Диссертация (1150303), страница 25
Текст из файла (страница 25)
и, соответственно,снижению их сорбцию. Это сопровождается ростом эффективности (рис. 3.13.) [252].А.Б.Рис. 3.13. Зависимость параметров удерживания Rf (A) и эффективности N, т.т. (Б)аминокислот и водорастворимых витаминов от концентрации ФП-SO3-N(Et)4+ в элюенте (CH3CN –HCOOH 4:1, объемн.) [252].146Рост эффективности и факторов удерживания для гидрофильных аналитов, но вменьшей степени, наблюдались и при использовании фторполимеров с сульфамиднымифункциональными группами (ФП-SO2NH2) (рис.3.14.).При низкой концентрацииполимера в п.ф.
(менее 0,8 мг/мл) увеличения сорбции аналитов на стационарной фазе ненаблюдалось. Вероятно, модификация силикагеля происходит в этом случаеза счетсульфамидных терминальных групп, способных к образованию межмолекулярныхводородных связей с поверхностными силанольными группами сорбента, что согласуетсяи с газохроматографическими данными.Модифицированная стационарная фазаприобретает гидрофобный характер и экранирует силанольные гидроксилы поверхностисиликагеля перфторированными полимерными цепями. Взаимодействие со стационарнойфазой гидрофильных аналитов уменьшается. Это приводит к увеличению Rf иэффективности.Рис. 3.14.
Зависимость эффективности аминокислот от типа функицональных группфторированного полимера (3,2 мг/мл), введенного в состав элюента (CH3CN –HCOOH 4:1объемн.) (P=0,95, n=3).Аналогичныеэксперименты методом ВЭТСХ выполнены и по определениюгидрофобных аналитов - стероидных гормонов.Фторполимеры с терминальнымисульфамидными группами (ФП-SO2NH2) вводились в элюент (СНСl3 – CH3OH, 9:1объемн.) в диапазоне концентраций 0,2 – 1,0 мг/ мл.
Наблюдалось значительноеуменьшение факторов удерживания (увеличение сорбции) аналитов при содержанииполимера 0,2 – 0,4 мг/мл (рис.3.15.). За счет модификации фторполимером поверхностисиликагеля становилась более гидрофобной. Сорбция стероидных гормонов возрастала[252].147Рис. 3.15. Зависимость параметров удерживания (Rf, т.т.) стероидных гормонов (F –кортизол, Е – кортизон, S – 11-дезоксикортизол, В – кортикостерон, Doc – 11дезоксикортикостерон) от концентрации ФП-SO3-N(Et)4+ в составе элюента (CHCl3 –CH3OH, 4:1объемн.) [252].Таким образом, в результате ВЭТСХ экспериментов с участием синтезированныхсополимеров при разделениианалитов гидрофильной и гидрофобной природыустановлено:1.
Синтезированные фторполимеры в зависимости от природы терминальных группмогут проявлять различные сорбционные характеристики. Так, (ФП-SO3-N(Et)4+предположительномодифицируетсиликагельсвоейгидрофобнойчастью(перфторированные полиэфирные цепи); поверхность сорбента становится болеегидрофильной за счет отрицательно заряженных сульфонатных групп. ПолимерФП-SO2NH2в процессе модификации, напротив, увеличивает гидрофобностьнеподвижной фазы при модификации поверхности за счет сульфамидных групп.2. Введение в состав элюента полимеров ФП-SO3-N(Et)4+ и ФП-SO2NH2 способствуетросту эффективности при разделении гидрофильных аналитов, что указывает наперспективы on-line концентрирования с участием этих полимеров.3.
Полученные фторполимеры способны к взаимодействиям с гидрофобнымианалитами – стероидными гормонами, что открывает возможность их примененияв КЭ в качестве мицеллоподобных агентов дляселективного разделениянезаряженных аналитов.
Проверке этого прогноза была посвящена вторая частьработы.IV.3.4. Высокофторированные полимеры – модификаторы фоновогоэлектролита в КЭСинтезированные высокофторированные полимеры отличаются как природойтерминальных групп (анионные – сульфонатные и карбоксилатные, нейтральные –сульфамидные и катионогенные – N,N-диэтилкарбамидные и N,N-диэтиламино группы),так и длиной перфторированных радикалов.
Предполагалось, что такие различия могут148сказаться на их способности образовывать мицеллоподобные псевдостационарные фазы ипокрывать поверхности сорбентов или стенок капилляра, что было нами подтвержденоэкспериментально.Фторполимеры с ионными или ионогенными группами, добавленные в фоновыйэлектролит, в зависимости от рН среды могут выполнять различные функции. Например,полимеры с терминальными анионными группами (ФП-СОО-К+ и ФП-SO3-N(Et)4+) как вкислой, так и в щелочной среде могут образовывать мицеллоподобные фазы подобнохорошо известному и широко используемому в методах разделения другому анионномудетергенту – ДДСН. При этом наличие длинных фторсодержащих алифатических цепейуказывает и на возможность модификации поверхности капилляра и с их участием вкислой среде (рН = 2), когда диссоциация силанольных гидроксилов подавлена, игенерируется катодный ЭОП. Похожая ситуация наблюдалось в условиях ВЭТСХ, гдефторполимерсгруппами-SO3-N(Et)4+,модифицируяповерхностьсиликагеля,способствовал росту факторов удерживания положительно заряженных аналитов.Фторполимерысосновнымифункциями(-СОN(Et)2 и -NEt2) приобретают положительный заряд лишь в кислых средах.Модификация стенок кварцевого капилляра этими полимерами при рН меньше 7 должнаприводить к генерации анодного ЭОП, что важно при определении многих отрицательнозаряженных аналитов.Еще один фактор – наличие либо отсутствие перфторированных подвесок косновной фторсодержащей цепи.
Синтезированные фторполимеры с терминальнымикарбоксилатными и сульфонатными группамисодержат отрицательно заряженныегруппы, но лишь последние имеют длинные перфторированные подвески к основнойфторсодержащей цепи полимера. Это отличие стало принципиальным при использованииих в условиях КЭ.Учитывая вышесказанное, был запланирован и проведен ряд специальныхэлектрофоретическихэкспериментовпоиспользованиюсинтезированныхвысокофторированных полимеров при электрофоретическом разделении аналитовгидрофобной природы – стероидных гормонов.При рН=2 фонового электролита диссоциация силанольных гидроксильных группподавлена, ЭОП отсутствует.
Введение в фоновый электролит фторполимеров стерминальными карбоксилатными и сульфонатнымигруппами в концентрации >1,5мг/мл в результате модификации стенок капилляра обеспечило генерациюкатодногоЭОПа, чего не наблюдалось при введении ДДСН [252]. При этомвеличина149генерируемого фторполимерами с сульфонатными группами ЭОПзначительно выше(табл.3.5.).Таблица 3.5. Значения электрофоретических подвижностей ЭОПа, генерируемогосфторполимерами с анионными группами (n=3).ФторполимерμЭОП,( см2/кВ.мин)СКО, %ФП-СОО К14,281,5ФП-SO3-N(Et)4+24,502,5-+Сам факт генерации катодного ЭОПа указывает и на механизм модификацииполимерамистеноккапилляра:предположительноонопроисходитзасчетвзаимодействий гидрофобной части полимера с внутренней поверхностью кварца.Отрицательно заряженные группы полимеров направлены в раствор (рис.
3.16.) [252].Рис.3.16. Схема модификации стенок кварцевого капилляра молекулами ФП-SO3-N(Et)4+[252].Отметим, что в отличие от обсуждаемых ранее модификаторов (наноанионита исверхразветвленныхполимеров),фторполимерами требуетпокрытиестеноккапилляра,создаваемоедля поддержания воспроизводимого ЭОП постоянногоприсутствия полимера в фоновом электролите.Фторполимерссульфамиднымигруппаминеявляетсяионогенным.Впредварительных ВЭТСХ экспериментах показано, что он способен модифицироватьповерхность силикагеля за счет сульфамидных терминальных групп, способных кобразованию межмолекулярных водородных связей с поверхностными силанольнымигруппами сорбента.
Подобный результат прогнозировался и в условиях КЭ. Так, при рН =2 добавкаполимера вфоновый электролит привела к значительному увеличениюэффективности (N, т.т./м) при электрофоретическом разделении белков: альбумина(N=110 000 ± 90), миоглобина (N= 99 600 ± 230), лизоцима (N=250 000 ± 80) (рис.3.17.),что можно объяснить модификацией полимером стенок кварцевого капилляра. Это150позволило предотвратить сорбцию белков, которые даже в кислых средах сорбируются настенках капилляра [253].Рис.3.17. Электрофореграммы модельной смеси белков: 1-лизоцим, 2-миоглобин, 3альбумин. Условия: 100 мМ фосфатный буферный раствор, рН 2, , 15% об.
ацетонитрила,гидродинамический ввод пробы, 2 с, 30 мбар, 20 кВ. A1 – без модификатора, А2 – 4 мг/мл ФПSO2NH2.Результаты сопоставлены с полученными ранее в нашей лаборатории для этих жеаналитов методом капиллярной электрохроматографии (КЭХ) на монолитных колонкахна основе полиметакрилатов (табл.3.6.) [247].
Из табл. 3.6. видно, что добавка полимераФП-SO2NH2 вфоновый электролит при электрофоретическом определении белковприводит к значительно большему росту эффективности, чем на монолитных колонках.При этом селективность разделения сопоставима.Интересные результаты получены и при введении в фоновый электролитвысокофторированных сополимеров с терминальными N,N-диэтилкарбамидными и N,Nдиэтиламино группами. При рН = 2, в отличие от аналогов с анионными терминальнымигруппами, анодный ЭОП не генерируется (режим отрицательной полярности; вводобразца со стороны катода), что свидетельствует об отсутствии подобной модификацииэтимиполимерамистеноккапилляра.Поверхностькапилляранеприобретаетположительный заряд.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
