Микро- и наночастицы полимеров с молекулярными отпечатками – синтез, характеристика и применение в пьезокварцевых сенсорах

  • В. Н. Чернышова студентка, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Липецкий государственный технический университет», Липецк
  • Т. Н. Ермолаева д.х.н., профессор, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Липецкий государственный технический университет», Липецк
  • О. И. Бессонов студент, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Липецкий государственный технический университет», Липецк
Ключевые слова: микро- и наночастицы ПМО, синтез наночастиц, преципитация, суспензионная, эмульсионная, микроэмульсионная, миниэмульсионная полимеризации, «ядро- оболочка» полимеризация, пьезокварцевый сенсор

Аннотация

В обзоре рассмотрены различные методологии синтеза микро- и наносфер полимеров с
молекулярными отпечатками химических соединений и биомолекул. Обсуждены достоинства и
недостатки методов суспензионной и эмульсионной полимеризации и пути их дальнейшего развития.
Акцентировано внимание на таких наиболее популярных способах синтеза наночастиц ПМО, как
микро- и миниэмульсионная полимеризация, метод преципитации, новых методах синтеза «ядро-
оболочка» (core-shell, сore-shell by grafting), позволяющих получать монодисперсные фракции частиц.
Представлены результаты изучения особенностей синтеза сферических частиц ПМО методами «coreshell»
и «сore-shell by grafting» полимеризации. Обсуждены способы применения наночастиц ПМО в
пьезокварцевых сенсорах

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.

Литература

1. Lavignac N., Allender C.J., Brain K.R.
Anal. Chim. Acta, 2004, Vol. 510, pp. 139-145.
2. Poma A., Turner A.P.F., Piletsky S.A.
Trends Biotechnol, 2010, Vol. 28, pp. 629-637.
3. Poma A., Guerreiro A., Whitcombe M.J.
et al. Adv. Funct. Mater, 2013, Vol. 23,
pp. 2821-2827.
4. Omersel J., Žager U., Kveder T. et al. J.
Immunoassay Immunochem, 2010, Vol. 31,
No 1, pp. 45-59.
5. Alexander C., Andersson H.S., Andersson
L.I. et al. J. Mol. Recogn, 2006, Vol. 19,
pp. 106-180.
Ермолаева и др. / Сорбционные и хроматографические процессы. 2015. Т. 15. Вып. 3
362
6. Guan G., Liu B., Wang Z., Zhang Z.
Sensors, 2008, Vol. 8, pp. 8291-8320.
7. Piletsky S.A., Turner A.P.F. in book:
Piletsky S., Turner A. Molecular imprinting of
polymers. Georgetown, Texas: Landes
Bioscience, 2006, pp. 64-79.
8. Wulff G. Angew. Chem. Int. Ed. Engl,
1995, Vol. 34, pp. 1812-1832.
9. Mosbach K. Trends Biochem. Sci, 1994,
Vol. 19, pp. 9-14.
10. Fang C., Yi C., Wang Y. et al. Biosens.
Bioelectron, 2009, Vol. 24, pp. 3164-3169.
11. Iqbal N., Lieberzeit P. A. in book: Li S.,
Ge Y., Piletsky S.A., Lunec J. Molecularly
Imprinted Sensors: Overview and Applications.
Amsterdam: Elsevier, 2012, pp.195-237.
12. Cheong S.H., McNiven S., Rachkov A. et
al. Macromolecules, 1997, Vol. 30,
pp. 1317-1322.
13. Piletska, E.V. Guerreiro A., Whitcombe
M.J. et al. Macromolecules, 2009, Vol. 42,
pp. 4921-4928.
14. Ye L., Mosbach K. Mater. Res. Soc.
Symp. Proc, 2002, Vol. 723, pp. 51-59.
15. Tokonami S., Shiigi H., Nagaoka T.
Anal. Chim. Acta, 2009, Vol. 641, pp. 7-13.
16. Ge Y., Turner A.P.F. Chem. Eur. J, 2009,
Vol. 15, pp. 8100-8107.
17. Yoshimatsu K. Reimhult K., Krozer A.,
Mosbach K. Sode K., Ye L. Anal. Chim. Acta,
2007, Vol. 584, pp.112-121.
18. Nilsson C., Birnbaum S., Nilsson S. J.
Chromatogr. A, 2007, Vol. 1168, pp. 212-224.
19. Piletsky S.A., Turner A.P.F. in book:
Ligler F.S., Rowe Taitt C.A Optical Biosensors:
Today and Tomorrow. Amsterdam: Elsevier
Science B.V. 2008, pp. 543-581.
20. Reimhult K., Yoshimatsu K., Risveden
K., Chen S., Ye L., Krozer A. Biosens.
Bioelectron, 2008, Vol. 23, pp. 1908 -1914.
21. Celiz M. D., Aga D. S., Colon L. A.
Microchem. J, 2009, Vol. 92, No. 2, pp. 174 -
179.
22. Matsui J., Takayose M., Akamatsu K.et
al. Analyst, 2009, Vol. 134, pp. 80-86.
23. Zhang Y., Liu R., Hu Y., Li G. Anal.
Chem, 2009, Vol. 81, pp. 967-976.
24. Jiang X., Tian W., Zhao C. et al. Talanta,
2007, Vol. 72, pp. 119-125.
25. Shamsipur M., Fasihi J., Khanchi A. et
al. Anal. Chim. Acta, 2007, Vol. 599,
pp. 294-301.
26. Koohpaei A.R, Shahtaheri S.J., Ganjali
M.R. et al. Talanta, 2008, Vol. 75, pp. 978-986.
27. Zhang H.T., Song T., Zong F.L. et al.
J. Mol. Sci, 2008, Vol. 9, pp. 98-106.
28. Sun Z., Schüssler W., Sengl M. et al.
Anal. Chim. Acta, 2008, Vol. 620, pp. 73-81.
29. Malosse L., Palmas P., Buvat P. et al.
Macromolecules, 2008, Vol. 41, pp. 7834-7842.
30. Ansell R.J., Wang D. Analyst, 2009,
Vol. 134, pp. 564-576.
31. Li Y., Yang T., Qi X. et al. Anal. Chim.
Acta, 2008, Vol. 624, pp. 317-325.
32. Luo W., Zhu L., Yu C. et al. Anal. Chim.
Acta, 2008, Vol. 618, pp. 147-156.
33. Molinelli A., O`Mahony J., Nolan K. et
al. Anal. Chem., 2005, Vol. 77, pp. 5196-5204.
34. Herdes C., Sarkisov L. Langmuir, 2009,
Vol. 25, pp. 5352-5359.
35. Ng S.M., Narayanaswamy R. Sens.
Actuators B, 2009, Vol. 139, pp. 156-165.
36. Soares C.M.F., Zanin G.M., Moraes F.F.
et al. J. Inclusion Phenom. Macrocyclic Chem,
2007, Vol. 57, pp. 79-82.
37. Yang Y., Long Y., Cao Q. et al. Anal.
Chim. Acta, 2008, Vol. 606, pp. 92-97.
38. Hoshina K., Horiyama S., Matsunaga H.,
Haginaka J. J. Chromatogr. A, 2009, Vol. 1216,
pp. 4957-4962.
39. Chen L., Xuab S., Lia J. Chem. Soc. Rev.,
2011, Vol. 40, pp. 2922-2942.
40. Perez-Moral N., Mayes А.
Bioseparation, 2002, Vol. 10, pp. 287-299.
41. Shoji R., Takeuchi T., Kubo I. Anal.
Chem, 2003, Vol. 75, No 18, pp. 4882-4886.
42. Panasyuk-Delaney T., Mirsky V.M.,
Wolfbeis O.S. Electroanalysis, 2002, Vol. 14,
pp. 221-224.
43. Flores A., Cunliffe D., Whitcombe M.J.,
Vulfson E.N. Journal of Applied Polymer
Science, 2000, Vol. 77, pp. 1841-1850.
44. Geckeler K.E., Nishide H. Advanced
Nanomaterials. Weinheim: Wiley-VCH, 2010,
906 p.
45. Vaihinger D., Landfester K., Kräuter I. et
al. Macrom. Chem. Phys, 2003, Vol. 203, pp.
1965-1973.
46. Tan C.J., Wangrangsimakul S., Bai R.,
Tong Y.W. Chem. Mater, 2008, Vol. 20, pp.
118-127.
47. Curcio P., Zandanel C., Wagner A. et al.
Macromol. Biosci, 2009, Vol. 9, pp. 596-604.
48. Markowitz M.A., Deng G., Gaber B.P.
Langmuir, 2000, Vol. 16, pp. 6148-6155.
49. Markowitz M.A., Deng G., Gaber B.P.
Langmuir, 2000, Vol. 16, pp. 1759-1765.
Ермолаева и др. / Сорбционные и хроматографические процессы. 2015. Т. 15. Вып. 3
363
50. Xiao P., Dudal Y., Corvini P.F.X. et al.
React. Funct. Polym, 2012, Vol. 72,
pp. 287-293.
51. Liu X., Wei Z.H., Huang Y.P. et al. J.
Chromatogr. A, 2012, Vol. 1264, pp. 137-142.
52. Dai J., Pan J., Xu L. et al. J. Hazard.
Mater, 2012, Vol. 205-206, pp. 179-188.
53. Esfandyari-Manesh M., Javanbakht M.,
Dinarvand R., Atyabi F. J. Mater. Sci. Mater.
Med, 2012, Vol. 23, pp. 963-972.
54. Lehmann M., Dettling M., Brunner H.,
Tovar G.E.M. J. Chromatogr. B, 2004,
Vol. 808, pp. 43-50.
55. Alizadeh T., Ganjali M.R., Akhoundian
M. Int. J. Electrochem. Sci, 2012, Vol. 7, pp.
7655-7674.
56. Ma J., Yuan L., Ding M. et al. Biosens.
Bioelectron, 2011, Vol. 26, pp. 2791-2795.
57. Li L., He X.W., Chen L.X., Zhang Y.
Sci. China Ser. B, 2009, Vol. 52, pp. 1402-1411.
58. Lai J.P., Yang M.L., Niessner R., Knopp,
D. Anal. Bioanal. Chem, 2007, Vol. 389,
pp. 405-412.
59. Wei S., Molinelli A., Mizaikoff B.
Biosens. Bioelectron, 2006, Vol. 21, pp. 1943-
1951.
60. Yao Q., Zhou Y. J. Inorg. Organomet
Polym. Mater, 2009, Vol. 19, pp. 466-472.
61. Yoshimatsu K., LeJeune J., Spivak D.A.,
Ye L. Analyst, 2009, Vol. 134, pp. 719-724.
62. Yang K., Berg M. M., Zhao C., Ye L.
Macromolecules, 2009, Vol. 42, pp. 8739-8746.
63. Zamora O., Paniagua E.E., Cacho C. et
al. Anal. Bioanal. Chem, 2009, Vol. 393,
pp. 1745-1753.
64. Yang M., Gu W., Sun L. et al. Talanta,
2010, Vol. 81, pp. 156-161.
65. Beltran A., Marcé R.M., Cormack P.A.G.,
Borrull F. J. Chromatogr. A, 2009, Vol. 1216,
pp. 2248-2253.
66. Cacho C., Turiel E., Martin-Esteban A. et
al. J. Chromatogr. B, 2004, Vol. 802,
pp. 347-353.
67. Tamayo F.G., Casillas J.L., MartinEsteban
A. J. Chromatogr. A, 2005, Vol. 1069,
pp. 173-181.
68. Sambe H., Hoshina K., Moaddel R. et al.
J. Chromatogr. A, 2006, Vol. 1134, pp. 88-94.
69. Jin Y., Jiang M., Shi Y. et al. Anal. Chim.
Acta, 2008, Vol. 612, pp. 105-113.
70. Tan C.J., Tong Y.W. Anal. Chem., 2007,
Vol. 79, pp. 299-306.
71. Hoshina K., Horiyama S., Matsunaga H.,
Haginaka J. J. Chromatogr. A, 2009, Vol. 1216,
pp. 4957-4962.
72. Perez N., Whitcombe M.J., Vulfson E.N.
J. Appl. Polym. Sci., 2000, Vol. 77,
pp. 1851-1859.
73. Barahona F., Turiel E., Cormack P.A.G.,
Martin-Esteban A. Journal of Polymer Science:
Part A: Polymer Chemistry, 2010, Vol. 48,
pp. 1058-1066.
74. Barahona F., Turiel E., Cormack P.A.G.,
Martin-Esteban A. J. Sep. Sci., 2011, Vol. 34,
pp. 217-224.
75. Gao D, Zhang Z., Wu M. et al. J. Am.
Chem. Soc., 2007, Vol. 129, pp. 7859-7866.
76. Yang H., Zhang S., Tan F. et al. J. Am.
Chem. Soc., 2005, Vol. 127, pp. 1378-1379.
77. Qin L., He X., Zhang W. et al. J.
Chromatogr. A, 2009, Vol. 1216, pp. 807-814.
78. Wang H., Zhou W., Yin X. et al. J. Am.
Chem. Soc., 2006, Vol. 128, pp. 15954-15955.
79. Li Y., Li X., Li Y. et al. Biomaterials,
2009, Vol. 30, pp. 3205-3211.
80. He C., Long Y., Pan J. et al. Talanta,
2008, Vol. 74, pp. 1126-1131.
81. Wang X., Wang L., He X. et al. Talanta,
2009, Vol. 78, pp. 327-332.
82. Wang H., He Y., He X. et al. J. Sep. Sci.,
2009, Vol. 32, pp. 1981-1986.
83. Wang H., He Y., Ji T. et al. Anal. Chem.,
2009, Vol. 81, pp. 1615-1621.
84. Hu Y., Liu R., Zhang Y., Li G. Talanta,
2009, Vol. 79, pp. 576-582.
85. Matsui J., Takayose M., Akamatsu K. et
al. Analyst, 2009, Vol. 134, pp. 80-86.
86. Yan H., Cheng X., Sun N. Journal of
Agricultural and Food Chemistry, 2013,
Vol. 61, pp. 2896-2901.
87. Changa L., Chena S., Li X. Applied
Surface Science, 2012, Vol. 258, pp. 6660-6664.
88. Dai J., Pan J., Xu L. et al. Journal of
Hazardous Materials, 2012, Vol. 205-206,
pp.179-188.
89. An Z., Shi Q., Tang W. et al. J. Am.
Chem. Soc., 2007, Vol. 129, pp. 14493-14499.
90. Titirici M., Borje S. Chem. Mater., 2006,
Vol. 18, pp. 1773-1779.
91. Wei X., Li X., Husson S.
Biomacromolecules, 2005, Vol. 6,
pp. 1113-1121.
92. Boonpangrak S., Whitcombe M.J.,
Prachayasittikul V. et al. Biosens. Bioelectron.,
2006, Vol. 22, pp. 349-354.
Ермолаева и др. / Сорбционные и хроматографические процессы. 2015. Т. 15. Вып. 3
364
93. Southard G.E., Houten K.A.V., Edward
W.O. Anal. Chim.Acta, 2007, Vol. 581,
pp. 202-207.
94. Sulitzky C., Rückert B., Hall A. J. et al.
Macromolecules, 2002, Vol. 35, pp. 79-91.
95. Pan G., Zu B., Guo X. et al. Polymer,
2009, Vol. 50, pp. 2819-2825.
96. Lu C., Zhou W., Han B. et al. Anal.
Chem., 2007, Vol. 79, pp. 5457-5461.
97. Chen Z., Cui H., Hales K. et al. J. Am.
Chem. Soc., 2005, Vol. 127, pp. 8592-8593.
98. Kyaas G. Z., Bikiaris D. N., Lazaridis N.
Chem. Eng. J, 2009, Vol. 149, pp. 263–272.
99. Sun H, Qiao F.J.Chromatogr.A,2008,
Vol. 1212, pp. 1-9.
100. Yan H., Row K. H. and Yang G.
Talanta, 2008, Vol/ 75, pp.227–232.
101. Benito-Pen’a E., Martins S., et al..
Anal. Bioanal. Chem., 2009, Vol/393, 235–245.
102. Puoci F., Lemma F., Cirillo G. et al.
Eur. Polym. J, 2009, Vol. 45, pp. 1634-1640.
103. Ermolaeva, T.N., Kalmykova, E.N.,
P'ezokvartsevye sensory: Analiticheskie
vozmozhnosti i perspektivy (Piezoelectric
Quartz Crystal Sensors: Analytical Potential and
Prospects), Lipetsk: Lipetsk. Gos. Tekh. Univ.,
2007. 190 p./
104. Ermolaeva T.N., Kalmykova E.N.,
Shashkanova O.Y., Russian Journal of General
Chemistry, 2008, Vol. 78, No 12,
pp. 2430-2444.
105. Bondarevskii A.S., Soboleva I.G.,
Ermolaeva T.N., Sorbtsionnye i
khromatograficheskie protsessy, 2010, Vol. 10,
No 3, pp. 378-384.
106. Karaseva N.A., Soboleva I.G.,
Ermolaeva T.N., Sorbtsionnye i
khromatograficheskie protsessy, 2013, Vol. 13,
No 1, pp. 5-9.
107. Zhibrova Yu.A., Zyablov A.N.,
Shcheglova N.A. et al. Sorbtsionnye i
khromatograficheskie protsessy, 2008, Vol. 8,
No 4, pp. 686-688.
108. Sener G., Ozgur E., Yilmaz E et al.
Biosens. Bioelectron, 2010, Vol. 26,
pp. 815-821.
109. Zeng Z., Hoshino Y., Rodriguez A. et
al. Nano, 2010, Vol. 4, pp. 199-204.
110. Ozgur E., Yılmaz E., Şener G. et al.
Environ. Prog. Sustain. Energy, 2012, Vol. 32,
pp. 1164-1169.
111. Hussain M., Iqbal N., Lieberzeit P.A.
Sens. Actuators B: Chem, 2013, Vol. 176,
pp. 1090-1095.
112. Reimhult K., Yoshimatsu K., Risveden
K. et al. Biosens. Bioelectron, 2008, Vol. 23,
pp. 1908-1914.
113. Hoshino Y., Kodama T., Okahata Y.,
Shea K.J. J. Am. Chem. Soc, 2008, Vol. 130,
pp. 15242-15243.
114. Schirhagl R., Lieberzeit P.A., Blaas D.,
Dickert F.L. Advan. Mater., 2010, Vol. 22, pp.
2078-2081.
115. Liu N., Han J., Liu Z., Qu L., Gao Z.
Anal. Methods, 2013, Vol. 5, pp. 4442-4447.
116. Ermolaeva T.N., Kalmykova E.N.
Russian Chemical Reviews, Vol. 75, No 5,
pp. 397-414.
117. Piletsky S., Turner A. Molecular
imprinting of polymers. Georgetown, Texas:
Landes Bioscience, 2006, 208 p.
118. Moreno-Bondi C.M., NavarroVilloslada
F., Benito-Pena E., Urraca L.J.
Current Analytical Chemistry, 2008, Vol. 4,
No 4, pp. 316-340.
119. Piletsky S.A., Piletskaya E.V., El'skaya
A.V. et al. Analytical Letters, 1997, Vol. 30,
pp. 445-455.
120. Karaseva N.A., Chernyshova V.N.,
Ermolaeva T.N. XXIV vserossiiskay
konferentsiya molodykh uchenykh «Problems
of theoretical and experimental chemistry»,
Ekaterinburg, 2014, pp. 25-26.
121. Ansell R.J. J. Chromatogr. B Anal.
Technol. Biomed Life Sci, 2004, Vol. 804,
pp. 151-165.
Опубликован
2018-02-19
Как цитировать
Чернышова, В. Н., Ермолаева, Т. Н., & Бессонов, О. И. (2018). Микро- и наночастицы полимеров с молекулярными отпечатками – синтез, характеристика и применение в пьезокварцевых сенсорах. Сорбционные и хроматографические процессы, 15(3), 345-355. https://doi.org/10.17308/sorpchrom.2015.15/282