АТОМНАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ
Реализован алгоритм моделирования плазмы в приближении двухзонного источника и его сопряжение с библиотекой NLopt для проведения многопараметрической оптимизации. Для совместной работы алгоритма моделирования спектров и библиотеки NLopt реализована прослойка абстракции, выполняющая инициализацию обеих библиотек в одно действие, рассчитывающая функцию потерь заданного вида и передачу ее значения алгоритму оптимизации. Корректность совместной работы этих алгоритмов проверена на модельных данных: достигается сходимость к значениям параметров плазмы, использованных для получения тестового синтетического спектра. Алгоритм CRS2-LM позволяет добиться самой быстрой сходимости к исходному спектру, поэтому его применяли для аппроксимации экспериментальных спектров. Показано, что использование двухзонной модели позволяет корректно описывать как ионные, так и атомные линии, в том числе подверженные самообращению при испарении алюминиевых сплавов, при этом методы “слепой” оптимизации функции потерь пригодны для оценки температуры и электронной плотности в лазерноиндуцированной плазме по ее спектрам.
МОЛЕКУЛЯРНАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ
Изучено влияние УФ-видимого и монохроматического излучения с l = 408 нм на протекание реакций сульфата и оксида меди(II) с β-дикетонами, комплексонатами и дикарбоновыми кислотами. Показано, что в водной среде после воздействия УФ-излучения значительно ускоряются реакции взаимодействия сульфата и оксида меди(II) с трилоном Б, янтарной кислотой в присутствии карбамида. В водно-ацетонитрильной среде УФ-излучение ускоряет взаимодействие сульфата меди(II) и этилендиаминтетраацетата. В водной и ацетонитрильной средах монохроматическое излучение ускоряет реакцию взаимодействия оксида меди(II) с трилоном Б и этилендиаминтетраацетатом. Обнаружено восемь реакций, которые значительно ускоряются под действием электромагнитного излучения.
ЛАЗЕРНАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ
Представлены результаты по получению в ТЕА-лазерной системе с улучшенной конструкцией лазерной генерации с пиковой выходной мощностью ³10 кВт в нескольких спектральных диапазонах за счет использования комбинированной газовой смеси, содержащей помимо молекул СО2 инертные газы, в которых реализуется генерация на электронных переходах.
СПЕКТРОСКОПИЯ РАССЕИВАЮЩИХ СРЕД
Исследованы спектры пропускания коллоидных растворов наночастиц магнетита в керосине с различной объемной концентрацией твердой фазы и влияние на них внешнего магнитного поля. Обнаружено, что с увеличением концентрации магнетита в спектрах появляется выраженный максимум в ближней ИК-области 740—760 нм. Установлены пределы концентрации магнетита, при которых спектры пропускания успешно описываются на основе закона Бугера—Ламберта. Показано, что появление максимума в спектрах пропускания при повышении концентрации связано с минимумом в спектре мнимой части показателя преломления наноразмерного магнетита.
СПЕКТРОСКОПИЯ ТВЕРДЫХ ТЕЛ
Изучена возможность использования для измерения магнитного поля NV-дефектов в алмазе при комнатной температуре на нанометровых масштабах. Для этих целей обычно применяют образцы с высокой концентрацией NV-центров, что повышает уровень сигнала, но препятствует измерению неоднородного поля в масштабах молекул или наноструктур. Измерены параметры слабого магнитного поля с учетом поля Земли посредством измерения сверхтонкой структуры спектра оптически детектируемого магнитного резонанса для калибровки и определения разрешения датчика магнитного поля на одиночном NV-дефекте.
С помощью компьютерного моделирования исследованы спектрально-зарядовые свойства гетероструктуры пленки диоксида титана (TiO2) n-типа проводимости толщиной 100 нм на кремниевой подложке p-типа проводимости в диапазоне 300—1200 нм солнечного излучения. Учтено наличие ловушечных состояний в пленке TiO2, способствующих локализации носителей заряда. Моделирование проводилось с использованием модели Андерсона для полупроводниковых гетеропереходов, решения уравнения Пуассона, уравнений непрерывности для электронов и дырок и уравнений Максвелла для электромагнитных волн в программном пакете Comsol Multyphysics. Рассчитаны распределение скоростей генерации и концентрации носителей заряда в гетероструктуре, распределение плотности заряда и электрического потенциала от длины волны l падающего на пленку TiO2 солнечного излучения, а также от энергии ловушечных состояний Et, которая задавалась внутри запрещенной зоны, считая от дна зоны проводимости. Интегральная плотность солнечного излучения 1 кВт/м2 принималась одинаковой для всех длин волн. Выявлены немонотонные зависимости скорости генерации носителей заряда в TiO2 в области l = 325—375 нм. Установлено, что для относительно мелких ловушек (Et = 0.2—0.3 эВ) в объеме пленки TiO2 формируется положительный заряд с плотностью 1.6 мКл/см3, слабо зависящий от длины волны. С ростом энергии ловушек объемная плотность заряда в пленке TiO2 снижается и меняет знак, достигая –3.4 мКл/см3 при Et = 0.8 эВ и l = 900 нм. Плотность поверхностного заряда на пленке TiO2 отрицательная, ее величина возрастает с ростом энергии ловушек Et и длины волны излучения, достигая –2.8 · 10-4 мкКл/см2 при Et = 0.8 эВ и l = 900 нм. Полученные результаты объясняются взаимосвязью процессов интерференции в TiO2 падающей и отраженной от границы раздела волн, разделением генерированных солнечным светом носителей заряда на этой границе, а также локализацией электронов на поверхностных состояниях TiO2.
Методом ИК-Фурье-спектроскопии нарушенного полного внутреннего отражения исследованы пленки фоторезиста (ФР) NFR 016D4, нанесенные на поверхность пластин кремния методом центрифугирования. Установлено, что при волновых числах <1600 см–1 наблюдается возрастание фонового поглощения структур ФР/Si, обусловленное воздействием электромагнитного излучения на кремниевую подложку и процессами рассеяния/отражения на границе раздела ФР/Si. Обнаружена асимметричность силового поля ароматического кольца в пленке NFR 016D4. Показано, что особенности спектров пленок ФР NFR 016D4 с большей толщиной обусловлены наличием остаточного растворителя. В облученных пленках обнаружено образование формальдегида в результате фрагментации гидроксиметильных остатков в составе фенолформальдегидной смолы. Радиационно-индуцированные процессы в фоторезистивных пленках NFR 016D4 при дозах до 2 ∙ 1015 см–1 происходят в основном при участии молекул остаточного растворителя либо на побочных продуктах синтеза фоторезистивной пленки.
СПЕКТРОСКОПИЯ НАНОСТРУКТУР
Исследованы оптические свойства, морфология и структура покрытий из наночастиц редкоземельных металлов La, Nd, Pr, Y, полученных методом лазерной абляции Nd 3+:YAG-лазером в различных средах (воздухе, дистиллированной воде). Установлено, что электронные спектры поглощения коллоидных растворов исследуемых наночастиц имеют максимумы в УФи видимой областях. Оптическая плотность растворов изменялась от 0.2 до 1.6 при толщине поглощающего слоя 10 мм и одинаковых условиях возбуждения на длине волны 1064 нм. Методом атомно-силовой микроскопии исследованы размеры наночастиц редкоземельных металлов и микроморфология осажденных покрытий в воздушной и водной средах. Показано, что осажденные наноструктуры исследуемых металлов имеют разную морфологию, различаются формой и размерами наночастиц, которые зависят от среды осаждения.
Методом высокочастотного импульсно-периодического f ~ 6—10 кГц воздействия лазерного излучения с длиной волны l = 1.064 мкм и плотностью мощности q = 120 МВт/см2 на цирконий при давлении в вакуумной камере p = 2.2 Па получены наноструктурированные тонкие пленки на кремниевой подложке. Изучена морфология тонких пленок циркония с помощью атомно-силовой микроскопии. Получены спектры пропускания пленок циркония в видимой, ближней и средней ИК-областях. Проанализированы электрофизические характеристики структур Zr/Si.
Исследованы фотоэлектрохимические, структурные и электрокаталитические свойства нанотрубок диоксида титана (TiO2), полученных анодным окислением титана с последующей термообработкой на воздухе и в атмосфере водорода. Установлено, что прогрев нанотрубок TiO2 в атмосфере водорода не оказывает влияния на морфологию и фазовый состав TiO2-электродов, но приводит к высокой концентрации дефектных состояний в кристаллической решетке TiO2 за счет восстановительного допирования, сопровождаемого превращением Ti4+ в Ti3+. Рост дефектности приводит к снижению перенапряжения процесса электровосстановления кислорода на отожженных в водороде нанотрубках TiO2 по сравнению с образцами, прогретыми на воздухе, а также способствует существенному росту длинноволнового фототока при воздействии излучением видимого диапазона.
СПЕКТРОСКОПИЯ В БИОЛОГИИ И МЕДИЦИНЕ
На основе оценки уровня ингибирования фотосинтетической активности листьев при воздействии токсичных газов в лабораторных условиях разработан метод оценки газоустойчивости древесных растений, с помощью которого можно выявить устойчивые к загрязнению окружающей среды растения для дальнейшего практического и селекционного использования. В качестве индикатора толерантности генотипа использован уровень эффективности квантового выхода фотосистемы II. Чувствительность индикатора достаточна для дифференцирования контрольного и экспериментального вариантов. Проведено ранжирование изучаемых объектов по степени газоустойчивости и даны рекомендации по практическому применению нового метода.
Проанализированы зависимости компонент комплексной диэлектрической проницаемости и удельной электрической проводимости в диапазонах частот 10–2—107 Гц и температур 213—433 К гваякола как модельного соединения лигнина — одного из наиболее распространенных биополимеров. Установлено наличие трех групп релаксаторов и определены их характеристики (время релаксации, энергия активации), показано изменение энергии активации в зависимости от агрегатного состояния. Полученные данные свидетельствуют о схожести процессов диэлектрической релаксации и проводимости лигнинного полимера и его модельных соединений в переменном электрическом поле.
Изучено влияние шести экспериментальных источников света (светильников) на основе светодиодов с различными спектрами излучения, моделирующими оптическое излучение, близкое к солнечному, на фотохимическую активность фотосистем (ФС) листьев базилика фиолетового, а также на редокс-состояние реакционного центра P700. Cпектры различаются по распределению фотонного потока по основным диапазонам излучения, коррелированной цветовой температуре (КЦТ) и общему индексу цветопередачи (Ra). В результате сравнительного анализа параметров РАМ-флуориметрии определены спектральные диапазоны, обеспечивающие более эффективное протекание фотосинтетических процессов в клетках листьев базилика на стадиях технической спелости и цветения. В частности, растения базилика, выращенные с использованием спектра с КЦТ = 5260 К и Ra = 98, имеют достаточно низкий уровень F0, один из самых высоких показателей соотношения Fv/Fm, свойственный растениям в нестрессовых условиях, одни из самых высоких показателей квантового выхода обеих ФС Y(I) и Y(II), а также высокие скорости потока электронов. Перспективны по параметрам РАМ-флуориметрии спектры с КЦТ = 4550 К и Ra = 91, КЦТ = 2820 К и Ra =81. Наихудшие показатели по изученным параметрам ФСI и ФСII — у спектра с КЦТ = 2990 К и Ra = 97.
СПЕКТРОСКОПИЯ В ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ
Элементный химический анализ водных организмов необходим для изучения их биохимии и экологии, а также для экологического мониторинга. Большинство пригодных для этого аналитических методов предполагает переведение твердой пробы в раствор. Анализ без разложения возможен методами рентгенофлуоресцентной спектроскопии (РФС) и лазерно-искровой эмиссионной спектроскопии (ЛИЭС), аналитические возможности которых дополняют друг друга. Проведено сравнение результатов ЛИЭС и РФС при определении ряда макрои микроэлементов (P, Cl, K, Ca; B, Mn, Fe, Cu, Zn, Sr) в органах и тканях рыб и водных растений с помощью градуировочной зависимости. Для учета матричных эффектов сигналы элементов нормировали на интенсивность некогерентно рассеянного излучения (в РФС) и на интенсивность линии водорода Ha из серии Бальмера (в ЛИЭС). Сравнение полученных результатов с данными независимого анализа методом атомно-эмиссионной спектроскопии с индуктивно-связанной плазмой показало, что ЛИЭС превосходит РФС по правильности результатов для относительно легких элементов (P, K, Ca, Mn, Fe и Cu). При определении более тяжелых элементов (Zn и Sr) это преимущество переходит к РФС. Сочетание ЛИЭС и РФС позволяет расширить круг определяемых элементов и в некоторых случаях (P, K, Mn, Fe, Zn, Sr) избежать химического разложения пробы, что важно для упрощения процедуры анализа.
ПРИБОРЫ И МЕТОДЫ СПЕКТРОСКОПИИ
Рассмотрены фильтрация оптических сигналов и преобразование информации с использованием стимулированной эхо-голограммы при наличии внешних пространственно неоднородных электрических полей в случае, когда ее возбуждение происходит с использованием объектного лазерного импульса, несущего информацию, и импульса, выполняющего роль частотного фильтра. Показано, что воспроизводимость информации, заложенной во временную форму объектного лазерного импульса, зависит от длительности, амплитуды, площади возбуждающих импульсов и градиентов внешних пространственно неоднородных электрических полей. Варьирование градиентов внешних пространственно неоднородных электрических полей дает возможность управления эффективностью преобразования и фильтрации информации, записанной в стимулированной эхо-голограмме, что может быть использовано при создании эхо-голографического процессора.
Выведены новые (линейное и нелинейное) интегро-функциональные уравнения, решениями которых является усеченная спектральная характеристика четырехточечной функции когерентности лазерного пучка излучения, распространяющегося в турбулентной среде. В линейное интегрофункциональное уравнение входит некоторая вспомогательная функция W, от которой само решение данного уравнения не зависит (оно инвариантно по отношению к выбору W). Впервые получены формально строгие и достаточно простые представления для четырехточечной функции когерентности и ее усеченных спектральных характеристик. При отыскании представлений для данных функций использовалось, в частности, свойство инвариантности решений дифференциального уравнения в частных производных второго порядка для четырехточечной функции когерентности и нового линейного интегро-функционального уравнения по отношению к выбору функции W. Показано, что посредством специального выбора этой функции и параметров, определяющих положения точек “наблюдения” и поперечные сечения лазерного пучка, можно получить различные точные, асимптотические и полуаналитические представления для усеченных спектральных характеристик, интегральных характеристик четырехточечной функции когерентности и самой этой функции. При этом под полуаналитическими понимаются представления, которые содержат информацию об искомых величинах частично в неявной форме, но одновременно позволяют находить их в аналитическом (или численном) виде посредством использования каких-либо (например, итерационных) конструктивных процедур. В частности, полуаналитическим представлением является полученная рекуррентная формула, с помощью которой можно эффективно находить аналитические выражения и численные значения для указанных выше функций на различных поперечных сечениях лазерного пучка, распространяющегося в турбулентной среде.
С использованием методов Фурье-оптики путем численного моделирования рассмотрено влияние на формирование бесселева светового пучка (БСП) в схеме преобразования гауссова пучка аксиконом трех факторов: эллиптичности падающего светового пучка, эллиптичности аксикона, наличия у аксикона скругленной верхушки. Показаны результаты влияния каждого из факторов на структуру, параметры качества kП, kк, <R2> формируемого БСП и его Фурье-спектр (ФСБСП). С использованием вводимых параметров качества для ФСБСП kIs, kws, krs, характеризующих разброс интенсивности, полуширины и среднего значения пространственной частоты конической компоненты ФСБСП, а также параметра η, определяющего отношение энергии в конической компоненте к полной энергии пучка, проведен анализ качества ФСБСП. Эллиптичность гауссова пучка, падающего на аксикон, приводит к уменьшению длины области существования БСП, а с ростом продольной координаты уменьшаются все параметры качества, при этом наиболее быстро падает коэффициент постоянства kП. С ростом эксцентриситета полуширин гауссова пучка εb падают параметры качества ФСБСП kIs, kws, характеризующие разброс интенсивности и полуширины конической компоненты пучка. Эллиптичность аксикона влияет на все параметры качества БСП, наиболее явно при этом с ростом эксцентриситета аксикона εa падает коэффициент постоянства kП и среднее значение R2, что обусловлено осцилляциями в приосевом кольце БСП. Вид ФСБСП с ростом εa также изменяется, переходя от кругового к эллиптическому, из-за этого уменьшается коэффициент постоянства частоты спектра конической компоненты. Рассмотрены закономерности в поперечных распределениях интенсивности БСП, формируемых при наличии азимутальной модуляции угла конусности в случае, когда число N полных периодов осцилляций угла конусности >2. Число минимумов интенсивности в приосевом кольце при малой амплитуде модуляции угла при основании аксикона B (£ 0.05) в случае нечетного N равно N, а в случае четного — 2N. При B > 0.05 в случае как четного, так и нечетного N число минимумов в приосевом кольце пучка равно 2N. Сферическая верхушка конического в остальном аксикона приводит к формированию отдельной неконической компоненты в спектре, а в случае гиперболического аксикона происходит уширение конической компоненты спектра в направлении низких пространственных частот. Полученные результаты могут быть использованы для формирования специальных световых полей, а также для оценки качества изготовления аксиконов и эллиптичности падающего на аксикон пучка.
КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ
Исследовано изменение контура свертки Фойгта в спектрометре для измерения слабого поглощения, состоящего из перестраиваемого по частоте лазера и внешнего аналитического резонатора. Установлено, каким образом характеристики свертки и параметры резонатора влияют на воспроизведение формы и ширины линии поглощения. Обсуждено влияние насыщения поглощения на точность измерения коэффициента слабого поглощения.
АННОТАЦИИ АНГЛОЯЗЫЧНЫХ СТАТЕЙ
Проанализированы спектроскопические методы обнаружения изотопов водорода в материалах термоядерных реакторов, поскольку их присутствие может оказывать влияние на деградацию материала и срок его службы. Лазерно-искровая эмиссионная спектроскопия рассмотрена как эффективный, надежный и быстрый метод оптической эмиссии.
Исследована применимость лазерно-искровой эмиссионной спектроскопии и машинного обучения для прямого быстрого анализа отдельных продуктов деления (FP), а именно Y, Sr, Rb и Zr, в суррогатных высокоактивных ядерных отходах (постдетонационные обломки стекла, постдетонационные порошки и капли жидкости (в мкл) с места радиологического воздействия (RCS)). Разработаны стратегии калибровки искусственной нейронной сети для количественного анализа следов FP в этих материалах, которые позволили достичь прогнозирования >95 % для образцов всех типов. Из-за отсутствия соответствующих сертифицированных стандартных образцов для валидации метода использованы синтетические стандартные образцы с точностью ~91 %. На основании спектральных характеристик FP с помощью анализа главных компонент дифференцированы ядерные и неядерные отходы, продемонстрирован потенциал метода для ядерной судебной экспертизы и атрибутивного анализа RCS.
Теоретический анализ, основанный на структурных и спектральных данных, использован для выяснения механизма молекулярного взаимодействия пропиконазола — фунгицида — с ДНК. Оптимизация, анализ полос колебаний и электронной структуры проведены с использованием теории функционала плотности уровней B3LYP с базисным набором aug-cc-pVDZ. Проведено моделирование молекулярного докинга для определения механизма и способов взаимодействия между пестицидом пропиконазолом и ДНК (ID PDB: 1BNA). Показано, что соединение проявляет реакционную способность и поляризуемость, на что указывает диапазон энергий ВЗМО-НСМО. Анализ поверхности молекулярного электростатического потенциала (МЭП) и поверхности электростатического потенциала молекулы показал, что атомы N6 и N7 обладают отрицательным потенциалом и служат активными центрами для нуклеофильных атак. Аналогичные наблюдения сделаны для атомов кислорода и хлора. Анализ молекулярного докинга показал способность лиганда пропиконазола связываться с ДНК в сайтах, включающих в себя атомы азота, кислорода и хлора, в частности, с взаимодействиями гуанин (G)-цитозин (C). Соответствие результатов MЭП и молекулярной вставки подтверждает сделанные выводы. Результаты дают ценную информацию о механизме повреждения ДНК и токсикологическом воздействии пестицида. В результате анализа молекулярного докинга выявлены изменения в оптимизированной структуре молекулы пропиконазола. Длина связи Cl1–C15, которая изначально составляла 1.73 Å в оптимизированной структуре, пересчитана как 1.77 Å после анализа молекулярного докинга.
Люминофоры CaWO4, легированные ионами Eu3+/Tb3+, синтезированы простым способом “зеленого” соосаждения. Структура образцов исследована методом рентгеновской дифракции. Измерены спектры фотолюминесценции и времена затухания флуоресценции образцов. Проанализирован процесс переноса энергии между Eu3+ и Tb3+ в солегированном CaWO4. Поскольку процесс передачи энергии от Tb3+ к Eu3+ подтвержден, люминофоры CaWO4, легированные совместно Eu3+ и Tb3+ , демонстрируют перестраиваемое по цвету излучение от зеленого до красного под воздействием света УФ-лампы с длиной волны 365 нм.
Рассмотрены особенности люминофора LaCePO4, легированного Sm3+, для применения в дисплеях. Образцы, изготовленные традиционным модифицированным методом твердотельного синтеза, исследованы методами рентгеновской дифракции и ИК-Фурье-спектроскопии. Для более подробного изучения морфологии приготовленных образцов использована сканирующая электронная микроскопия. Представлен анализ фотолюминесценции (ФЛ) образцов люминофоров для разных концентраций легирующих ионов с возбуждением различных длин волн. В присутствии Sm3+ LaCePO4 излучает мощное синее и оранжевое свечение. Распределение спектральной области, оцененное по спектрам ФЛ, в координатах цветности Международной комиссии по освещению (x,y) 1931 г. располагается (0.20,0.22) в синей области. Полученный люминофор может найти применение в устройствах отображения.
Фенилбороновые кислоты (ФБК) образуют устойчивые комплексы с фторидом. Изучены влияние типа (метокси-, формил- и ацетил-) и положения (орто-, мета- и пара-) электронодонорных замещений на гидролитическую стабильность и кислотность ФБК, а также их спектроскопические и физико-химические свойства и возможности использования при спектрофлуориметрическом определении фторида. Термическая стабильность, относительная предрасположенность и устойчивость к дегидроборированию родственных изомеров ФБК исследованы с помощью термогравиметрического анализа и дифференциальной сканирующей калориметрии. Реакция дегидроборирования приводит к синтезу новых родственных циклических безводных форм — бороксинов, которые четко различаются с помощью ИК-Фурье-спектроскопии. ФБК использованы при комплексообразовании фторида для его спектрофлуориметрического определения в стоматологических препаратах (зубных пастах и ополаскивателях для рта) и напитках (минеральных водах). Определение проведено по тушению флуоресценции ФБК с увеличением концентрации фторида. Уравнение регрессии y = –15.336x + 983.17 (R2 = 0.9931) линейное в диапазоне 1.4–3.0 мМ. Относительные ошибки определения составляют от –5.60 до +1.23, от –2.01 до +5.69 и от –4.16 до +2.54 % для зубных паст, ополаскивателей для рта и минеральных вод, соответственно, относительно уровней фторида в коммерческих образцах. Хемометрический анализ (кластерный анализ, анализ главных компонент (PCA)) проведен на тех же реальных образцах. Необработанные данные флуоресценции проверены методом PCA с целью их использования для хемометрического различения. Образцы в родственных группах различимы по дендограммам и графикам оценок. Показано спектрофлуориметрическое определение фторида на основе тушения родственных изомеров ФБК. Отмечен потенциал необработанных данных флуоресценции ФБК для хемометрического различения на родственных фармацевтических образцах.
Исследованы фотолюминесцентные свойства Al4B2O9:M (M = Dy3+ , Sm3+ и Tb3+ ). Методом сжигания в растворе получен Al4B2O9, легированный редкоземельными ионами. Синтезированные бораты алюминия подвергнуты фазовому анализу методом рентгеновской дифракции, а их фотолюминесцентные свойства оценены с помощью спектрофлуориметра. При возбуждении излучением с l = 352 нм у Al4B2O9:Dy3+ наблюдались пики эмиссии при 484, 578 и 701 нм. Аналогично при возбуждении излучением с l = 402 нм Al4B2O9:Sm3+ излучал свет на l = 563, 599, 645 и 702 нм. При возбуждении излучением с l = 238 нм Al4B2O9:Tb3+ излучал свет с l = 489, 544, 588 и 622 нм.
Трандолаприл — пероральный ингибитор ангиотензинпревращающего фермента (АПФ), одобренный USFDA для лечения гипертонии и застойной сердечной недостаточности. Описана валидация УФ-спектрофотометрических методов производных нулевого и первого порядка для оценки трандолаприла в нерасфасованном виде и таблетированной форме. Предварительное спектрофотометрическое определение препарата проведено в фосфатном буфере рН 2.0 или 0.1 н HCl. Исследовано 17 вариантов параметрического метода, из которых три варианта с использованием методов пик-ноль (P-0) и пик-пик (P-P) проверены с точки зрения линейности, точности, прецизионности и устойчивости. Разработанные методы также оценены на стабильность, указывающую на возможность деградации растворов. Линейность наблюдалась в диапазоне концентраций 1.0–70.0 мкг/мл с хорошим коэффициентом корреляции r2 = 0.9981–0.9998. Для предложенных методов LOD = 0.88– 1.23 мкг/мл, LOQ = 2.66–6.09 мкг/мл. Предложенные методы использованы для количественного определения препарата в его таблетированной форме с выходом 90–98%.
Предложены простые и доступные УФ-спектрофотометрические методы для одновременного определения хлорталидона и небиволола в синтетической смеси, а также комбинированной лекарственной форме. Метод I (метод линейного уравнения) показал диапазоны линейности 5–25 мкг/мл для хлорталидона при длине волны 233 нм и 5–90 мкг/мл, для небиволола при длине волны 280 нм; метод II (метод площади под кривой) — диапазоны линейности 5–60 мкг/мл для хлорталидона при 228–238 нм и 5–100 мкг/мл для небиволола при 275–285 нм соответственно; метод III (метод первой производной) — 10–35 мкг/мл для хлорталидона при 227 нм и 10–35 мкг/мл для небиволола при 275 нм. Для проверки данных использованы два диагностических графика остатков (нормальной вероятности и остатков) в зависимости от ожидаемых значений. Методы проверены на точность, прецизионность, линейность, специфичность и стабильность в соответствии с рекомендациями Международного совета по гармонизации Q2R1, использованы в рутинном анализе для одновременного определения хлорталидона и небиволола без предварительной экстракции.
Разработан сверхчувствительный кинетический спектрофотометрический метод определения цефтриаксона. Каталитическое поведение препарата использовано для ускорения реакции между иодом и азидом натрия. Метод фиксированного времени применен для выбора оптимального времени реакции, которое составляет 7 мин после добавления иода при рН 2.0 с использованием 0.1 М фосфатного буфера. Изучены и оптимизированы экспериментальные параметры, влияющие на образование продукта реакции. Валидация метода в соответствии с рекомендациями ICH показала линейность в пределах 0.25–2.50 мкг/мл при 348 нм. Исследована кинетика реакции и рассчитана константа скорости реакции. Метод успешно применен для анализа препарата в лекарственных формах с высокой селективностью. Сравнение результатов разработанного подхода и предложенного ранее спектрофотометрического метода не показало существенной разницы в отношении точности и прецизионности, чувствительность разработанного метода в 20 раз больше.
Разработан простой, чувствительный и надежный метод оценки куркумина в нерасфасованной лекарственной форме и в составе наноэмульсии. Подвижная фаза состоит из ацетонитрила и 20 мМ дигидроортофосфата калия (рН 3.0) в соотношении 55:45. Для получения хроматограммы вводили инъекцию со скоростью потока 1 мл/мин и объемом 20 мкл с использованием обращенно-фазовой колонки 516 C18 DB. Длина волны обнаружения 420 нм, время удерживания куркумина 9.78±0.5 мин. Метод соответствует рекомендациям ICH и может быть использован для количественного определения куркумина в очень низкой концентрации.
Исследована самофокусировка эллиптического q-гауссова лазерного пучка с импульсами интенсивности по поперечному сечению в неоднородной плазме. Оптическая нелинейность плазмы моделировалась релятивистской массовой нелинейностью электронов плазмы в поле лазерного луча. С использованием вариационной теории получены полуаналитические решения волновых уравнений для полей главного луча и импульсов. Показана эволюция ширины луча главного луча и импульса.
Для распознавания сортов древесины использованы терагерцовая спектроскопия во временной области (THz-TDS) и гиперспектральная технология. Десять образцов древесины различных пород, в том числе пять видов хвойных (Pinus sylvestris, Pinus tabulaeformis, Pinus massoniana, Larix gmelinii и Pinus koraiensis) и пять видов лиственных (Xylosma racemosum, Populus davidiana, Fraxinus rhynchophylla, Betula platyphylla и Tilia tuan Szyszyl), выбраны в качестве экспериментальных. Исследование спектральных характеристик проведено на наборах из 400 ТГц-спектров поглощения и гиперспектральных данных. Использованы три метода предварительной обработки спектра: алгоритм сглаживания Савицкого–Голея, стандартное нормальное переменное преобразование и коррекция многомерного рассеяния. Созданы модели распознавания методом опорных векторов и анализа эффектов распознавания. Показано, что с помощью THz-TDS и гиперспектральной технологии можно идентифицировать лиственные породы из разных семейств и родов с наивысшими показателями точности 92 и 94 %. Уровень распознавания THz-TDS для пяти образцов древесины хвойных пород из одного семейства 92 %, что является хорошим показателем, в то время как гиперспектральная технология не дает таких результатов.