Диссертация (1150303), страница 17
Текст из файла (страница 17)
9 мМ ДЭА, 10 мМ раствор бензойной кислоты, 1,65 мМ ЦТАБ6. 9 мМ ДЭА, 10 мМ раствор бензойной кислоты, 0,0025, 0,005, 0,01, 0,015,0,1 НИАIII.13.2. Создание покрытия стенок капилляра наноанионитомПри оптимизации условий модификации капилляра наноанионитом капиллярпромывалиего водным раствором в концентрациях 0,05; 0,01; 0,05; 0,1 мМ (пофункциональным группам) в течение 5, 10, 15, 30 и 45 минут.
Создаваемое покрытиеконтролировали по величине и направлению ЭОП (маркер - ДМФА), который измеряли вацетатном фоновом электролите (рН 2, 3, 5) и фоновых электролитах следующего состава:5 мМ CrO42- и 15, 20, 30, 40 мМ ДЭА (рН 6,7, 8,5, 10).III.13.3. Электрофоретическое разделение неорганических анионов иорганических кислотЭлектрофоретическое разделение неорганических анионов проводили в фоновыхэлектролитах 1, 2, 3 (см.
раздел II.13.1.), а органических кислот -в фоновыхэлектролитах 4, 5, 6 (см. раздел II.13.1.). Стандартный ввод пробы 2 с. 30 мбар,косвенное фотометрическое детектирование неорганических анионов и органическихкислот проводилось при длине волны 254 нм и 224 нм, соответственно; концентрация 50мкг/мл. Анализ проводился при обращенной полярности, напряжение -20 кВ.
Передначалом работы с новым фоновым электролитом капилляр промывали 30 мин 0,1 М HCl,5 мин водой, 30 мин 0,1 M NaOH, затем промывали 10 мин фоновым электролитом, вкотором велся дальнейший анализ. Между анализами капилляр промывался фоновымэлектролитом 3 мин. Во время работы капилляр термостатировался при 20 оС.III.13.4. On-line концентрирование неорганических анионов иорганических кислот на капиллярах, модифицированных наноанинитомOn-line концентрирование проводили в фоновом электролите состава 5 мМ CrO42-,0,05 мМ НИА, 40 мМ ДЭА, 10%(объемных) метанола в случае неорганических анионов и9 мМ ДЭА, 10 мМ бензойная кислоты, 0,01 мМ НИА для органических кислот.
Косвенное97фотометрическое детектирование 254 нм и 224 нм для неорганических анионов иорганических кислот соответственно, -20 кВ, 20°С.1) Стэкинг с усилением поляРабочие растворы неорганических анионов концентрацией 50, 5, 0,5, 0,05 мкг/млвводились в капилляр гидродинамически (30 мбар×2, 10, 15, 25, 40, 60, 100 с; 50мбар×60с). Рабочие растворы органических кислот концентрацией 50, 5, 0.5 мкг/млвводились в капилляр гидродинамически (30 мбар×2, 30, 40, 60 с; 60 мбар×40с)2)ЭлектростэкингРабочие растворы неорганических анионов концентрацией 50, 5, 0,5, 0,05мкг/мл вводились в капилляр электрокинетически (напряжение -10 кВ, ввод пробы 2, 5,10, 15 с; напряжение -15 кВ, ввод пробы 2, 5, 10 с; напряжение -20 кВ, ввод пробы 5с).Рабочие растворы органических кислот концентрацией 50, 5, 0,5, 0,05 мкг/мл вводились вкапилляр электрокинетически (напряжение -10 кВ, ввод пробы 2 с; напряжение -15 кВ,ввод пробы 2, 5 с; напряжение -20 кВ, ввод пробы 5с).98IV.ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВМетод капиллярного электрофореза благодаря высокой эффективности, маломуобъемувводимойпробы,легкостиавтоматизацииисовмещениясмасс-спектрометрическим детектированием наряду с ВЭЖХ активно востребован дляразделения ионных и нейтральных аналитов.
Это, в существенной степени, относится канализу биологических жидкостей - объектов со сложной матрицей: сыворотка и плазмакрови, моча, спинномозговая жидкость, слюна и др. Высокая концентрация белков ибольшое число эндогенных соединений, присутствующих в анализируемых образцах,существенно осложняет их определение из-за трудностей на стадии пробоподготовки,матричных эффектов, низком содержании целевых компонентов. Входящие в составобразцов неорганические ионы и белки заметно влияют на разрешение пиков иэффективность.Так, сыворотка содержит высокую концентрацию белков (60000 мг/л) и солей(NaCl 140 ммоль/л).
Белки адсорбируются на стенках капилляра в КЭ, вызывая вторичныевзаимодействия и значительно влияя на воспроизводимость параметров миграциианалитов и результатованализа в целом. Эта проблема проявляется и принепосредственном определении самих белков, а также других основных соединений,содержащихамино- группы, например, катехоламинов.
Определение таких аналитовзатруднено из-за электростатических взаимодействий с силанольными гидроксиламивнутренней поверхности кварцевого капилляра, а также образования межмолекулярныхводородных связей. Кроме того, есть проблема низкой селективности разделения близкихпо структуре соединений, обладающих одинаковыми значениями электрофоретическихподвижностей.Один из подходов нивелирования взаимодействий аналитов со стенками капилляраи повышения концентрационной чувствительности заключается во введении в фоновыйэлектролит различных модификаторов и комплексообразователей.Такие модификаторы могут выполнять функции: псевдостационарных фаз, влияя на селективность разделения близких по структуресоединений (например, стероидных гормонов и их синтетических аналогов);физически-адсорбированных покрытий стенок кварцевого капилляра, снижаясорбцию основных аналитов (белков, пептидов, катехоламинов); хиральных селекторов, что крайне важнофармпрепаратов.99при контроле энантиочистотыСуществуетмножествопубликаций,описывающихприменениенизкомолекулярных модификаторов фонового электролита, среди которых ПАВ, краунэфиры, ЦД, соли переходных металлов, фуллерены и т.д.
Полимерные модификаторы наиболее перспективны, в особенности при создании покрытий стенок кварцевогокапилляра. Нейтральные полимеры подавляют ЭОП, что существенно увеличивает времяанализа [244]. Не имея собственной электрофоретической подвижности, они не могутбыть использованы в условиях КЭ в качестве псевдостационарных фаз для разделениянейтральных аналитов. В сфере наших интересов – полимеры, имеющие ионные илиионогенные группы, формирующиеся в зависимости от рН фонового электролита:наноанионит на основе сополимера стирола и дивинилбензола с терминальнымичетвертичными аммонийными группами, сверхразветвленные полимеры на основеполиэтиленимина с олигосахаридной оболочкой и высокофторированные полимеры,содержащие отрицательные и положительно заряженные терминальные группы, а также полярные незаряженные.Наночастицы анионита обладают высокой ионообменной емкостью, адгезией кповерхности кварца и несут независимый от рН положительный заряд.
Эти свойстваоткрывают широкие перспективы использования данных полимерных материалов присозданиипрочныхфизически-адсорбированныхпокрытийстеноккапиллярасдальнейшим использованием их для селективного разделения отрицательно заряженныханалитов. Имеются публикации по применению водорастворимых анионообменныхполимерных модификаторов [190-193], однако работ, посвященных использованиютвердых наноразмерных анионитов нет.Сверхразветвленныеполимеры(СРП)характеризуютсямицеллоподобнойструктурой, низкой вязкостью растворов, склонностью к образованию «комплексоввключений». Изучаемые в данной работе полимеры типа ядро-оболочка состоят изсверхразветвленного ядра на основе полиэтиленимина, терминальные аминогруппыкоторого замещены олигосахаридами: мальтозой и лактозой.
В отличие от наноанионитазаряд таких полимеров зависит от рН среды и изменяется не только за счетпротонированияамино-группполиэтилениминовогоядраилидиссоциациигидроксильных групп олигосахаридной оболочки, но и в зависимости от степениэкранирования олигосахаридами полиэтилениминового ядра. Такие полимеры, введенныев состав элюента или фонового электролита, за счет различной степени замещенностиолигосахаридамимогутпо-разномумодифицироватьстенкикапилляра(КЭ),взаимодействовать с аналитами, меняя их миграционные характеристики, выступать вкачестве хиральных селекторов (КЭ, ВЭТСХ).100Особый интерес вызывают высокофторированные полимеры. Помимо высокойхимической и термостойкости, для них характерна способность к гидрофобнымвзаимодействиям с разделяемыми аналитами, т.е. фторполимеры, в отличие от описанныхвыше полимерных модификаторов, могут служить альтернативой применяемым вэлектрофорезе ПАВ для разделения незаряженных нейтральных соединений.
Вводтерминальных ионогенных групп в их структуру обеспечит наличие собственнойэлектрофоретической подвижности фторполимеров, а варьирование природы этих группможет привести к проявлению различных кислотно-основных функций при введении их вфоновый электролит. При этом, обладая высокой термостабильностью, они могутоказаться перспективными стационарными фазами в газовой хроматографии.
Подобныхработ по применению фторированных функциональных полимеров как в КЭ, ВЭТСХ, таки ГЖХ нет.Образцы СРП и наноанионита былипредоставленынам ДрезденскимТехническим институтом (научная группа профессора Voit) и лабораторией сорбционныхметодов ГЕОХИ РАН (научная группа д.х.н. Долгоносова А.М.). Синтез жефторированных полимеров, обладающих свойствами модификаторов поверхностейкапилляра и псевдостационарных фаз, был нами запланирован специально.101IV.1.
Наночастицы анионита - модификаторы стенок кварцевогокапилляра, стационарные фазы в КЭ для разделения органическихкислот и неорганических анионовНаноиониты- полимерные иониты с частицами нанометровых размеров -являются гиперзаряженными ионами и/или ионообменниками, формирующими устойчивые водные суспензии. В [3] описано получение исследуемого в данной работенаноанионита типа АВ-17 (рис.1.1.) в ОН-форме (размеры частиц 50-250 нм) в виденаносуспензии с матрицей сополимера стирола и дивинилбензола (8%).
Концентрация пофункциональным группам составляет 43 мМ, а по твердой фазе ~ 20 г/л.Рис. 1.1. Анионит типа АВ-17.Большая ионообменная емкость подобных ионитов (0.95 мэкв/см3) ивысокаяадгезия к поверхности кварца позволяет рассматривать их как перспективныемодификаторы стенок кварцевого капилляра и фонового электролита в КЭ дляселективного разделения неорганических и органических анионов. Так, в условиях метода«ионной хроматографии – капиллярного электрофореза» (ИХ-КЭ)[190-193], основанногона введении в фоновый электролит водорастворимых полимерных положительнозаряженныхмодификаторов(полибрен,поли(бромидN-этил-4-винилпиридиний)),поли(хлориднадиаллилдиметиламмоний),функциональныхцентрахкоторыхпроисходит ионный обмен между противоионами полиэлектролита и разделяемымианионами,обеспечиваетсяростэффективностииселективностиразделениянеорганических анионов, алифатических и ароматических органических кислот.При этом публикации относительно наноразмерных твердых ионитов какальтернативы водорастворимым полимерам отсутствуют.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
