ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА
Электронные спектры органических красителей в полимерных пленках хитозана
Аннотация
Выпускная квалификационная работа содержит 49 страниц, в том числе 2 страницы приложения, 18 рисунков, 36 литературных источников.
Работа посвящена исследованию полимерных пленок хитозан-органический краситель как основы для создания перспективных материалов для медицины, молекулярной электронике, нанотехнологий, фотонике.
Исследования полимерных пленок хитозан-органический краситель выполнялись методами электронной абсорбционной спектроскопии с использованием спектрофлуориметрического анализатора CM2203.
В результате экспериментов получены данные о состоянии молекул красителей в полимерных пленках, влиянии хитозана на формирование агрегатов красителей (пиронин Ж, эритрозин, флуоресцеин) в водных растворах и в растворе хитозана, также в полимерных матрицах ПВС и хитозан.
The summary
Bachelor thesis contains 49 pages, 2 application pages, 18 figures, 36 bibliographical units.
The work is devoted the studying of chitosan-organic dye polymer films as a basis for creating new advanced materials for medicine, molecular electronics, nanotechnology, photonics.
The studying of chitosan-organic dye polymer films was performed by electronic absorption spectroscopy methods using the spektrofluorimetric analyzer CM2203.
The experimental data described the state of dye molecules in chitosan polymer films, the influence of chitosan on the formation of aggregates of dyes (pyronin G, erythrosin, fluorescein) in aqueous solutions and in the solution of chitosan in polymer matrices of PVA and chitosan have been received as a result.
Содержание
Введение. 7
1Свойства хитозана и его применение. 9
1.1 Структура и свойства хитозана. 9
1.2 Получение хитозана. 12
1.3Применение хитозана. 13
1.4 Комплексы хитозана с органическими красителями. 15
1.4.1Взаимодействие хитозана с тропеолином. 15
1.4.2 Взаимодействие хитозана с порфинами. 18
1.4.3 Исследование транспортных свойств матрицы хитозана. 20
2 Характеристика и описание методов исследования. 25
2.1 Электронная абсорбционная спектроскопия. 25
2.1.1Описание метода. 25
2.1.2 Устройство и принцип работы спектрофлуориметрического анализатора CM2203. 31
2.2 Методика приготовления используемых растворов и исследуемых образцов 33
3 Электронные спектры растворов и полимерных пленок хитозан- органический краситель. 35
3.1 Спектры поглощения красителей пиронина Ж и эритрозина в водных растворах хитозана 35
3.2 Спектры поглощения пиронина Ж в пленках хитозана. 37
3.3 Спектры поглощения эритрозина и флуоресцеина в пленках хитозана. 40
Заключение. 43
Список использованных источников. 44
Приложения. 48
Введение
Исследование физико-химических свойств органических красителей, внедренных в полимерные матрицы, является важной научно-исследовательской задачей в связи с большим потенциалом использования таких систем в нанотехнологиях, молекулярной электронике, фотонике.
Материалы на основе комплексов Краситель-Полимер активно используются в настоящее время в качестве активных элементов лазеров, преобразователей солнечной энергии, регистрирующих сред для оптической записи информации.
Свойства таких материалов существенно зависят не только от применяемого красителя, но и от типа используемой полимерной матрицы, которая может влиять на положение в спектре полос электронного поглощения и люминесценции активатора, а также на распределение вероятностей дезактивации энергии электронного возбуждения в молекуле красителя. Выбор полимерной матрицы важен с учетом таких характеристик устройств как светостойкость, технологичность изготовления и, на что также обращается внимание в последнее время, простота последующей утилизации.
Настоящая работа посвящена изучению спектральных характеристик пленочных образцов ряда органических красителей в хитозановой полимерной матрице.
Хитозан является производным хитина – второго по распространенности (после целлюлозы) в природе полисахарида. Интерес к изучению свойств хитозана в последнее время возник благодаря комплексу уникальных физико-химических и биологических свойств этого биополимера, обусловливающих многообразие областей его применения. Хитозан является поликатионным полимером. Благодаря биосовместимости с тканями человека, низкой токсичности хитозан предлагается на роль невирусного носителя в генной терапии. Способность усиливать регенеративные процессы в организме, подавлять рост бактерий привлекательны для использования хитозана в хирургии и других областях медицины. Известны применения хитозана в аналитической химии, текстильной, полиграфической промышленности, а также в качестве сорбентов в различных областях науки и техники.
Целью данной работы являлось выявление особенностей проявления межмолекулярных взаимодействий молекул органических красителей ксантенового ряда в матрице хитозана по электронным спектрам поглощения образцов в видимой области.
1 Свойства хитозана и его применение
- Структура и свойства хитозана
Хитозан является b-(1-4) - 2-амино-2дезокси-D-гликополисахаридом, т.е. аминополисахаридом[1], получаемым из хитина – основного материала панцырей ракообразных .
Рисунок 1 - Химическая структура хитозана
Хитозан представляет собой аморфно-кристаллический полимер, для которого характерно явление полиморфизма, причем количество структурных модификаций при переходе от хитина к хитозану увеличивается до 6. Сохранение при этом размеров элементарной ячейки кристаллита вдоль оси макромолекулы на уровне соответствующей характеристики для хитина (103 нм) свидетельствует о том, что конформация макромолекул при переходе от хитина к хитозану существенно не изменяется. В то же время в процессе деацетилирования хитина заметно уменьшается общая упорядоченность структуры (степень кристалличности снижается до 40-50%). Снижение степени кристалличности может быть обусловлено как аморфизацией структуры вследствие внутрикристаллитного набухания при деацетилировании, так и нарушением регулярности строения полимерной цепи в случае неполного отщепления N-ацетильных групп [2].
Хитозан не растворяется в воде и спирте, однако, он растворим в слабых органических кислотах, включая пищевые (лимонной, уксусной, молочной, салициловой, пировиноградной и других). Хорошая растворимость позволяет в полной мере использовать полезные свойства вещества. Растворы легко проникают в места, где требуется воздействие молекул хитозана.
В растворенной форме хитозан демонстрирует еще одну уникальную особенность – его молекулы способны проникать через внешние мембраны клеток живых организмов. Эта способность является одной из основ механизма иммуномодуляции, индуцируемой хитозаном в организмах растений, животных и человека.
Точное описание хитозана как физической субстанции требует использования более чем двух десятков различных характеристик. Основные из них – степень деацетилирования, молекулярный вес, растворимость и вязкость раствора, содержание примесей. Каждая из характеристических величин может изменяться в широком диапазоне значений в зависимости от сорта, марки, используемого сырья и даже страны происхождения хитозана.
Сложная структура молекулярных цепочек биополимера придает растворам хитозана в органических кислотах ряд необычных свойств. Отличной иллюстрацией этого является график зависимости вязкости раствора от молекулярного веса, иначе говоря, от длины цепочки молекул. Даже незначительное увеличение молекулярного веса биополимера вызывает существенное нелинейное увеличение вязкости [3]. При этом для растворов хитозана, как и других полимеров, характерна существенная зависимость вязкости от концентрации (при увеличении концентрации раствора хитозана в 1-2% -ном растворе уксусной кислоты с 2 до 4% вязкость раствора увеличивается примерно в 30 раз). Появление в каждом элементарном звене макромолекулы свободной аминогруппы придает хитозану свойства полиэлектролита, одним из которых является характерный для растворов полиэлектролитов эффект полиэлектролитного набухания – аномального повышения вязкости разбавленных растворов (с концентрацией ниже 1 г/л) при уменьшении концентрации полимера. Этот эффект является следствием увеличения эффективного объема и асимметрии макромолекул в растворе в результате отталкивания одноименных зарядов, возникающих при протонировании аминогрупп.
Определение значений молекулярной массы хитозана (как по данным светорассеяния, так и вискозиметрии) дает в зависимости от источника и способа выделения величины . Существенное различие молекулярных масс хитина и хитозана свидетельствует о протекании на стадии дезацетилирования заметной деструкции полимерной цепи [2].
Хитозан – катионный полиамин, обладает высокой плотностью заряда при рН ниже , прилипает к отрицательно заряженным поверхностям [4].
Химические свойства хитозана связаны с его структурой. Большое количество свободных аминогрупп в молекуле хитозана определяет его свойство связывать ионы водорода и приобретать избыточный положительный заряд. При действии на хитозан различных химических реагентов может протекать одна или несколько химических реакций. Во-первых, при гидролизе и некоторых других типах деструкции происходит разрыв глюкозидной связи. Во-вторых, очень реакционноспособные гидроксильные группы могут подвергаться окислению или замещению. Наконец, может происходить разрыв связи С—Н или любой другой менее прочной связи, что, по-видимому, имеет место при различных методах деструкции и при инициировании привитой сополимеризации. Также протекает реакция по аминной группировке [5].
Хитозан проявляет хелатные свойства, связывает переходные металлы, обладает высокой способностью к химической модификации благодаря наличию реактивных амино- и гидроксильных групп [4].
Надмолекулярная структура хитозана — существенный фактор, определяющий направление химических реакций и свойства получаемых продуктов [5].
Кроме того, хитозан является природным биополимером, который биологически совместим с тканями организма, биодеградирует до обычных компонентов организма (глюкозамин, N-ацетилглюкозамин), нетоксичен, в медицине проявляет себя как гемостатик, бактериостатик, фунгистатик, иммуномодулятор, оказывает антиопухолевый эффект и снижает уровень холестерина [4].
1.2 Получение хитозана
Хитозан – является производным хитина – результат обработки хитина в жестких условиях раствором щелочи позволяет заместить ацетильные группы хитина аминогруппами [3].
Рисунок 2 – Получение хитозана
Хитин нерастворим в воде, разбавленных кислотах, щелочах, спиртах и других органических растворителях. Он растворим в концентрированных растворах соляной, серной и муравьиной кислот, а также в некоторых солевых растворах при нагревании, но при растворении он заметно деполимеризуется. В смеси диметилацетамида, N-метил-2-пирролидона и хлористого лития хитин растворяется без разрушения полимерной структуры [1].
В основе получения хитозана лежит реакция отщепления от структурной единицы хитина – N-ацетил-D-глюкозамина – ацетильной группы, или реакция деацетилирования (ДА), глубину которой принято оценивать по величине степени ацетилирования – Fa или по величине степени деацетилирования (1-Fa). В зависимости от условий реакции получаются хитозаны, существенно различающиеся величиной Fa.
Реакция ДА наряду с отщеплением ацетильных групп сопровождается одновременным разрывом гликозидных связей полимера, т.е. уменьшением молекулярной массы (ММ), изменением надмолекулярной структуры, степени кристалличности и т.д. Таким образом, хитозан представляет собой полидисперсный по ММ и по Fa полимер D-глюкозамина, содержащий некоторое количество недеацетилированных ацетамидных групп, допустимое количество которых строго не определено. Обычно хитозаном называют хитин с Fa < 0,5.
1.3 Применение хитозана
Хитозан обладает волокно- и пленкообразующими свойствами. Благодаря биосовместимости с тканями человека, низкой токсичности, способности усиливать регенеративные процессы при заживлении ран, биодеградируемости такие материалы представляют особый интерес для медицины [2, 6].
Среди важных научных направлений быстро формирующихся в последние годы в области биомедицины, все более заметное место занимает направление, находящееся на стыке молекулярной биологии и медицины, которое получило название «генной терапии». Генная терапия это введение в организм больного специфических генных конструкций, имеющих заданные свойства [3].
В качестве основы для создания невирусной системы переноса генов большой интерес вызывает применение такого природного поликатиона, как хитозан [7]. Он отличается низкой токсичностью, биодеградируемостью и хорошей биосовместимостью. Известно также, что хитозан подавляет рост большого числа бактерий. Он, кроме того, усиливает межклеточный и околоклеточный транспорт через эпителий мукозных клеток. Молекула хитозана, несущая положительно заряженные аминогруппы, может образовывать комплекс с молекулой ДНК, фосфатные группы которой несут отрицательный заряд [8].
Для переноса генов Хитозан – ДНК – комплексы использовались в 1996-1999 гг. разными авторами [9-13]. С той же целью в 1996 г. Исследован также модифицированный хитозан – триметилхитозан.
Кроме того, хитозанполифосфатные микросферы были использованы в качестве модели для выяснения природы взаимодействия хитозана с клетками. Следовательно, хитозан с его уникальной комбинацией биологических, физических и химических свойств вполне может соответствовать специфическому набору перечисленных выше требований, или, по крайней мере, большей их части.
К неоспоримым достоинствам хитозана относится его совершенная безопасность для человека и окружающей среды. В природных условиях он распадается полностью. Экологически чист.
Хитозан может применяться как флокулянт при осаждении белков, что даёт возможность его использования для очистки воды в производственном процессе. Являясь слабым катионным флокулянтом, хитозан имеет повышенную эффективность осаждения белка по сравнению с классическими методами. Продукт очистки вод может использоваться в качестве органического удобрения в сельском хозяйстве. Признано целесообразным применять хитозан для извлечения вредных примесей из технологических потоков, направляемых в озёра-отстойники и технологические бассейны, а также для сбросных вод, вытекающих из этих озёр в реки.
Стоки промышленных предприятий часто содержат опасные и высокотоксичные компоненты (металлы, радионуклиды, иные токсиканты), для удаления которых применяются разнообразные реагенты. Причём адсорбенты применяются не только для получения очищенной воды, но также и для регенерации редкоземельных элементов и металлов платиновой группы. Промышленные технологии извлечения металла из растворов используют методы электролиза. В этих процессах может быть использован хитозан, как адсорбент. Также существуют технологии применения гранул, состоящих из хитозана и магнитного порошка, которые удерживаются магнитным полем в потоке очищаемой жидкости. Адсорбированные элементы периодически удаляются из адсорбента путём промывки раствором с изменённой кислотностью [3].
В фотографических процессах, связанных с быстрым проявлением изображения, используют такие важные характеристики хитозана, как его пленкообразующие свойства, поведение в системах, содержащих желатин и комплексы серебра, обеспечивающее отсутствие поперечной (в слоях пленки) диффузии красителя, оптические характеристики полимера [2].
1.4 Комплексы хитозана с органическими красителями
1.4.1 Взаимодействие хитозана с тропеолином
Известно, что хитозан образует комплексы с красителями, имеющие спектры поглощения, отличные от спектров поглощения чистого красителя [14].
Метод спектрофотометрии, как относительно более простой и доступный при высокой точности измерения, полезен при анализе образцов хитозана с низким содержанием N-ацетатов. Ранее была показана возможность использования для анализа содержания аминогрупп в хитозане спектрофотометрии в видимой области с применением красителей (натриевых солей 4-(2-гидрокси-1-нафтилазо) бензолсульфокислоты, а также подобных дисульфо- и трисульфокислот). В работах [15,16] предлагается определять содержание аминогрупп по изменению интенсивности полосы поглощения красителей в области 485-505 нм при титровании раствора красителя раствором хитозана или методом равновесной гетерогенной адсорбции красителя из его раствора хитозаном. Стандартные образцы хитозана, используемые для построения калибровочной прямой, содержали от 15 до 60% N-ацетатов, количество которых определяли методом ИК-спектроскопии. Применение спектрофотометрии в видимой области с использованием красителей для анализа хитозанов с низким содержанием N-ацетатов, таким образом, остается нерешенной задачей.
Рассмотрим спектрофотометрический метод определения количества свободных аминогрупп для хитозанов в водном растворе 1% уксусной кислоты с применением красителя тропеолина 000-1-натриевой соли 4-(2-гидрокси-1-нафтилазо) бензолсульфокислоты. Содержание N-ацетатов в стандартных образцах хитозана определено по КД-спектрам согласно работе [17], что позволило применить метод спектрофотометрии для образцов с разной степенью N-ацетилирования, в том числе и с низкой.
Краситель тропеолин 000-1 в водном растворе 1% уксусной кислоты в видимой области спектра имеет интенсивную полосу с максимумом поглощения при 483 нм и плечом при 417 нм (рисунок 3).
Рисунок 3 - Спектр красителя тропеолина 000-1 (/) и комплекса краситель-хитозан (2) в водном растворе 1% уксусной кислоты [17]
При добавлении к раствору красителя раствора хитозана наблюдается уменьшение поглощения этой полосы вплоть до ее полного исчезновения, причем зависимость между уменьшением поглощения красителя при 483 нм (A483) и концентрацией аминогрупп в хитозане имеет линейный характер в области соотношения молярных концентраций краситель: ионизированная аминогруппа хитозана от 1:0 до 1:1 (рисунок 4).
По окончании титрования в спектре наблюдается лишь широкая полоса комплекса краситель-хитозан с максимумом поглощения при 435 нм (рис. 3, 4). При достижения равенства концентраций аминогрупп хитозана и красителя дальнейшее добавление хитозана не изменяет (с учетом разбавления) значение A483. Линейная зависимость величины ∆A483, от концентрации добавленного к красителю хитозана позволяет выбрать этот параметр для измерения количества аминогрупп в полисахариде.
Рисунок 4 – Зависимость величины убыли поглощения полосы 483 нм А483 в спектре красителя (45.6 мкМ) от концентрации добавленного в раствор хитозана (w, %) [17]
Концентрацию аминогрупп в хитозане в процентах (выраженную как отношение числа остатков глюкозамина в полисахариде, имеющих массу 161 Да, к общему числу мономерных единиц) можно определить предлагаемым методом с погрешностью 5% [17].
1.4.2 Взаимодействие хитозана с порфинами
Порфирины — природные и синтетические тетрапиррольные соединения, формально — производные порфина азотосодержащие пигменты, входят в состав небелковой части молекулы гемоглобина, хлорофилла, ряда ферментов. Относятся к высшим гетероциклам [18].
Рисунок 5 – Структурная формула простейшего порфирина
Каталитические системы на основе порфиринов, иммобилизованных на полимерах различной природы, нашли широкое применение во многих областях. Поскольку порфирины являются активными и биологически совместимыми фотосенсибилизаторами, генерирующими при фотовозбуждении синглетный кислород, то в качестве их носителей наиболее целесообразно использовать полимеры природного происхождения. Среди таких полимеров особый интерес представляет хитозан – природный полисахарид, обладающий наряду с другими ценными свойствами биосовместимостью и биодегидрадируемостью. Олигомеры хитозана и низкомолекулярный хитозан проявляют не только противовирусный, антибактериальный, но и регенерирующий, иммуностимулирующий и антитоксический эффекты. В этой связи весьма интересным представляется установление влияния молекулярной массы хитозана на фотокаталитическую активность порфиринов. В присутствии высокомолекулярного хитозана происходит снижение фотосенсибилизирующих свойств порфиринов, вследствие образования комплекса между аминогруппами хитозана и макроциклами порфиринов. Для устранения данного эффекта были использованы плюроники (сополимеры полиоксиэтилена и полиоксипропилена), способствующие ослаблению связей внутри этих комплексов. Были проведены исследования окисления триптофана в присутствии образцов хитозана с различной молекулярной массой (20000 58000 250000 Да). Кинетику процесса контролировали по изменению концентрации триптофана, определяемую измерением оптической плотности полосы поглощения при l=280 нм. В качестве фотосенсибилизаторов были использованы фотодитазин (ФДТ) тетрафенилпорфирин (ТФП) и тетраметиловый эфир гематопорфирина (ТМЭГ), солюбилизированные плюрониками.
Фотосенсибилизирующая способность ФДТ в присутствии низкомолекулярного хитозана уменьшается сильнее, чем при использовании высокомолекулярного хитозана, и даже добавление плюроника не приводит к ее росту. По-видимому, действие плюроника, как гибкоцепного полимера, проявляется только при его взаимодействии с высокомолекулярным хитозаном. В то же время введение хитозана в ТФП и ТМЭГ приводит лишь к незначительному увеличению их фотоактивности. Полученные данные свидетельствуют о том, что различия в молекулярной массе хитозана, введенного в реакционную систему, слабо влияют на фотосенсибилизирующую способность используемых порфиринов, хотя степень этого влияния и зависит от их структуры [19].
1.4.3 Исследование транспортных свойств матрицы хитозана
Сорбционные, антимикробные свойства хитозана позволяют использовать его в медицине как средство для ускорения заживления ран и в качестве раневых покрытий при обширных поражениях кожи [20]. В связи с этим, исследование физико-химических свойств хитозана и получение информации о подвижности молекул лекарственных веществ в матрице хитозана и комплексах на его основе представляют несомненный интерес. Так, в статье [21], методом диафрагменной ячейки, определены коэффициенты диффузии парацетамола в гелеобразных матрицах хитозана. Их значения см2 ·с-1 оказались завышенными по сравнению с коэффициентами диффузии, характерными для жидкостей [22]. Коэффициенты диффузии красителей, различающихся молекулярной массой (592 и 6000 г·моль−1), в твердых матрицах хитозана найдены равными cм2·с−1 и cм2·с−1, соответственно [23], что свойственно полимерам [24]. В работе [25] выполнены измерения коэффициентов диффузии воды в пленках хитозана солевой и основной форм в смеси с сополиамидом. Полученные значения коэффициентов диффузии ( cм2·с−1) характерны для стеклообразных и кристаллических полимеров.
Наряду с изучением диффузии небольших молекул в матрице хитозана вызывает интерес исследование кинетических закономерностей протекания в ней фотохимических реакций. В работе [32] задача определения характеристик диффузии и фотохимической активности матрицы хитозана решалась комплексно путем одновременного измерения зависимостей дифракционной эффективности амплитудно-фазовых светоиндуцированных решеток (СИР) и пропускания образцов твердых растворов эозина в хитозане от времени [26, 27]. В качестве низкомолекулярных веществ, мигрирующих в полимере, использовались эозин и его фотопродукт.
Объектом исследования являлись твердые растворы красителя эозина в хитозановой матрице, приготовленные в виде тонких (до 10 мкм) пленок. Для приготовления пленок использовался хитозан с молекулярными массами 250 и 700 кДа, степень дезацетилирования 98%. После набухания хитозана в 2% растворе уксусной кислоты добавлялся эозин К марки ЧДА в количестве одного весового процента красителя к массе сухого хитозана.
При облучении пленочного образца в полосе поглощения красителя двумя сходящимися под малым углом 2θ лазерными лучами формируется периодический профиль интенсивности, который индуцирует изменяющийся со временем профиль концентрации фотопродукта красителя в виде СИР с периодом
|
(1) |
где λ-длина волны в вакууме;
n — показатель преломления среды.
Обесцвечивание красителя происходит в результате реакции фотовосстановления в присутствии донора водорода [28, 29], роль которого выполняет полимерная матрица. В момент достижения максимума ДЭ СИР на длине волны 488 нм один из записывающих лучей перекрывался и производилась регистрация релаксации ДЭ решетки на длинах волн 488 и 633 нм. Полученные релаксационные зависимости аппроксимировались функцией [30, 31]
|
(2) |
Коэффициенты диффузии красителя и его фотопродукта связаны с характерными временами релаксации τ1 и τ2 уравнением
|
(3) |
где i = 1, 2. Температурные измерения характеристик СИР выполнены в интервале 298-346 К.
Изменение оптической плотности от времени облучения Ar-лазером (рисунок 6) обусловлено фотообесцвечиванием красителя. Суммарная концентрация всех состояний исходной формы красителя, пропорциональная оптической плотности D образца, носит экспоненциальный характер [32]
|
(4) |
Коэффициент k является эффективной константой скорости убыли исходной формы красителя.
Рисунок 6 – Зависимость изменения оптической плотности эозина К в хитозановой матрице от времени облучения на длине волны 488 нм. []
а – ММ хитозана 250 кДа; б – ММ хитозана 700 кДа
Путем аппроксимации экспериментальных зависимостей функцией (4) были определены эффективные константы скорости, равные и с−1 для хитозана с ММ 250 и 700 кДа, соответственно. Из полученных данных видно, что процесс фотовосстановления красителя в образце с большей ММ идет с меньшей скоростью.
Таким образом, в работе [32] исследованы процессы записи и релаксации СИР при фотохимической модификации эозина в твердых растворах хитозана с разными ММ.
Показано, что значения коэффициентов диффузии эозина и его фотопродукта составляют и для образцов хитозана с Мм 250 кДа и cм2·с−1 и cм2·с−1 для образцов хитозана с ММ 700 кДа, соответственно. Значения энергии активации диффузии ( кДж·моль−1) для красителя и его фотопродукта характерны для межмолекулярных водородных связей, образующихся между нейтральными молекулами [32].
2 Характеристика и описание методов исследования
2.1 Электронная абсорбционная спектроскопия
Энергия электромагнитного излучения, характеризуемого электрическим и магнитным векторами, квантована и связана с частотой излучения следующим соотношением [33]:
где h – постоянная Планка, равная Дж·с;
ν – частота электромагнитного излучения.
Спектром называют некоторую функцию распределения интенсивности фотонов (квантов электромагнитного излучения) по энергиям. Иными словами, спектр отображает зависимость между энергетическим состоянием кванта и числом квантов, находящихся в этом состоянии.
Графически это можно представить в виде функциональной зависимости количественного распределения (интенсивность, мощность, оптическая плотность) от энергетической характеристики электромагнитного излучения (Е, λ , , ν).
Общий характер физического и химического взаимодействия электромагнитного излучения с веществом зависит от энергии квантов излучения, что позволяет провести классификацию спектроскопических методов по областям электромагнитного излучения. Наиболее доступными в плане технической реализации являются ультрафиолетовая (УФ), видимая и инфракрасная (ИК) области. Эти области спектра, а также методы спектроскопии в этих областях называют оптическими.
Методы УФ- и видимой спектроскопии позволяют получить информацию о состоянии валентных электронов в атомах и молекулах при взаимодействии с электромагнитным излучением, а методы ИК-спектроскопии – колебательных состояниях атомов в молекулах вещества.
Остановимся более подробно на методах УФ- и видимой спектроскопии. Этим методам соответствует область спектра от ~ 3 до 780 нм. На практике же чаще всего используют область от 200 нм и выше, поскольку для получения спектров в области вакуумного или, как его еще называют, дальнего, жесткого ультрафиолета необходимо использовать вакуумные установки: в воздушной среде это излучение полностью поглощается молекулами воздуха (кислород, азот и др.).
Спектроскопия в УФ- и видимой областях спектра позволяет получить информацию о состоянии валентных электронов в молекулах вещества, взаимодействующего с электромагнитным излучением, поэтому эти методы называют методами электронной спектроскопии.
На практике можно рассмотреть три типа физического взаимодействия электромагнитного излучения с веществом: поглощение, рассеяние и отражение. Также отдельно можно выделить инициирование внутри- и межмолекулярных химических реакций при поглощении веществом электромагнитного излучения определенной длиной волны.
Наиболее часто для исследования оптических свойств из выше перечисленных типов взаимодействия используют способность вещества поглощать электромагнитное излучение. В этом случае методы спектроскопии в видимой и ультрафиолетовой области называют методами электронной абсорбционной спектроскопии, от английского «absorption» - поглощение. Однако слово абсорбционной часто опускают и говорят об электронной спектроскопии.
Электронные спектры получают с помощью специальных приборов, принцип работы которых основан на фотоэлектрической регистрации оптического излучения, прошедшего через вещество. Эти приборы называют спектрометрами или спектрофотометрами [33].
Принципиальная блок схема такого прибора приведена на рисунке 7: свет от источника излучения 1 с осветительным устройством поступает на входную щель монохроматора 2 с диспергирующим устройством (кварцевая призма или дифракционная решетка), после чего через выходную щель монохроматора поступает в кюветное отделение 3, куда устанавливается исследуемый образец (или образец сравнения), далее свет попадает в приемник излучения 4, усилитель 5 и регистрирующее устройство 6 (блок связи с ПК).
Рисунок 7 – Блок-схема спектрофотометра
Рассмотрим два наиболее важных закона электронной спектроскопии: основной закон светопоглощения и закон аддитивности оптических плотностей.
Пусть луч монохроматического излучения с длиной волны и интенсивностью Iλ проходит через тонкий слой оптически однородного поглощающего вещества толщиной δx. Допустим, что ослабление потока электромагнитного излучения определяется только числом поглощающих молекул вещества в каждом тонком слое δx.
Тогда интенсивность прошедшего излучения будет равна Iλ + δIλ, где δI – часть интенсивности Iλ, расходованная на поглощение падающего излучения веществом в слое δx, то есть δIλ < 0 (рисунок 8) [33].
Рисунок 8 – Поглощение света в слое вещества
В начале 18 века французским ученым Пъером Бугером экспериментально было установлено, а позже независимо друг от друга более подробно рассмотрено немецкими учеными Иоганном Генрихом Ламбертом (в середине 18 века) и А. Бером (в середине 19 века), что доля поглощенного света δIλ / Iλ прямо пропорциональна толщине поглощающего слоя вещества с концентрацией :
где kλ – коэффициент пропорциональности, называемый коэффициентом оптического поглощения.
Выражение (6) описывает объединенный закон Бугера-Ламберта-Бера и называется основным законом светопоглощения [28,33,34].
|
(7) |
где – соответственно интенсивности падающего и прошедшего через поглощающий слой толщиной светового потоков.
Величину называют пропусканием слоя, A = 1 – T называют поглощением, а логарифм величины обратной пропусканию T называют оптической плотностью D:
В большинстве случаев для удобства на практике (8) переводят в форму десятичных логарифмов:
где αλ – величина, пропорциональная частоте монохроматического излучения, называемая десятичным показателем поглощения на единицу поглощения вещества.
Если в выражении (9) концентрация выражена в моль·л-1, а толщина поглощающего слоя l – в сантиметрах, то αλ называют коэффициентом молярной экстинкции и обозначают буквой ελ:
Наибольшая точность измерений оптической плотности может быть достигнута при значениях T в пределах 10 – 40 %, что соответствует интервалу оптической плотности от 0,2 до 1,0. При величине оптической плотности меньше 0,2 или больше единицы ошибка измерений резко возрастает.
Коэффициент молярной экстинкции ελ, иногда называемый коэффициентом погашения, коэффициентом молекулярного или молярного поглощения, является молекулярной характеристикой, независящей от концентрации C и толщины l светопоглощающего слоя. Поскольку размерность л·моль-1·см-1 величины ελ однозначно задана уравнением (10), в литературе ее часто опускают и приводят лишь численные значения. Если оптический слой вещества состоит из нескольких не взаимодействующих между собой отдельных поглощающих компонентов, то оптическая плотность D будет равна сумме вкладов оптического поглощения каждого из компонентов:
Эта зависимость носит название закона аддитивности оптических плотностей.
На практике использование логарифмической формы основного закона светопоглощения более удобно, так как зависимость оптической плотности от концентрации вещества C и толщины поглощающего слоя l – линейна.
Нередко встречаются отклонения от закона Бугера-Ламберта-Бера, связанные, как правило, с межмолекулярными взаимодействиями компонентов смеси, включая явления ассоциации, образования водородной связи, химические взаимодействия. Также это может быть связано с влиянием рассеяния электромагнитного излучения, влиянием разницы показателей преломления внешней среды и исследуемого образца, в частном случае воздуха, стенок кюветы и раствора. Одной из наиболее частых причин невыполнения основного закона светопоглощения является невыполнение требований монохроматичности проходящего через образец излучения или использование избыточно больших и избыточно малых интенсивностей этого излучения. Те же указанные причины приводят к несоблюдению закона аддитивности оптических плотностей.
Молекулы вещества или отдельные атомные группы молекулы, поглощающие электромагнитное излучение, называют хромофорами. Хромофорами, в большинстве случаев, являются системы с ненасыщенными связями между атомами, с одним или несколькими гетероциклами или наличием атомов с высокой электроотрицательностью, таких как N, S, O и т.п. [33, 34].
На спектроскопические свойства хромофоров сильно влияет природа окружения, в зависимости от которой могут наблюдаться изменения в спектре вещества. В соответствии с этим выделяют батохромный (красный) сдвиг – в сторону длинных волн и гипсохромный (синий) сдвиг – в сторону коротких волн. Также выделяют гипер- и гипохромный эффекты – увеличение и уменьшение оптической плотности, соответственно [35].
2.1.2 Устройство и принцип работы спектрофлуориметрического анализатора CM2203
Универсальный спектрофлуориметр СМ 2203 (ЗАО «СОЛАР», Белоруссия) предназначен для регистрации спектров поглощения и люминесценции жидких и твердых образцов в видимой и УФ-области спектра.
Прибор выполнен в виде моноблока, управление работой которого осуществляется с помощью компьютера. Управляющее программное обеспечение СМ 2203 позволяет проводить гибкую настройку прибора перед проведением измерений, что дает возможность работы в режимах регистрации спектров:
– возбуждения и испускания флуоресценции,
– температурной зависимости флуоресценции и кинетики флуоресценции.
Также функционал прибора позволять определять квантовый выход флуоресценции относительно образцов сравнения. При необходимости прибор может работать в режимах фотометра и флуориметра с возможностью полнофункциональной записи и обработки результатов измерений. Оптическая схема прибора в режиме спектрофлуориметра приведена в приложении А (рисунок 19), в режиме спектрофотометра в приложении Б (рисунок 20).
Спектрофлуориметр СМ 2203 имеет два основных режима работы со спектральным разрешением от 0,1 до 5,0 нм:
– спектрофотометрический, с диапазоном сканирования 220 – 1000 нм,
– спектрофлуориметрический, с диапазоном сканирования 220 – 820 нм.
Прибор комплектуется двумя сменными кюветными отделениями, предназначенными для регистрации:
– спектров поглощения и люминесценции жидких и твердых образцов с возбуждением и регистрацией под прямым углом с горизонтальным сечением образца 12,5 × 12,5 мм; при установке данного кюветного отделения возможно термостатирование образца в диапазоне температур 15 – 50ºС и перемешивание жидких образцов в стандартной кювете с помощью электромагнитной мешалки.
– спектров люминесценции твердых и жидких образцов с фронтальным возбуждением и регистрацией люминесценции; при использовании данного кюветного отделения возможен выбор угла расположения образца относительно возбуждающего излучения в диапазоне от 30 до 60º.
Устройство прибора позволяет регистрировать спектры поляризации испускания и возбуждения при использовании дополнительных поляризаторов, входящих в комплект прибора.
Спектрофлуориметр СМ 2203 имеет дополнительный оптоволоконный зонд для регистрации люминесценции вне кюветного отделения.
2.2 Методика приготовления используемых растворов и исследуемых образцов
Для приготовления пленок использовался хитозан с молекулярной массой (ММ) 400 кДА, степень дезацетилирования 98%. После набухания хитозана в 2 % растворе уксусной кислоты добавляли растворы красителей.
Растворы красителей (пиронин Ж, эритрозин и флуоресцеин (рисунок 9)) готовили растворением точной навески сухого красителя в рассчитанном объеме бидистиллированной воды. Растворы красителей различной концентрации готовили разбавлением исходного маточного раствора.
пиронин Ж Эритрозин флуоресцеин
Рисунок 9 – Структурные и химические формулы используемых красителей
Пиронин Ж – применяется в люминесцентной микроскопии ботанических, зоологических, гистологических, микробиологических объектов, используется для окрашивания РНК клеток. Молекулярный вес: 302,8 г/моль. Максимум поглощения: 549нм [36].
Эритрозин – применяется в фармацевтике для окрашивания драже, в косметике для придания цвета губной помаде, водорастворимый краситель используется в качестве текстильного красителя для шерсти, хлопка и шёлка. Природным источником являются водоросли, лишайники, грибы, трава. Молекулярный вес: 879,9 г/моль. Максимум поглощения: 524-527нм.
Флуоресцеин – водных растворах существует в виде смеси (1: 1) бензоидной и хиноидной форм и обладает сильной жёлто-зелёной флуоресценцией (отсюда и название). Водный раствор красителя оранжевого цвета, который светится ярко – зеленым цветом при освещении синим светом. Применяется для определения имеющихся дефектов на поверхности роговицы, в качестве активной среды в лазере на красителях. Молекулярный вес: 376,08 г/моль. Максимум поглощения: 490 нм.
Пленки хитозана с красителем и без красителя получали поливом на прозрачную подложку растворов определенной концентрации. Пленки сушились при комнатной температуре 20 – 25 °С, влажностью 36 – 40 % , в защищенном от света месте.
В качестве подложек использовались стеклянные пластинки.
3 Электронные спектры растворов и полимерных пленок хитозан - органический краситель
В настоящей работе исследовалось влияние матрицы хитозана на электронные спектры органических красителей ксантенового ряда; использовались катионные: пиронин Ж и анионные: эритрозин, флуоресцеин - красители.
3.1 Спектры поглощения пиронина Ж и эритрозина в водных растворах хитозана
На рисунке 10 представлен спектр поглощения катионного красителя пиронина Ж в 2%-ном водном растворе хитозана. Концентрация красителя составляла моль/л. Здесь же для сравнения приведен спектр поглощения пиронина Ж такой же концентрации в водном растворе. Из рисунка видно, что заметных различий между спектрами красителя с добавкой хитозана и без нее не наблюдается.
Рисунок – 10 Нормированные спектры поглощения растворов пиронин Ж – Н2О (1) и пиронин Ж – Н2О – хитозан (2). Спиронин Ж = моль/л
Аналогичный результат был получен для спектров пиронина Ж в водном и водно-хитозановом растворах с меньшей концентрацией красителя.
На рисунке 11 представлен спектр поглощения анионного красителя эритрозина в 2%-ном водном растворе хитозана. Концентрация красителя составляла моль/л (кривая 2) и моль/л (кривая 4). Здесь же для сравнения приведен спектр поглощения эритрозина с такими же концентрациями в водном растворе, (кривые 1 и 3). Из рисунка видно, что заметных различий между спектрами красителя с добавкой хитозана и без нее не наблюдается.
Рисунок - 11 Нормированные спектры поглощения растворов
эритрозин – Н2О (1,3), эритрозин – Н2О – хитозан (2,4)
1,2 – Сэритрозин = моль/л; 3,4 – Сэритрозин = моль/л
Таким образом, представленные данные позволяют сделать вывод, что добавление в водный раствор хитозана с указанной концентрацией не влияет на электронные спектры катионных и анионных красителей.
3.2 Спектры поглощения пиронина Ж в пленках хитозана
На рисунке 12 представлены спектры поглощения катионного красителя пиронина Ж с концентрациями от моль/л до моль/л в пленках хитозана. На рисунке 13 для сравнения представлены аналогичные спектры в матрице поливинилового спирта (ПВС).
Рисунок – 12 Нормированные на мономерный максимум спектры поглощения пиронина Ж в пленках хитозана. Концентрации красителя:
(1) - моль/л; (2) - моль/л; (3) - моль/л; (4) - моль/л
Рисунок – 13 Нормированные на мономерный максимум спектры поглощения пиронина Ж в пленках ПВC . Концентрации красителя:
(1) - моль/л; (2) - моль/л; (3) - моль/л; (4) - моль/л
Из рисунка 12, кривая 1, видно, что при концентрации пиронина Ж, равной моль/л, спектр поглощения красителя испытывает батохромный сдвиг. Длина волны максимума поглощения смещается от 549 нм (в водном растворе) до 559 нм в пленке хитозана. Это свидетельствует о влиянии матрицы на электронный спектр пиронина Ж. Также заметно увеличение оптической плотности в области 520нм, что свидетельствует о развитии процесса ассоциации молекул красителя, а именно, о возникновении Н-димеров пиронина Ж. При увеличении концентрации красителя происходит дальнейшее развитие процессов ассоциации и при концентрации красителя, равной моль/л, (кривая 4), мы видим присутствие в образце не только Н-димеров, но и ассоциатов более высокого порядка.
На рисунке 13 представлены спектры поглощения пиронина Ж при тех же концентрациях в матрице ПВС. Здесь также наблюдается батохромный сдвиг. Длина волны максимума поглощения смещается от 549 до 561 нм в пленке ПВС. Однако увеличение оптической плотности в области 520нм меньше чем в хитозановой матрице.
Таким образом, приведенные данные позволяют сделать вывод, что в полимерной пленке хитозана процессы образования ассоциатов молекул катионного красителя пиронин Ж имеют высокую эффективность. Физической причиной такого поведения красителя является, на наш взгляд, вытеснение катионов пиронина Ж, положительно заряженными полимерными молекулами хитозана в области свободного пространства между полимерными цепями.
3.3 Спектры поглощения эритрозина и флуоресцеина в пленках хитозана
На рисунке 14 представлены нормированные спектры поглощения анионного красителя эритрозина с концентрациями от моль/л до моль/л в пленках хитозана. На рисунке 15 для сравнения представлены спектры эритрозина в матрицах ПВС и хитозана.
Рисунок 14 – Спектры поглощения эритрозина в пленках хитозана. Концентрации красителя:
(1) - моль/л; (2) - моль/л; (3) - моль/л
Из рисунка видно, что в пределах использованных концентраций форма спектра поглощения красителя не изменяется (в пределах ошибки эксперимента). Форма спектров практически совпадает со спектром поглощения эритрозина в ПВС (рисунок 15); спектр может рассматриваться как «мономерный». Эти данные отражают известный факт низкой способности эритрозина к димеризации, но также позволяют сделать вывод, о том, что связывание анионов эритрозина с поликатионом хитозаном носит анти-кооперативный характер.
Рисунок 15 – Спектры поглощения эритрозина в пленках хитозана(1) и ПВС(2),
1,2 – Сэритрозина = моль/л
Этот вывод подтверждается данными по спектрам поглощения еще одного анионного красителя – флуоресцеина. На рисунке 16 представлены нормированные спектры поглощения флуоресцеина с концентрациями и моль/л в пленках хитозана. Даже при высоких концентрациях красителя спектры, в пределах погрешности эксперимента, имеют форму, присущую мономерам. Флуоресцеин в полимерной матрице хитозана сохраняет высокую флуоресцентную способность.
Рисунок 16 –Спектры поглощения флуоресцеина в пленках хитозана. Концентрации красителя: (1) - моль/л; (2) - моль/л
Заключение
В настоящей работе изучены спектральные характеристики пленочных образцов ряда органических красителей в хитозановой полимерной матрице. А также в водных растворах и в 2%-ном растворе хитозана.
Полученные данные позволили сделать следующие выводы:
1) Добавление в водный раствор хитозана с указанной концентрацией не влияет на электронные спектры катионных и анионных красителей.
2) В полимерной пленке хитозана процессы образования ассоциатов молекул катионного красителя пиронин Ж имеют высокую эффективность. Физической причиной такого поведения красителя является, на наш взгляд, вытеснение катионов пиронина Ж, положительно заряженными полимерными молекулами хитозана в области свободного пространства между полимерными цепями.
3) Связывание анионов эритрозина с поликатионом хитозаном носит анти-кооперативный характер.
4) Флуоресцеин в полимерной матрице хитозана сохраняет высокую флуоресцентную способность.
Список использованных источников
1 Muzzarelli, R. A. Chitin, Oxford: Pergamon Press – N.Y., 1977. – 140 p.
2 Гальбрайх, Л.С. Хитин и хитозан: строение, свойства, применение/ Л.С. Гальбрайх // Соросовский образовательный журнал. - 2001. - Т.7 вып. 1 - С. 51-56
3 Скрябин, К.Г. Хитин и хитозан: Получение, свойства и применение/ К.Г. Скрябин, Г.А. Вихорева, В.П. Варламов. - М. : Наука, 2002. - 360с.
4 Абдуллин, В.Ф. Хитозан / В.Ф. Абдуллин, С.Е. Артёменко, Г.П. Овчинникова // Вестн. Саратовского Государственного Технического ун-та. - 2006. - № 4 (16) вып. 1. - С. 18-24
5 Schorigin, P.P. Uber die Methylether des Chitins / P.P. Schorigin, E.W. Heit // Berichte. - 1935. - v.68. - P. 971-973
6 Хисматуллина, Н. З. Апитерапия / Н. З. Хисматуллина. – Пермь. Мобиле, 2005 г. – 214с.
7 Paul, W. II S.T.P. / W. Paul, C.R. Sarma - Pharma sciences, 2000. - V. 10. - P. 5-22.
8 Richardson, S.C.W. et al. // Int. J. Pharmaceutics, 1999. - V. 178. - P. 231-243.
9 Hayatsu, H. Water-insoluble nucleic acid-chitosan complexes and their preparation // Appl. JP 96-2540041996. – P.45-48.
10 Hayatsu, H. et al. // II Chem. Pharm. Bull, 1997. - V. 45. - P. 1363-1368.
11 Kolbe, H. // PCT Int. Appl. - 1998. - WO 9817693.
12 Erbacher, P. et al. // Pharm. Res. - 1998. - V. 15. - P. 1332-1339.
13 Roy, K. et al. // II Nature Medicine. - 1999. - V. 5. - P. 387-391.
14 Заводинский, В.Г. Компьютерное моделирование взаимодействия бактериального эндотоксина с поликатионом – хитозаном / В.Г. Заводинский, А.А.Гниденко, В.Н.Давыдова, И.М. Ермак // Химия и компьютерное моделирование. Бутлеровские сообщения. - 2003. - Т.2 вып.11. – С. 11-12.
15 Gummow, B.D. et al. // Makromol Chem.-1985. - V. 186. - P. 1239-1244.
16 Maghami G.G., Roberts G.A.F.// Makromol Chem. 1988. - V. 189. - P. 2239-2243.
17 Глазунов, В.П. Спектрофотометрическое определение содержания аминогрупп в хитозане / В.П. Глазунов, В.И. Горбач // Биоорг. химия. - 1999. - Т. 25/3. – С. 216-219
18 Зефирова, Н.С. Химическая энциклопедия / Н.С. Зефирова. - Т.4 Большая российская энциклопедия, 1995. – 555с.
19 Роговина, С.З. Исследование влияния олигомеров и полимеров хитозана на фотокаталитическую активность иммобилизированных на них порфиринов / С.З. Роговина, Н.Н. Глаголев, А.Б. Соловьева // Третья международная школа по химии и физике олигомеров. Тезисы лекции и стендовые доклады. - Петрозаводск, 2007. – С. 100-101
20 Большаков, И.Н. Раневое покрытие на основе коллагенхитозанового комплекса / И.Н.Большаков, Н.С.Горбунов, Н.С.Шамова, А.В.Еремеев, А.Г.Сизых, Е.В.Сурков, С.М.Насибов, В.П.Малый, Н.А.Сетков // Патент на изобретение. – 2003. – №225. – С. 41-45
21 Falk, В. Diffusion coefficient of paracetamol in a chitosan hydrogel/ B.Falk, S.Garramone, S.Shivkumar // Materials Letters – 2004. – V. 58. – P. 3261-3265
22 Кикоин, И.К. Таблицы физических величин. Справочник/ И.К.Кикоин. – М.: Атом-издат, 1976. – 214с.
23 Carlough, M. Diffusion coefficients of direct dyes in chitosan/ M.Carlough, S.Hudson, B.Smith, D.Spadgenske // Journal of Applied Polymer Science – 1991. – V. 42. – P. 3035-3038.
24 Проблемы физики и химии твердых состояний органических соединений. – М.: Мир, 1968.
25 Суворова, А.И. Смеси хитозана с полиамидом / А.И.Суворова, И.С.Тюкова, Ю.Н.Замураева // Современные перспективы в исследовании хитина и хитозана. Материалы Седьмой Международной конференции. – М.: Изд-во ВНИРО. - 2003. – С. 52-53.
26 Donald, M. Holographic methods for investigating solid-state photochemistry/ M.Donald // Journal of Quantum Electronics – 1986. – V. 8. – P. 1469-1475
27 Дьячук, Е.А. Процессы релаксации дифракционной эффективности светоиндуцированных решеток в твердых растворах красителя в полимерах/ Е.А.Дьячук, Р.А.Макаров, А.Г.Сизых, Е.А.Слюсарева // Труды школы-семинара. Под ред. акад. С.Н.Багаева, акад. Н.А.Борисевича и проф. Е.Ф.Мартыновича – Иркутск, Изд-во гос. ун-та. – 2004. – С. 117-123.
28 Теренин, А.Н. Фотоника молекул красителей/ А.Н.Теренин. – Л.: Наука, 1967. – 276с.
29 Сизых, А.Г. Лазерно-индуцированное восстановление растворенного в полимере красителя с высоким выходом триплетного состояния / А.Г.Сизых, Е.А.Тараканова, Л.Л.Татаринова // Квантовая электроника. - 2000. – Т. 30 №1. – С. 40-44.
30 Zhang, J. Holographic grating relaxation studies of cam-phorquinone diffusion in a polystyrene host / J.Zhang, B.K.Yu, C.H.Wang // J. Chem. Phys. – 1986. – V. 90. – P. 1299-1301.
31 Wang, C.H. Holographic method for investigating the diffusion of dye molecules in the polymer host / C.H.Wang, J.L.Xia // J. Chem. Phys. – 1990. – V. 92(4). – P. 2603-2613.
32 Большаков, И.Н. Исследование транспортных свойств матрицы хитозана / И.Н. Большаков, Е.А.Дьячук, Р.А.Макаров, А.Г.Сизых, А.В.Шунтиков // Вестн. КрасГУ, – С. 42-46
33 Левшин, Л.В. Салецкий А.М. Оптические методы исследования молекулярных систем. Ч.1. Молекулярная спектроскопия / Л.В. Левшин, А.М. Салецкий– М.: Изд-во МГУ, 1994. – 320 с.
34 Браун, Д. Спектроскопия органических веществ / Д. Браун, А. Флойд, М.Сейнзбери – М.: Мир, 1992. – 300 с.
35 Карнаухова, Л.И. УФ-спектроскопия биологических макромолекул/ Л.И.Карнаухова, Е.Н.Тупицын // Саратов: СГУ - 2002. – C.15
36 Арефьев, В.А. Анло – русский толковый словарь генетических терминов / В.А. Арефьев, Л.А. Лисовенко. - М.Изд-во ВНИРО, 1995
Приложение А
(обязательное)
Рисунок -19 Оптическая схема спектрофлюориметрического анализатора CM2203 в режиме спектрофлуориметра
Цифрами на рисунке 19 обозначены:
I – осветитель;
II – монохроматор возбуждения;
III – кюветное отделение;
IV – монохроматор регистрации;
V – фотоприемное устройство;
1 – источник излучения;
2 – контротражатель;
3 – эллипсоидное фокусирующее зеркало;
4 – блок сменных диафрагм;
5 – входная щель монохроматора возбуждения;
6 и 8 – коллиматорные объективы;
7 и 9 – дифракционные решетки;
10 – выходная щель;
11 и 19 – светофильтры;
12 – тороидальное зеркало;
13 – плоскопараллельная пластинка;
14 - фотодиод
15 – кювета с исследуемым образцом;
16 и 17 – контротражатели;
20 – входная щель монохроматора регистрации;
27 и 28 – сменные поляризаторы;
29 – промежуточная щель
Приложение Б
(обязательное)
Рисунок 20 - Оптическая схема спектрофлуориметрического анализатора CM2203 в режиме спектрофотометра
Цифрами на рисунке 20 обозначены:
I – осветитель (лампа ДксШ–150–1М);
II – монохроматор;
III – кюветное отделение;
13 – плоскопараллельная пластинка;
14 - фотодиод
15 – кювета с исследуемым образцом;
16 – фотоприемник.
Скачать: