“Журнал прикладной спектроскопии” (ЖПС) – лидирующий журнал на территории СНГ в области спектроскопии, переиздается на английском языке под названием Journal of Applied Spectroscopy (JAS), переводная версия входит в базы данных SCOPUS, Science Citation Index Expanded (SciSearch), Journal Citation Reports/Science Edition, Astrophysics Data System (ADS), Chemical Abstracts Service (CAS), EBSCO Academic Search, EBSCO Discovery Service, EBSCO Engineering Source, EBSCO STM Source, EBSCO Science & Technology Collection, Gale, Gale Academic OneFile, Gale InfoTrac, Google Scholar, INIS Atomindex, INSPEC, Institute of Scientific and Technical Information of China, Japanese Science and Technology Agency (JST), Naver, OCLC WorldCat Discovery Service, ProQuest Advanced Technologies & Aerospace Database, ProQuest Central, ProQuest SciTech Premium Collection, ProQuest Technology Collection, ProQuest-ExLibris Primo, ProQuest-ExLibris Summon, SCImago, русскоязычная версия входит в «Перечень научных изданий Республики Беларусь для опубликования результатов диссертационных исследований», включена в базу данных Российского индекса научного цитирования (ядро РИНЦ), а также в базу данных Web of Science platform: Russian Science Citation Index.
Журнал имеет долгую историю, основан в 1964 г., с 1965 г имеет статус международного издания и переиздавался с 1965 по 1966 гг. издательством The Faraday Press, Inc., с 1967 по 1999 гг. — издательством Plenum Publisher Corporation, с 1999 по 2005 гг. — издательством Kluwer Academic/Plenum Publisher, с 2005 г. — издательством Springer Science+Business Media. В настоящее время издательство Springer распространяет JAS в странах Европы, Америки, Азии и Африки.
В журнале публикуются оригинальные статьи и краткие сообщения о результатах научных исследований, обзоры, хроника научной жизни, рецензии на новые книги и научно-техническая информация по прикладной спектроскопии и смежным вопросам.
В рубриках “Письма в редакцию” и “Новые приборы и материалы” осуществляется ускоренная публикация принципиально новых результатов по актуальным направлениям исследований.
Журнал не замыкается на узко прикладном подходе, в нем публикуются также теоретические и экспериментальные работы, не имеющие пока непосредственного значения для практики, но развивающие спектроскопию. Особое предпочтение отдается статьям высокого научного уровня и потенциала, в которых закладываются новые принципы последующих практических приложений.
Журнал рассчитан на широкий круг работников научно-исследовательских учреждений, высших учебных заведений, заводских лабораторий, конструкторских и проектных организаций.
Содержание номеров журнала и аннотации опубликованных в нем статей размещаются на сайте издателя.Внесен в каталог подписных изданий Республики Беларусь, России, Украины, Литвы, Молдовы, Латвии, Казахстана, Болгарии: индекс для индивидуальной подписки – 74914, ведомственной – 749142.
Текущий выпуск
Методами абсорбционной и флуоресцентной спектроскопии изучены NH-таутомерные равновесия свободных оснований корролов в основном (S0) и нижнем возбужденном синглетном (S1) состояниях в растворах. Обнаружено, что в основном синглетном S0-состоянии при возрастании способности растворителя к образованию межмолекулярных водородных связей NH-таутомерное равновесие смещается в сторону стабилизации длинноволнового таутомера Т1. При этом смещение пропорционально взвешенной сумме констант Камлета—Тафта растворителя и . Установлено, что в нижнем возбужденном синглетном S1-состоянии универсальные взаимодействия при увеличении полярности растворителя (функции Липперта Δf) стабилизируют коротковолновый таутомер Т2, а специфические взаимодействия (межмолекулярные водородные связи) стабилизируют длинноволновый таутомер Т1. Полученные зависимости проанализированы в рамках модели многоцентровых межмолекулярных взаимодействий в макрогетероциклическом ядре.
Проведено сравнение спектров комбинационного рассеяния света (КР) гематита в составе красочного слоя модельного образца фрески до и после нагрева до 740 °С. Препятствием для анализа КР-спектров гематита является существенное различие относительных интенсивностей линий в спектрах, измеренных в разных точках образца. Показано, что такие различия обусловлены ориентационным фактором — изменением интенсивностей КР-линий при изменении взаимной ориентации микрокристаллов гематита и волнового вектора возбуждающего излучения. Для минимизации ориентационного эффекта предлагается проводить усреднение серии спектров, измеренных в разных точках образца. Сопоставление усредненных спектров до и после нагрева позволяет выявить ряд изменений. Увеличение интенсивности линий кальцита может быть связано с истончением красочного слоя, а появление линий аморфного углерода — с обугливанием органических компонентов в составе штукатурки. Нагрев приводит также к росту интенсивности линии на частоте 660 см–1, что указывает на увеличение дефектности микрокристаллов гематита. Предположено, что уменьшение интенсивности линии на частоте 221 см–1 и возрастание интенсивностей линий 406 и 605 см–1 могут быть следствием ориентирующего воздействия нагрева на микрочастицы пигмента. Полученные данные можно использовать для интерпретации состояния исторических фресок в храмах, подвергавшихся пожарам.
Исследованы спектры комбинационного рассеяния света (КР) монокристаллов твердых растворов (In2S3)хꞏ(AgIn5S8)1–х, выращенных методом вертикальной направленной кристаллизации, в диапазоне частот 100—2000 см–1. Установлено, что для данного типа соединений проявляются четыре активные моды колебаний в интервале частот 100—400 см–1. Проведена идентификация всех мод колебаний и определен тип кристаллической решетки. Рассчитаны ширины линий на полувысоте, подтверждена кристаллическая структура образцов. Построена концентрационная зависимость мод A1g, Eg, 2F2g и установлено, что при изменении состава твердого раствора моды колебаний плавно смещаются с изменением х от частот, характерных для AgIn5S8, к частотам, характерным для соединения In2S3.
Исследовано вынужденное комбинационное рассеяние (ВКР) в монокристалле искусственного алмаза CVD, помещенного в резонатор микрочип-лазера. Микрочип-лазер построен на основе композитного кристалла: активного элемента Nd3+:YAG/пассивного затвора Cr4+:YAG. Накачка осуществлялась излучением диодного лазера ( = 808 нм) с мощностью 2.2—4.5 Вт. Варьирование мощности накачки приводило к изменению частоты следования генерируемых на длине волны = 1064 нм импульсов от 7 до 30 кГц. Энергия лазерных импульсов в зависимости от экспериментальных условий варьировалась в пределах 5.1—10 мкДж, при этом их длительность находилась в диапазоне 2—3 нс. Импульсы первой стоксовой компоненты ( = 1240 нм) имели энергию 1.75—3.75 мкДж, а их длительность по сравнению с лазерными сокращалась до минимальных 0.6 нс.
Методом line-by-line проведено моделирование пропускания ИК-излучения тритиевыми изотопологами водяного пара при варьировании их концентрации в многокомпонентной газовой среде. Рассчитаны параметры уширения линий тритиевых изотопологов H2O. Сделаны оценки чувствительности трассового метода ИК-спектроскопии для обнаружения HT16O, T216O и DT16O в испарениях радиоактивной воды.
Изучены спектры импульсной катодолюминесценции (ИКЛ) смесей галловой кислоты с гуминовыми кислотами разного происхождения (10, 30, 50, 70, 90 масс.%), зарегистрированные в области 350—850 нм при облучении электронным пучком длительностью 2 нс со средней энергией 170 кэВ. Число импульсов облучения, следующих c частотой 1 Гц, изменялось от 20 до 4000. Во многих смесях ИКЛ отсутствовала или имела очень низкую интенсивность. В случаях, когда люминесценция была зарегистрирована, спектр смесей отличался от спектра галловой кислоты в отсутствие гуминовых кислот и соответствовал свечению ее основной формы. Показано, что галловая кислота встраивается в структуру гуминовой кислоты, образуя комплексы с водородными связями.
Исследовано явление сонотриболюминесценции в суспензиях микрокристаллов сульфатов тербия(III) и европия(III), содержащих бенз[а]пирен, в н-гептане (экстрагенте, используемом для извлечения и концентрирования бенз[а]пирена при анализе). Показано, что в условиях ультразвуковой кавитационной обработки суспензии в спектрах свечения присутствуют характерные полосы излучения молекул мономера бенз[а]пирена. Полосы флуоресценции идентичны спектрам фотолюминесценции раствора бенз[а]пирена. Получена концентрационная зависимость интенсивности сонотриболюминесценции молекул бенз[а]пирена в спектрах свечения суспензий с пределом обнаружения по спектру свечения ~10–7 моль/л. Для усиления выхода люминесценции реализован механизм межмолекулярного безызлучательного переноса энергии с участием бензола в качестве донора. Введение бензола приводит к сенсибилизированному росту люминесценции молекул бенз[а]пирена, что повышает эффективность определения при низких его концентрациях. Полученные результаты демонстрируют принципиальную возможность использования эффекта сонотриболюминесценции в дисперсных системах для люминесцентного детектирования полициклических ароматических углеводородов (на примере бенз[а]пирена) в жидких углеводородах.
На примере двухкомпонентной системы на основе индотрикарбоцианинового красителя в малополярном о-дихлорбензоле рассмотрен подход к анализу спектрально-кинетических свойств многокомпонентных систем, направленный на определение физически согласующейся модели аппроксимации кинетики затухания флуоресценции. Анализ данных выполнен с помощью разработанного программного модуля, который позволяет определять длительность затухания флуоресценции одного или нескольких центров и устанавливать условия для области поиска параметров модели расчета; реализована возможность получения апостериорного распределения параметров модели аппроксимации для определения диапазона их возможных значений. Показано, что при деконволюции кривых затухания флуоресценции многокомпонентных систем достижение минимального значения χ2 (1.2) не является критерием достоверного определения весовых коэффициентов и длительностей затухания флуоресценции компонент, необходимо использовать не только математически обусловленные условия вычислений, но и сопоставлять рассчитанные параметры с другими фотофизическими характеристиками каждой из компонент.
Исследованы механизмы взаимодействия стирилцианиновых красителей Sbt ((E)-2-(4-(диметиламино)стирил)-3-метилбензо[d]триазол-3-иум иодид), Sbо ((E)-2-(4-(диметиламино)стирил)-3-метилбензо[d]оксазол-3-иум иодид), Sil ((E)-2-(4-(диметиламино)стирил)-1,3,3-триметил-3H-индолиум перхлорате) и их гомодимеров Dbt-10, Dbo-10, Dil-10 с сывороточным альбумином человека (САЧ) методом флуоресцентной спектроскопии с временным разрешением. Обнаружено существенное увеличение квантового выхода флуоресценции гомодимерных красителей при их связывании с САЧ. Определены константы связывания (Kс) этих красителей с САЧ, значения которых зависит от молекулярной структуры зондов. Выявлены предпочтительные сайты связывания молекул исследуемых соединений в глобуле САЧ. Результаты молекулярного моделирования показали, что ключевую роль в стабилизации комплексов играют гидрофобные взаимодействия и водородные связи с аминокислотными остатками белка.
Представлены результаты комплексного исследования тонких пленок оксида циркония (ZrО2), осажденных в вакууме (p = 2.2 Па) на кварцевую и кремниевую подложки при многоимпульсном высокочастотном (f 10—12 кГц) лазерном воздействии на керамическую мишень при плотности мощности лазерного излучения q = 79 МВт/см2. Изучена морфология полученных пленок с помощью атомносиловой микроскопии, выявлены особенности спектров пропускания. Проведен анализ фотоэлектрических свойств структуры ZrО2/Si.
Показано, что явление множественного рождения гамма-квантов в результате реакции радиационного захвата нейтронов ядрами гадолиния может быть использовано для повышения селективности сцинтилляционных детекторов к нейтронам. Предложена конструкция детектора, в котором 16 оптически изолированных элементов гадолинийсодержащего сцинтиллятора прикреплены к 16-канальной матрице фотоприемников, а отбор событий осуществляется в режиме совпадений по числу каналов, от которых получен сигнал. Показано, что отбор событий, при регистрации которых сработало три и более каналов, подавляет скорость счета фоновых гамма-квантов в 114 раз, а скорость счета нейтронов в 21 раз, что увеличивает селективность детектора к нейтронам в 5.6 раза.
На основе выражений для радиационных сил, действующих на прозрачную сферическую наночастицу в поле сфокусированного гауссова пучка, построено уравнение движения наночастицы вдоль оптической оси в жидкой среде с учетом вязкого сопротивления Стокса и тепловых флуктуаций. Сформулировано уравнение Ланжевена первого порядка с начальным условием. Проведен анализ стационарных точек и линеаризация результирующей силы вблизи положения устойчивого равновесия. Получены аналитические выражения для стационарного распределения координаты частицы и оценен вклад броуновского движения в зависимости от радиуса частицы. Проанализировано влияние фокусного расстояния и входного радиуса пучка на величину максимальной возвращающей силы и среднеквадратичной броуновской силы. Показано, что для частиц радиусом меньше нескольких десятков нанометров тепловые флуктуации разрушают оптический захват.
Приведены результаты расчетов спектральных зависимостей факторов эффективности ослабления Qext, усиления ближнего поля QNF и поглощения Qabs сферических наночастиц серебра радиусами 5, 15.5 и 35 нм, выполненных с использованием расширенной теории Ми. Частицы рассматривались в прозрачных (κ = 0) и поглощающих (κ = 0.05 и 0.20) матрицах с высоким показателем преломления nm = 2.0. Установлено, что даже небольшое поглощение в матрице приводит к существенному уменьшению максимумов Qext и особенно QNF. При этом положение пиков Qext практически не изменяется, тогда как для QNF наблюдается небольшое длинноволновое смещение. Показано, что для частиц радиусом 35 нм при κ 0.05 максимумы QNF и Qabs в области квадрупольной моды значительно превалируют над дипольными, что не характерно для фактора ослабления Qext. Выявлены существенные различия в спектрах и распределении ближних полей для наночастиц в реальных поглощающих средах (CuPc и NiPc). Несмотря на химическое сходство молекул, дисперсия их показателей преломления приводит к радикально разным оптическим откликам гибридной системы.
С помощью аналитических и численных методов исследованы вихревые бесселевы пучки (ВБП), формируемые оптической схемой из двух аксиконов с малым различием углов конусности и спиральной фазовой пластинкой. Предложен метод получения вихревых кольцевых пучков на основе диафрагмирования ВБП по первому минимуму распределения интенсивности. Показано, что эти пучки в сравнении с безвихревыми кольцевыми пучками той же мощности, формируемыми двухаксиконной схемой, характеризуются одним кольцевым максимумом в поперечном распределении интенсивности и подавленной дифракционной расходимостью осевого минимума. Установлено, что диафрагмирование ВБП по второму минимуму позволяет формировать световые пучки, дифракционное уширение осевого минимума которых оказывается пренебрежимо малым на расстояниях до сотен метров. Подавленное дифракционное расплывание осевого минимума на значительных расстояниях расширяет возможности практического применения предложенных вихревых кольцевых пучков в областях, где необходимо использование стабильных сингулярностей волнового поля, в частности, для квантового кодирования информации, передачи данных в свободном пространстве, а также для трехмерной наноскопии.
Рассмотрены физические и технические аспекты реализации метода измерения абсолютной спектральной характеристики и эффективности регистрации фотонов высокочувствительных кремниевых фотоумножителей (Si-ФЭУ) с использованием лазерных источников излучения. Предложенная методика учитывает вклад заряда времякоррелированной оптической помехи (K) и позволяет с высокой точностью измерять параметры Si-ФЭУ. Методика апробирована на корпусированных Si-ФЭУ: S13360-1350CS (Hamamatsu, Япония) (использован как эталон) и КОФ-1350 (ОАО “ИНТЕГРАЛ”, Беларусь). Размеры единичного пикселя данных Si-ФЭУ составляют 5050 мкм, площадь светочувствительной области 1.7 мм2. Для Si-ФЭУ КОФ-1350 установлено, что с ростом перенапряжения от 3 до 5 В коэффициент K быстро увеличивается от 0.19 до 0.43.
Разработан методический подход по применению спектроскопии диффузного отражения в УФ–видимом–ближнем ИК (УФ-Вид-БИК) диапазоне в сочетании с методами машинного обучения для построения классификационных моделей градации семян сои по группам в зависимости от вида дефекта и по категориям пищевых качеств. Получены модели классификации семян сои по группам дефектов и по категориям качества. Из широкого диапазона 350—2500 нм выявлен набор из пяти информативных спектральных полос, приписываемых функциональным группам компонентов состава семян сои и вносящих наибольший вклад в градацию семян по категориям качества. Получены функции классификации, с помощью которых можно определить принадлежность образцов к одной из категорий. Модель классификации по категориям качества имеет достаточную точность (90 %). Сокращение числа длин волн спектра позволяет существенно сократить время, необходимое для обработки данных и принятия решения.
АННОТАЦИИ АНГЛОЯЗЫЧНЫХ СТАТЕЙ
Точное определение следовых количеств урана в водных системах имеет важное значение для надежного спектроскопического анализа, однако измерения ионов уранила методом лазерно-индуцированной флуоресценции (ЛИФ) часто подвержены влиянию матричных помех. Изучено влияние распространенных сопутствующих ионов (Fe³⁺, Al³⁺, Mg²⁺, SO₄²⁻ и NO3⁻) на сигналы флуоресценции уранила. Методом контролируемых переменных смешанные растворы, содержащие фиксированные концентрации урана (1 и 20 нг/мл) и различные концентрации мешающих ионов (1–100 мкг/мл), анализировались с помощью микроуранового анализатора WGJ-III. Установлено, что различные ионы демонстрируют различное интерференционное поведение, приводящее к тушению флуоресценции или модуляции сигнала в зависимости от типа и концентрации иона. Наблюдаемые эффекты обсуждаются с точки зрения возможных механизмов спектроскопического и химического взаимодействия, влияющих на флуоресценцию уранила. Дана количественная оценка матричных помех при определении урана методом ЛИФ, предоставлены полезные сведения для повышения аналитической точности спектроскопического анализа урана.
Разработан быстрый неинвазивный метод классификации типов камней в почках с помощью лазерно-индуцированной флуоресценции (ЛИФ) в сочетании с машинным обучением. Создана ЛИФ-система на основе лазера с длиной волны 405 нм для сбора спектральных данных для четырех распространенных типов камней: моногидрата оксалата кальция, безводной мочевой кислоты, гексагидрата фосфата магния-аммония и карбонатного апатита. Спектральные данные предварительно обработаны с использованием стандартного преобразования и нормализации переменных для уменьшения шума и морфологической изменчивости. После отбора признаков и масштабирования построены четыре модели классификации (метод k-ближайших соседей, классификатор опорных векторов, случайный лес и экстремальный градиентный бустинг), гиперпараметры которых оптимизированы с помощью байесовского алгоритма. Все модели показали хорошие результаты на независимом тестовом наборе, при этом классификатор опорных векторов достиг наивысшей средней точности 92%. Предложенная методика позволяет надежно и эффективно идентифицировать компоненты камней во время операции и обладает значительным потенциалом для улучшения клинической диагностики, определения оптимального лечения и профилактики рецидивов.
Для применения в светотехнике получена серия люминофоров Sr3WO6, активированных ионами Ho3+ и легированных щелочными ионами. Рентгенодифракционные спектры (XRD) подтверждают образование триклинной кристаллической структуры материалов. При мониторинге излучения на длине волны 545 нм все образцы демонстрируют выраженную полосу возбуждения с центром на 451 нм. Возбуждение на этой длине волны приводит к интенсивному зеленому излучению на 545 нм, которое объясняется разрешенным переходом 5S2/5F4–5I8 ионов Ho3+. С увеличением концентрации Ho3+ до 3 мол.% интенсивность фотолюминесценции (ФЛ) возрастает, после чего наблюдается концентрационное тушение. Для улучшения люминесцентных характеристик Sr3WO6:Ho3+ легирован ионами щелочных металлов. Включение Li+ значительно увеличивает интенсивность излучения, в то время как совместное легирование Na+ и K+ дает лишь незначительное улучшение. В люминофорах Sr3WO6:Ho3+,Li+ проведена дальнейшая оптимизация путем изменения концентрации Li+ до 7 мол.%. В результате легирование 5 мол.% Li+ обеспечило наивысшую интенсивность ФЛ. Для проверки фотометрического анализа рассчитаны цветовые координаты CIE для всех трех легированных образцов. Показано, что люминофор Sr3WO6:Ho3+,Li+ обладает значительным потенциалом для использования в системах зеленого освещения.
Для быстрого количественного определения хлорпирифоса разработана методика, объединяющая колориметрическую спектроскопию и хемометрику. На основе молекулярной структуры хлорпирифоса в качестве колориметрических реагентов выбраны хлорид палладия и резорцин, а в качестве растворителей для хлорида палладия – соляная и уксусная кислоты. Созданы три колориметрические системы для реакции с хлорпирифосом различных концентраций. При сравнении спектров поглощения после колориметрических реакций установлено, что раствор хлорида палладия в уксусной кислоте является наиболее эффективным колориметрическим реагентом, способным различать сигналы поглощения при концентрациях хлорпирифоса 0.01 мг/кг. Для 50 образцов хлорпирифоса (0.01–88 мг/кг) оптимальная модель выбрана путем оценки ключевых параметров: коэффициентов детерминации калибровочного набора (Rc2), набора прогнозирования (Rp2), а также среднеквадратичных ошибок калибровки (RMSEC) и прогнозирования (RMSEP). Модель регрессии методом частичных наименьших квадратов (PLS) достигла значений Rc2 = 0.9975, RMSEC = 1.3383 мг/кг, Rp2 = 0.9948 и RMSEP = = 1.8614 мг/кг. Эта чувствительность соответствует пределам обнаружения, установленным для некоторых пищевых продуктов в китайском национальном стандарте GB2763-2021. Метод обладает эксплуатационной безопасностью, требует всего 2 мин для колориметрической реакции и обеспечивает практическую основу для разработки приборов обнаружения других серосодержащих органофосфорных пестицидов.
Наночастицы оксида цинка синтезированы в течение 15 мин с использованием плазменной струи аргона и экстракта бактерий Pseudomonas aeruginosa. С помощью рентгеновской дифракции подтверждено наличие высокочистой гексагональной фазы со средним размером кристаллитов 26.3 нм, а сканирующей электронной микроскопией с полевой эмиссией подтверждена топография поверхности со сферическими частицами размером до 46 нм. Это согласуется с данными атомно-силовой микроскопии, указывающими на средний размер зерен 46.81 нм. Состав и чистота материала дополнительно подтверждены энергодисперсионной рентгеновской спектроскопией, показавшей отсутствие примесей. Методом ИК-Фурье-спектроскопии выявлены максимумы поглощения Zn–O при 676, 608 и 477 см–1, а УФ-видимая спектроскопия показала оптическую ширину запрещенной зоны 3.4 эВ.
Для оценки антибактериальной эффективности с использованием как грамположительных бактерий Staphylococcus aureus, так и грамотрицательных бактерий Escherichia coli применена методика дисковой диффузии, продемонстрировавшая подавление роста этих бактерий. Предлагаемый метод позволяет эффективно синтезировать наночастицы оксида цинка, что делает его пригодным для разработки новых бактерицидных средств.
Нанокомпозиты GO-SiO2, GO-TiO2 и GO-ZnO синтезированы золь-гель методом с использованием ультразвукового диспергирования, а затем нанесены на стеклянные подложки методом пиролиза аэрозолей и плазменного спрей-пиролиза с целью исследования влияния активации плазмой атмосферного давления на морфологическую эволюцию и электронную зонную структуру этих нанокомпозитов. Результаты рентгенодифракционного анализа (XRD) и ИК-спектроскопии (FTIR) показали, что плазменная обработка вызывает частичное восстановление оксида графена (GO) до восстановленного оксида графена (rGO) (на это указывает пик при 2 = 27) и увеличивает плотность кислородсодержащих функциональных групп, что приводит к значительному улучшению межфазной адгезии и стабильности. Отсутствие отчетливых пиков оксидов металлов на рентгенограммах свидетельствует об их существовании в аморфном или ультратонком нанокристаллическом состоянии. Сканирующая электронная микроскопия с полевой эмиссией и энергодисперсионная рентгеновская спектроскопия подтвердили равномерное распределение частиц SiO2, TiO2 и ZnO, при этом плазма предотвратила локальную агрегацию. Исследование оптических свойств с помощью УФ-видимой и фотолюминесцентной (ФЛ) спектроскопии показало, что плазменная обработка существенно повлияла на электронную структуру, уменьшив энергетическую щель (Eg) с 2.18 и 2.87 эВ до 1.15 и 1.50 эВ для GO-SiO2 и GO-TiO2 соответственно. Образцы, обработанные плазмой, продемонстрировали более высокую интенсивность ФЛ, что свидетельствует об усилении радиационной рекомбинации и делает эти материалы подходящими для люминесцентных слоев, смещающих частоту излучения. В этом качестве пленки действуют как спектральные преобразователи, оптимизирующие спектральный отклик фотоэлектрических систем, что позволяет их применять в передовых оптоэлектронных и сенсорных устройствах.
Описана валидация простых, экономически эффективных спектрофотометрических методов производных нулевого, первого и второго порядков для определения темозоломида (алкилирующего ДНК-агента, используемого для лечения некоторых типов рака головного мозга) в чистом виде и в лекарственных формах. Предварительный спектрофотометрический анализ препарата проводился в растворах гидроксида натрия (0.1 Н) и соляной кислоты (0.1 Н). Рассмотрено 25 вариантов методов. Три варианта метода измерения поглощения (нулевой порядок), пик- пик (первый порядок) и пикнуль (второй порядок) валидированы по параметрам линейности, точности, прецизионности и робастности. В диапазоне концентраций 5.0–40.0 мкг/мл наблюдалась хорошая линейность с коэффициентом корреляции 0.99 и выше для выбранных вариантов метода. Пределы обнаружения анализа варьировались от 0.53 до 1.09 мкг/мл, пределы количественного определения — от 1.61 до 3.33 мкг/мл. Предложенные методы использованы для количественного определения препарата в его таблетированной форме, получены показатели извлечения в диапазоне 97.50–99.05%.
Разработан и валидирован эффективный экологичный метод спектрофотометрии в УФ-видимом диапазоне для количественного определения катехингидрата в чистом виде с использованием водного раствора этанола 0.01% (об./об.). Метод валидирован в соответствии с рекомендациями ICH. Установлено, что метод обладает хорошей линейностью в диапазоне 2–20 мкг/мл с R2 = 0.9976 и λmax = 278 нм. Высокая точность метода подтверждена с помощью экспериментов по определению степени извлечения, которая варьирует от 99.39 до 99.48%. Прецизионность метода обеспечена приемлемым относительным стандартным отклонением (%RSD). LOD и LOQ для катехингидрата 0.523 и 1.585 мкг/мл. Растворимость катехингидрата в исследуемой системе растворителей 114.631 мкг/мл. С точки зрения экологии общая устойчивость данного метода, измеренная с помощью инструмента Analytical Greenness (AGREE), составила 0.84, что в значительной степени соответствует принципам “зеленой” аналитической химии. Предложенный метод подходит для рутинного анализа контроля качества фармацевтических и нутрицевтических препаратов.
Разработан эффективный спектрофотометрический метод количественного определения дезидустата в фармацевтических препаратах с использованием молекулярного йода в качестве комплексообразующего агента. Дезидустат, ингибитор пролилгидроксилазы, используемый для лечения анемии, проанализирован на основе взаимодействия йода со вторичной аминной группой, где координация происходит через неподеленную пару электронов, что приводит к образованию стабильного комплекса гипериодина. Образовавшийся окрашенный ионно-парный комплекс демонстрирует отчетливый гиперхромный сдвиг с максимумом поглощения при 235 нм. Предложенный метод валидирован в соответствии с рекомендациями Международного совета по гармонизации. Метод продемонстрировал линейность в диапазоне концентраций 0.25–1.0 мкг/л с коэффициентом корреляции (r²) 0.9995. Пределы обнаружения и количественного определения 0.00459 и 0.01378 мкг/л, что указывает на высокую чувствительность. Прецизионность метода подтверждена внутри- и междневными исследованиями со средними степенями извлечения 100.38 и 100.22%. Исследования точности показали удовлетворительные результаты со средним процентом извлечения от 99.41 до 99.87%. Метод пригоден для рутинного анализа дезидустата в фармацевтических лекарственных формах и представляет собой альтернативу более сложным аналитическим методам.
Разработан быстрый и точный УФ-спектрофотометрический метод количественного определения вонопразана в чистом виде и таблетированной форме. В качестве растворителя использован смешанный фосфатный буферный раствор (pH 6.8) в соответствии с принципами экологичности. Спектрофотометрический анализ проведен в диапазоне 200–400 нм. Максимум поглощения зарегистрирован при 237 нм. Наблюдается линейная зависимость (r = 0.998), указывающая на соответствие закону Бера в диапазоне концентраций 10–30 мкг/мл. Степень извлечения вонопразана 98.01– 101.25 масс.%, что подтверждает точность метода. Точность метода также подтверждена процентным относительным стандартным отклонением, которое оставалось в пределах допустимых значений. Обеспечено соответствие строгим требованиям ICH Q2 (R1). Оценка экологичности метода проведена с использованием аналитической экошкалы, метрик AGREE и GAPI. Результаты оценки экологичности и аналитических достоинств подтвердили надежность метода и его пригодность в качестве улучшенной альтернативы для анализа вонопразана.
Разработаны спектрофотометрические методы количественного определения бензоата ризатриптана с использованием подхода QbD (Quality by Design). Спектрофотометрическое определение проводилось в диапазоне 200–400 нм. Разработанный метод валидирован в соответствии с рекомендациями ICH. Точность метода оценивалась путем расчета процентного относительного стандартного отклонения (%RSD). Полученные значения %RSD находятся в допустимых пределах, установленных нормативными документами, что подтверждает удовлетворительную точность и надежность метода для рутинных аналитических применений. Правильность метода оценивалась и выражалась в процентах среднего восстановления, экологичность оценена с использованием индекса экологической аналитической процедуры (GAPI), индекса применимости (BAGI) и инструмента AGREE. Метод валидирован в соответствии с рекомендациями Международного совета по гармонизации (ICH). Параметры валидации продемонстрировали удовлетворительные рабочие характеристики. Предложенный метод успешно применен для количественного анализа ризатриптана бензоата.
Разработан УФ-спектрофотометрический метод одновременного определения (метод Вирордта) феруловой и карнозиновой кислот в лекарственных препаратах. Оценивается поглощение при 215 нм для феруловой кислоты и при 284 нм для карнозиновой кислоты. Метод продемонстрировал линейность в диапазоне концентраций 2–14 мкг/мл для феруловой кислоты и 100–700 мкг/мл для карнозиновой кислоты с коэффициентами корреляции 0.9956 и 0.9976. Для расчета концентрации феруловой и карнозиновой кислот в неизвестных образцах получены следующие уравнения: Cфер= [A2(0.000529)–A1(0.000825)]/(–0.0000289) и Cкарн = [A1(0.059398)–A2(0.038129)]/(–0.0000289), где A1 и A2 — поглощение раствора при 215 и 284 нм. Степень извлечения феруловой и карнозиновой кислот методом добавления аналитов составила 98–102%, что указывает на точность метода. Степени извлечения в присутствии вспомогательных веществ и фитохимических соединений находятся в диапазоне 98–102%, с относительным стандартным отклонением <2%, что подтверждает специфичность метода. Относительное стандартное отклонение RSD < 2%, что свидетельствует об исключительной воспроизводимости и незначительной внутри- и междневной изменчивости, а также о том, что разработанный метод не подвержен влиянию изменений оборудования, межаналитической изменчивости и небольших изменений длины волны. Пределы обнаружения (LOD) и пределы количественного определения (LOQ) для феруловой кислоты 0.558 и 1.69 мкг/мл, тогда как LOD и LOQ для карнозиновой кислоты 37.31 и 113.06 мкг/мл, что демонстрирует более высокую чувствительность при обнаружении и количественном определении феруловой и карнозиновой кислот. Разработанным методом достигнута точность 101.2 и 100.69% при одновременном определении феруловой и карнозиновой кислот в образцах.
Разработаны и валидированы два УФ-спектрофотометрических метода для определения гидробромида галантамина (GHB) (препарата против болезни Альцгеймера и обратимого ингибитора ацетилхолинэстеразы) в фармацевтических препаратах и образцах урины человека с добавлением GHB.
** Full text is published in JAS V. 93, No. 5 (http://springer.com/journal/10812) and in electronic version of ZhPS V. 93, No. 5 (http://www.elibrary.ru/title_about.asp?id=7318; sales@elibrary.ru).
734
В методе А измеряли поглощение раствора GHB в 0.1 М уксусной кислоте (HOAc) на длине волны 293 нм. Препарат демонстрировал тот же максимум поглощения в 0.1 М соляной кислоте (HCl), которая использована для метода B. Обеспечена хорошая линейность в диапазоне концентраций 0.8–80 мкг/мл GHB с коэффициентами корреляции 0.9807 и 0.9988 для методов A и B, пределы обнаружения 0.1477 и 0.3082 мкг/мл, пределы количественного определения 0.4476 и 0.9340 мкг/мл соответственно, что указывает на высокую чувствительность методов. Чувствительность по Санделлу 0.1208 и 0.1175 мкг/см² для методов А и B. Исследования точности и прецизионности показали низкую относительную погрешность RSD 2 %. Надежность подтверждена изменением аналитической длины волны на ±2 нм без существенных изменений поглощения. Исследования устойчивости продемонстрировали стабильные результаты у разных аналитиков и приборов. Анализ таблетированных составов с использованием метода стандартного добавления показал средние процентные показатели извлечения 98.45% и 100.31% для методов А и В, что свидетельствует о хорошей селективности. Методы использованы для анализа образцов урины человека с добавлением аналита. Исследования принудительной деградации установили стабильность методов, выявив значительную деградацию в кислых средах и хорошую стабильность при термическом воздействии, что дополнительно подтверждено результатами ИК-Фурье-спектроскопии. Разработанные методы пригодны для рутинного контроля качества и терапевтического мониторинга GHB.





















