2015 (4) 10

https://doi.org/10.15407/polymerj.37.04.396

Colorimetric test-systems based on molecular imprinted polymer for detection of toxic substances

L.A. Gorbach

Institute of Macromolecular Chemistry NAS of Ukraine

48, Kharkivs’ke shose, Kyiv, 02160, Ukraine

Polym. J., 2015, 37, no. 4: 396-401.

Section: Structure and properties.

Language: Ukrainian.

Abstract:

A possibility of combined application of molecular imprinting technology and analytic chemical methods, namely qualitative colour reactions, for colorimetric test-systems was demonstrated. Colorimetric test-systems as composite membranes possessing the surface layer modified with molecular imprinted polymer were obtained. These test-systems were aimed for fast medical diagnostication of outpatient and for detection of the pathological concentration of creatinine.  Creatinine concentration region of fast diagnostic test-system sensitivity was 0,25–2,50 mM. Poly(urethane)-poly(acrylate) composite based colorimetric test-systems for detection of phenols in model samples and those of natural water and sewage were obtained as well. Phenol concentration region of test-system for environmental monitoring was 50 nM – 10 mM. Analytical test-systems being obtained were used very easy out-laboratory conditions and they worked like “litmus paper” and kept fast coloring very long.

Key words: molecular imprinting polymers, colorimetric test-systems, creatinine, phenols, “litmus paper”.

Література

1. Cameron A., Hakan S. Andersson, Lars I. Andersson, Richard J. Ansell, Nicole Kirsch, Ian A. Nicholls, John O’Mahony, Michael J. Whitcombe Molecular imprinting science and technology: a survey of the literature for the years up to and including 2003. // J. Mol. Recognit. – 2006. – 19. – P. 106–180.
2. Wulff G. Molecular imprinting in cross-linked materials with the aid of molecular templates – a way towards artificial antibodies // Angew. Chem. Int. Ed. Engl. – 1995. – 34. – P. 1812–1840.
3. Guijian Guan, Bianhua Liu, Zhenyang Wang, Zhongping Zhang. Imprinting of Molecular Recognition Sites on Nanostructures and Its Applications in Chemosensors // Sensors. – 2008. – 8. – P. 8291–8320.
4. Holthoff E.L., Bright F.V. Molecularly templated materials in chemical sensing // Anal. Chim. Acta. – 2007. – 594. – P. 147–161.
5. Сергеєва Т.А., Сергеєва Л.М. Бровко О.О. Молекулярно-імпринтовані полімери для створення новітніх аналітичних методів. Молекулярно-імпринтовані полімерні мембрани /Полімер. журн. – 2009. – 31, № 3. – С. 199–206.
6. Svenson J., Nicholls I.A. On the thermal and chemical stability of molecularly imprinted polymers // Anal. Chim. Acta – 2001. – 435. – P. 19–24.
7. Shiho Tokonami, Hiroshi Shiigi, Tsutomu Nagaoka. Micro- and nanosized molecularly imprinted polymers forhigh-throughput analytical applications // Analytica Chim. Acta. – 2009. – 641. – Р.7–13.
8. Baggiani C., Giovannoli C., Anfossi L., Tozzi C. Molecularly imprinted solid-phase extraction sorbent for the clean-up of chlorinated phenoxiacids from aqueous samples // J. Chromatogr. A. – 2001. – 938. – P.35–44.
9. Sant W., Pourciel-Gouzy M.L., Launay J., Colin R., Martinez A., Temple-Boyer P. Development of a creatinine-sensitive sensor for medical analysis // Sensors and Actuators B-Chem. – 2004. – 103, № 1–2. – P.260–264.
10. Ramanavicius A. Amperometric biosensor for the determination of creatinine // Analytical and Bioanalytical Chemistry. – 2007. – 387(5). – P.1899–1906.
11. Rasmussen C.D., Andersen J. E.T., Zachau-Christiansen B. Improved performance of the potentiometric biosensor for the determination of creatinine // Analytical Lett. – 2007. – 40, № 1. – P.39–52.
12. Sergeyeva T.A, Brovko O.O., Piletska E.V., Piletsky S.A., Goncharova L.A.,. Karabanova L.V, Sergeyeva L.M., El’skaya A.V. Porous molecularly imprinted polymer membranes and polymeric particles // Analytica Chimica Acta. – 2007. – 582. – P.311–319.
13. Бровко О.О., Слінченко О.А., Горбач Л.А., Сергеє-ва Л.М., Сергеєва T.А. Композиційні молекулярно-імпринтовані полімерні мембрани для селективної адсорбції біоорганічних молекул // Доп. НАН України. – 2010. – №1. – С.143-147.
14. Горбач Л.А., Бровко О.О., Слінченко О.А., Гончаро-ва Л.А., Сергеєва Л.М., Сергеєва Т.А. Колориметричні тест-системи на основі молекулярно-імпринтованих полімерів для селективного розпізнавання малих біоорганічних молекул// Укр. хим. журн. – 2011. – 77, № 3. – С. 59-64.
15. Губен-Вейль. Методы органической химии. Т.2. Методы анализа. – М.: Химия, 1967. – 361с.
16. Butler A.R. The Jaff reaction: Identification of the colored species // Clin.Chim.Acta. -1976. – 59. – P.227-232.
17. Sergeyeva T.A., Gorbach L.A., Piletska E.V., Pilets- ky S.A., Brovko O.O., Honcharova L.A., Lutsyk O.D., Sergeeva L.M., Zinchenko O.A., El’skaya A.V. Colorimetric test-systems for creatinine detection based on composite molecularly imprinted polymer membranes // Analytica Chim. Acta.- 2013.-770.- Р.161–168.
18. Sergeyeva T.A., Slinchenko O.A., Gorbach L.A., Matyushov V.F., Brovko O.O., Piletsky S.A., Sergeeva L.M., Elska G.V. Catalytic molecularly imprinted polymer membranes: Development of the biomimetic sensor for phenols detection // Analytica Chim. Acta. – 2010. – 659. – P.274–279
19. Горбач Л.А., Бровко О.О., Гончарова Л.А Слинчен-ко О.А., Сергеєва Л.М., Сергеєва T.А. Полімерні аналітичні тест-системи для визначення монофенолів у водних розчинах // Полімер. журн. – 2010. – 32, №1. – С.79-83.
20. Sergeyeva Т.А., Gorbach L.A., Slinchenko О.А., Goncharova L.A., Piletska O.V., Brovko О.О., Sergeeva L.M., Elska G.V. Towards development of colorimetric test-systems for phenols detection based on computationally-designed molecularly imprinted polymer membranes // Mater. Sci. and Eng. – 2010. – C30. – P.431–436.
21. Sergeyeva T.A., Chelyadina D.S., Gorbach L.A., Brovko O.O., Piletska E.V., Piletsky S.A., Sergeeva L.M., El’skaya A.V. Colorimetric biomimetic sensor systems based on molecularly imprinted polymer membranes for highly-selective detection of phenol in environmental samples // Biopolymers and Cell.- 2014. – 30, N3. – P.209-216.
22. Сергеєва Т.А., Челядіна Д.С., Горбач Л.А., Бров- ко О.О., Сергеєва Л.М., Єльська Г.В. Створення біосенсорних систем на основі молекулярно імпринтованих полімерних мембран для визначення фенолів у воді // Полімер. журн. – 2014. – 36, №3. – С.289-295.