Новые цвиттерионные сорбенты для ионохроматографического определения неорганических и органических ионов

• Автор: Нестеренко, Екатерина Павловна
• Шифр специальности: 02.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 166 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ЦВИТТЕРИОННЫЕ СОРБЕНТЫ В ИОННОЙ ХРОМАТОГРАФИИ

1.1. Классификация цвиттсрионных неподвижных фаз

1.2. Цвитгерионные ионообменники, в которых противоположно заряженные группы хаотически распределены в объеме частицы или на ее поверхности

1.2.1. Полиамфолитиые ионообменники

1.2.2. Неподвижные фазы Змеяклетка

1.2.3. Амфотсрные неорганические оксиды

1.2.4. Неподвижные фазы с закрепленными на поверхности катионо и анионообменными группами

1.2.5.Цвиттериоиныс неподвижные фазы с закрепленными белками

1.3. Ионообменники с двумя противоположно заряженными слоями ионообменных групп на поверхности

1.3.1. Центрально локализованные ионообменники с анионообменым ядром

1.3.2. Агломерированные иопообмешшки
1.3.3. Сорбенты, модифицированные иолиэлектролитами
1.3.4. Сорбенты, модифицированные полисахаридами
1.3.5. Сорбенты, модифицированные полиаминокислотами
1.4. Цвнттсрионныс ионообменники с ковалентно закрепленными или физически адсорбированными цвиттсрионными молекулами
1.4.1. Сорбенты с ковалентно закрепленными цвиттерионными молекулами
1.4.2. Сорбенты с закрепленными аминокислотами
1.4.3. Сорбенты, динамически модифицированные цвиггерионными молекулами
1.5. Выводы
ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1. Аппаратура
2.2. Сорбенты
2.3. Реагенты
2.4. Методики экспериментов
2.4.1. Модифицирование колонки
2.4.2. Синтез додецилиминодиуксусной кислоты
2.4.3. Синтез додецилдиметиламиноуксусной кислоты
2.4.4. Изотермы адсорбции
2.4.5. Определение ионообменной емкости сорбентов, модифицированных ПАВ
2.4.6. Экстракция нуклеотидов хлорной кислотой ГЛАВА 3. СОРБЦИЯ ЛгДОДЕЦИЛДДИМЕГИЛАМИНОАЛКАНОА1ОВ
НА ОБРАЩЕН ЮФАЗОВЫХ СОРБЕНТАХ
3.1. Выбор материалов и модификаторов
3.1.1. Выбор модификаторов
3.1.2. Выбор неподвижных фаз для модифицирования
3.1.2.1. Монолитные обращеннофазовые колонки
3.1.2.2. Гидрибные обращеннофазовые колонки
3.2. Характеристика поверхности сорбента ii , модифицированного ДДМАУ
3.3. Устойчивость адсорбированного слоя ПАВ
3.4. Выводы
ГЛАВА 4. УСТАНОВЛЕНИЕ МЕХАНИЗМА УДЕРЖИВАНИЯ АНИОНОВ НА ОБРАЩЕНИОФАЗОВЫХ СОРБЕНТАХ, ДИНАМИЧЕСКИ МОДИФИЦИРОВА1ШЫХ АНДОДЕЦИЛЛдуДИМЕТИЛАМИИОАЛКАНОАТАМИ
4.1. Установление механизма удерживания
4.1.1. Влияние ионной силы раствора модификатора на ионообменную емкость неподвижной фазы
4.1.2. Влияние концентрации элюента на удерживание анионов
4.1.3. Влияние заряда катиона элюента на удерживание определяемых анионов
4.2. Концепция градиента заряда катиона элюента
4.3. Выводы
ГЛАВА 5.РАЗ ДЕЛЕНИЕ НЕОРГАНИЧЕСКИХ И ОРГАНИЧЕСКИХ АНИОНОВ НА ОБРАЩЕННОФАЗОВЫХ КОЛОНКАХ, МОДИФИЦИРОВАННЫХ ЦВИТТЕРИОННЫМИ ПАВ
5.1. Влияние концентрции элюента на удерживание анионов
5.1.1. Набивные ОФ колонки, модифицированные ДДМАУ или ДДМАБ
5.1.2. Монолитные ОФ колонки, модифицированные ДДМАУ или ДДМАБ
5.2. Влияние элюента на удерживание анионов
5.2.1. Набивные ОФ колонки, модифицированные ДДМАУ или ДДМАБ
5.2.2. Монолитные ОФ колонки, модифицированный ДДМАУ или ДДМАБ
5.3. Разделение анионов
5.3.1. Оптимизация разделения анионов
5.3.1.1. Набивные ОФ колонки, модифицированные ДДМАУ или ДДМАБ
5.3.1.2. Монолитные ОФ колонки, модифицированные ДДМАУ
или ДДМАБ,
4.4. Характеристика ионообменной емкости колонок, модифицированных ДДМАУ
5.4.1. Изучение буферной емкости сорбептов
5.4.2. Определение ионообменной емкости колонки
5.4.2.1. Набивная ОФ колонка, модифицированная ДДМАУ
5.4.2.2. Монолитная ОФ колонка, модифицированная ДДМАУ
5.5. Разделение анионов в условиях градиента потока на набивной микроколонке, модифицированной ДДМАУ
5.5.1. Применение градиента скорости потока
5.5.2. Влияние градиента скорости потока и ионной силы
образца на эффективность пиков и стабильность времен удерживания
5.5.3. Ионообменная емкость микроколонки, модифицированной ДДМАУ
5.6. Выводы 9 ГЛАВА 6. ОДНОВРЕМЕННОЕ РАЗДЕЛЕНИЕ НЕОРГАНИЧЕСКИХ
АНИОНОВ И КАТИОНОВ НА ЦВИТТЕРИОННЫХ НЕПОДВИЖНЫХ ФАЗАХ
6.1. Влияние р I элюента на селективность удерживания катионов металлов
6.2. Влияние природы элюента на селективность разделения катионов
металлов
6.3. Влияние элюента на эффективность разделения катионов металлов
6.4. Изучение удерживания катионов металлов на монолитной ОФ
колонке, модифицированной ДДМАУ
6.5. Установление механизма удерживания катионов мстапов на сорбентах, модифицированных ДДМАУ
6.6. Одновременное разделение катионов и анионов
6.7. Выводы
ГЛАВА 7. РАЗДЕЛЕНИЕ ПРЕКУРСОРОВ НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ
7.1. Изучение селективности разделения нуклеотидов, нуклеозидов и
оснований нуклеиновых кислот
7.1.1. Влияние на удерживание нуклеотидов, нуклеозидов и
оснований нуклеиновых кислот
7.1.2. Влияние концентрации элюента на удерживание прекурсоров нуклеиновых кислот
7.2. Влияние добавок Са2 к элюенту на удерживание нуклеотидов
7.3. Разделение прекурсоров нуклеиновых кислот с использованием тройного градиента
7.4. Разделение нуклеотидов на ультракоротких колонках
7.4.1. Разделение нуклеотидов на монолитной ультракороткой колонке
7.4.2. Разделение нуклеотидов на набивной ультракороткой колонке
7.5. Выводы
ГЛАВА 8. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕОРГАНИЧЕСКИХ И ОРГАНИЧЕСКИХ АНИОНОВ И КАТИОНОВ В ОБЪЕКТАХ
8.1. Анализ йодированной соли
8.2. Анализ образца воды кислотного стока с рудников
8.3. Определение прекурсоров нуклеиновых кислот в экстрактах дрожжей
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Диссертация состоит из введения, обзора литературы, пяти глав экспериментальной части и списка литературы 6 наименований. Работа изложена на 6 страницах машинописного текста, содержит рисунок и таблиц. ГЛАВА 1. Метод ионной хроматографии ИХ был предложен Смоллом и др. Основным параметром, определяющим селективность ИХ разделения, является природа ионообменных групп и матрицы сорбента. Разнообразие матриц сорбентов и ионобменных групп на поверхности позволяет использовать ИХ для решения различных аналитических задач. Наиболее распространенные ионообменники обладают анионо или катионообменными свойствами. К настоящему времени было разработано большое число методик определения неорганических катионов и анионов и опубликовано большое число обзоров . Перспективным направлением в ИХ является разработка цвиттсрионных сорбентов 3,,. Наличие противоположно заряженных функциональных групп на поверхности сорбента обеспечивает таким сорбентам уникальные свойства. В отличие от традиционных катионо или анионообменников, удерживание ионов на цвиттериониых неподвижных фазах обусловлено не только притяжением к противоположно заряженным группам, но и отталкиванием от одноименно заряженных групп. Соотношение электростатических сил притяжения и отталкивания зависит от природы ионообменых групп и их расположения. Так, отталкивание ионов от одноименно заряженных ионообменных групп уменьшает их диффузию внутрь сорбента и увеличивает скорость массообмена, тем самым улучшая эффективность хроматографического разделения. В то же время, слабое взаимодействие ионов с сорбентом позволяет использовать в качестве элюента сильно разбавленные растворы электролитов и даже воду, что даст возможность использовать чувствительное кондуктометрическое детектирование без использования подавляющих устройств. Интерес к цвиттсрионным сорбентам связан с возможностью их использования для одновременного разделения катионов и анионов, что особо важно для анализа под, так как этот подход может сократит время анализа, расход реагентов и дать экономическую выгоду. Использование слабых катионообменников, на которых удерживание катионов происходит по ионообменному механизму, а удерживание анионов по ионэксюнозионному ,. Однако, все эти методы, за исключением последнего, не нашли широкого применения изза неудобства методов, использующих двухколоночную систему, низкой воспроизводимости смешанных неподвижных фаз или невозможности получения анионных комплексов катионов щелочных металлов. В данной работе цвиттерионными ионообменниками будут называться такие сорбенты, на поверхности каждой частицы которых имеются как катионо, так и анионообменные группы. На Рис. Неподвижные фазы. ОДС, динамически цвиттерионным ПАВ. Рис. Несмотря на то, что были синтезированы различные полиамфолитные ионообменники напр. Однако, в настоящее время вызывают интерес сорбенты на основе цвиггерионных полимеров полисульфобетаинов и поликарбоксибстаинов . Синтез полимеров этого типа был описан в работе и использовался для получения монолитных колонок для разделения белков . Рис. Сорбент на основе полисульфобетаина обладает катионообменными свойствами и на нем сильно удерживаются положительно заряженные белки, в то время как нейтральные или отрицательно заряженные белки элюируются в мертвом объеме. Это может быть связано со стерической недоступностью анионообменных групп для объемных молекул и отталкиванием отрицательно заряженных белков от сульфогрупп сорбента. В то же время небольшие неорганические анионы способны достигнуть четвертичные аминогруппы сорбента и элюируются в порядке СГ ВГ Г . Сорбент типа змеяклетка , в настоящее время выпускаемый под названием i 1А8. Хатчем в . Этот собент представляет собой полимерную сетку ПСДВБ с закрепленными ионообменными группами клетка, внутри которой находится органический противоион, который при полимеризации образует полимер с противоположным зарядом змея. Полимерная цепь не может быть удалена из полимерной матрицы за счет сильных электростатических взаимодействий и ограниченной подвижности.