СПЕКТРОФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ КАТАЛИЗАТОРОВ С ПРИМЕНЕНИЕМ ХЕМОМЕТРИЧЕСКОГО АЛГОРИТМА PLS

Introduction. Many transition metals that make up catalysts are capable of forming colored complexes, and spectrophotometry could be a convenient and inexpensive method to estimate their content. However, such techniques are not widely applied in the analysis of catalysts because of the strong overlapping spectra. Multi wave analysis in combination with the chemometric treatment of the spectra can extend the capabilities of the spectrophotometry. The purpose of the experiment reported here was to show the possibility of applying spectrophotometry in combination with the partial least-squares method (PLS) to determine metals in catalysts by reactions of complex formations. It was proposed to use a non-selective reagent 4 (2 pyridylazo) resorcinol (PAR). Experimental Procedures. Catalysts and dry model mixtures containing one or more metals were decomposed by acids. Spectra of the resulting solutions and spectra of the solutions after adding the above mentioned PAR reagent were recorded. The resulting solutions were also analyzed using the reference method of atomic emission spectroscopy (AES). Results. The possibility to separately determine from 1 to 4 metals by spectrophotometry both on their own absorption in the UV region and using PAR reagent was shown. In the case of determination of several metals the partial least-squares method (PLS) was utilized for processing the spectral information. To construct the PLS-calibration for the first time, the absorption spectra of the real samples of catalysts in combination with data obtained by atomic emission spectroscopy method (AES) was used. This approach allowed considering the influence of the matrix and quantifying metals in catalysts with errors of 1−5%, and with the relative standard deviation of 0.01 to 0.06, which is comparable in accuracy to the AES method.Key words: spectrophotometric analysis, the partial least-squares method, catalysts.(Russian)DOI: http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2015.19.4.004 T.Iu. Zheleznova1, I.V. Vlasova1, A.V. Shilova2 Omsk State University named after F.M. Dostoevskii(OmSU), Omsk, Russian FederationInstitute of  Hydrocarbon Processing, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences (IHcP, SB RAS), Omsk, Russian FederationВведение.  Многие переходные металлы, входящие в состав катализаторов, способны образовывать окрашенные комплексы, и спектрофотометрия могла бы стать удобным и недорогим методом оценки их содержания. Но из-за сильного перекрывания спектров  такие методики практически не применяют в анализе катализаторов. Расширить возможности спектрофотометрии можно за счет перехода к многоволновому варианту анализа в сочетании с хемометрической обработкой спектров. Цель работы − показать  возможность применения спектрофотометрии в сочетании с методом проекции на латентные структуры (PLS) для определения металлов  в нанесенных катализаторах по реакциям комплексообразования с неселективным реагентом 4-(2 пиридилазо)резорцином (ПАР). Объекты анализа −  Pd-Ga катализаторы на основе оксида алюминия и  сибунита, а также модельная сухая смесь состава PdO−Re2O7/ZrO2−Al2O3−Na2SO4. Эксперимент. Катализаторы и сухие модельные смеси, содержащие один или несколько металлов, разлагали в кислотах; полученные растворы анализировали методом атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой (АЭС-ИСП), а также спектрофотометрическим методом до и после прибавления к ним реагента ПАР.  Результаты. Показана возможность раздельного спектрофотометрического определения 1-4 металлов, как по собственному поглощению, так и с использованием ПАР. В случае определения нескольких металлов обработку спектральной информации вели методом PLS. PLS-градуировка построена по спектрам поглощения растворов реальных проб катализаторов с использованием данных о содержании компонентов, полученных методом АЭС-ИСП. Такой подход позволил учесть влияние матрицы и определять в катализаторах металлы с погрешностями 1-5 % отн. и относительным стандартным отклонением от 0.01 до 0.06,  что сопоставимо по точности с методом АЭС-ИСП.Ключевые слова: спектрофотометрический анализ, метод проекции на  латентные структуры, катализаторы.DOI: http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2015.19.4.00

Analysis of catalysts by spectrophotometry with partial least-squares method

Введение. Многие переходные металлы, входящие в состав катализаторов, способны образовывать окрашенные комплексы, и спектрофотометрия могла бы стать удобным и недорогим методом оценки их содержания. Но из-за сильного перекрывания спектров такие методики практически не применяют в анализе катализаторов. Расширить возможности спектрофотометрии можно за счет перехода к многоволновому варианту анализа в сочетании с хемометрической обработкой спектров. Цель работы - показать возможность применения спектрофотометрии в сочетании с методом проекции на латентные структуры (PLS) для определения металлов в нанесенных катализаторах по реакциям комплексообразования с неселективным реагентом 4-(2 пиридилазо)резорцином (ПАР). Объекты анализа - Pd-Ga катализаторы на основе оксида алюминия и сибунита, а также модельная сухая смесь состава PdO-Re₂O₇/ZrO₂-Al₂O₃-Na₂SO₄. Эксперимент. Катализаторы и сухие модельные смеси, содержащие один или несколько металлов, разлагали в кислотах; полученные растворы анализировали методом атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой (АЭС-ИСП), а также спектрофотометрическим методом до и после прибавления к ним реагента ПАР. Результаты. Показана возможность раздельного спектрофотометрического определения 1-4 металлов, как по собственному поглощению, так и с использованием ПАР. В случае определения нескольких металлов обработку спектральной информации вели методом PLS. PLS-градуировка построена по спектрам поглощения растворов реальных проб катализаторов с использованием данных о содержании компонентов, полученных методом АЭС-ИСП. Такой подход позволил учесть влияние матрицы и определять в катализаторах металлы с погрешностями 1-5 % отн. и относительным стандартным отклонением от 0.01 до 0.06, что сопоставимо по точности с методом АЭС-ИСП.Introduction. Many transition metals that make up catalysts are capable of forming colored complexes, and spectrophotometry could be a convenient and inexpensive method to estimate their content. However, such techniques are not widely applied in the analysis of catalysts because of the strong overlapping spectra. Multi wave analysis in combination with the chemometric treatment of the spectra can extend the capabilities of the spectrophotometry. The purpose of the experiment reported here was to show the possibility of applying spectrophotometry in combination with the partial least-squares method (PLS) to determine metals in catalysts by reactions of complex formations. It was proposed to use a non-selective reagent 4 (2 pyridylazo) resorcinol (PAR). Experimental Procedures. Catalysts and dry model mixtures containing one or more metals were decomposed by acids. Spectra of the resulting solutions and spectra of the solutions after adding the above mentioned PAR reagent were recorded. The resulting solutions were also analyzed using the reference method of atomic emission spectroscopy (AES). Results. The possibility to separately determine from 1 to 4 metals by spectrophotometry both on their own absorption in the UV region and using PAR reagent was shown. In the case of determination of several metals the partial least-squares method (PLS) was utilized for processing the spectral information. To construct the PLS-calibration for the first time, the absorption spectra of the real samples of catalysts in combination with data obtained by atomic emission spectroscopy method (AES) was used. This approach allowed considering the influence of the matrix and quantifying metals in catalysts with errors of 1-5%, and with the relative standard deviation of 0.01 to 0.06, which is comparable in accuracy to the AES method

Isostatic Hot Pressed W–Cu Composites with Nanosized Grain Boundaries: Microstructure, Structure and Radiation Shielding Efficiency against Gamma Rays

Abstract: The W–Cu composites with nanosized grain boundaries and high effective density were fabricated using a new fast isostatic hot pressing method. A significantly faster method was proposed for the formation of W–Cu composites in comparison to the traditional ones. The influence of both the high temperature and pressure conditions on the microstructure, structure, chemical composition, and density values were observed. It has been shown that W–Cu samples have a polycrystalline well-packed microstructure. The copper performs the function of a matrix that surrounds the tungsten grains. The W–Cu composites have mixed bcc-W (sp. gr. Im 3 m) and fcc-Cu (sp. gr. Fm 3 m) phases. The W crystallite sizes vary from 107 to 175 nm depending on the sintering conditions. The optimal sintering regimes of the W–Cu composites with the highest density value of 16.37 g/cm3 were determined. Tungsten–copper composites with thicknesses of 0.06–0.27 cm have been fabricated for the radiation protection efficiency investigation against gamma rays. It has been shown that W–Cu samples have a high shielding efficiency from gamma radiation in the 0.276–1.25 MeV range of energies, which makes them excellent candidates as materials for radiation protection. © 2022 by the authorsLicensee MDPI, Basel, Switzerland.Ministry of Education and Science of the Russian Federation, Minobrnauka: 075-15-2020-926Funding: M.V.S. acknowledges financial support from the Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation within the framework of state support for the creation and development of World-Class Research Centers “Digital Biodesign and Personalized Healthcare” No. 075-15-2020-926

A Study of Ta2O5 Nanopillars with Ni Tips Prepared by Porous Anodic Alumina Through-Mask Anodization

The paper discusses the formation of Ta2O5 pillars with Ni tips during thin porous anodic alumina through-mask anodization on Si/SiO2 substrates. The tantalum nanopillars were formed through porous masks in electrolytes of phosphoric and oxalic acid. The Ni tips on the Ta2O5 pillars were formed via vacuum evaporation through the porous mask. The morphology, structure, and magnetic properties at 4.2 and 300 K of the Ta2O5 nanopillars with Ni tips have been studied using scanning electron microscopy, X-ray diffraction, and vibrating sample magnetometry. The main mechanism of the formation of the Ta2O5 pillars during through-mask anodization was revealed. The superparamagnetic behavior of the magnetic hysteresis loop of the Ta2O5 nanopillars with Ni tips was observed. Such nanostructures can be used to develop novel functional nanomaterials for magnetic, electronic, biomedical, and optical nano-scale devices

A herd immunity to rubella virus in selected geographical regions

Since 2017, the incidence rate of rubella in the Russian Federation has been below 1 case per million total population. In addition, no circulation of endemic strains of the rubella virus is recorded evidencing about achieving infection elimination phase. In modern conditions, it is important to constantly monitor the level of herd immunity to the rubella virus to identify epidemically significant population groups, especially in countries lacking rubella vaccination or featured with insufficient disease control. Purpose: to study herd immunity to the rubella virus in selected countries in Eurasia and Africa. Materials and methods. Between 2018 and 2021, 15,594 samples of blood sera were tested for IgG and IgM antibodies to the rubella virus from subjects of different ages obtained from regional measles and rubella surveillance centers in the Northwestern Federal District (NWFD) of the Russian Federation, the Republic of Serbia, South Vietnam, and the Republic of Guinea. The “Anti-Rubella Virus ELISA (IgМ)” and “Anti-Rubella Virus ELISA (IgG)” (Euroimmun, Germany) test kits were used. Statistical data processing was carried out using the MS Excel, Prizm 5.0 (GraphPad Software Inc.), and Statistica 8.0 (StatSoft Inc.) software package. Results. During the observation period (2018–2020) the population seroprevalence of the to the rubella virus in the NWFD of the Russian Federation was 96.6–97.7% and fluctuated slightly both in separate years and among individual age groups evidencing about high coverage of rubella vaccination. In the Republic of Serbia conducting two-fold immunization against rubella the overall seroprevalence rate was lower than in the Russian Federation and comprising 86.8%. The minimum number of IgGpositive sera was recorded in the 2–4-year-old age group pointing to the shortcomings of routine vaccination. In South Vietnam, children aged 1–3 years (41.9%) predominated among those recovering from rubella, i.e. the age cohort that should be protected by vaccination at the age of 18 months. No rubella vaccination is carried out in Guinea. The total proportion of seropositive individuals was 75%; herd immunity to the rubella virus was established mainly among children and adolescents, reaching 90% only in the older age group. 30% of unprotected subjects of the most active reproductive age were identified among the females surveyed in Guinea. Conclusion. Insufficient herd immunity to the rubella virus, identified in a number of countries, may contribute to the maintenance of the infectious process and the spread of infection. Globalization contributes to the virus importation into regions being at the stage of measles and rubella elimination. The results obtained suggest about a need to continue efforts aimed at maintaining epidemiological wellbeing regarding rubella in diverse countries of the world.Начиная с 2017 г. в Российской Федерации показатель заболеваемости краснухой находится на уровне ниже 1 случая на 1 млн населения. Также отсутствует циркуляция эндемичных штаммов вируса краснухи. Это свидетельствует о достижении фазы элиминации инфекции. В современных условиях важным является постоянный мониторинг уровня коллективного иммунитета к вирусу краснухи для выявления эпидемически значимых групп населения, особенно в странах, где вакцинация против краснухи не проводится или контроль недостаточен. Цель исследования: изучение коллективного иммунитета к вирусу краснухи в ряде стран Евразии и Африки. Материалы и методы. В период с 2017 по 2021 г. на IgG- и IgM-антитела к вирусу краснухи исследовано 15 594 образца сывороток крови лиц разного возраста, полученные из региональных центров по надзору за корью и краснухой в СЗФО РФ, Республике Сербия, в Южном Вьетнаме, в Гвинейской Республике. Использовали ИФА тест-наборы «Anti-Rubella Virus ELISA IgМ» и «Anti-Rubella Virus ELISA (IgG)» (Euroimmun, Германия). Статистическая обработка результатов проводилась с помощью пакета программ MS Excel, Prizm 5.0 (GraphPadSoftware Inc.), Statistica 8.0 (StatSoft Inc.). Результаты. В СЗФО РФ за период наблюдения серопревалентность населения к вирусу краснухи составляла 96,6–97,7% и колебалась незначительно как по отельным годам, так и среди отдельных возрастных групп, что свидетельствуют о высоком охвате вакцинацией против краснухи. В Республике Сербия общий показатель серопревалентности оказался ниже, чем в РФ, и составил 86,8%. Наименьшее количество IgG-положительных сывороток регистрировали в возрастной группе 2–4 года, что говорит о недостатках плановой вакцинации. В Южном Вьетнаме среди переболевших краснухой преобладали дети в возрасте 1–3 года (41,9%), то есть та группа, которая должна быть максимально защищена плановой прививкой против краснухи в 18 месяцев. В Гвинее специфическая профилактика краснухи не проводится. Общая доля серопозитивных лиц составила 75%, коллективный иммунитет к вирусу краснухи формировался, в основном, среди детей и подростков, достигая 90% лишь в старшей возрастной группе. Среди обследованных женщин Гвинеи выявлено 30% незащищенных лиц наиболее активного репродуктивного возраста. Заключение. Недостаточный уровень коллективного иммунитета к вирусу краснухи, выявленный в ряде стран, может способствовать распространению инфекции, а условия глобализации — импортированию вируса в регионы, находящиеся на этапе элиминации кори и краснухи. Полученные результаты свидетельствуют о необходимости продолжения усилий, направленных на поддержание эпидемиологического благополучия в отношении краснухи в разных странах мира

Паразиты дальневосточного леопарда (Panthera pardus orientalis) на юго-западе Приморского края России

The results of long-term studies of invasions of the Panthera pardus orientalis, Schlegel 1857. The study of parasitic invasions of the Far Eastern leopard was carried out by two methods. The first method included the study of excrement of the Far Eastern leopard collected in different seasons of the year from January 2009 to December 2014 by the Kotelnikov-Khrenov method. The second method is a complete parasitologic autopsy on Scriabin, the dead animals on the basis of PGHS. The autopsy was conducted by the chief veterinarian of the Primorsky Krai, and the autopsy report was compiled. To analyze the data obtained, the indicator was used - the index of occurrence, expressed as a percentage. As a result, the species composition of helminths parasitizing the Far Eastern leopard is supplemented by species of nematodes - Ancylostoma sp., Gnathostoma spinigerum Capillaria sp., Dirofilaria sp; cestodes - Taenia sp., Dipylidium caninum, Spirometra erinaceieuropei, Mesocestoides lineatus; trematodes - Nanophyetus salmicola schikhobalowi, Clonorchis sinensis, Metagonimus yokogawa. Dominiruet monoinvasion (66,6%). Di-invasion and triinvasia are much less common - 17,7% and 4,4%. Of the protozoans, oocysts were found isospora rivolta. On the body of the dead animals were found ixodid mites - Haemaphysalis flava, Haemaphysalis longicornis, Haemaphysalis japonica douglasi, Haemaphysalis punctate. It indicates the presence in the excrement of fleas of genus Ctenocephala и клещей рода and mites of the genus Otodectes.Цель исследования - выявить экто- и эндопаразитов дальневосточного леопарда (Panthera pardus orientalis, Schlegel 1857). Материалы и методы. Изучение паразитарных инвазий дальневосточного леопарда проводили двумя методами. Первый метод включал исследование фекалий дальневосточного леопарда, собранных в разные сезоны года с января 2009 г. по декабрь 2014 г. методом Котельникова-Хренова. Второй метод включал полное гельминтологическое вскрытие по Скрябину погибших животных на базе Приморской государственной сельскохозяйственной академии. Вскрытие проводили главным ветеринарным врачом Приморского края; составлен протокол вскрытия. Собранных паразитов фиксировали и обрабатывали стандартными методиками. Определение вида клещей проводили по определителю Н. A. Филипповой (1997). Для анализа полученных данных использовали показатель - индекс встречаемости, выраженный в процентах. Результаты и обсуждение. Видовой состав гельминтов, паразитирующих у дальневосточного леопарда, дополнен видами нематод - Ancylostoma sp., Gnathostoma spinigerum, Capillaria sp., Dirofilaria sp; цестод - Taenia sp., Dipylidium caninum, Spirometra erinaceieuropei, Mesocestoides lineatus; трематод - Nanophyetus salmicola schikhobalowi, Clonorchis sinensis, Metagonimus yokogawa. Доминирует моноинвазия (66,6 %). Дииинвазия и триинвазия наблюдаются гораздо реже - 17,7 и 4,4 % соответственно. Из простейших были обнаружены ооцисты Isospora rivolta. На теле погибших животных были найдены иксодовые клещи Haemaphysalis flava, H. longicornis, H. japonica douglasi, H. punctate. Указывается на нахождение в фекалиях блох рода Ctenocephala и клещей рода Оtodectes

The Suppressor of AAC2 Lethality SAL1 Modulates Sensitivity of Heterologously Expressed Artemia ADP/ATP Carrier to Bongkrekate in Yeast

The ADP/ATP carrier protein (AAC) expressed in Artemia franciscana is refractory to bongkrekate. We generated two strains of Saccharomyces cerevisiae where AAC1 and AAC3 were inactivated and the AAC2 isoform was replaced with Artemia AAC containing a hemagglutinin tag (ArAAC-HA). In one of the strains the suppressor of ΔAAC2 lethality, SAL1, was also inactivated but a plasmid coding for yeast AAC2 was included, because the ArAACΔsal1Δ strain was lethal. In both strains ArAAC-HA was expressed and correctly localized to the mitochondria. Peptide sequencing of ArAAC expressed in Artemia and that expressed in the modified yeasts revealed identical amino acid sequences. The isolated mitochondria from both modified strains developed 85% of the membrane potential attained by mitochondria of control strains, and addition of ADP yielded bongkrekate-sensitive depolarizations implying acquired sensitivity of ArAAC-mediated adenine nucleotide exchange to this poison, independent from SAL1. However, growth of ArAAC-expressing yeasts in glycerol-containing media was arrested by bongkrekate only in the presence of SAL1. We conclude that the mitochondrial environment of yeasts relying on respiratory growth conferred sensitivity of ArAAC to bongkrekate in a SAL1-dependent manner. © 2013 Wysocka-Kapcinska et al

Pharmacological Analysis of the Activation and Receptor Properties of the Tonic GABACR Current in Retinal Bipolar Cell Terminals

GABAergic inhibition in the central nervous system (CNS) can occur via rapid, transient postsynaptic currents and via a tonic increase in membrane conductance, mediated by synaptic and extrasynaptic GABAA receptors (GABAARs) respectively. Retinal bipolar cells (BCs) exhibit a tonic current mediated by GABACRs in their axon terminal, in addition to synaptic GABAAR and GABACR currents, which strongly regulate BC output. The tonic GABACR current in BC terminals (BCTs) is not dependent on vesicular GABA release, but properties such as the alternative source of GABA and the identity of the GABACRs remain unknown. Following a recent report that tonic GABA release from cerebellar glial cells is mediated by Bestrophin 1 anion channels, we have investigated their role in non-vesicular GABA release in the retina. Using patch-clamp recordings from BCTs in goldfish retinal slices, we find that the tonic GABACR current is not reduced by the anion channel inhibitors NPPB or flufenamic acid but is reduced by DIDS, which decreases the tonic current without directly affecting GABACRs. All three drugs also exhibit non-specific effects including inhibition of GABA transporters. GABACR ρ subunits can form homomeric and heteromeric receptors that differ in their properties, but BC GABACRs are thought to be ρ1-ρ2 heteromers. To investigate whether GABACRs mediating tonic and synaptic currents may differ in their subunit composition, as is the case for GABAARs, we have examined the effects of two antagonists that show partial ρ subunit selectivity: picrotoxin and cyclothiazide. Tonic and synaptic GABACR currents were differentially affected by both drugs, suggesting that a population of homomeric ρ1 receptors contributes to the tonic current. These results extend our understanding of the multiple forms of GABAergic inhibition that exist in the CNS and contribute to visual signal processing in the retina