Стандартные образцы для оптических наносенсорных систем: восстановленный глутатион и хлорамфеникол

В настоящей работе авторами статьи представлен подход по разработке стандартных образцов предприятия (СОП) для наносенсорной системы на основе динамического рассеяния света и флуоресценции для качественного и количественного определения загрязнителя пищевой продукции - антибиотика хлорамфеникола (левомицетина), а также маркера ишемического инсульта и ряда других заболеваний - восстановленного глутатиона. Материалами-кандидатами СОП были выбраны хлорамфеникол и восстановленный глутатион. Для установления аттестованного значения СОП использовали методику аттестации, основанную на расчетно-экспериментальном методе по процедуре приготовления. В ходе исследования определены метрологические характеристики стандартного образца. Аттестованное значение массовой доли СОП восстановленного глутатиона - 98,5 %, расширенная неопределенность аттестованного значения при коэффициенте охвата k=2 составляет ± 0,3 %. Аттестованное значение массовой концентрации СОП хлорамфеникола - 10,0 г/дм³, расширенная неопределенность аттестованного значения при коэффициенте охвата k=2±4,0 %. Применение разработанных СОП показало их пригодность для калибровки оптических наносенсорных систем на основе динамического рассеяния света и флуоресценции. Предполагается, что разработанные стандартные образцы предприятия в дальнейшем также могут быть аттестованы в качестве стандартного образца утвержденного типа и быть использованы для поверки, калибровки, градуировки разрабатываемых компактных детектирующих устройств типа «point of care diagnostics», предназначенных для экспресс-анализа непосредственно на месте взятия пробы.

1. Флуоресцентный наносенсор на коллоидных квантовых точках для определения восстановленного глутатиона / Аленичев М. К. [и др.] // Измерительная техника. 2019. № 9. С. 16-21.

2. Yaraki M. T., Tan Y. N. Recent Advances in metallic nanobiosensors development: colorimetric, dynamic light scattering and fluorescence detection // Sensors international. 2020. P. 100049. https://doi.org/10.1016/J.SINTL.2020.100049.

3. Detection of chloramphenicol using a novel apta-sensing platform based on aptamer terminal-lock in milk samples / M. Javidi [et al.] // Analytica chimica Acta. 2018. Vol. 1039. P. 116-123. https://doi.org/10.1016/j.aca.2018.07.041.

4. A sensitive label-free FRET probe for glutathione based on CdSe/ZnS quantum dots and MnO2 nanosheets / Y. Mi [et al.] // Analytical methods. 2018. Vol. 10. № 34. P. 4170-4177. https://doi.org/10.1039/C8AY01532E.

5. Ambrin G., Kausar H., Ahmad A. Designing and construction of genetically encoded FRET-based nanosensor for qualitative analysis of digoxin // Journal of biotechnology. 2020. Vol. 323. P. 322-330. https://doi.org/10.1016/j.jbiotec.2020.09.008.

6. Liu J. et al. Highly selective detection of glutathione using a quantum-dot-based OFF-ON fluorescent probe // Chemical communications. 2010. Vol. 46. № 17. P. 2971-2973. https://doi.org/10.1039/b924299f.

7. Yu L. et al. A fluorescent switch sensor for glutathione detection based on Mn-doped CdTe quantum dots-methyl viologen nanohybrids // Journal of fluorescence. 2016. Vol. 26. № 2. P. 651-660. https://doi.org/10.1007/s10895-015-1751-6.

8. Wu D. et al. Fluorometric determination and imaging of glutathione based on a thiol-triggered inner filter effect on the fluorescence of carbon dots // Microchimica Acta. 2017. Vol. 184. № 7. P. 1923-1931. https://doi.org/10.1007/s00604-017-2187-2/

9. Rezaei B., Shahshahanipour M., Ensafi A. A. In situ production of silver nanoparticles for high sensitive detection of ascorbic acid via inner filter effect // Materials Science and Engineering: C. 2017. Vol. 71. P. 663-668. https://doi.org/10.1016/j.msec.2016.10.046.

10. 10. heng T., Bott S., Huo Q. Techniques for accurate sizing of gold nanoparticles using dynamic light scattering with particular application to chemical and biological sensing based on aggregate formation // ACS applied materials & interfaces. 2016. Vol. 8. № 33. P. 21585-21594. https://doi.org/10.1021/acsami.6b06903.

11. Mustafaoglu N., Kiziltepe T., Bilgicer B. Site-specific conjugation of an antibody on a gold nanoparticle surface for one-step diagnosis of prostate specific antigen with dynamic light scattering // Nanoscale. 2017. Vol. 9. № 25. P. 8684-8694. https://doi.org/10.1039/C7NR03096G.

12. A rapid blood test to determine the active status and duration of acute viral infection / T. Zheng [et al.] // ACS infectious diseases. 2017. Vol. 3. № 11. P. 866-873. https://doi.org/10.1021/acsinfecdis.7b00137.

13. Dynamic light scattering biosensing based on analyte-induced inhibition of nanoparticle aggregation / A. D. Levin [et al.] // Analytical and bioanalytical chemistry. 2020. Vol. 412. P. 3423-3431. https://doi.org/10.1007/s00216-020-02605-9.

14. Разработка методики определения хлорамфеникола в мясных продуктах / Уланова Т. С. [и др.] // Анализ риска здоровью. 2013. № 4. С. 82-90. https://doi.org/10.21668/health.risk/2013.4.11.

15. Alanazi A. M., Mostafa G. A. E., Al-Badr A. A. Glutathione // Profiles of drug substances, excipients and related methodology. 2015. Vol. 40. P. 43-158.

16. ISO Guide 35-2015 Стандартные образцы - Общие и статистические принципы сертификации (аттестации). Москва: Стандартинформ, 2016. 61 с.

17. ГОСТ ISO/IEC17025-2019 Общие требования к компетентности испытательных и калибровочных лабораторий. Москва: Стандартинформ, 2019. 25 c.

18. Государственная фармакопея Российской Федерации. Издание XIV. Том III. Лекарственные средства синтетического и минерального происхождения // Федеральная электронная медицинская библиотека [сайт]. URL: http://femb.ru/femb/pharmacopea.php. (дата обращения: 15.01.2021).

19. ГОСТ 5962-2013 Спирт этиловый ректификованный из пищевого сырья. Технические условия. Москва: Стандартинформ, 2014. 9 с.

20. РМГ 93-2015 Государственная система обеспечения единства измерений. Оценивание метрологических характеристик стандартных образцов // Электронный фонд правовых и нормативно-технических документов [сайт]. URL: https://beta.docs.cntd.ru/document/1200138923 (дата обращения: 15.01.2021)

21. ГОСТ OIML R76-1-2011 Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Весы неавтоматического действия. Часть 1. Метрологические и технические требования. Испытания (с Поправкой). Москва: Стандартинформ, 2013. 140 с.

22. Государственная система обеспечения единства измерений. Гири классов точности E (индекса 1), E (индекса 2), F (индекса 1), F (индекса 2), M (индекса 1), M (индекса 1-2), M (индекса 2), M (индекса 2-3) и M (индекса 3). Часть 1. Метрологические и технические требования. Москва: Стандартинформ, 2012. 102 с.