Библиографическое описание:Влияние диффузионного ограничения на фотокислотные свойства флуоресцеина при физиологических значениях pH : отчет о НИР / Е. А. Слюсарева. - , 2022. - (Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами ; 22-22-00724). - Б. ц. - Текст : непосредственный.
Аннотация:Флуоресцеин проявляет свойства фотокислоты в физиологическом диапазоне рН (5÷8), что обусловлено переходом электронно-возбужденной анионной формы этого красителя в дианионную форму посредством переноса протона к растворителю (pKa 6,68). Исследования первого этапа реализации проекта были направлены на выяснение вопроса, является ли данная реакция переноса протона в возбужденном состоянии диффузионно контролируемым процессом. Для этого была изучена зависимость спектрально-люминесцентных свойств флуоресцеина от двух основных факторов, влияющих на скорость диффузии молекул в растворе – вязкости и температуры среды.?Были изучены спектры поглощения и испускания флуоресценции флуоресцеина в растворах с варьируемой вязкостью (1-3 сП) и температурой (10-80 С) при трех значениях рН (6, 6.5, 12). Измеряли спектры флуоресценции на двух длинах волн возбуждения – 488 и 435 нм, соответствующих преимущественному поглощению дианионной и анионной форм красителя соответственно. В качестве аналитического ратиометрического сигнала, чувствительного к смещению ионного равновесия и не зависящего от концентрации красителя и геометрии возбуждения, использовали отношение интегральных сигналов флуоресценции, полученных при двух длинах волн возбуждения. Вязкость растворов варьировали путём добавления разных концентраций сорастворителей (этиленгликоль, глицерин, глюкоза, сахароза). Вариацию температуры проводили с помощью темостатированной ячейки приборов. ?Предварительное исследование влияния концентрации фосфат ионов (акцепторов протонов) в составе фосфатного буфера на ратиометрический сигнал флуоресцеина показало, что оптимальной концентрацией для наблюдения эффектов, связанных с фотопереносом протона, является 1 М. Эта концентрация была использована во всех дальнейших экспериментах.?Было получено, что ратиометрический сигнал флуоресцеина в вязких средах проявляет зависимость от типа сорастворителя. По амплитуде изменения ратиометрического сигнала при pH 6,5 с ростом вязкости от 1 до 3 сП использованные сорастворители располагаются в следующий ряд: сахароза=глюкоза < глицерин < этиленгликоль. Вязкие среды с сахаридами не оказывали эффекта на ратиометрический сигнал, в то время как в растворах полиолей зависимость от вязкости имела вид кривой с насыщением (максимальное увеличение – на 80% в случае этиленгликоля). Измерение квантового выхода другого флуоресцентного зонда – молекулярного ротора 9-(2-карбокси-2-циановинил)юлолидина (CCVJ) в тех же условиях показало, что его сигнал зависит линейно от вязкости раствора в исследованном диапазоне и не определяется химической природой сорастворителя. Таким образом, был сделан вывод о том, что в отличие от CCVJ, флуоресцеин не может быть использован в качестве универсального зонда на микровязкость, однако его ратиометрический сигнал флуоресценции может быть информативен в отношении специфического взаимовоздействия с вязким сорастворителем, приводящего к нарушению диффузионного контроля реакции переноса протона.?Была выявлена линейная связь ратиометрического флуоресцентного сигнала флуоресцеина с температурой среды в диапазоне 10-80С, которая воспроизводится и в цикле охлаждения. Было установлено, что угол наклона зависимости (чувствительность на 1 С) составляет: 0,0027 (pH 6,5) и 0,0042 (pH 6,0). Контрольный эксперимент, выполненный для монораствора дианиона флуоресцеина при рН 12, показал отсутствие зависимости от температуры. На основе этих результатов сделано предположение, что температурозависимый ратиометрический сигнал флуоресцеина при физиологических значениях pH может быть использован в аналитических целях для определения температуры в гомогенных растворах (с фиксированным значением pH и концентрации фосфат ионов). ?Для оценки эффективности переноса протона, зависящей от температуры и концентрации протонакцепторных добавок (молярности фосфатного буфера), была создана кинетическая модель фотопроцессов, реализованная в виде программы ЭВМ (Св-во 2022669602 от 21.10.2022).?По результатам исследований в 2022 году опубликованы 3 статьи (одна из них в входит в базу данных Scopus) и сделано три доклада на конференциях.?
