Применение сверхсшитого полистирола в высокоэффективной жидкостной хроматографии и твердофазной экстракции

• Автор: Сычев, Константин Сергеевич
• Шифр специальности: 05.11.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 142 с. : ил.

1. Введение

1.1. Актуальность работы

1.2. Цели работы

1.3. Объем и структура работы

2. Литературный обзор

2.1. Методы твердофазного концентрирования и адсорбционной очистки

2.2. Применение полимерных неподвижных фаз в высокоэффективной жидкостной хроматографии

2.3. Методы исследования комплексов с переносом заряда и критерии их образования

2.4. Примеры практического применения хроматографических систем, в

которых реализуется комплексообразование с переносом заряда

Результаты и обсуждение

3. Методология исследования механизма удерживания на сверхсшитом полистироле
3.1. Природа л-взаимодействия в жидкостной хроматографии
3.2. «Тип удерживания» как базовое понятие в жидкостной хроматографии
3.3. Применив метода факторного анализа для обработки хроматографических данных
4. Установление механизмов удерживания на сверхсшитом полистироле в
средах различной полярности
4.1. Аппаратура и используемые материалы
4.2. Первая серия экспериментов. Доказательство доминирующего вклада я-взаимодействий в удерживание ароматических соединений
на сверхсшитом полистироле в квази-нормально-фазовом режиме
4.3. Вторая серия экспериментов. Доказательство доминирующего вклада я-взаимодействий в удерживание ароматических соединений в квази-нормально-фазовом режиме на различных фазах
с электрон-донорными/акцепторными фрагментами в их структуре
5. Применение фазы СйготаШе 5НСП на основе сверхсшитого
полистирола для высокоэффективной жидкостной хроматографии
5.1. Тестовые системы и тестовые смеси для сверхсшитого полистирола

5.2. Изменение порядков элюирования в различных режимах хроматографии на сверхсшитом полистироле
5.3. Применение сверхсшитого полистирола для обращенно-фазовой хроматографии
5.4. Применение сверхсшитого полистирола для гель-фильтрационной хроматографии
5.5. Применение сверхсшитого полистирола в квази-нормально-фазовой хроматографии
5.6. Сверхсшитый полистирол как фаза с ограниченно доступной поверхностью (restricted access packing)
5.7. Применение сверхсшитого полистирола для анализа состава топлив
в обращенно-фазовом, квази-нормально-фазовом и «смешанном» режимах
6. Применение сверхсшитого полистирола Purosep 200 для
твердофазной эстракции
6.1. Определение остаточных количеств пестицидов в продуктах питания
6.2. Определение пренилированных флавоноидов в пиве методом ОФ ВЭЖХ-УФ(ФЛД) с применением твердофазного
концентрирования на сверхсшитом полистироле
6.3. Определение микотоксина патулина во фруктах и соках методом НФ ВЭЖХ с применением твердофазной
экстракции на сверхсшитом полистироле
6.4. ТФЭ в квази-нормально-фазовых условиях
6.5. Определение ПАУ бенз[а]пирена в образцах сухих коптильных препаратов
6.6. Определение ПАУ в образцах рыбы
7. Выводы
8. Научная новизна
9. Практическая значимость
10. Апробация работы
11. Список цитируемой литературы

1. Введение
1.1. Актуальность работы
Устойчивой тенденцией последнего времени является активное применение полимерных материалов в различных адсорбционных технологиях, как крупномасштабных промышленных, так и предназначенных для аналитической химии, - в частности, для методов твердофазной экстракции и высокоэффективной жидкостной хроматографии. Одним из новых и наиболее перспективных полимерных адсорбционных материалов является сверхсшитый полистирол, материал, разработанный групой сотрудников лаборатории ССП ИНЭОС РЛН под руководством В.А. Даванкова. Совокупность уникальных свойств выигрышно отличает сверхшитый полистирол от ряда других полимерных материалов, потенциально позволяя применять этот материал фактически во всех сферах адсорбционных технологий, а также в медицине, в гетерогенном катализе, в технологиях синтеза наночастиц и во многих других областях науки и промышленности.
В середине 90-х годов различные коммерческие марки сверхсшитого полистирола стали появляться за рубежом. Однако, с самого начала эти материалы подавались в лучшем случае как «полистирол высокой сшивки», а в ряде случаев - как эксклюзивное ноу-хау компании. Ряд уникальных свойств этих материалов так и остался невыявленным за прошедшие годы; наиболее вероятная причина этого заключается именно в засекреченности структуры коммерческих материалов, являющихся по существу сверхсшитыми иолистиролами.
В представленной работе бьша предпринята попытка систематического изучения особенностей адсорбционных свойств материалов на базе сверхсшитого полистирола, разработанных дтя аналитических применений В.А.Даванковым и М.П.Цюрупой совместно с Британской фирмой Purolite Int. и любезно предоставленных фирмой, а именно, материала для твердофазной экстракции Purosep-200 с частицами неправильной формы размером 40-120 мкм и экспериментальных колонок для высокоэффективной жидкостной хроматографии с монодисперсным сферическим сорбентом Chromalite 5 HGN (5 pm, Hypercrosslinked, Gel-type, Non-activated).
По причине новизны материала, актуальность и перспективность работы не бьша очевидна априори; в полной мере она бьша осознана лишь в процессе исследования.
Новые возможности, открываемые сверхсшитым полистиролом, позволили разработать как оригинальные комплексные аналитические методы с применением твердофазной экстракции на сверхсшитом полистироле, так и большое число приложений сверхсшитого

ВЭЖХ, QNP HPLC); удерживание ненасыщенных адсорбатов в этом случае происходит за счет тс-взаимодействий. Приставка «квази» подчеркивает принципиальное различие между двумя хроматографическими системами: нормально-фазовая включает «полярный» сорбент, обычно немодифицированный силикагель, тогда как сверхсшитый полистирол является типичной неполярной неподвижной фазой, хотя в обоих случаях используются неполярные подвижные фазы. В нашей квази-нормально-фазовой системе удерживание осуществляется в основном за счет пи-взаимодействий.
Одним из основных применений хроматографии с использованием комплексообразования с переносом заряда в период 70-80 гг. являлось разделение энантиомеров соединений, содержащих ароматические структурные фрагменты.
Одним из ранних убедительных примеров успешного хирального разделения по такому механизму может служить анализ гидрированных гелиценов, проведенный на силикагеле, химически модифицированном (-) ТАРА, R(-)-2-(2,4,5,7-tetranitro-9-fluorenylideneaminooxy)-propionic acid [107] (рис. 19).
Рисунок 19. Разделение смеси рацематов гидрированных гексагелиценов. НФ: силикагель ІлСйгозогЬ БіЮО с привитым (-) ТАРА, ПФ: гексан-хлористый метилен 80:20. 1 -5,6,9,10,13,14,15,16-октагидрогексагелицен, 2 - 5,6,9,10-тетрагидрогексагелицен, 3 -5,6,11,12-тетрагидрогексагелицен, 4 - 7,8-дигидрогексагелицен, 5 - 5,6дигидрогексагелицен, 6 - гексагелицен [107].
В этом случае не вызывает никакого сомнения тот факт, что удерживание и разделение соединений осуществляется именно за счет 7г-взаимодействий, поскольку адсорбаты