline, tetracycline, chlortetracycline and doxycycline in bovine milk and muscle // J. Chromatogr. A. 2003. Vol. 987. P. 277‒233. https://doi.org/10.1016/S0021-9673(02)01446-2
- Fritz J. W., Zuo Y. Simultaneous determination of tetracycline, oxytetracycline, and 4-epitetracycline in milk by high-performance liquid chromatography // Food Chem. 2007. Vol. 105, № 3. P. 1297‒1301. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2007.03.047
- Hirschy L. M., van Geel T. F., Winefordner J. D. Characteristics of the binding of europium(III) to tetracycline // Anal. Chim.Acta. 1985. Vоl. 166. P. 207–219.
- Паращенко И. И., Смирнова Т. Д., Штыков С. Н., Кочубей В. И., Жукова Н. Н. Твердофазная, сенсибилизированная доксициклином, флуоресценция европия на силикагеле в присутствии ПАВ // Журн. аналит. химии. 2013. Т. 68, № 2. С. 125–129. https://doi.org/10.7868/S0044450213020126
- Штыков С. Н. Химический анализ в нанореакторах: основные понятия и применение // Журн. аналит. химии. 2002. Т. 57, № 10. С. 1018‒1028. ID: 23520679. EDN: TUSHAZ
- Штыков С. Н., Смирнова Т. Д., Молчанова Ю. В. Синергетические эффекты в системе европий теноилтрифторацетон-1.10-фенантролин в мицеллах блоксополимеров неионных ПАВ и их аналитическое применение // Журн. аналит. химии. 2001. Т. 56, № 10. С. 1052–1056. ID: 25074704. EDN: VCSLOX
- Hongliang T., Yang C. Silver nanoparticle enhanced fl uorescence of europium (III) for detection of tetracycline in milk // Sensors and Actuators B. 2012. Vol. 173. P. 262–267. https://doi.org/10.1016/j.snb.2012.06.090
- Смирнова Т. Д., Желобицкая E. A., Данилина Т. Г. Люминесцентные свойства доксициклина в присутствии наночастиц серебра, модифицированных ионами европия // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Химия. Биология. Экология. 2017. Т. 17, вып. 4. С. 370–375. https://doi.org/10.18500/1816-9775-2017-17-4-370-375
- Смирнова Т. Д., Желобицкая Е. А., Данилина Т. Г. Влияние поверхностного плазменного резонанса на флуориметрические свойства молекул и комплексов // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Химия. Биология. Экология. 2017. Т. 17, вып. 2. С. 132–137. https://doi.org/10.18500/1816- 9775-2017-17-2-132-137
- Смирнова Т. Д., Желобицкая Е. А., Данилина Т. Г., Симбирева Н. А. Флуоресцентные свойства доксициклина в присутствии нанокластеров серебра // Известия вузов. Химия и химическая технология. 2021. Т. 64, № 1. С. 34–40. https://doi.org/10.6060/ivkkt.20216401.6249
- Smirnova T. D., Shtykov S. N., Zhelobitskaya E. A. Energy transfer in liquid and solid nanoobjects: Application in luminescent analysis // Nanoanalytics: Nanoobjects and Nanotechnologies in Analytical Chemistry. Pt. II: Application in spectrometric methods. Ch. 5 / ed. S. Shtykov. Berlin, Germany : De Gruyter., 2018. P. 131–151.
- Wang P., Wu T.-H., Zhang Y. Novel silver nanoparticleenhanced fluorometric determination of trace Tetracyclines in aqueous Solutions // Talanta. 2015. Vol. 146. P. 175–180. https://doi.org/10.1016/j.talanta.2015.07.065
- Wang P., Hong Q., Liu M., Yuan H., Peng Y., Zhao J. Rapid detection of doxycycline content in duck meat by using silver nanoparticles and alkylphenols polyoxyethylene enhanced fl uorescence of europium complex // Spectroscopy Letters. 2016. Vol. 49, № 9. P. 563–567. https://doi.org/10.1080/00387010.2016.1167088
- Крутяков Ю. А., Кудринский А. А., Оленин А. Ю., Лисичкин Г. В. Синтез и свойства наночастиц серебра: достижения и перспективы // Успехи химии. 2008. T. 77, № 3. С. 233–257. https://doi.org/10.1070/RC2008v077n03ABEH003751
- Uivarosi V. Metal complexes of quinolone antibiotics and their applications: An update // Molecules. 2013. Vol. 18, № 9. P. 11153–11197. https://doi.org/10.3390/molecules180911153
- Бабушкина T. A., Грошева В. И., 3олин В. Ф., Коренева Л. Г. Изучение комплексообразования тетрациклина с ионами лантаноидов методами оптической и ЯМР-спектроскопии // Координационная химия. 1997. Т. 23, № 9. С. 709–711. ID: 13268398, EDN: LEJEBZ
- Смирнова Т. Д., Штыков С. Н., Кочубей В. И., Крючкова Е. С. Перенос энергии возбуждения в хелате европия с доксициклином в присутствии второго лиганда в мицеллярных растворах неионогенных ПАВ // Оптика и спектроскопия. 2011. Т. 110, № 1. С. 65–71. ID: 15598899, EDN: NDJCYN