диссертация (1105558), страница 27

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 27)

Рис. 77. Хроматограмма MМГ-БФЗ (С_MМГ = 50 мг/л). Колонка Zorbax SB-C18, 4.6 × 150 мм. Элюент: 50% 0.1M ацетата аммония, 50% ацетонитрила. Скорость потока 0.7 мл/мин. Масс-спектрометрический детектор.

4.7.2. Выбор оптимальных условий хроматографического определения

При выборе условий хроматографического определения производного НДМГ большое значение имеет рН подвижной фазы, так как от этого зависит интенсивность флуоресценции и устойчивость продукта в хроматографической системе. Соответствующие значения рН создавали использованием фосфатных буферных растворов (рН 3.6–7.5).

Изучение влияния рН элюента на площадь пика НДМГ-БФЗ показало, что в исследуемом диапазоне не наблюдается выраженной зависимости интенсивности сигнала от рН подвижной фазы. Однако рН элюента оказывает влияние на удерживание пиков сопутствующих компонентов, и наилучшее разделение от примесей достигается при рН 3.6, при котором также регистрируется наименьшее количество побочных продуктов реакции.

Рис. 78. График зависимости площади хроматографического пика производного НДМГ от рН буферного раствора в составе подвижной фазы. Колонка Zorbax SB-C18, 4.6 × 150 мм. Элюент: 50% 0.05М NaН₂PO₄/50% ацетонитрила. Скорость потока 0.7 мл/мин. Флуориметрический детектор.

Варьирование состава подвижной фазы не оказывает существенного влияния на интенсивность флуоресценции (рис. 79). Для дальнейшей работы выбрали фосфатный буферный раствор.

Рис. 79. График зависимости площади хроматографического пика НДМГ-БФЗ от природы буферного раствора в составе подвижной фазы.

В ходе работы установлено, что изменение концентрации фосфатного буферного раствора в диапазоне 10 - 50 мМ не оказывает влияния на площадь пика производного НДМГ, однако дальнейшее увеличение концентрации ведет к снижению интенсивности сигнала (рис. 80). В качестве рабочего далее использовали 20 мМ фосфатный буферный раствор.

Рис. 80. Зависимость площади пика НДМГ-БФЗ от концентрации буферного раствора в подвижной фазе.

Поскольку интенсивнрость флуоресценции зависит от содержания органического растворителя в подвижной фазе, в работе также изучили влияние этого фактора, варирьируя количество растворителя в допустимых пределах, обеспечивающих разделение компонентов реакционной смеси. Представленная на рис.81 зависимость свидетельствует о необходимости 45-50% содержания растворителя в элюенте. Для дальнейшей работы в подвижную фазу добавляли 50% ацетонитрила.

Рис.81. Влияние содержания ацетонитрила в подвижной фазе на интенсивность флуоресценции НДМГ-БФЗ.

В качестве оптимальной подвижной фазы выбрали 0.02М фосфатный буферный раствор (рН 3.6) с 50% ацетонитрила как обеспечивающий разделение БФЗ-производных НДМГ и ММГ, лучшее разрешение с пиками сопутствующих компонентов реакционной смеси и приемлемое время удерживания НДМГ-БФЗ. Основные хроматографические параметры удерживания производных НДМГ и ММГ в выбранных оптимальных условиях разделения представлены в таблице 34.

Таблица 34. Основные хроматографические параметры удерживания БФЗ-производных гидразинов. Колонка Zorbax SB-C18, 4.6 × 150 мм. Элюент: 50% 0.02М NaН₂PO₄ (рН 3.6) /50% ацетонитрила. Скорость потока 0.7 мл/мин.

Хроматограммы производных НДМГ и ММГ, полученные в различных вариантах деектирования, приведены на рис. 82 и 83.

Рис. 82. Хроматограмма производного НДМГ-БФЗ (С_НДМГ = 5 мкг/л). Колонка Zorbax SB-C18, 4.6 × 150 мм. Элюент: 50% 0.02 М фосфатный буферный раствор (рН 3.6), 50% ацетонитрила. Скорость потока 0.7 мл/мин. Детектор — флуориметрический (l_возб = 488 нм, l_эм = 540 нм).

Рис. 83. Хроматограмма производного ММГ-БФЗ (С_НДМГ = 5 мкг/л). Колонка Zorbax SB-C18, 4.6 × 150 мм. Элюент: 50% 0.02 М фосфатный буферный раствор (рН 3.6), 50% ацетонитрила. Скорость потока 0.7 мл/мин. Детектор — спектрофотометрический (l_погл = 553 нм).

Построение градуировочной зависимости определения НДМГ в виде производного с БФЗ показало, что линейность площади пика деривата от концентрации НДМГ сохраняется в диапазоне 0,5-50 мг/л в случае спектрофотометрического и 0,02-50 мг/л в случае флуориметрического детектирования, пределы обнаружения составили 10 и 3 мкг/л соответственно (при соотношении сигнал:шум, равном 3:1). Рассчитанные метрологические характеристики определения НДМГ по реакции с 4-хлор-7-нитробензофуразаном приведены в таблице 35.

В выбранных условиях определения производное ММГ-БФЗ можно детектировать только спектрофотометрически при 553 нм, предел обнаружения составил 2 мкг/л при объеме пробы 100 мкл. Характеристики определения ММГ в виде производного с БФЗ указаны в таблице 35.

Таблица 35. Метрологические характеристики хроматографического определения производных БФЗ (n = 3, P = 0.95). Спектрофотометрическое (СФД) и флуориметрическое (ФЛД) детектирование.

Правильность предложенного подхода проверяли методом «введено-найдено» на примере анализа реального образца речной воды. Данные, представленные в таблице 36, свидетельствуют о том, что предложенный подход позволяет проводить определение НДМГ и ММГ в реальных объектах. Хроматограммы образца воды с добавкой НДМГ и МММГ представлены на рис. 84, 85.

Рис. 84. Хроматограмма образца воды с добавкой 0,1 мг/л НДМГ. Колонка Zorbax SB-C18, 4.6 × 150 мм. Элюент: 50% 0.02 М фосфатный буферный раствор (рН 3.6), 50% ацетонитрила. Скорость потока 0.7 мл/мин. Детектор — флуориметрический (l_возб = 488 нм, l_эм = 540 нм).

ММГ-БФЗ

Рис. 85. Хроматограмма образца воды с добавкой 0,1 мг/л ММГ. Колонка Zorbax SB-C18, 4.6 × 150 мм. Элюент: 50% 0.02 М фосфатный буферный раствор (рН 3.6), 50% ацетонитрила. Скорость потока 0.7 мл/мин. Детектор — спектрофотометрический (l_погл = 553 нм).

Таблица 36. Результаты определения гидразинов в синтетическом образце воды (n = 3, P = 0.95)

	Введено, мкг/л	Найдено, мкг/л
НДМГ	100 7	96 ± 6 6.5 ± 0.8
ММГ	100	102 ± 7

Таким образом, разработан подход определения НДМГ в виде флуоресцирующего производного с 4-хлор-7-нитробензофуразаном. Предел обнаружения НДМГ с использованием метода ОФ ВЭЖХ с наиболее чувствительным флуориметрическим детектированием (l_возб = 488 нм, l_эм = 540 нм) составил 3 мкг/л при объеме вводимой пробы 100 мкл.

4.7.3. Сорбционное концентрирование

С целью повышения чувствительности определения НДМГ с БФЗ использовали стадию сорбционного концентрирования 100 мл раствора НДМГ после дериватизации. Сорбцию проводили на картриджах Strata C18-E, основывая выбор сорбента на составе неподвижной фазы, используемой для разделения производных.

Контроль сорбции показал отсутствие деривата НДМГ в 4 фракциях по 25 мл, собранных с картриджа в off-line режиме. Найдена возможность удаления избытка реагента из фазы сорбента при удерживании производного НДМГ, для чего требуется пропустить через картридж 40 мл дистиллированной воды. Количественная десорбция НДМГ-БФЗ (102±8 %) реализуется при использовании 2 мл ацетонитрила.

Однако сочетание сорбции со стадией хроматографического разделения не позволяет проводить определение малых количеств НДМГ из-за сложного состава матрицы реакционной смеси даже для модельных растворов. Длительная высокотемпературная реакция с БФЗ приводит к образованию многочисленных флуоресцирующих продуктов с аминосоединениями, которые при работе на низком уровне концентраций также сорбируются и затрудняют определение следовых количеств НДМГ в off-line или on-line режиме.

Таким образом, 4-хлор-7-нитробензофуразан не демонстрирует селективности к диметилгидразину и может использоваться для определения НДМГ при содержании свыше 5 мкг/л в природной воде.

4.7.4. Ограничения подхода

Поскольку гидразин и ММГ, сопутствующие диметилгидразину и являющиеся продуктами его разложения, образуют в выбранных реакционных условиях нефлуоресцирующие продукты с БФЗ, то они в любом случае не мешают флуориметрическому детектированию производного НДМГ. Однако диметиламин (ДМА), также являющийся продуктом его разложения, может затруднять определение НДМГ-БФЗ.

В работе установлено образование флуоресцирующего производного ДМА-БФЗ в выбранных условиях протекания реакции с НДМГ. Производное ДМА имеет такие же параметры детектирования и удерживания и обладает в 18 раз большей интенсивностью флуоресценции, чем НДМГ-БФЗ в выбранных условиях определения. Варьирование природы и состава подвижной фазы с использованием цитратных, ацетатных, фосфатных буферных растворов, а также использование других разделяющих колонок не привело к разделению этих компонентов. Реакционно-хроматографическое определение смеси НДМГ и ДМА представлено на рис. 86.

Характеристики

Список файлов диссертации