Супрамолекулярная флуоресцентная сенсорная матрица для различения нескольких анионов и прогнозирования концентрации йода в искусственной моче с помощью машинного обучения

Одновременное распознавание и определение нескольких анионов в водном растворе остаётся сложной задачей из-за их структурного сходства и малых ионных радиусов. В этом исследовании создана супрамолекулярная флуоресцентная сенсорная матрица на основе трёх комплексов «хозяин—гость», позволяющая различать пять анионов (F, Cl, Br, I и ClO) в водном растворе. Для этого использовали тушение флуоресценции под действием анионов в сочетании с линейным дискриминантным анализом. Поскольку сродство трёх комплексов «хозяин—гость» к каждому аниону различалось, различалась и эффективность тушения флуоресценции; все пять анионов удалось надёжно распознать. Сенсорная матрица различала анионы при концентрациях 0,5, 10 и 50 µM с точностью 100%, а также демонстрировала хорошую линейность в определённом диапазоне концентраций. Предел обнаружения (LOD) составлял менее 0,5 µM. Исследование влияния мешающих веществ показало высокую устойчивость сенсорной матрицы к помехам. Практическую применимость матрицы также подтвердили, различив марки зубной пасты с разным содержанием фторида и спрогнозировав концентрацию йода в моче с помощью машинного обучения.