Определение критической концентрации мицеллообразования полиоксиэтилированных алкилфенолов в водных растворах спектрофотометрическим методом

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Изучено мицеллообразование неионных ПАВ (нПАВ) полиоксиэтилированных алкилфенолов Тритон Х-100 (ТХ-100) и Тритон Х-114 (ТХ-114) в водных растворах спектрофотометрическим методом. Рассчитаны спектральные характеристики кривых поглощения растворов нПАВ в диапазонах концентраций: 0.02–0.80 ммоль/л для ТХ-100 и 0.02–0.40 ммоль/л для ТХ-114. Исследовано влияние шага сканирования по шкале длин волн (0.1, 0.2, 0.5 и 1.0 нм) на положение максимумов и интенсивность поглощения. Установлено, что оптическая плотность монотонно возрастает во всем диапазоне концентраций. Выявлено, что при всех шагах сканирования происходит батохромный сдвиг максимума поглощения длинноволновой полосы (275 нм) на 1.5 нм (ТХ-114) и 2.0 нм (ТХ-100) при определенной концентрации нПАВ. На кривой зависимости положения максимума поглощения от концентрации нПАВ наблюдается характерный излом, положение которого зависит от шага сканирования. Предложен новый способ спектрофотометрического определения критических концентраций мицеллообразования (ККМ) ТХ-100 и ТХ-114, основанный на установлении зависимости положения максимума поглощения длинноволновой полосы в электронном спектре поглощения от концентрации нПАВ в водном растворе. Установлено, что для графического определения ККМ оптимальным шагом сканирования является 0.1 нм. Определены значения ККМ для ТХ-100 и ТХ-114, которые составили (0.24 ± 0.02) ммоль/л и (0.20 ± 0.01) ммоль/л соответственно, согласующиеся с литературными данными.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Н. Б. Шестопалова

Саратовский государственный медицинский университет им. В.И. Разумовского Минздрава России

Автор, ответственный за переписку.
Email: shestopalovanb@yandex.ru
Россия, ул. Большая Казачья, 112, Саратов, 410012

Ю. А. Фомина

Саратовский государственный медицинский университет им. В.И. Разумовского Минздрава России

Email: shestopalovanb@yandex.ru
Россия, ул. Большая Казачья, 112, Саратов, 410012

Список литературы

  1. Поверхностно-активные вещества и композиции. Справочник. / Под ред. М.Ю. Плетнева. М.: ООО “Фирма Клавель”, 2002. 768 с.
  2. Шенфельд Н. Поверхностно-активные вещества на основе оксида этилена. М.: Химия, 1982. 752 с.
  3. Холмберг К., Йенссон Б., Кронберг Б., Линдман Б. Поверхностно-активные вещества и полимеры в водных растворах/ Пер. с англ. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2007. 528 с.
  4. Русанов А.И., Щекин А.К. Мицеллообразование в растворах поверхностно-активных веществ: Монография. СПб.: Издательство “Лань”, 2016. 612 с.
  5. Волков В.А. Коллоидная химия. Поверхностные явления и дисперсные системы: Учебник. СПб.: Издательство “Лань”, 2015. 672 с.
  6. Ланге К.Р. Поверхностно-активные вещества: синтез, свойства, анализ, применение / под научн. ред. Л.П. Зайченко. СПб.: Профессия, 2004. 240 с.
  7. Mabrouk M.M., Hamed N.A., Mansour F.R. Spectroscopic methods for determination of critical micelle concentrations of surfactants; a comprehensive review //Applied Spectroscopy Reviews. 2023. V. 58. № 3. P. 206–234. https//doi.org/10.1080/05704928.2021.1955702
  8. Solomonov A.V., Marfin Y.S., Rumyantsev E.V., Ragozin E., Zahavi T.S., Gellerman G., Tesler A.B., Muench F., Kumagai A., Miyawaki A. Self-assembled micellar clusters based on Triton-X-family surfactants for enhanced solubilization, encapsulation, proteins permeability control, and anticancer drug delivery // Materials Science and Engineering: C. 2019. V. 99. P. 794–804. https//doi.org/10.1016/j.msec.2019.02.016
  9. Mehta S.K., Jindal N., Kaur G. Quantitative investigation, stability and in vitro release studies of anti-TB drugs in Triton niosomes // Colloids and Surfaces B: Biointerfaces. 2011. V. 87. № 1. P. 173–179. https//doi.org/10.1016/j.colsurfb.2011.05.018
  10. Jiao J. Polyoxyethylated nonionic surfactants and their applications in topical ocular drug delivery // Advanced drug delivery reviews. 2008. V. 60. № 15. P. 1663–1673. https//doi.org/10.1016/j.addr.2008.09.002
  11. Fan X., Zhao X., Su W., Tang X. Triton X-100-modified adenosine triphosphate-responsive siRNA delivery agent for antitumor therapy // Molecular Pharmaceutics. 2020. V. 17. № 10. P. 3696–3708. https//doi.org/10.1021/acs.molpharmaceut.0c00291
  12. Tao H., Liu W., Simmons B.N., Harris H.K., Cox T.C., Massiah M.A. Purifying natively folded proteins from inclusion bodies using sarkosyl, Triton X-100, and CHAPS // Biotechniques. 2010. V. 48. № 1. P. 61–64. https//doi.org/10.2144/000113304
  13. Wang F., Zhang J., Wang R., Gu Y., Li J., Wang C. Triton X-100 combines with chymotrypsin: A more promising protocol to prepare decellularized porcine carotid arteries // BioMedical Materials and Engineering. 2017. V. 28. № 5. P. 531–543. https//doi.org/10.3233/BME-171694
  14. Yazdi A.S. Surfactant-based extraction methods // TrAC Trends in Analytical Chemistry. 2011. V. 30. № 6. P. 918–929. https//doi.org/10.1016/j.trac.2011.02.010
  15. Kowalcze M., Jakubowska M. Voltammetric determination of thujone in herbal matrices in the presence of Triton X-100 //Analytical biochemistry. 2018. V. 543. P. 12–20. https//doi.org/10.1016/j.ab.2017.11.024
  16. Tarighat M.A., Behroozi A., Abdi G., Proestos C. Multivariate simultaneous determination of some PAHs in persian gulf oil-contaminated algae and water samples using miniaturized Triton X-100-mediated Fe3O4 nanoadsorbent and UV-Vis detection // Separations. 2023. V. 10. № 6. P. 334. https//doi.org/10.3390/separations10060334
  17. Mahdi W.A., Hussain A., Bukhari S. I., Alshehri S., Singh B., Ali N. Removal of clarithromycin from aqueous solution using water/triton X-100/ethanol/olive oil green nanoemulsion method // Journal of Water Process Engineering. 2021. V. 40. P. 101973. https//doi.org/10.1016/j.jwpe.2021.101973
  18. Шестопалова Н.Б., Фомина Ю.А., Чернова Р.К. Спектрофотометрическое определение азорубина и понсо 4R в лекарственных препаратах с применением мицеллярной экстракции // Журнал аналитической химии. 2022. V. 77. № 9. С. 788–797. https//doi.org/10.31857/S0044450222080138
  19. Шестопалова Н.Б., Фомина Ю.А., Решетов П.В. Мицеллярная экстракция и спектрофотометрическое определение хинолинового желтого в лекарственных препаратах // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2022. Т. 88. № 3. С. 15–22. https//doi.org/10.26896/1028-6861-2022-88-3-15-22
  20. Jaiswal S., Mondal R., Paul D., Mukherjee S. Investigating the micellization of the triton-X surfactants: A non-invasive fluorometric and calorimetric approach // Chemical Physics Letters. 2016. V. 646. P. 18–24. https//doi.org/10.1016/j.cplett.2015.12.051
  21. Anand U., Jash C., Mukherjee S. Spectroscopic determination of Critical Micelle Concentration in aqueous and non-aqueous media using a non-invasive method // Journal of colloid and interface science. 2011. V. 364. № 2. P. 400–406. https//doi.org/10.1016/j.jcis.2011.08.047
  22. Сильверстейн Р., Басслер Г., Морил Т. Спектрометрическая идентификация органических соединений – М.: Мир, 1977. 590 с.
  23. Преч Э., Бюльманн Ф., Аффольтер К. Определение строения органических соединений: таблицы спектральных данных: справочник. М.: Мир, 2006. 438 с.
  24. Смагунова А.Н., Карпукова О.М. Методы математической статистики в аналитической химии: учеб. пособие. Ростов н/Д: Феникс, 2012. 346 с.
  25. Вережников В.Н., Гермашева И.И., Крысин М.Ю. Коллоидная химия поверхностно-активных веществ: Учебное пособие. СПб.: Издательство “Лань”, 2015. 304 с.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Структурная формула полиоксиэтилированных алкилфенолов серии Тритон.

Скачать (5KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Электронные спектры поглощения водных растворов ТХ-100 при разных концентрациях (0.02–0.20 ммоль/л).

Скачать (14KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Спектры поглощения водных растворов ТХ-100 при концентрациях (0.02 – 0.80 ммоль/л).

Скачать (6KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Положение максимума поглощения при различных шагах сканирования: а) 0.1 нм; б) 0.2 нм; в) 0.5 нм; г) 1.0 нм.

Скачать (5KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Зависимость положения максимума поглощения от концентрации ТХ-100. Шаг сканирования – 0.1 нм.

Скачать (2KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Зависимость положения максимума поглощения от концентрации ТХ-114. Шаг сканирования – 0.1 нм.

Скачать (1KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024