IMPROVEMENTS OF LABORATORY METHODS FOR DETERMINING THE MICROBIAL COUNT USING CHEMILUMINESCENT REACTIONS IN ORGANIZED MOLECULAR SYSTEMS
| Autor: | Yankova, T. V., Melnikov, P. V., Alexandrovskaya, A. Yu., Zaytsev, N. K. |
|---|---|
| Přispěvatelé: | Alexey Vladimirovich Safonov, Ph.D., к.х.н. Сафонов Алексей Владимирович |
| Jazyk: | ruština |
| Rok vydání: | 2020 |
| Zdroj: | Analitika i kontrol` (Analytics and control); Том 24, № 1 (2020); P. 40-47 Аналитика и контроль; Том 24, № 1 (2020); P. 40-47 |
| ISSN: | 2073-1442 2073-1450 |
| Popis: | The chemiluminescent method for the determination of microorganisms based on the determination of adenosine triphosphate (ATP), which is contained in bacterial cells, generally consists of three stages - sample preparation eliminating the interfering effect of the sample matrix, analytical reaction and processing of the received signal. Current work is aimed at improving the second stage of the analysis - the optimization of the conditions for chemiluminescent reactions. ATP contained in bacteria initiates chemiluminescence of luminol, the intensity of which is directly proportional to the concentration of ATP. We have optimized the conditions for this chemiluminescent reaction to determine the total viable count (TVC) in aqueous media. Two chemiluminescent reagents were compared for this purpose: luminol and its hydrophobic analog N-octiluminol, which is capable of forming micelles. The introduction of N-octilluminol-based chemiluminescent system made it possible to increase the sensitivity of the method by a factor of 5.5 due to the microconcentration of the analyte in the nucleus of its own micelles. We have determined and discussed the effect of nonionic surfactants on the chemiluminescent method for determining the bacteria. It was found that the addition of nonionic surfactants degrades the analytical signal by reducing the local concentration of ATP in micelles. The accuracy, correctness, repeatability and intralaboratory precision were determined for the analytical systems based on the oxidation of luminol and N-octyluminol. The use of the developed chemiluminescent system allowed us to significantly improve the method for the determination of TVC with the transition from the qualitative determination of microorganisms to the quantitative measurement in the range of 4×105 to 1×107 CFU/ml. At the same time, the error was reduced from 80% down to 26%.Key words: chemiluminescence, micellar systems, luminol, luminol analogue, total viable count, surfactantsDOI: http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2020.24.1.001 T.V. Yankova, P.V. Melnikov, A.Yu. Alexandrovskaya, N.K. Zaytsev MIREA – Russian Technological University,InstituteofFineChemical Technology86Vernadsky Avenue,Moscow, 119571,Russian Federation Хемилюминесцентный метод определения микроорганизмов, основанный на определении аденозинтрифосфата (АТФ), который содержится в клетках бактерий, в целом состоит из трех стадий: пробоподготовки, устраняющей мешающее влияние матрицы образца, аналитической реакции и обработки полученного сигнала. Данная работа направлена на совершенствование второго этапа анализа – оптимизацию условий проведения хемилюминесцентной реакции. АТФ инициирует хемилюминесценцию люминола, интенсивность которой прямо пропорциональна концентрации АТФ. Нами были оптимизированы условия проведения данной хемилюминесцентной реакции для определения общего микробного числа (ОМЧ) в водных средах. Для этого проведено сравнение двух хемилюминесцентных реагентов: люминола и его гидрофобного аналога N-октиллюминола, который способен образовывать мицеллы. Переход к хемилюминесцентной системе на основе N-октиллюминола позволил увеличить чувствительность метода в 5.5 раз за счет микроконцентрирования аналита в ядре собственных мицелл. Нами было определено и обсуждено влияние неионогенных поверхностно-активных веществ на хемилюминесцентный способ определения бактерий. При этом выявлено, что добавление неионогенных поверхностно-активных веществ ухудшает аналитический сигнал за счет уменьшения локальной концентрации АТФ в мицеллах. Для аналитических систем, основанных на окислении люминола и N-октиллюминола, определены показатели точности, правильности, повторяемости и внутрилабораторной прецизионности. Применение разработанной хемилюминесцентной системы позволило существенно улучшить методику определения ОМЧ с переходом от качественного определения микроорганизмов к количественному измерению в диапазоне от 4×105 до 1×107 КОЕ/мл. При этом погрешность определения была снижена с 80 до 26 %.Ключевые слова: хемилюминесценция, мицеллярные системы, люминол, аналог люминола, общее микробное число, поверхностно-активные веществаDOI: http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2020.24.1.001 |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
|