СЕНСОР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АНТИБИОТИКОВ ПЕНИЦИЛЛИНОВОГО РЯДА

Полезная модель относится к аналитической, фармацевтической химии, медицине и может быть использована для определения антибиотиков пенициллинового ряда в растворах.
Известен сенсор (О.И. Кулапина, Д.В. Чернов, Е.Г. Кулапина, В.В. Барагузина, О.И. Баринова Применение твердоконтактных потенциометрических сенсоров для определения антибиотиков // Сенсор №1, 2005, с. 8-12), который содержит поливинилхлоридный цилиндрический полый корпус, в нижнем торце электронный проводник графит, внешняя поверхность которого покрыта ионоселективной мембраной на основе ионного ассоциата соответствующего антибиотика с тетрадециламмонием, принятый за прототип.
Существенными признаками совпадающими с прототипом являются следующие: полый корпус, выполненный из поливинилхлорида, нижний конец которого закрыт ионоселективной мембранной на основе ионного ассоциата соответствующего антибиотика с тетрадециламмонием.
Недостатками прототипа являются низкая согласованность проводника с ионным типом проводимости (ионоселективная мембрана) с графитовым токоотводом, представляющего проводник электронного типа, что в свою очередь отрицательно сказывается на ряде метрологических характеристик, в частности на времени отклика и сроке службы сенсора.
Задачей предлагаемой полезной модели является устранение недостатков, отмеченных у прототипа, т.е. создание устройства для определения антибиотиков пенициллинового ряда в растворах с улучшенными метрологическими характеристиками, а именно коротким временем отклика и увеличенным сроком службы сенсора.
Для достижения поставленной цели (технического результата) предлагается согласование электронной проводимости токоотвода с ионной проводимостью ионоселективной мембраны за счет использования в конструкции электрода ионоэлектронного трансдюсера на основе электропроводного полимера - полианилина.
Поставленная задача и технический результат достигаются благодаря тому, что в конструкцию предложенного сенсора между графитовым токоотводом и ионоселективной мембраной помещается ионоэлектронный трансдюсер на основе электропроводного полимера - полианилина, который позволяет согласовать ионную проводимость ионоселективной мембраны с электронной проводимостью графитового токоотвода. В результате время отклика существенно уменьшается (до 20 секунд), а срок службы электрода возрастает до 1 года.
Техническая сущность и принцип действия предложенной полезной модели, поясняются чертежами:
на фиг. 1 представлен сенсор для определения антибиотиков пенициллинового ряда, где 1 - металлический проводник (сигнальный кабель), 2 - герметизирующая крышка, 3 - корпус, 4 - графитовый токоотвод, 5 - ионоэлектродный трансдюсер, 6 - ионоселективная мембрана;
на фиг 2 представлена графическая зависимость потенциала сенсора от отрицательного логарифма концентрации антибиотика в растворе, где E - электродвижущая сила (ЭДС) электрической цепи, состоящей из сенсора и электрода сравнения, pC - отрицательный десятичный логарифм концентрации антибиотика в растворе.
Устройство содержит металлический проводник (сигнальный кабель) (1), герметизирующую крышку (2), корпус (3), графитовый токоотвод (4), ионоэлектродный трансдюсер (5), ионоселективную мембрану (6).
Устройство работает следующим образом. При погружении сенсора и электрода сравнения, подключенных к иономеру в раствор, содержащий антибиотик, происходит ионный обмен между исследуемым раствором и ионоселективной мембраной (6), что вызывает изменение ее потенциала. Этот потенциал, посредством ионоэлектронного трандюссера (5) передается на графитовый токоотвод (4) и на металлический проводник (1). В результате этого происходит изменение ЭДС электрической цепи, которое фиксируется иономером. Аналитическим сигналом является ЭДС, линейно зависящая от логарифма концентрации антибиотика.
Эффективность данного устройства определяется тем, что ионоэлектронный трансдюсер на основе электропроводного полимера - полианилина позволяет согласовать ионную проводимость ионоселективной мембраны с электронной проводимостью графитового токоотвода.
3
Экспериментальная проверка эффективности предлагаемого сенсора осуществлялась следующим образом. Готовилась серия стандартных растворов антибиотиков путем последовательного разбавления исходного раствора с концентрацией 0,1 моль/дм. Для каждого из растворов фиксировалась ЭДС. По полученным данным строился калибровочный график, который затем использовался для анализа раствора, содержащего соответствующий антибиотик.