Диссертация (Имидазолиевые ионные жидкости в качестве экстрагентов, модификаторов кварцевого капилляра и хиральных селекторов в капиллярном электрофорезе), страница 5

Добавление ионной жидкостиоказалось принципиальным, поскольку в ее отсутствие аналиты мигрировалибез разделения вместе с ЭОП. Зависимость скорости ЭОП от концентрации иприроды ИЖ изучалась в [93, 94]. Имидазолиевые ионные жидкости нашлитакже применение при разделении карбоновых кислот, полифенольных35соединений [95] и флаваноидов [96] в условиях НВКЭ.электрофоретическогообуславливаетразделенияусилениеворганическихвзаимодействийПроведениерастворителях(диполь-дипольных,электростатических, водородных, π-π) между ИЖ и аналитами, что, в своюочередь, благоприятствует увеличению селективности разделения.I.2.2.2. Ковалентная модификация стенок кварцевого капилляра наоснове ионных жидкостейСпособ динамической модификации стенок кварцевого капилляраобладает рядом ограничений: недостаточная воспроизводимость получаемыхрезультатов за счет сильной сорбции ИЖ на поверхности капилляра,снижениечувствительностисоздаваемогоанализаимидазоливымизасчеткатионами.хромофорногоТребуетсяфона,постоянноевозобновление покрытия.Альтернативадостоинствамидинамическимкоторыхявляютсяпокрытиямстабильность-ковалентные,ивысокаявоспроизводимость (генерация стабильного обращенного ЭОП).

Основнымрезультатом, как и в случае динамической модификации, являетсяпредотвращение сорбции основных аналитов. Возможность дополнительныхвзаимодействий аналитов с ИЖ обеспечивает увеличение селективностиразделения.В [97] впервые применили кварцевые капилляры, покрытые ионнымижидкостями, для разделения фрагментов ДНК.

Такие капилляры обеспечилиобращенный ЭОП и сокращение времени анализа, по сравнению сполиакриламидными покрытиями. Ковалентные покрытия на основе Nметилзамещенной имидазолиевой ионной жидкости использовали приопределении препарата силденафила и его метаболита в сыворотке крови36человека методом КЭ с масс-спектрометрическим детектированием [98],ионов металлов [99] и алкилфосфониевых кислот [100].I.2.2.3.Применениепсевдостационарной фазыионныхжидкостейвкачествеНезаряженные аналиты в зонном режиме капиллярного электрофореза(КЗЭ) не определяются, поскольку они мигрируют вместе с ЭОП. Длярешения этой проблемы обычно в фоновый электролит вводят ПАВ вконцентрации,превышающейККМ.Врезультатеформируетсяпсевдостационарная фаза, и аналиты распределяются между мицеллой ифоновым электролитом.

Так как мицелла заряжена, комплекс аналитмицелла мигрирует в направлении противоположно заряженного электрода(режим мицеллярной электрокинетической хроматографии, МЭКХ).МетодМЭКХобеспечиваетразделениекакионных,такинейтральных аналитов. Классическим анионным детергентом, обычноприменяемым в МЭКХ, является додецилсульфат натрия (ДДСН), однако онимеетотносительновысокоезначениекритическойконцентрациимицеллообразования (8.2 мМ), что ограничивает его применение при низкихтемпературах [101], а также является причиной узкого окна миграции.Высоко гидрофобные аналиты взаимодейтсвуют с ядром мицелл ДДСН имигрируют с ними одновременно [102].

Размер окна миграции может бытьувеличен путем добавления органического растворителя в фоновыйэлектролит [101-104], использования смеси ПАВ различной природы илипутем модификации поверхности капилляра для ослабления ЭОП. Средидругих добавок, вводимых для этой цели в фоновый электролит, хорошозарекомендовали себя циклодекстрины (ЦД) и краун-эфиры [105-108], ионпарныереагенты[109],глюкоза[110],полимеры[111,112],полиэлектролитные комплексы [113].37В качестве новых мицеллообразующих веществ нашли применение иионные жидкости, содержащие большой углеводородный радикал [114‒118].Так, ионная жидкость тетрафторборат 1-додецил-3-метилимидазолия(С12MImBF4) применялась в качестве псевдостационарной фазы приразделении лекарственных препаратов и гербицидов [111]. В [119]исследовалась возможность использования ИЖ С14MImBr в качествепсевдостационарной ионобменной фазы при определении гидрофильныхнуклеозидов в режиме МЭКХ.Предложен следующий механизм электрофоретического разделения сучастием ионных жидкостей (Рис.

16): аналиты при рН = 9.38 заряженыотрицательно, а борат-ионы придают дополнительный отрицательный заряднуклеозидам путем образования комплекса с цис-диольными группамирибозы. За счет электростатических взаимодействий с ИЖ происходитразделение определяемых соединений (Рис. 17).Рис. 16.

Схема возможных взаимодействий в системе ионнаяжидкость - боратный буфер - нуклеозид [119].38Рис. 17. Электрофореграмма модельной смеси нуклеозидов.Условия: 20 мМ C14MImBr, 5 мМ Na2B4O7, pH 9.38. U = −20 кВ. 1цитидин, 2 – уридин, 3 – 5-метилуридин, 4 - гуанозин, 5 – ксантозин, 6 –аденозин, 7 – инозин, 8 – урацил, 9 – цитозин, 10 – тиомочевина, 11 – гуанин,12 – тимин, 13 – ксантин, 14 – аденин [119].Имидазолиевые ИЖ нашли применение и в электрофоретическомразделении различных аналитов с использованием смешанных мицелл. Так, в[120] одновременно вводили в фоновый электролит ИЖ на основе катиона 1бутил-3-метилимидазолия и ДДСН, в концентрациях, превышающих ККМ,что позволило увеличить селективность разделения компонентов смесибензодиазепинов.

В [121] показано, что применение смешанных мицелл наоснове ДДСН с добавкой C16MImCl приводит к резкому увеличениюэффективности для стероидных гормонов, а селективность разделенияудалось повысить добавлением метанола в состав фонового электролита(Рис. 18).39Рис. 18. Электрофореграмма смеси стероидных гормонов в условияхМЭКХ.

Условия: (a) 25 мМ ацетатный буферный раствор (рН = 4.0), 25 мМДДСН (б) 25 мМ ацетатный буферный раствор (рН = 4.0), 25 мМ ДДСН, 0.5мМ C16MImCl; U = 20 кВ, λ=242 нм [121]. Аналиты: DOC – 11дезоксикортикостерон, F – кортизол, E – кортизон, S-11-дезоксикортизол, Bкортикостерон [121].I.2.2.4. Ионные жидкости в процессах on-line концентрированияРешение другой проблемы метода КЭ - низкой чувствительности применениеразличныхвариантоввнутрикапиллярного(on-line)концентрирования, где ионные жидкости также уже востребованы [121-125].Так,в[122]ИЖС12MImBF4использоваливкачествепсевдостационарной фазы для концентрирования профенов в условияхстэкинга с разрушением мицелл в режиме МЭКХ. Достигнутые пределыобнаружения были в 6 раз ниже по сравнению с классическим катионнымдетергентом - цетилтриметиламмоний бромидом (ЦТАБ), и составили 60120 нг/мл.Методом МЭКХ в сочетании со свипингом с участием ИЖопределяли стероидные гормоны [121], бенздиазепины [123], катехины [124],метотрексат и фолиевую кислоту [125].40I.2.3.

Применение ионных жидкостей в ВЭЖХ и КЭ для разделенияэнантиомеровВ имидазолиевых ионных жидкостях может быть хиральным либорадикал в составе катиона, или анион. ИЖ с хиральным катионом применяютв качестве стационарных фаз в ВЭЖХ для разделения энантиомеровбиологически активных соединений. Так, в [126] на стационарных фазах спривитыми хиральными имидазолиевыми и 1,2,3-триазолиевыми ионнымижидкостями,функционализированныепроизводнымиβ-ЦД,разделялиэнантиомеры лекарственных препаратов и ароматических спиртов с высокойэнантиоселективностью. Синтезированы и изучены хиральные неподвижныефазы на основе 2-(1H-имидазол-1-ил) циклогексана [128] (табл.

3).Таблица 3. Хиральные стационарные фазы на основе ионных жидкостей.Структура стационарных фазДляаминокислотных ИЖнезначительноепоглощениевсАналитыЛит.Рацемические смеси 12ароматических спиртов и 2лекарственных препаратов[126]Энантиомерыгексахелиценов[127]Лекарственные препараты,производные миндальнойкислоты, производные 1фенилэтиламина[128]хиральнымУФ-области,аниономхарактерныстабильность,высокаябиосовместимость и легкость синтеза по сравнению с другими хиральнымиИЖ [129-131]. Ионные жидкости ряда [CnMIm][L-Pro] (n=2, 4, 6, 8) нашли41применение в лигандообменной ВЭЖХ и лигандообменном капиллярномэлектрофорезе (ЛОКЭ) в качестве хиральных лигандов, координированных сионами Cu (II), при разделении энантимеров фенилаланина, гистидина,триптофана и тирозина [129].

Показано, что при увеличении длиныалкильного радикала в ИЖ увеличивается селективность разделенияаминокислот как в условиях ЛОКЭ, так и в ВЭЖХ. Лучшие результатыдостигнуты при разделении энантиомеров методом ЛОКЭ при рН 4.0, а вВЭЖХ факторы энантиоселективности, как оказалось, мало зависят от рНподвижной фазы. В [132] применяли в качестве хирального лиганда ионнуюжидкость [C4MIm][L-Orn], координированную с ионами Zn (II) дляразделения энантиомеров дансильных производных аминокислот (рН = 8.4).Обнаружен синергетический эффект совместного введения в составфонового электролита (2-гидроксипропил)-β-циклодекстрина (ГП-β-ЦД) и[C2MIm][L-Lac] (L-лактата) при разделении энантиомеров 10 лекарственныхпрепаратов (рН = 2.75) [133].Авторы объясняют наблюдаемый эффектследующим: энантиомеры аналитов могут быть включены в полость β-ЦД иассоциировать с имидазолиевым катионом ионной жидкости, сорбированнойна поверхности кварцевого капилляра.

Образование ассоциатов можетпроисходить за счет ион-дипольных взаимодействий или водородных связеймежду ИЖ и аналитом [133].Применение ИЖ различной природы в ВЭЖХ и КЭ представлены вобзорах [50, 62, 83, 134-137].Таким образом, ионные жидкости в ВЭЖХ и КЭ могут выполнятьследующие функции:- блокировать силанольные гидроксильные группы стационарных фази стенок кварцевого капилляра, предотвращая сорбцию основных аналитов;42-создаватьхромофорныйфон,позволяяобнаруживатьнепоглощающие в УФ-области спектра соединений в условиях косвенногодетектирования;- формировать псевдостационарную фазу, обеспечивая разделениенейтральных аналитов.I.3.