Флюоресцентні характеристики асоціатів еозину Н з катіонними поверхнево-активними речовинами у водно-міцелярних системах Triton X-100
Досліджено вплив катіонних, неіонних поверхнево-активних речовин (ПАР) та їх сумішей на флюоресцентні характеристики розчинів еозину Н. Залежності інтенсивності флюоресценції розчинів еозину Н від
 концентрації катіонних ПАР (КПАР) (n = 14÷16) характеризуються наявністю мінімумів на ділянці...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Доповіді НАН України |
|---|---|
| Datum: | 2019 |
| Hauptverfasser: | , , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainisch |
| Veröffentlicht: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2019
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/162464 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Флюоресцентні характеристики асоціатів еозину Н з катіонними поверхнево-активними речовинами у водно-міцелярних системах Triton X-100 / В.О. Кловак, Л.О. Нечпай, С.О. Лелюшок, С.А. Куліченко, О.А. Запорожець // Доповіді Національної академії наук України. — 2019. — № 10. — С. 74-81. — Бібліогр.: 14 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860177453241073664 |
|---|---|
| author | Кловак, В.О. Нечпай, Л.О. Лелюшок, С.О. Куліченко, С.А. Запорожець, О.А. |
| author_facet | Кловак, В.О. Нечпай, Л.О. Лелюшок, С.О. Куліченко, С.А. Запорожець, О.А. |
| citation_txt | Флюоресцентні характеристики асоціатів еозину Н з катіонними поверхнево-активними речовинами у водно-міцелярних системах Triton X-100 / В.О. Кловак, Л.О. Нечпай, С.О. Лелюшок, С.А. Куліченко, О.А. Запорожець // Доповіді Національної академії наук України. — 2019. — № 10. — С. 74-81. — Бібліогр.: 14 назв. — укр. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Доповіді НАН України |
| description | Досліджено вплив катіонних, неіонних поверхнево-активних речовин (ПАР) та їх сумішей на флюоресцентні характеристики розчинів еозину Н. Залежності інтенсивності флюоресценції розчинів еозину Н від
концентрації катіонних ПАР (КПАР) (n = 14÷16) характеризуються наявністю мінімумів на ділянці утворення стехіометричних асоціатів еозин : КПАР = 1 : 2 з подальшим виходом на “плато” зі збільшенням
концентрації КПАР. Введення до розчинів еозину Н коротколанцюгових КПАР зумовлює появу максимумів
молекулярної емісії на ділянці утворення стехіометричних асоціатів. Характер впливу довжини вуглеводневого радикала на інтенсивність флюоресценції барвника вказує на утворення та агрегацію стехіометричних асоціатів еозину Н з КПАР, їх диспергування через стадію утворення субстехіометрич них КПАР-надлишкових асоціатів та солюбілізацію в міцелах при надлишку КПАР. Різниця характеру асоціатів
еозину Н з гідрофобними та помірно гідрофобними КПАР нівелюється в присутності неіонної ПАР Triton
Х-100, що забезпечує можливість визначення органічних катіонів різної гідрофобності.
Исследовано влияние катионных, неионных поверхностно-активных веществ (ПАВ) и их смесей на флюоресцентные характеристики растворов эозина Н. Зависимости интенсивности флюоресценции растворов эозина Н от концентрации катионных ПАВ (КПАВ) (n = 14÷16) характеризуются наличием минимумов в области образования стехиометрических ассоциатов эозин : КПАВ = 1 : 2 с последующим выходом
на “плато” при увеличении концентрации КПАВ. Введение к растворам эозина Н короткоцепочечных
КПАВ приводит к появлению максимумов молекулярной эмиссии в области образования стехиометрических ассоциатов. Характер влияния длины углеводородного радикала на интенсивность флюоресценции
красителя свидетельствует об образовании и агрегации стехиометрических ассоциатов эозина Н с КПАВ,
их диспергировании через стадию образования субстехиометрических КПАВ-избыточных ассоциатов и
солюбилизацию в мицеллах при избытке КПАВ. Разница характера ассоциатов эозина Н с гидрофобными
и умеренно гидрофобными КПАВ нивелируется в присутствии неионного ПАВ Triton Х-100, что обеспечивает возможность определения органических катионов различной гидрофобности.
The influence of cationic, nonionic surfactants and their mixtures on the fluorescence characteristics of eosin Y
has been studied. The studies have been carried out at pH 10, under conditions of the existence of a dye in the
form of a dianion. The dependences of the fluorescence intensity of eosin Y on the concentration of cationic surfactants
(n = 14÷16) have been characterized by the presence of minima in the area of the formation of stoichiometric
associates eosin : cationic surfactant = 1 : 2. With a further increase in the concentration of cationic surfactants,
the intensity has reached the “plateau”. In contrast, the molecular emission maximum in the area of the
formation of stoichiometric associatives has been reached with the addition of short-chain cationic surfactants to
the dye solution. The difference in the nature of concentration dependences is explained by the different nature
of the formed associates. The study of the effect of the hydrocarbon radical length on the intensity of the fluorescence
of the dye has been carried out at two concentrations of cationic surfactants: under condition of the
formation of stoichiometric associates of the dye with cationic surfactant and in the region of the micellar concentrations
of cationic surfactants. The nature of the dependences of the fluorescence intensity of eosin Y on the
concentration of cationic surfactants enables one to register the processes of formation and aggregation of stoichiometric
associates of eosin Y with cationic surfactants, their dispersion through the stage of formation of
substoichiometric associates and solubilization in micelles with an excess of cationic surfactants. The decrease of
the fluorescence intensity of solutions of aggregated hydrophobic associates and, conversely, the increase of
the fluorescence intensity of solubilized forms have been established. The difference in the nature of the associates
of eosin Y with hydrophobic and moderately hydrophobic cationic surfactants has been leveled in the presence
of a nonionic surfactant Triton X-100. The intensity of the fluorescence of eosin Y, depending on the number
of carbon atoms in the hydrocarbon radical of halide alkyl pyridinium in the presence of a nonionic surfactant,
has been closed in value. Namely, the leveling effect of the nonionic surfactant on the fluorescence characteristics
of the associates of eosin Y with cationic surfactants, which provides the ability to identify organic cations of
different hydrophobicities, has been observed.
|
| first_indexed | 2025-12-07T18:01:20Z |
| format | Article |
| fulltext |
74
© В.О. Кловак, Л.О. Нечпай, С.О. Лелюшок, С.А. Куліченко, О.А. Запорожець, 2019
ISSN 1025-6415. Dopov. Nac. akad. nauk Ukr. 2019. № 10: 74—81
Люмінесцентні методи знаходять широке застосування у вирішенні різних наукових і прик-
ладних задач у галузі хімії, фізики та біології, екологічного моніторингу та медичної діаг-
ностики [1]. Методи дають можливість проводити дослідження та аналітичне визначення
різноманітних об’єктів, у тому числі біологічно активних речовин. Переваги люмінесцент-
ного аналізу полягають у поєднанні високої чутливості та експресності визначень з мож-
ливістю неруйнівного контролю біологічних середовищ та об’єктів [2]. Одним із трендів
хімічного аналізу останніх років є використання поверхнево-активних речовин (ПАР) як
середовищ для проведення аналітичних реакцій. Переваги, закономірності та способи ра-
ціонального використання таких систем детально вивчені для спектрофотометрії [3].
Водночас відомо [4], що використання супрамолекулярних розчинів на основі ПАР у люмі-
несцентних методах сприяють збільшенню квантового виходу флюоресценції (майже на
https://doi.org/10.15407/dopovidi2019.10.074
УДК 543.426
В.О. Кловак, Л.О. Нечпай, С.О. Лелюшок,
С.А. Куліченко, О.А. Запорожець
Київський національний університет ім. Тараса Шевченка
E-mail: vikaklovak@ukr.net
Флюоресцентні характеристики асоціатів еозину Н
з катіонними поверхнево-активними речовинами
у водно-міцелярних системах Triton X-100
Представлено членом-кореспондентом НАН України М.С. Слободяником
Досліджено вплив катіонних, неіонних поверхнево-активних речовин (ПАР) та їх сумішей на флюоресцент-
ні характеристики розчинів еозину Н. Залежності інтенсивності флюоресценції розчинів еозину Н від
концентрації катіонних ПАР (КПАР) (n 14 16) характеризуються наявністю мінімумів на ділянці утво-
рення стехіометричних асоціатів еозин : КПАР 1 : 2 з подальшим виходом на “плато” зі збільшенням
концентрації КПАР. Введення до розчинів еозину Н коротколанцюгових КПАР зумовлює появу максимумів
молекулярної емісії на ділянці утворення стехіометричних асоціатів. Характер впливу довжини вуг ле вод-
невого радикала на інтенсивність флюоресценції барвника вказує на утворення та агрегацію стехіомет-
ричних асоціатів еозину Н з КПАР, їх диспергування через стадію утворення субстехіометрич них КПАР-
над лишкових асоціатів та солюбілізацію в міцелах при надлишку КПАР. Різниця характеру асоціатів
еози ну Н з гідрофобними та помірно гідрофобними КПАР нівелюється в присутності неіонної ПАР Triton
Х-100, що забезпечує можливість визначення органічних катіонів різної гідрофобності.
Ключові слова: флюоресценція, еозин Н, поверхнево-активні речовини, цетилпіридиній хлориду, Triton
Х-100.
75ISSN 1025-6415. Допов. Нац. акад. наук Укр. 2019. № 10
Флюоресцентні характеристики асоціатів еозину Н з катіонними поверхнево-активними речовинами...
порядок) і, відповідно, зниженню межі вияв-
лення різних аналітів.
Реагент ксантенового ряду еозин Н (R)
широко використовують у спектрофотомет-
ричному [5], колориметричному [6] та флюо-
ресцентному аналізах [7], а також для дослід-
ження природи міцел ПАР [8]. Актуальним
об’єктом аналізу є катіонні поверхнево-ак-
тивні речовини (КПАР), які часто характе-
ризуються антисептичними та дезінфікацій-
ними властивостями і використовуються як
лікарські засоби. Водночас складність та тру-
домісткість традиційних хімічних та мікробі-
ологічних методик не забезпечують можли-
вості експрес ного контролю їх концентрації
в місцях локального застосування [9]. Мі-
целярні розчини неіонних поверхнево-ак-
тив них речовин (НПАР) використовують як супрамолекулярне середовище з метою пок-
ращення метрологічних характеристик визначення КПАР.
Нами досліджено вплив КПАР ряду галогенідів алкілпіридиніїв різної гідрофобності
на флюоресцентні властивості еозину Н у водних розчинах та в системах на основі НПАР
Triton Х-100 (ТХ-100). Іонні асоціати R—КПАР у роботі розглянуто як аналітичну форму
для визначення КПАР та гідрофобних органічних солей катіонної природи. Асоціація ані-
онних реагентів і КПАР добре вивчена, показана можливість утворення асоціатів різної
при роди: стехіометричних, утворених за рахунок електростатичного притягання реагенту
та ПАР, підсиленого гідрофобними взаємодіями в системі; субстехіометричних, КПАР-над-
лишкових, утворюваних переважно за рахунок гідрофобних взаємодій у системі та солю-
білізованих у надлишку ПАР асоціатів. Розрізняють їх за складом, стійкістю та власти-
востями [10].
Експериментальна частина. Як флюоресцентний реагент використовували аніонний
барвник еозин Н, кваліфікацї “ч.д.а.”. Для створення організованого супрамолекулярного
середовища та стабілізації колоїдно-хімічного стану розчинів асоціатів еозину Н з КПАР
використовували НПАР TХ-100 фірми “Merck” з вмістом основної речовини >99 %. Як
КПАР використовували галогеніди алкілпіридиніїв з n 1118 фірм “Merck” та “Реахім” з
вмістом основної речовини >99 %. Робочі розчини еозину Н та ПАР готували розчиненням
точних наважок у дистильованій воді.
Ступінь дисперсності досліджуваних розчинів оцінювали в рамках методу спектрів ка-
ламутності аналізом спектрів поглинання та флюоресценції в довгохвильовій області [11].
Реєстрацію спектрів флюоресценції здійснювали за допомогою люмінесцентного спект-
рометра PerkinElmer LS 55. Кислотність розчинів контролювали рН-метром “рН 340” зі
скляним електродом ЭСЛ-43-07.
Результати та їх обговорення. У результаті дослідження впливу кислотності на ін-
тенсивність флюоресценції розчинів еозину Н і таких розчинів у присутності ПАР різних
Рис. 1. Залежність інтенсивності емісії флюо-
рес цен ції водних розчинів еозину Н у присут-
ності ПАР різних типів від рН розчину. СR
1,0 · 10–5 моль/л (1—4), CТХ-100 3,4 · 10–2 моль/л
(2), СДДСН 2,0 · 10–5 моль/л (3), СЦПХ 2,0
10–5 моль/л (4)
76 ISSN 1025-6415. Dopov. Nac. akad. nauk Ukr. 2019. № 10
В.О. Кловак, Л.О. Нечпай, С.О. Лелюшок, С.А. Куліченко, О.А. Запорожець
типів встановлено, що інтенсивність сигналу
зростає в інтервалі рН 2—6 з подальшим вихо-
дом на “плато” (рис. 1). Максимальна інтен-
сивність сигналу спостерігається при рН 8—12.
Перегин залежностей інтенсивності флюо-
ресценції еозину Н від рН корелює з констан-
тами дисоціації еозину Н [12].
Для водних розчинів еозину Н та у при-
сутності аніонної ПАР додецилсульфату на-
трію (ДДСН) максимуми довжин хвиль (max)
емісії в усьому діапазоні рН змінюються не іс тотно (max 538 нм). У присутності НПАР
TХ-100 максимуми довжини хвилі флюо ресценції зсуваються в довгохвильову ділянку
спектра. У разі взаємодії барвника з КПАР цетилпіридиній хлоридом (ЦПХ) спостеріга-
ється максимум емісії при 531 нм.
Подальші дослідження виконували при рН 10,0; за цих умов еозин Н існує в розчинах
у формі діаніона.
Згідно з отриманими результатами, асоціати еозину Н з КПАР можуть бути вико-
рис тані як аналітичні форми для люмінесцентного визначення останніх. У науковій літера-
турі констатується істотний вплив гідрофобності (довжини вуглеводневого радикалу, n)
КПАР на оптичні властивості утворюваних асоціатів, при цьому для n в інтервалі 10—16
такий вплив є монотонний та адитивний [13]. Примітно, що характер впливу гідрофобнос-
ті КПАР на властивості асоціатів зумовлює вибірковість аналітичних визначень КПАР у
таких системах.
Дослідження впливу гідрофобності на флюоресцентні властивості утворюваних асо-
ціатів дали можливість виявити специфіку поведінки довголанцюгових та помірно гідро-
фобних КПАР у випадку їх взаємодії з діаніоном еозину Н. Так, у разі додавання до водного
розчину еозину Н КПАР цетилпіридиній хлориду (n 16) в концентраціях 5,0 · 10-5—
1,0 · 10–4 моль/л відмічено істотне зменшення інтенсивності сигналу (рис. 2, крива 1).
Подальше підвищення концентрації КПАР зумовлює зростання інтенсивності флюорес-
ценції з виходом на “плато” при 1,0 · 10–3—1,0 · 10–1 моль/л. Положення мінімуму на залеж-
ності I f(СЦПХ) відповідає концентрації реагенту у розчині 1,0 · 10–5 моль/л, а вихід на
“плато” корелює зі значенням критичної концентрації міцелоутворення (ККМ) цетилпіри-
диній хлориду [14].
Характер залежності I f(СКПАР) для тетрадецилпіридиній хлориду (n 14) аналогіч-
ний. Інтенсивність флюоресценції водних систем еозин-тетрадецилпіридиній хлорид різко
зменшується в діапазоні концентрації КПАР від 0 до 5,0 · 10–4 моль/л. При цьому мінімаль-
ні значення інтенсивності флюоресценції для n 14 спостерігаються в інтервалі концентра-
цій 1,0 · 10–4—1,0 · 10–3 моль/л, а для n 16 — при СЦПХ 5,0 · 10–5—1,0 · 10–4 моль/л. В інтер-
Рис. 2. Нормована залежність інтенсивності емісії
флюоресценції еозину Н від концентрації катіонних
ПАР: 1 — С16 , 2 — С14, 3 — С11. СR 1,0 · 10–5 моль/л,
рН 10,0
77ISSN 1025-6415. Допов. Нац. акад. наук Укр. 2019. № 10
Флюоресцентні характеристики асоціатів еозину Н з катіонними поверхнево-активними речовинами...
валі концентрацій тетрадецилпіридиній хло-
риду 5,0 · 10–4—5,0 · 10–3 моль/л інтенсивність
сигналу зростає з виходом на “плато” при
С 5,0 · 10–3 моль/л (див. рис. 2, крива 2).
Залежність I f(СКПАР) для менш гідро-
фобного ундецилпіридиній хлориду (n 11)
значно відрізняється від таких для більш гід-
рофобних КПАР з n 1416 і на ділянці ут-
ворення стехіометричних асоціатів реєстру-
ється максимум молекулярної емісії (див.
рис. 2, крива 3).
Склад утворюваних у досліджуваній системі асоціатів визначали методами зсуву рівно-
ваги та Бента—Френча. Встановлено, що мак симальні показники інтенсивності флю о-
ресценції для довголанцюгових КПАР та точка мінімуму для коротколанцюгових КПАР
від повідає утворенню стехіометричних асоціатів складу еозин : КПАР 1 : 2. При більших
концентраціях КПАР реєструються субстехіометричні КПАР-надлишкові асоціати з кіль-
кістю приєднаних катіонів >2.
Методом спектрів каламутності, застосованим для спектрів поглинання та флюо рес-
цен ції, оцінювали ступінь дисперсності розчинів досліджуваних асоціатів. Розраховува-
ли значення фактору розсіювання (Fr), як тангенс кута нахилу допоміжної функції
lnA(lnI) f(ln) для довгохвильової області спектра. Значення Fr < 4 відповідає колоїдному
ступеню дисперсності, а Fr > 4 — молекулярному або псевдомолекулярному стану системи.
Для 2 < Fr < 4 можуть бути розраховані середні значення розмірів колоїдних агрегатів [11].
Показано, що водні системи R—КПАР для КПАР з n 11 та 16 характеризуються двома
специфічними концентраціями — 5 · 10–5 та 1 · 10–3 моль/л, для яких характерне утворення
агрегованих стехіометричних та солюбілізованих асоціатів відповідно. За цих умов розчини
є найбільш агрегованими і характеризуються найменшими значеннями Fr. У присутності
TX-100 розраховані значення Fr для розчинів асоціатів R—КПАР є значно меншими, тобто
додавання НПАР не забезпечує диспергування колоїдних агрегатів асоціатів і переведення
системи до молекулярного рівня дисперсності.
Таким чином, характер залежностей I f(СКПАР) дає можливість зареєструвати проце-
си утворення та агрегації стехіометричних асоціатів у системах R—КПАР, їх диспергуван-
ня через стадію утворення субстехіометричних КПАР-надлишкових асоціатів та солюбі-
лізацію в міцелах при надлишку КПАР. Агрегація стехіометричних гідрофобних асоціатів
зменшує флюоресценцію розчинів, а солюбілізація, навпаки, збільшує її.
НПАР зазвичай мають найбільші солюбілізаційні характеристики; також НПАР є ефек-
тивними модифікаторами властивостей іонних асоціатів. У роботі [14] зазначається різ-
носпрямований вплив НПАР на стійкість асоціатів залежно від їх гідрофобності. Також від-
значається, що НПАР або стабілізують колоїдно-хімічний стан системи, або запобігають
Рис. 3. Вплив ТХ-100 на інтенсивність емісії флюо-
ресценції розчинів еозину Н за відсутності (1) та в
присутності 5,0 · 10–5 моль/л (2) тетрадецилпіри-
диній хлориду. СR 1,0 · 10–5 моль/л, рН 10,0
78 ISSN 1025-6415. Dopov. Nac. akad. nauk Ukr. 2019. № 10
В.О. Кловак, Л.О. Нечпай, С.О. Лелюшок, С.А. Куліченко, О.А. Запорожець
колоїдній агрегації взагалі. В роботі розчини НПАР розглядали як організовані супра-
молекулярні середовища для забезпечення оптимальних характеристик досліджуваних асо-
ціатів R—КПАР.
Визначення впливу ТХ-100 на флюоресценцію в досліджених системах показало, що у ви-
падку індивідуальних розчинів еозину Н в діапазоні концентрацій НПАР 0—2,3 · 10–2 моль/л
має місце збільшення інтенсивності сигналу з виходом на “плато” (рис. 3, крива 1).
У випадку системи еозин—КПАР у діапазоні концентрацій НПАР 1,0 · 10–4—5 · 10–4 моль/л
відмічено різке підвищення інтенсивності сигналу з подальшим виходом на “плато” (див.
рис. 3, крива 2). З огляду на це в подальших дослідженнях водно-міцелярних систем
R—КПАР—НПАР використовували розчин ТХ-100 з концентрацією 3,4 · 10–2 моль/л.
Дослідження проводили при двох фіксованих концентраціях катіонних ПАР — 2,0 · 10–5
та 1,0 · 10–3 моль/л. Перша концентрація є близькою до умов утворення стехіометричних
асоціатів барвник : КПАР 1 : 2, друга — до значення ККМ катіонних ПАР у розчинах. От ри-
мані у присутності НПАР залежності порівнювали для таких для чистих водних розчинів.
У випадку водних розчинів при СКПАР 2,0 · 10–5 моль/л залежність I f(n) характери-
зується наявністю “плато” для n 1114, після чого інтенсивність сигналу значно зменшу-
ється і для n 1618 змінюється мало (рис. 4, а, 1). З іншого боку, при концентрації КПАР
1,0 · 10–3 моль/л спостерігається протилежний ефект — для КПАР з n 1112 інтенсивність
сигналу мінімальна, для n 1416 — максимальна (див. рис. 4, б, 1). Різний характер за-
лежностей I f(n) для стехіометричних та субстехіометричних солюбілізованих іонних асо-
ціатів пояснюється їх різною природою і, насамперед, колоїдно-хімічним станом.
Встановлено нівелювальну дію міцелярних концентрацій НПАР на флюоресцентні ха-
рактеристики асоціатів різної гідрофобності. Так, у середовищі ТХ-100 інтенсивність флю-
оресценції досліджених асоціатів R—КПАР практично однакова (див. рис. 4, 2).
Міцелярні концентрації ТХ-100 забезпечують солюбілізацію — інтенсивність флюорес-
ценції стехіометричних асоціатів підвищується для всіх КПАР незалежно від n. Для субсте-
Рис. 4. Інтенсивність емісії флюоресценції водних розчинів еозину з КПАР (1) за відсутності та в присут-
ності ТХ-100 (2) залежно від числа атомів вуглецю (n) у вуглеводневому радикалі галогенідів алкілпіри-
диніїв. СR 1,0 · 10–5 М, СКПАР 2,0 · 10–5 моль/л (а), СКПАР 1,0 · 10–3 моль/л (б), СТХ-100 3,4 · 10–2 моль/л,
рН 10,0
79ISSN 1025-6415. Допов. Нац. акад. наук Укр. 2019. № 10
Флюоресцентні характеристики асоціатів еозину Н з катіонними поверхнево-активними речовинами...
хіометричних асоціатів інтенсивність сигналу збільшується в присутності НПАР для КПАР
з n 1113. Виявлений нівелювальний вплив, з одного боку, знижує вибірковість визначен-
ня катіонів певної гідрофобності (підсилюється вплив інших катіонів). З іншого боку, яви-
ще розширює коло визначуваних катіонних органічних речовин флюоресцентним методом.
Зазвичай у чистих водних розчинах асоціація реагентів з протиіонами ПАР дає можливість
реалізувати методики визначення лише найбільш гідрофобних катіонних сполук з n 1416.
НПАР-модифіковані асоціати R—КПАР розширюють можливості створення методик ви-
значення коротколанцюгових КПАР та інших класичних солей четвертинних амонійних
основ. Додатковою перевагою таких систем є спрощення побудови градуювальних залеж-
ностей і вирішення проблеми вибору стандартної ПАР.
Отже, на підставі одержаних даних доходимо висновку про різний характер впливу гід-
рофобності КПАР на інтенсивність флюоресценції стехіометричних та субстехіометричних
солюбілізованих асоціатів еозин—КПАР, що пояснюється їх різною природою. Встановлено
нівелювальний вплив дії НПАР на флюоресцентні властивості асоціатів, що забезпечує
можливість раціонального використання супрамолекулярних середовищ для проведення
флюорометричного визначення катіонів з різною гідрофобністю.
ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
1. Chinen A.B., Guan C.M., Ferrer J.R., Barnaby S.N., Merkel T.J., Mirkin C.A. Nanoparticle probes for the
detection of cancer biomarkers, cells, and tissues by fluorescence. Chem. Rev. 2015. 115, № 19. P. 10530—
10574. https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.5b00321
2. Смирнова Т.Д., Паращенко И.И., Желобицкая Е.А. Возможности стационарной и разрешенной во вре-
мени сенсибилизированной флуоресценции при определении некоторых тетрациклинов в мицелляр-
ных средах. Изв. Сарат. ун-та. Нов. сер. Сер. Химия. Биология. Экология. 2015. 15, № 2. С. 13—19.
3. Саввин С.Б., Чернова Р.К., Штыков С.Н. Поверхностно-активные вещества. Москва: Наука, 1991.
251 с. (Аналитические реагенты).
4. Piñeiro L., Novo M., Al-Soufi W. Fluorescence emission of pyrene in surfactant solutions. Adv. Colloid
Interface Sci. 2015. 215. Р. 1—12. https://doi.org/10.1016/j.cis.2014.10.010
5. Bkhaitan M.M., Mirza A.Z. Spectrophotometric method for determination of meclizine in pure and dosage
form via ion pair complex formation using eosin Y. Curr. Pharm. Anal. 2018. 14. P. 95—100. https://doi.org/
10.2174/1573412912666161024145837
6. Kangas M.J., Ernest A., Lukowicz R., Mora A.V., Quossi A., Perez M., Kyes N., Holmes A.E. The identification
of seven chemical warfare mimics using a colorimetric array. Sensors. 2018. 18, № 12. P. 4291—4298. https://
doi.org/10.3390/s18124291
7. Sun C.-K., Kao C.-T., Wei M.-L., Chia S.-H., Kärtner F.X., Ivanov A., Liao Y.-H. Slide-free imaging of
hematoxylin-eosin stained whole-mount tissues using combined third-harmonic generation and three-photon
fluorescence microscopy. J. biophotonics. 2019. 12, № 5. P. 1—15. https://doi.org/10.1002/jbio.201800341
8. Hao X., Lei L.J., Li N.B., Luo H.Q. An electrochemical sensor for sodium dodecylsulfate detection based on
anion exchange using eosin Y/polyethyleneimine modified electrode. Anal. Chim. Acta. 2014. 852. P. 63—68.
https://doi.org/10.1016/j.aca.2014.09.012
9. Михалева Н.М., Кулапина Е.Г., Михалева О.В. Определение катионных поверхностно-активных ве-
ществ в лекарственных препаратах. Хим.-фармацев. журн. 2008. 42, № 4. С. 50—52.
10. Шевченко Г., Куліченко С. Вплив НПАР-стабілізованих емульсій на утворення та стійкість асоціатів
бромфенолового синього з катіонами ПАР. Вісн. Київ. ун-ту. Хімія. 2010. № 48. С. 13—15.
11. Кленин В.И., Щеполев С.Ю., Лаврушин В.И. Характеристические функции светорассеяния дис перс-
ных систем. Саратов: Изд-во Саратов. ун-та, 1977. 176 с.
80 ISSN 1025-6415. Dopov. Nac. akad. nauk Ukr. 2019. № 10
В.О. Кловак, Л.О. Нечпай, С.О. Лелюшок, С.А. Куліченко, О.А. Запорожець
12. Amat-Guerri F., Lopez-Gonzalez M.M.C., Sastre R., Martinez-Utrilla R. Spectrophotometric determination
of ionization and isomerization constants of Rose Bengal, eosin Y and some derivatives. Dyes Pigm. 1990. 13,
№ 3. P. 219—232. https://doi.org/10.1016/0143-7208(90)80021-G
13. Patra D., Barakat C. Unique role of ionic liquid [bmin][BF4] during curcumin-surfactant association and
micellization of cationic, anionic and non-ionic surfactant solutions. Spectrochim. Acta. A. Mol. Biomol.
Spectrosc. 2011. 79. P. 1823—1828. https://doi.org/10.1016/j.saa.2011.05.064
14. Мчедлов-Петросян Н.О., Лебедь А.В., Лебедь В.И. Коллоидные поверхностно-активные вещества :
Учебно-методическое пособие. Харьков: ХНУ им. В.Н. Каразина, 2009. 72 с.
Надійшло до редакції 27.06.2019
REFERENCES
1. Chinen, A. B., Guan, C. M., Ferrer, J. R., Barnaby, S. N., Merkel, T. J. & Mirkin, C. A. (2015). Nanoparticle
probes for the detection of cancer biomarkers, cells, and tissues by fluorescence. Chem. Rev., 115, No.19,
pp. 10530-10574. https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.5b00321
2. Smyrnova, T. D., Parashchenko, Y. Y. & Zhelobytskaia, E. A. (2015). Possible stationary and time-resolved
sensitized fluorescencein defining some of tetracycline micellar media. Izv. Sarat. un-ta. Nov. ser. Ser. Khymiya.
Byologiya. Ekologiya, 15, No. 2, pp. 13-19 (in Russian).
3. Savvyn, S. B., Chernova, R. K. & Shtykov, S. N. (1991). Surface active substances. Moscow: Nauka (in
Russian).
4. Piñeiro, L., Novo, M. & Al-Soufi, W. (2015). Fluorescence emission of pyrene in surfactant solutions. Adv.
Colloid Interface Sci., 215, pp. 1-12. https://doi.org/10.1016/j.cis.2014.10.010
5. Bkhaitan, M. M. & Mirza, A. Z. (2018). Spectrophotometric method for determination of meclizine in pure
and dosage form via ion pair complex formation using eosin Y. Curr. Pharm. Anal., 14, pp. 95-100. https://doi.
org/10.2174/1573412912666161024145837
6. Kangas, M. J., Ernest, A., Lukowicz, R., Mora, A. V., Quossi, A., Perez, M., Kyes, N. & Holmes, A. E. (2018).
The identification of seven chemical warfare mimics using a colorimetric array. Sensors, 18, No. 12, pp. 4291-
4298. https://doi.org/10.3390/s18124291
7. Sun, C.-K., Kao, C.-T., Wei, M.-L., Chia, S.-H., Kärtner, F. X., Ivanov, A. & Liao, Y.-H. (2019). Slide-free
imaging of hematoxylin-eosin stained whole-mount tissues using combined third-harmonic generation
and three-photon fluorescence microscopy. J. Biophotonics, 12, No. 5, pp. 1-15. https://doi.org/10.1002/
jbio.201800341
8. Hao, X., Lei, L. J., Li, N. B. & Luo, H. Q. (2014). An electrochemical sensor for sodium dodecylsulfate detec-
tion based on anion exchange using eosin Y/polyethyleneimine modified electrode. Anal. Chim. Acta, 852,
pp. 63-68. https://doi.org/10.1016/j.aca.2014.09.012
9. Mykhaleva, N. M., Kulagina, E. G. & Mykhaleva, O. V. (2008). Determining cationic surfactants in drugs.
Himiko-farmatsevt. zhurn., 42, No. 4, pp. 50-52 (in Russian).
10. Shevchenko, H. & Kulichenko, S. (2010). The influence of emulsions stabilized by non-ionic surfactants onto
the formation and stability of associates of bromophenol blue with cationic surfactants. Visn. Kyiv. un-tu.
Khimiia, No. 48, pp. 13-15 (in Ukrainian).
11. Klenyn, V. Y., Shchepolev, S. Iu. & Lavrushyn, V. Y. (1977). Characteristic functions of light scattering of
dispersed systems. Saratov: Izd-vo Saratov. un-ta (in Russian).
12. Amat-Guerri, F., Lopez-Gonzalez, M. M. C., Sastre, R. & Martinez-Utrilla, R. (1990). Spectrophotometric
determination of ionization and isomerization constants of Rose Bengal, eosin Y and some derivatives. Dyes
Pigm., 13, Iss. 3, pp. 219-232. https://doi.org/10.1016/0143-7208(90)80021-G
13. Patra, D. & Barakat, C. (2011). Unique role of ionic liquid [bmin][BF4] during curcumin-surfactant
association and micellization of cationic, anionic and non-ionic surfactant solutions. Spectrochim. Acta. A.
Mol. Biomol. Spectrosc., 79, pp. 1823-1828. https://doi.org/10.1016/j.saa.2011.05.064
14. Mchedlov-Petrosian, N. O., Lebed, A. V., &Lebed, V. Y. (2009). Colloidal surfactants. Kharkiv: V. N. Karazin
Kharkiv National University (in Russian).
Received 27.06.2019
81ISSN 1025-6415. Допов. Нац. акад. наук Укр. 2019. № 10
Флюоресцентні характеристики асоціатів еозину Н з катіонними поверхнево-активними речовинами...
В.О. Кловак, Л.А. Нечпай, С.А. Лелюшок, С.А. Куличенко, О.А. Запорожец
Киевский национальный университет им. Тараса Шевченко
E-mail: vikaklovak@ukr.net
ФЛУОРЕСЦЕНТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ АССОЦИАТОВ ЭОЗИНА Н
С КАТИОННЫМИ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫМИ ВЕЩЕСТВАМИ
В ВОДНО-МИЦЕЛЛЯРНЫХ СИСТЕМАХ TRITON X 100
Исследовано влияние катионных, неионных поверхностно-активных веществ (ПАВ) и их смесей на флю-
оресцентные характеристики растворов эозина Н. Зависимости интенсивности флюоресценции раство-
ров эозина Н от концентрации катионных ПАВ (КПАВ) (n 1416) характеризуются наличием миниму-
мов в области образования стехиометрических ассоциатов эозин : КПАВ 1 : 2 с последующим выходом
на “плато” при увеличении концентрации КПАВ. Введение к растворам эозина Н короткоцепочечных
КПАВ приводит к появлению максимумов молекулярной эмиссии в области образования стехиометриче-
ских ассоциатов. Характер влияния длины углеводородного радикала на интенсивность флюоресценции
красителя свидетельствует об образовании и агрегации стехиометрических ассоциатов эозина Н с КПАВ,
их диспергировании через стадию образования субстехиометрических КПАВ-избыточных ассоциатов и
солюбилизацию в мицеллах при избытке КПАВ. Разница характера ассоциатов эозина Н с гидрофобными
и умеренно гидрофобными КПАВ нивелируется в присутствии неионного ПАВ Triton Х-100, что обеспе-
чивает возможность определения органических катионов различной гидрофобности.
Ключевые слова: флюоресценция, эозин Н, поверхностно-активные вещества, цетилпиридиний хлорида,
Triton Х-100.
V.O. Klovak, L.O. Nechpai, S.A. Lelyushok, S.A. Kulichenko, O.A. Zaporozhets
Taras Shevchenko National University of Kyiv
E-mail: vikaklovak@ukr.net
FLUORESCENCE CHARACTERISTICS OF ASSOCIATES OF EOSIN Y WITH CATIONIC
SURFACTANTS IN WATER-MICELLAR SYSTEMS OF TRITON X-100
The influence of cationic, nonionic surfactants and their mixtures on the fluorescence characteristics of eosin Y
has been studied. The studies have been carried out at pH 10, under conditions of the existence of a dye in the
form of a dianion. The dependences of the fluorescence intensity of eosin Y on the concentration of cationic sur-
factants (n 1416) have been characterized by the presence of minima in the area of the formation of stoichio-
metric associates eosin : cationic surfactant 1 : 2. With a further increase in the concentration of cationic sur-
factants, the intensity has reached the “plateau”. In contrast, the molecular emission maximum in the area of the
formation of stoichiometric associatives has been reached with the addition of short-chain cationic surfactants to
the dye solution. The difference in the nature of concentration dependences is explained by the different nature
of the formed associates. The study of the effect of the hydrocarbon radical length on the intensity of the fluo-
rescence of the dye has been carried out at two concentrations of cationic surfactants: under condition of the
formation of stoichiometric associates of the dye with cationic surfactant and in the region of the micellar con-
centrations of cationic surfactants. The nature of the dependences of the fluorescence intensity of eosin Y on the
concentration of cationic surfactants enables one to register the processes of formation and aggregation of stoi-
chiometric associates of eosin Y with cationic surfactants, their dispersion through the stage of formation of
substoichiometric associates and solubilization in micelles with an excess of cationic surfactants. The decrease of
the fluorescence intensity of solutions of aggregated hydrophobic associates and, conversely, the increase of
the fluorescence intensity of solubilized forms have been established. The difference in the nature of the associ-
ates of eosin Y with hydrophobic and moderately hydrophobic cationic surfactants has been leveled in the pres-
ence of a nonionic surfactant Triton X-100. The intensity of the fluorescence of eosin Y, depending on the number
of carbon atoms in the hydrocarbon radical of halide alkyl pyridinium in the presence of a nonionic surfactant,
has been closed in value. Namely, the leveling effect of the nonionic surfactant on the fluorescence characteristics
of the associates of eosin Y with cationic surfactants, which provides the ability to identify organic cations of
different hydrophobicities, has been observed.
Keywords: fluorescence, eosin, surfactants, cetylpyridinium chloride, Triton X-100.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-162464 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1025-6415 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-12-07T18:01:20Z |
| publishDate | 2019 |
| publisher | Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Кловак, В.О. Нечпай, Л.О. Лелюшок, С.О. Куліченко, С.А. Запорожець, О.А. 2020-01-09T11:21:02Z 2020-01-09T11:21:02Z 2019 Флюоресцентні характеристики асоціатів еозину Н з катіонними поверхнево-активними речовинами у водно-міцелярних системах Triton X-100 / В.О. Кловак, Л.О. Нечпай, С.О. Лелюшок, С.А. Куліченко, О.А. Запорожець // Доповіді Національної академії наук України. — 2019. — № 10. — С. 74-81. — Бібліогр.: 14 назв. — укр. 1025-6415 DOI: doi.org/10.15407/dopovidi2019.10.074 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/162464 543.426 Досліджено вплив катіонних, неіонних поверхнево-активних речовин (ПАР) та їх сумішей на флюоресцентні характеристики розчинів еозину Н. Залежності інтенсивності флюоресценції розчинів еозину Н від
 концентрації катіонних ПАР (КПАР) (n = 14÷16) характеризуються наявністю мінімумів на ділянці утворення стехіометричних асоціатів еозин : КПАР = 1 : 2 з подальшим виходом на “плато” зі збільшенням
 концентрації КПАР. Введення до розчинів еозину Н коротколанцюгових КПАР зумовлює появу максимумів
 молекулярної емісії на ділянці утворення стехіометричних асоціатів. Характер впливу довжини вуглеводневого радикала на інтенсивність флюоресценції барвника вказує на утворення та агрегацію стехіометричних асоціатів еозину Н з КПАР, їх диспергування через стадію утворення субстехіометрич них КПАР-надлишкових асоціатів та солюбілізацію в міцелах при надлишку КПАР. Різниця характеру асоціатів
 еозину Н з гідрофобними та помірно гідрофобними КПАР нівелюється в присутності неіонної ПАР Triton
 Х-100, що забезпечує можливість визначення органічних катіонів різної гідрофобності. Исследовано влияние катионных, неионных поверхностно-активных веществ (ПАВ) и их смесей на флюоресцентные характеристики растворов эозина Н. Зависимости интенсивности флюоресценции растворов эозина Н от концентрации катионных ПАВ (КПАВ) (n = 14÷16) характеризуются наличием минимумов в области образования стехиометрических ассоциатов эозин : КПАВ = 1 : 2 с последующим выходом
 на “плато” при увеличении концентрации КПАВ. Введение к растворам эозина Н короткоцепочечных
 КПАВ приводит к появлению максимумов молекулярной эмиссии в области образования стехиометрических ассоциатов. Характер влияния длины углеводородного радикала на интенсивность флюоресценции
 красителя свидетельствует об образовании и агрегации стехиометрических ассоциатов эозина Н с КПАВ,
 их диспергировании через стадию образования субстехиометрических КПАВ-избыточных ассоциатов и
 солюбилизацию в мицеллах при избытке КПАВ. Разница характера ассоциатов эозина Н с гидрофобными
 и умеренно гидрофобными КПАВ нивелируется в присутствии неионного ПАВ Triton Х-100, что обеспечивает возможность определения органических катионов различной гидрофобности. The influence of cationic, nonionic surfactants and their mixtures on the fluorescence characteristics of eosin Y
 has been studied. The studies have been carried out at pH 10, under conditions of the existence of a dye in the
 form of a dianion. The dependences of the fluorescence intensity of eosin Y on the concentration of cationic surfactants
 (n = 14÷16) have been characterized by the presence of minima in the area of the formation of stoichiometric
 associates eosin : cationic surfactant = 1 : 2. With a further increase in the concentration of cationic surfactants,
 the intensity has reached the “plateau”. In contrast, the molecular emission maximum in the area of the
 formation of stoichiometric associatives has been reached with the addition of short-chain cationic surfactants to
 the dye solution. The difference in the nature of concentration dependences is explained by the different nature
 of the formed associates. The study of the effect of the hydrocarbon radical length on the intensity of the fluorescence
 of the dye has been carried out at two concentrations of cationic surfactants: under condition of the
 formation of stoichiometric associates of the dye with cationic surfactant and in the region of the micellar concentrations
 of cationic surfactants. The nature of the dependences of the fluorescence intensity of eosin Y on the
 concentration of cationic surfactants enables one to register the processes of formation and aggregation of stoichiometric
 associates of eosin Y with cationic surfactants, their dispersion through the stage of formation of
 substoichiometric associates and solubilization in micelles with an excess of cationic surfactants. The decrease of
 the fluorescence intensity of solutions of aggregated hydrophobic associates and, conversely, the increase of
 the fluorescence intensity of solubilized forms have been established. The difference in the nature of the associates
 of eosin Y with hydrophobic and moderately hydrophobic cationic surfactants has been leveled in the presence
 of a nonionic surfactant Triton X-100. The intensity of the fluorescence of eosin Y, depending on the number
 of carbon atoms in the hydrocarbon radical of halide alkyl pyridinium in the presence of a nonionic surfactant,
 has been closed in value. Namely, the leveling effect of the nonionic surfactant on the fluorescence characteristics
 of the associates of eosin Y with cationic surfactants, which provides the ability to identify organic cations of
 different hydrophobicities, has been observed. uk Видавничий дім "Академперіодика" НАН України Доповіді НАН України Хімія Флюоресцентні характеристики асоціатів еозину Н з катіонними поверхнево-активними речовинами у водно-міцелярних системах Triton X-100 Флуоресцентные характеристики ассоциатов эозина н с катионными поверхностно-активными веществами в водно-мицеллярных системах Triton X-100 Fluorescence characteristics of associates of eosin Y with cationic surfactants in water-micellar systems of Triton X-100 Article published earlier |
| spellingShingle | Флюоресцентні характеристики асоціатів еозину Н з катіонними поверхнево-активними речовинами у водно-міцелярних системах Triton X-100 Кловак, В.О. Нечпай, Л.О. Лелюшок, С.О. Куліченко, С.А. Запорожець, О.А. Хімія |
| title | Флюоресцентні характеристики асоціатів еозину Н з катіонними поверхнево-активними речовинами у водно-міцелярних системах Triton X-100 |
| title_alt | Флуоресцентные характеристики ассоциатов эозина н с катионными поверхностно-активными веществами в водно-мицеллярных системах Triton X-100 Fluorescence characteristics of associates of eosin Y with cationic surfactants in water-micellar systems of Triton X-100 |
| title_full | Флюоресцентні характеристики асоціатів еозину Н з катіонними поверхнево-активними речовинами у водно-міцелярних системах Triton X-100 |
| title_fullStr | Флюоресцентні характеристики асоціатів еозину Н з катіонними поверхнево-активними речовинами у водно-міцелярних системах Triton X-100 |
| title_full_unstemmed | Флюоресцентні характеристики асоціатів еозину Н з катіонними поверхнево-активними речовинами у водно-міцелярних системах Triton X-100 |
| title_short | Флюоресцентні характеристики асоціатів еозину Н з катіонними поверхнево-активними речовинами у водно-міцелярних системах Triton X-100 |
| title_sort | флюоресцентні характеристики асоціатів еозину н з катіонними поверхнево-активними речовинами у водно-міцелярних системах triton x-100 |
| topic | Хімія |
| topic_facet | Хімія |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/162464 |
| work_keys_str_mv | AT klovakvo flûorescentníharakteristikiasocíatíveozinunzkatíonnimipoverhnevoaktivnimirečovinamiuvodnomícelârnihsistemahtritonx100 AT nečpailo flûorescentníharakteristikiasocíatíveozinunzkatíonnimipoverhnevoaktivnimirečovinamiuvodnomícelârnihsistemahtritonx100 AT lelûšokso flûorescentníharakteristikiasocíatíveozinunzkatíonnimipoverhnevoaktivnimirečovinamiuvodnomícelârnihsistemahtritonx100 AT kulíčenkosa flûorescentníharakteristikiasocíatíveozinunzkatíonnimipoverhnevoaktivnimirečovinamiuvodnomícelârnihsistemahtritonx100 AT zaporožecʹoa flûorescentníharakteristikiasocíatíveozinunzkatíonnimipoverhnevoaktivnimirečovinamiuvodnomícelârnihsistemahtritonx100 AT klovakvo fluorescentnyeharakteristikiassociatovéozinanskationnymipoverhnostnoaktivnymiveŝestvamivvodnomicellârnyhsistemahtritonx100 AT nečpailo fluorescentnyeharakteristikiassociatovéozinanskationnymipoverhnostnoaktivnymiveŝestvamivvodnomicellârnyhsistemahtritonx100 AT lelûšokso fluorescentnyeharakteristikiassociatovéozinanskationnymipoverhnostnoaktivnymiveŝestvamivvodnomicellârnyhsistemahtritonx100 AT kulíčenkosa fluorescentnyeharakteristikiassociatovéozinanskationnymipoverhnostnoaktivnymiveŝestvamivvodnomicellârnyhsistemahtritonx100 AT zaporožecʹoa fluorescentnyeharakteristikiassociatovéozinanskationnymipoverhnostnoaktivnymiveŝestvamivvodnomicellârnyhsistemahtritonx100 AT klovakvo fluorescencecharacteristicsofassociatesofeosinywithcationicsurfactantsinwatermicellarsystemsoftritonx100 AT nečpailo fluorescencecharacteristicsofassociatesofeosinywithcationicsurfactantsinwatermicellarsystemsoftritonx100 AT lelûšokso fluorescencecharacteristicsofassociatesofeosinywithcationicsurfactantsinwatermicellarsystemsoftritonx100 AT kulíčenkosa fluorescencecharacteristicsofassociatesofeosinywithcationicsurfactantsinwatermicellarsystemsoftritonx100 AT zaporožecʹoa fluorescencecharacteristicsofassociatesofeosinywithcationicsurfactantsinwatermicellarsystemsoftritonx100 |