Высокая эффективность местного анестетика тетракаина гидрохлорида обусловливает актуальность разработки способов его определения в различных средах. В данной работе для организации потенциометрических сенсоров для определения катионов тетракаина предложено использовать перфторированные сульфокатионообменные мембраны МФ-4СК, в порах которых присутствует полианилин (PANI). Исследовано влияние концентрации используемых для окислительной полимеризации прекурсоров, последовательности обработки мембран растворами прекурсоров и методов синтеза мембран на характеристики сенсоров в водных растворах тетракаина. Установлено, что высокая чувствительность сенсоров к катионам тетракаина (49.7-74.4 мВ/рс) наблюдается при использовании мембран МФ-4СК/PANI, полученных методом in situ. По сравнению с немодифицированными мембранами и композиционными мембранами, полученными методом отливки, данные образцы характеризуются ростом селективности к катионам, способствуя увеличению чувствительности к ним сенсоров. Модификация мембран обработкой раствором окислителя после перевода их в форму катионов фениламмония приводит к частичной блокировке сульфогрупп в приповерхностном слое мембраны, что обеспечивает более низкую чувствительность сенсоров к катионам аналита по сравнению с образцами, при получении которых использовали противоположную последовательность обработки растворами прекурсоров. Относительная погрешность определения катионов тетракаина в водных растворах при различных рН с помощью разработанного сенсора на основе композиционной мембраны составила 0.11-6% (при относительном стандартном отклонении 5-17%), предел обнаружения составил 1.110-5 М. Повторная оценка градуировочных характеристик разработанного сенсора не показала статистически значимых различий спустя год его использования при соблюдении рекомендованных условий эксплуатации и хранения. Разработанный сенсор может быть рекомендован для анализа фармацевтических препаратов, содержащих в качестве действующего вещества тетракаина гидрохлорид, а также может быть использован в составе мультисенсорных систем для анализа препаратов, содержащих комбинации тетракаина гидрохлорида с другими действующими веществами.
Сорбционные и хроматографические процессы
2022. — Выпуск 5
Содержание:
В статье представлен экспрессный способ определения кротонового альдегида в спиртных напитках с применением газовой хромато-масс-спектрометрии (ГХ-МС). Разработка направлена на решение задачи совершенствования аналитического контроля качества и безопасности алкогольной продукции. Сопоставление результатов определений объемной доли кротонового альдегида в модельных растворах, полученных методом ГХ-МС и методом газовой хроматографии с пламенно-ионизационным детектированием (ГХ-ПИД) показали тождественность определений в пределах допустимых погрешностей, что позволяет сделать вывод о целесообразности применения комбинации этих двух аналитических инструментов для надежной идентификации спиртосодержащей продукции. В настоящее время ГХ-МС становится приоритетным инструментальным методом, применяемым в аккредитованных аналитических лабораториях в идентификации примесей контаминантов в алкогольной продукции. Кротоновый альдегид содержится в количествах выше ПДК в суррогатах спиртных напитков, в денатурированном этаноле. Разработка экспрессных методик идентификации и количественного определения кротонового альдегида на хромато-масс-спектрометрическом оборудовании является актуальной проблемой. Анализ выполняли на газовом хроматографе Agilent 8890, оснащенном масс-селективным детектором модели 5977B, капиллярной колонкой высокой полярности HP-FFAP длиной 50 м. В результате проведенных экспериментов были подобраны оптимальные режимы для определения кротонового альдегида. Разработанный способ определения кротонового альдегида в алкогольных напитках с применением ГХ-МС может быть рекомендован для применения в контроле качества и безопасности алкогольной продукции, а также в судебно-медицинской экспертизе в качестве референтной методики для подтверждения достоверности идентификации кротонового альдегида. Наиболее эффективным в такой идентификации являются параллельные определения с применением ГХ-МС и аттестованной методикой с применением ГХ-ПИД (ГОСТ 31811-2012).
Ключевые слова
Polysaccharides and their conjugates with various biologically active compounds (proteins, nucleic acids, peptides etc.) are of great importance, they take a part in various biological processes. The one of the important feature of polysaccharides is possibility to form wide variety of branched structures with different molecular masses and, thus, they can form very complicated structural conjugates with wide range of biologically active compounds. Cells of tubers of cultivated potato (Solanum tuberosum L.) contain high amounts of polysaccharides conjugated with proteins and nucleotides. In this work we developed fast and efficient chromatographic procedure for the isolation of protein-polysaccharide conjugates from the rootlets of Solanum tuberosum L. It consisted of double-cartridge flash-chromatographic system, filled with the cross-linked macroporous styrene-divinylbenzene and C18 stationary phases. Isolated products were characterized by different analytical methods, including HPLC (reversed phase and size exclusion chromatography), gas chromatography and sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) (determination of proteins). Some structural features were determined by means of IR spectroscopy in the region characteristic for saccharides (1250-750 cm-1). It could be concluded, that isolated conjugates consisted of arabinogalactane polysaccharide and protein with average MM 60 kDa. Analytical data obtained for both products, isolated using conventional precipitation method and flash-chromatographic procedure were similar.
Ключевые слова
The previously proposed method for the three-parameter characterization of stationary phases in gas chromatography, which proved to be accurate and informative in the description of well-studied mid-polar phases, has been adapted for ionic liquids. The three-parameter characteristic method is based on the theory of intermolecular interactions in the sorbate-sorbent system developed by the authors. It is shown that the parameters of dispersion, electrostatic and hydrogen bonds for calculating the interaction of an ionic liquid with a sorbate molecule are the sum of the corresponding characteristics of the cation and anion. Two methods of calculation are considered: according to the direct problem the method of a priori calculation of the characteristics of an ionic liquid according to the structural formula, and according to the inverse problem the method of characterizing stationary phases from experimental data in the form of Kovacs indices, McReynolds constants, etc. An analysis of the obtained results is carried out for mutual correspondence of the calculation results for direct and inverse problems. The possibility of classifying stationary phases based on ionic liquids according to polarity and hydrophilicity characteristics by plotting them on the chromatographic phase selectivity map is demonstrated.
Ключевые слова
Модифицированный метод удерживания кислоты является одним из наиболее перспективных методов очистки компонентов и разделения смеси солей и кислот в технологических процессах. Разработка теоретических представлений и построение математических моделей, с помощью которых можно изучать процесс при различном выборе режимов его проведения, является необходимым шагом к его оптимизации. В данной работе предложена математическая модель явления, ключевыми особенностями которой являются учет химического равновесия в многокомпонентной системе и учет неоднородного характера зоны раствора внутри микропор. А именно, была выделена область вблизи полимерных нитей гелевого сорбента, в которой на молекулы действуют дипольные силы, приводящие к изменению концентраций компонентов, и, соответственно, меняющие соотношения равновесия между разными частями раствора в микропорах и количеством сорбированного вещества. На основе предложенной модели была реализована компьютерная программа, позволяющая проводить численные расчеты и сравнивать их с данными эксперимента. Модель была проверена на результатах опытов по очистке экстракционной фосфорной кислоты модифицированным методом удерживания кислоты, который применим для смесей с плохо растворимыми компонентами. Экспериментальные кривые выходных концентраций имеют специфический вид, ключевыми особенностями которых являются наличие резких пиков концентраций солей, наклон выходных кривых при промывке и др. Было выяснено, что при подборе некоторого, небольшого числа коэффициентов, модель воспроизводит всю совокупность характерных показателей выходных данных с точностью не ниже экспериментальной и таким образом позволяет определять характеристики сорбции. Предложенная модель может быть использована для описания динамики процесса в других растворах и сорбентах при соответствующих модификациях.
Ключевые слова
Были измерены контактно-разностным методом температурные зависимости удельных электропроводностей гетерогенных катионообменных мембран МК-41 и анионообменных мембран МА-41 в формах ионов различного заряда. Измерения проведены в интервале температур 20-50оС и получены экспоненциально возрастающие зависимости удельных электропроводностей от температуры. По измеренным величинам с помощью уравнения Аррениуса были рассчитаны энергии активации. Для расчета величин энергий активации мы предположили, что они являются суммой энергии кулоновского взаимодействия противоионов с фиксированными ионами и энергии разрыва водородных связей, образуемых гидратными молекулами воды противоионов и фиксированных ионов. Энергии разрыва водородных связей были рассчитаны неэмпирическим методом квантовой химии и по уравнению Планка для деформационных колебаний молекулы воды. Электростатическое взаимодействие противоионов и фиксированных ионов было рассчитано по интегральному виду закона Кулона. Для расчета расстояний между фиксированными ионами и противоионами, эффективных величин зарядов ионов были использованы результаты квантово-химических расчетов, а для расчета диэлектрической проницаемости теория полярных молекул Дебая. Анализ полученных результатов показал, что при ионном обмене однозарядных ионов определяющим величины энергий активации фактором является энергии разрыва водородных связей. Установлено, что при возрастании зарядов противоионов увеличивается кулоновское взаимодействие противоионов и фиксированных ионов и для трехзарядных ионов величины энергий кулоновского взаимодействия сравниваются с энергиями разрыва водородных связей. Рассчитанные нами величины энергий активации удовлетворительно согласуются с экспериментальными результатами.
Ключевые слова
Цель исследованияоценить сорбционные свойства ферритизированного цеолитсодержащего туфа (ФЦСТ) Холинского месторождения (Бурятия, Читинская обл.) по отношению к ионам Sr2+ и №2+-элементам различной природыиз растворов, моделирующих минерализацию природных вод. Определен химический и фазовый состав исследуемых образцов ЦСТ и ФЦСТ. Определены изотермы сорбции Sr2+ из модельного раствора питьевой воды на природной и аммонийной формах ЦСТ и ФЦСТ. Исследована кинетика сорбции Sr2+ на ЦСТ и ФЦСТ из поверхностной питьевой воды и выходные кривые Sr2+ из модельного раствора артезианской воды. Показано, что ФЦСТ работает намного эффективнее. Исследована сорбция Ni2+ как наименее сорбируемого иона из семейства тяжелых переходных металлов из 0.003 н раствора CaCl2 (модельный раствор питьевой воды) в равновесных и неравновесных условиях при рН=6.1-6.7. Показано, что в этих условиях сорбция Ni2+ невелика, выходные кривые Ni2+ имеют внешнедиффузионный характер. По-видимому, в этих условиях Ni2+ взаимодействует только с ОН-группами магнетита и его производными (маггемит и т.д.). Показано также, что при рН=8.0-8.3 сорбция Ni2+ резко возрастает.
Ключевые слова
Изучены закономерности хроматографического удерживания и возможности разделения энантиомеров лекарственных препаратов флурбипрофена, ибупрофена, кетопрофена, индопрофена и фенопрофена в варианте гидрофильной высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) с использованием 5 новых сорбентов. В качестве хиральных неподвижных фаз (ХНФ) использовали сорбенты на основе силикагеля (Kromasil KR-100-7-SIL (Akzo Nobel, Швеция) с диаметром частиц 7 мкм, размером пор 10 нм и удельной поверхностью 313 м2/г) с привитыми макроциклическими гликопептидными антибиотиками, включая оритаванцин (O-CSP), эремомицин (E-CSP) и его производные хлорэремомицин (Chloro-E-CSP), амидо-эремомицин (Amide-E-CSP), адамантиламидо-эремомицин (Adamantylamide-E-CSP). Эффективность хроматографических колонок длиной 250 мм и внутренним диаметром 4.0 мм, использованных в работе, составила от 14 до 20 тысяч теоретических тарелок на метр. Сравнение сорбентов проводили при использовании 100%-ного метанола с добавками ацетата триэтиламмония в качестве элюента. Полученная энантиоселективность разделения профенов уменьшалась в ряду O-CSP>Chloro-E-CSP>Adamantylamide-E-CSP>E-CSP>Amide-E-CSP. Наиболее высокая разрешающая способность хроматографических пиков (Rs>2.0) получена при разделении энантиомеров флурбипрофена, индопрофена и кетопрофена на сорбентах с привитым оритаванцином и хлорэремомицином. В работе обсуждается механизм хирального распознавания энантиомеров производных 2-фенилпропионовой кислоты или профенов макроциклическими гликопептидными антибиотиками, структурно родственными эремомицину. Найдено, что карбоксильная группа в молекуле эремомицина играет незначительную роль в хиральном распознавании, поскольку её конверсия в амидную (сорбент Amide-E-CSP) лишь незначительно снижает энантиоселективность по сравнению с E-CSP. Изменение стерических затруднений в хиральном распознавании профенов за счет введения адамантильного заместителя в амидную группу повышает энантиоселективность сорбента Adamantylamide-E-CSP относительно E-CSP. Наиболее выраженное влияние на энантиоселективность хирального распознавания для изученных сорбентов вызвало изменение структуры ароматических фрагментов эремомицина. Введение атома хлора в бензольное кольцо (сорбент Chloro-E-CSP) и добавление пара-фенил-пара-бензильного заместителя (сорбент O-CSP) обеспечило наиболее высокую энантиоселективность этим сорбентам среди всех изученных ХНФ.
Ключевые слова
Работа посвящена исследованию перспективной технологии получения эффективных сорбционных материалов на основе модифицированных графеновых структур с использованием доступных и экологически чистых реагентов. В качестве исходного сырья для получения наночастиц оксидов железа использован доступный хлорид железа (III). Смешением растворов ацетата железа с дисперсией оксида графена с дальнейшим восстановлением гидроксидов железа до оксидов и оксида графена до графена аскорбиновой кислотой, получена устойчивая структура гидрогеля. С применением методов сушки в сверхкритическом изопропаноле синтезирован высокопористый аэрогель, модифицированный наночастицами оксидов железа. Полученный композиционный материал охарактеризован методами СЭМ, ПЭМ, XRD, БЭТ. Установлено, что в структуре аэрогеля наночастицы железа присутствуют в форме ферромагнитных оксидных фаз y-Fe2O3 и Fe3O4. Методом ПЭМ показано, что частицы равномерно распределены в углеродной матрице аэрогеля, средний размер идентифицированных наночастиц оксидов железа не превышает 100 нм. Методом XRD подтверждено восстановление оксида графена в процессе синтеза, а также наличие оксидов железа в структуре аэрогеля в предполагаемых ферромагнитных формах. Методом адсорбции/десорбции азота установлено, что структура аэрогеля представлена преимущественно микропорами. Величина удельной поверхности синтезированного аэрогеля составила 670 м2/г. При адсорбции широкого ряда ионов металлов из слабокислых растворов сложного состава показана возможность эффективного комплексного извлечения редкоземельных элементов синтезированным аэрогелем. Суммарная степень извлечения превышает 80%, а по некоторым актинидам 95%, при этом суммарная степень извлечения щелочноземельных элементов около 10%.
Ключевые слова
Исследуются ионообменные свойства новых сорбентов органоцеолитов N1 и N2 в сравнении со свойствами матрицы природных клиноптилолитовых туфов (КЛТ) месторождений Тедзами и Холинское применительно к очистке вод различного состава от катионных и анионных загрязнителей. В качестве модификаторов использованы: полигексаметиленгуаниди (ПГМГ) органоцеолит N1 и полиэтиленимин (ПЭИ) органоцеолит N2. Органоцеолиты получены путем пропитки КЛТ модификатором и сшивки ЭХГ. Сорбенты характеризуются комплексными свойствами анионообменными и комплексообразующими за счет аминосодержащих модификаторов и катионообменными свойствами за счет свойств матрицы КЛТ. При изучении сорбции катионов поверхностной воды найдено, что сорбция однозарядных ионов (NH4+) практически не ухудшается на органоцеолитах по сравнению с данными на КЛТ. Сорбционные свойства двухзарядных катионов (Ca2+, Sr2+) резко падают. Вследствие этого повышается соотношение концентраций аммония к кальцию в десорбционном растворе (2N NaCl). В нейтральных средах сорбционные свойства органоцеолита N2 по катионам тяжелых металлов (ТМ) резко повышаются по сравнению с данными на КЛТ за счет процессов комплексообразования с функциональными группами модификатора (ПЭИ). В слабокислых средах коэффициенты распределения ТМ падают вследствие конкуренции в сорбции H+ ионов, но для ионов NH4+ Н+, К+, Cu2+, Cr2O72-, Pb2+ коэффициенты распределения составляют более Г>103 см3/г. Показана высокая селективность сорбции аниона UO2(CO3)34- на органоцеолите N2 из карбонат содержащих разбавленных растворов Г=3.105 см3/г; при повышении концентрации раствора до 0.5 N NaCl -Г=3.103 см3/г. В слабощелочных растворах селективность сорбции к UO2(CO3)34- падает вследствие конкурентной сорбции OH- ионов. Для ряда микрокомпонентов получены зависимости коэффициентов распределения от ионной силы (от 0.001 до 0.5 N NaCl) и рН раствора от рН 3.6 до 9. В различных растворах на органоцеолитах получены сорбционные характеристики (коэффициенты распределения, коэффициенты внешней и внутренней диффузии) по отношения к микрокомпонентам катиона NH4+ тяжелых металлов ТМ, а также анионам CrO42-, UO2(CO3)34-. Для различных растворов на органоцеолитах показана одновременная сорбция микрокомпонентов катионов и анионов. Показана возможность расчета динамики сорбции микрокомпонентов загрязнителей на органоцеолитах из различных растворов с использованием выбранных моделей динамики сорбции и полученных сорбционных характеристик.
Ключевые слова
Исследована адсорбция и десорбция фенольных антиоксидантов (ФА) из водных растворов на активном угле БАУ-А. В соответствии с теорией объемного заполнения пор (ТОЗМ) можно отметить особый механизм адсорбции фенольных антиоксидантов (фенола, крезолов, ионола, гидрокси-фенолов) в микропорах АУ БАУ-А, в процессе адсорбции происходит не покрытие поверхности пор, а их объемное заполнение. Для описания процессов поглощения фенольных антиоксидантов АУ БАУ-А использованы теория ТОЗМ (модифицированное уравнение Дубинина-Радушкевича) и теория моно-молекулярной адсорбции (ТМА) (уравнение Ленгмюра). На основании полученных зависимостей рассчитаны константы адсорбционного равновесия и емкости монослоя. ФА практически не десорбируются в статических условиях, поэтому их десорбцию из АУ БАУ-А осуществляли в динамических условиях. Полученные диаграммы десорбции ФА показывают, что при использовании в качестве элюента бинарной смеси вода этанол, вода ацетонитрил и метанол выход фенолов составляет 78-85%, а элюирование составляет 30 мин. На основании проведенных экспериментальных данных предложена сорбционно-спектрометрическая методика определения ФА в очищенных сточных водах. Разработанная методика сорбционно-спектрометрического определения ФА характеризуется следующими параметрами: продолжительность единичного анализа 45-60 мин, предел обнаружения 0.1 ПДК «фенольного индекса».
Ключевые слова
Отработанные травильные растворы (ОТР), представляющие собой концентрированные смеси солей и кислот, являются экологически опасными и требуют утилизации. На примере реального ОТР промышленного предприятия черной металлургии, содержащего более 200 г/дм3 сульфата железа и более 65 г/дм3 серной кислоты, показана возможность разделения этих компонентов методом удерживания кислоты на сильноосновном анионите АВ-17х8 в сульфатной форме. Процесс переработки представляет собой периодическое пропускание через слой анионита друг за другом в противоположных направлениях ОТР (стадия удерживания кислоты) и сильно разбавленного водного раствора серной кислоты (стадия вытеснения кислоты). Обсуждается механизм разделения компонентов, связанный с размерным эффектом, а именно, с эксклюзией сильно гидратированных ионных пар соли, которые в меньшей степени, чем молекулы или ионных пары кислоты, могут проникать в наноразмерные «поры» гелевого анионита. Дополнительным подтверждением механизма эксклюзии не отдельных ионов, а нейтральных ионных пар является показанная в работе возможность разделения кислоты и солевых компонентов в разбавленных растворах в условиях, когда нельзя пренебрегать Доннановским эффектом исключения коионов из фазы ионообменника. Продемонстрирован процесс разделения концентрированной кислоты и соли, в котором нет каких-либо жидких отходов. Представлены экспериментальные выходные кривые, показывающие возможность получения солевого раствора с концентрацией, практически равной концентрации сульфата железа в исходной смеси, и кислотного раствора, который может быть возвращен для повторного использования в производственных целях. Солевой раствор также может быть утилизирован с получением железного купороса.
Ключевые слова
Метод обращенно-фазовой высокоэффективной жидкостной хроматографии (ОФ ВЭЖХ) со спектрофотометрическим/масс-спектрометрическим детектированием широко применяется для определения лекарственных соединений (ЛС) при проведении исследований фармакокинетики и для оценки биоэквивалентности ЛС. Растущее многообразие структур ЛС обусловливает сложность разработки биоаналитических методик определения содержания ЛС в биологических матрицах. Чаще всего встречающейся в практической работе матрицей является плазма крови человека, которая имеет сложный состав эндогенных веществ. Выбор и оптимизацию операций подготовки проб (или их сочетаний) до настоящего времени чаще всего проводят на основании самых общих представлений о природе определяемых соединений. Это приводит к большим затратам времени, которые удалось бы минимизировать, если связать характер операций подготовки проб с физико-химическими характеристиками аналитов. В настоящей работе в результате систематизации известных способов подготовки образцов плазмы крови для определения ЛС рассмотрена возможность выбора таких способов на основании некоторых физико-химических свойств и биохимических характеристик целевых аналитов, прежде всего их факторов гидрофобности, степени связывания с белками плазмы и растворимости в воде.На основании сопоставления оригинальных экспериментальных и литературных данных описан подход к выбору способа подготовки проб для определения целевого аналита в плазме крови на основе свойств (фактор гидрофобности logP и степень связывания с белками плазмы) определяемого соединения. Показано, что депротеинизация образцов при помощи ультрацентрифужных фильтров возможна только для тех соединений, степень связывания с белками которых ориентировочно не выше 50%. Значение logP определяет возможность применения распределительного варианта жидкостно-жидкостной экстракции в качестве способа подготовки образцов. При этом на выбор операции осаждения белков значения фактора гидрофобности не влияют, то есть данный способ подготовки проб является одинаково пригодным для липофильных и гидрофильных аналитов. Выявленные особенности процедур подготовки проб плазмы крови для проведения хроматографического анализа позволяют оптимизировать процесс разработки и валидации биоаналитических методик, используемых при проведении клинических исследований.
Ключевые слова
Цель исследования разработка методики синтеза 2-Я-4-метилпиримидин-5-карбоновых кислот, их очистки и эффектов воздействия предпосевной обработки семян томата обыкновенного синтезированными органическими соединениями. Щелочным гидролизом этиловых эфиров 2-Я-4-метилпиримидин-5-карбоновых кислот синтезированы 2-Я-4-метилпиримидин-5-карбоновые кислоты и разработан препаративный хроматографический метод их очистки. Смесь 0.02 моль соответствующего этилового эфира 2-Я-4-метилпиримидин-5-карбоновой кислоты, 20 см3 10% водного раствора гидроксида натрия и 2 см3 изопропилового спирта кипятили в течение трех часов. После завершения реакции смесь охлаждали до комнатной температуры и добавляли 20 см3 10% раствора соляной кислоты. Выпавший осадок кислоты фильтровали, промывали водой и сушили. Полученные продукты очищали с помощью препаративной колоночной хроматографии. Для этого вещество растворяли в 10 см3 смеси хлороформ метанол (20:1) и наносили на колонку диаметром 100 мм, с высотой слоя сорбента 120 мм. В качестве неподвижной фазы (НФ) использовался силикагель фракции 60-200 мкм, в качестве подвижной фазы (ПФ) сначала применялась смесь хлороформ метанол (20:1, скорость элюирования 1.6 см3/мин), затем после элюирования примеси целевое вещество смывалось метанолом (скорость элюирования 1.2 см3/мин). Растворитель упаривали при пониженном давлении, получая в остатке чистое вещество. Семена томата обыкновенного (Solanum lycopersicum L.) замачивали в водных суспензиях 2-Я-4-метилпиримидин-5-карбоновых кислот в концентрации 0.01%; 0.05%; 0.1% с экспозицией 18 ч и проращивали. Культивирование растений производили в закрытом, затем в открытом грунте. Рассчитывали увеличение всхожести, высоты растений, урожайности, средней массы плода томата обыкновенного в опыте относительно контроля в %. Выявлена высокая ростостимулирующая активность синтезированных органических соединений. 2-Я-4-метилпиримидин-5-карбоновые кислоты в испытанных концентрациях (0.01-0.1%) повышали всхожесть семян, высоту растений и урожайность томата обыкновенного. Всхожесть семян томата обыкновенного под воздействием синтезированных органических веществ в испытанных концентрациях (0.01-0.1%) увеличивается от 5.1 до 9.0 % относительно контроля, высота растений от 28.7 до 54.0%, урожайность от 20.5 до 42.0%, средняя масса плода от 3.8 до 16.3% относительно контроля.
Ключевые слова
На основе кислотного разложения минерального сырья (нефелина) получены образцы диоксида кремния (SiO2). Полученные образцы исследованы методами химического анализа, БЭТ, BJH и др. Установлено, что по содержание примесей, образцы SiO2 практически идентичны пирогенному аморфному диоксиду кремния, получаемому из реактивного сырья (фармацевтический препарат «Полисорб МП») и обладают повышенной, по сравнению с «Полисорбом МП» удельной внешней поверхностью (в 1.1-1.9 раза) и удельным объемом пор (в ~1.4 раза). На основании полученных значений удельной емкости адсорбционного монослоя поверхности образцов SiO2 и изменения энергии Г иббса (АО°) в процессе сорбции сделан вывод о том, что способ их получения не оказывает существенного влияния на физико-химические свойства их поверхностей и механизм сорбции азота и паров воды. Выдвинуто предположение о перспективности использования диоксида кремния, получаемого на основе кислотной переработки минерального сырья, в качестве энтеросорбента в терапевтической практике.
Ключевые слова
Работа посвящена исследованию сорбции ряда ионов металлов (меди (II), никеля (II), кобальта (II), цинка (II), кадмия (II), кальция (II), магния (II), стронция (II), бария (II), серебра (I)) в динамических условиях сорбентами на основ сшитого эпихлоргидрином сульфоэтилированного полиаллиламина с различными степенями модифицирования (СМ) сульфоэтильными группами 0.5 и 1.0 (СЭПАА 0.5 и СЭПАА 1.0, соответственно). Эксперимент осуществлялся путем пропускания исследуемого раствора через патрон, содержащий исследуемый сорбент с определенной СМ. Контроль содержания ионов металлов в исходном растворе и порциях раствора, выходящего из патрона, осуществляли методом атомно-эмиссионной спектроскопии с индуктивно-связанной плазмой. В результате получены динамические выходные кривые ионов меди (II) и серебра (I) из бинарных и многокомпонентных (в присутствии ряда ионов переходных и щелочноземельных металлов) растворов при их сорбции СЭПАА 0.5 и СЭПАА 1.0. Рассчитаны значения динамической емкости сорбентов, а также коэффициентов селективности серебра (I) по отношению к сопутствующим ионам металлов. Установлено, что СЭПАА 0.5 позволяет селективно и количественно извлекать серебро (I) из многокомпонентных растворов. Максимальной селективности концентрирования при этом отвечает рН 6.0, максимальной сорбции рН 5.0. Сорбент со степенью модифицирования 1.0 в динамических условиях характеризуется относительно невысокими значениями емкости по всем исследуемым ионам металлов. Установлена закономерность уменьшения селективности сорбции и количества сорбированного серебра (I) с ростом степени модифицирования полиаллиламина сульфоэтильными группами, несмотря на то что ранее для статических условий нами получен противоположный результат. На основании полученных данных сделано предположение о преобладании механизма ионообменного взаимодействия ионов металлов с функциональными группами сорбента при извлечении их материалом с максимальной СМ -СЭПАА 1.0. Получены кривые элюирования серебра (I) и меди (II) с поверхности сорбентов, показано, что количественная десорбция достигается при использовании 50.0 см3 1 моль/дм3 раствора азотной кислоты.
Ключевые слова
В последние годы в литературе исследованию модификации промышленных полимеров уделяется большое внимание. Модифицированные системы и полимерные композиционные материалы на основе крупнотоннажных полимеров позволяют эффективно расширить марочный ассортимент полимерных материалов и существенно улучшить их технологические и эксплуатационные свойства, создавать новые виды продукции для новых областей применения. В техническом плане перспективным является изотактический полипропилен (ММ), который, в частности, показал хорошие результаты в процессе первапорации при разделении смеси толуол н-бутанол. Он широко используется в качестве одного из компонентов композитных мембран. В работе продолжены исследования сорбции и массопереноса в процессе первапорации сорбатов двух классов на мембранах из модифицированного изотактического промышленного гидрофобного ПП марки 01030 (ГОСТ 2699686). Модификацию проводили, обрабатывая пленки ПП жидкими алканами с увеличивающимся числом атомов углерода С6-С9 несколькими способами, названными нами маршрутами. Суть их сводится к набуханию ПП в одном сорбате (алканы) с последующим набуханием (сразу или после высушивания) в другом сорбате (ацетон, изопропанол). Величина сорбции гидрофильных ацетона и изопропанола зависит, как от маршрута модификации, так и от количества атомов углерода в молекуле алкана, вызывающего изменение в структуре полимера. В работе показано, что модификация ПП пленки алканами приводит к увеличению проницаемости ацетона и изопропанола в процессе первапорации. Наибольшее повышение величины проницаемости достигается при обработке пленки гексаном по всем маршрутам. На процесс массопереноса оказывает влияние способ модификации мембраны: поверхностная, когда модификация проводится в первапорационной установке и алканы сорбируются на стороне мембраны, обращенной к жидкости, и объемная, при которой мембрана набухает в алканах в свободном состоянии вне первапорационной установки. В случае объемной модификации изменение структуры мембраны происходит по всей толщине, что приводит к увеличению свободного объема полимера и возрастанию проницаемости ацетона и изопропанола. Повышение температуры в процессе первапорации также приводит к увеличению проницаемости исследуемых растворителей.
Ключевые слова
В настоящее время целлюлозно-бумажная промышленность основана преимущественно на химическом гидролизе целлюлозы, что приводит к высокой экологической нагрузке. Остроту проблемы можно уменьшить с помощью применения иммобилизованной целлюлазы. Кроме того, целлюлазы обладают способностью превращать лигноцеллюлозный материал в ферментируемые сахара, используемые в качестве субстратов для образования биотоплива. Предложен ряд ионообменных смол и волокон, а также производных хитозана для получения композиционных биокатализаторов на основе целлюлазы. Установлено, что синтетические ионообменные смолы АВ-17-2П, КУ-2, волокна ВИОН КН-1, ВИОН АН-1, а также карбоксиметилхитозан и сульфат хитозана могут применяться в качестве носителей для иммобилизации целлюлазы из Aspergillus niger (PDB ID: 5I77). Данные были получены методом молекулярного докинга в программе AutoDock Vina, проанализированы с помощью LigPlot, визуализация проводилась в программе Maestro 10.3. Вычисление параметров туннелей, пор и внутренних полостей осуществлялось при помощи программы MOLE. В результате исследования было установлено, что все исследуемые носители для иммобилизации связываются в области активного центра фермента, что может, с одной стороны, привести к его экранированию для субстрата, но, с другой стороны, может возникнуть эффект стабилизации пространственной структуры активного центра целлюлазы. После адсорбции на большинстве изученных нами носителей молекула целлюлазы приобретает более компактную структуру, о чем свидетельствует уменьшение количества туннелей или их полное отсутствие при образовании комплекса фермента с ВИОН АН-1 и сульфатом хитозана. Исключение составляет только КУ-2, иммобилизация на котором приводит к увеличению количества и длины туннелей в структуре энзима. Поры в молекуле целлюлазы как до, так и после иммобилизации, отсутствуют. Конфигурация и объем внутренних полостей при связывании целлюлазы с ионообменными материалами не изменяются, а при адсорбции на производных хитозана их объем уменьшается, причем после сорбции на сульфате хитозана одна из внутренних полостей исчезает.
Ключевые слова
Статья посвящена 150-летию со дня рождения Михаила Семеновича Цвета русского ботаника, исследователя физико-химических явлений (растворимости, адсорбции, флуоресценции и т.д.) и физиологических процессов (осмоса, фотосинтеза, роль пигментов и др.) растительной клетки, биохимической природы хлоропластов и растительных пигментов (хлорофилла и его производных, каротиноидов и антоцианов). Ученым изобретен метод хроматографии, а также различные методы микротехники и микрохимии. М.С. Цвет впервые получил в чистом виде хлорофиллины a, b и g (ныне называемые хлорофиллами a, b и с) и ряд изомеров ксантофилла. Научная карьера М.С. Цвета началась со студенческой работы по изучению анатомии стебля представителей семейств Solanaceae, Loganiaceae, Nolanaceae, за которую ему была присуждена награда Лондонского королевского общества медаль Дэви. Далее научные интересы М.С. Цвета из области классической ботаники устремились в новые развивающиеся направления биологии, такие как цитофизиология и биохимия растений. С помощью изобретенного метода хроматографии Цвет окончательно и неоспоримо смог доказать существование у высших растений двух форм зеленых пигментов - хлорофиллинов а и В (ныне хлорофиллов а и b), а у водорослей также хлорофиллина у (ныне хлорофилла с), выделив эти формы впервые в химически чистом виде. В статье отмечено его наследие как ученого и организатора кафедры ботаники Воронежского государственного университета.
Ключевые слова