Новости химической науки > Загрязненная вода просто изменит цвет

Правильный подбор строения молекулы, меняющей цвет, и ее синтез позволил исследователям разработать простой и потенциально недорогой метод обнаружения Escherichia coli в питьевой воде, который может найти применение в развивающихся странах.

Исследователи из группы Энтони Дэвиса (Anthony P. Davis) из Университета Бристоля разработали новый метод проверки качества питьевой воды, модифицировав существующие тесты, в которых в качестве индикаторов применяются глюкурониды (glucuronides).

Фермент β-глюкоронидаза, который весьма характерен для бактерий E. coli, но при этом не вырабатывается другими типами бактерий, способствует гидролизу глюкуронидов, протекающему с образованием глюкуроновой кислоты и молекулы красителя. При высвобождении красители либо способствуют изменению цвета раствора, либо способствуют появлению флуоресценции, по которым можно судить о присутствии E. Coli. К сожалению, коммерчески доступные глюкурониды отличаются большой стоимостью, или же для того, чтобы получить сигнал, необходимо дополнительное оборудование.

Небольшое количество резоруфин-β-D-глюкоронида позволяет определить наличие в воде Escherichia coli просто по изменению окраски. Раствор индикатора отличается оранжевой окраской в отсутствии E. coli (слева) и розовеет в присутствии патогенной бактериальной флоры (справа). (Рисунок из Environ. Sci. Technol. 2014, DOI: 10.1021/es502319n)

Чтобы понизить стоимость определения патогенной кишечной палочки в воде исследователи из группы Дэвиса решили подобрать глюкуронид, фрагментом которого является краситель, дающий особо интенсивное изменение окраски в результате ферментативного гидролиза – такой подход бы позволил понизить количество применяющегося индикатора и, в конечном итоге, сэкономить. Выбор исследователей пал на резоруфин-β-D-глюкоронид [resorufin-β-D-glucuronide (REG)], который ранее применялся для гистохимических анализов. Сам по себе резоруфин-β-D-глюкоронид оранжевый, но при гидролизе он высвобождает розовый при физиологических значениях рН краситель резоруфин

Для испытания системы исследователи растворили всего 0.1 мг резоруфин-β-D-глюкоронида в 100 мл испытуемого раствора и наблюдали четкий переход из оранжевой окраски в красную после 20 часов инкубирования. Новый индикатор позволяет обнаружить всего 10 бактерий E. Coli в образце.

Помимо понижения концентрации индикатора исследователи из группы Дэвиса добились понижения стоимости определения Escherichia coli, оптимизировав метод синтеза резоруфин-β-D-глюкоронида в сторону уменьшения количества затрат.

Источник: Environ. Sci. Technol. 2014, DOI: 10.1021/es502319n

метки статьи: #аналитическая химия, #бытовая химия, #медицинская химия, #органическая химия