В работе установлено, что в плодах красного винограда и в продуктах его переработки основными фенольными кислотами являются не хлорогеновая (продукт ацилирования хинной кислоты кофейной), как указывается в ряде публикаций, а кафтаровая (продукт ацилирования винной кислоты кофейной) и коутаровая (продукт ацилирования винной кислоты n-кумаровой). Для хроматографирования исследованных образцов была выбрана стационарная фаза Symmetry C18 и подвижные фазы системы «ацетонитрил - 10 об.% муравьиной кислоты - вода», удобные при определении антоцианов винограда. Показано, что кафтаровая кислота во всех исследованных составах подвижной фазы полностью отделяется от коутаровой и от трех изомерных монокофеоилхинных кислот (3-кофеоилхинной, 4-кофеоилхинной и 5-кофеоилхинной), т.е. идентификация по временам удерживания этих кислот возможна. Однако для хроматографирования следует выбирать составы подвижной фазы, при которых нет соэлюирования какой-либо из этих кислот с обычно присутствующим в экстрактах, соках и винах дельфинидин-3-глюкозидом. Полное разделение указанных компонентов возможно как при относительно низком содержании ацетонитрила (менее 6 об.%) в подвижной фазе, так и при относительно высоком (не менее 8.5 об.%). Это позволило предложить вариант градиентного элюирования для разделения всех интересующих соединений. Градиентный режим требуется для элюирования из колонки всех антоцианов и сопутствующих экстрактивных веществ. При этом, предложенные условия разделения оказались благоприятными для детектирования полидатина (одного из изомерных глюкозидов ресвератрола). Это позволило опровергнуть еще одно распространенное заблуждение, согласно которому ресвератрол (а не его глюкозид) является одним из важнейших биологически активных веществ в винограде. В предложенных условиях значительно сильнее удерживаемый ресвератрол соэлюируется с одним из ацилированных антоцианов, но анализ площадей соответствующих пиков свидетельствует о том, что именно полидатин выступает доминирующей формой присутствия ресвератрола в винограде.
Сорбционные и хроматографические процессы
2024. — Выпуск 2
Содержание:
В настоящей работе дилатометрически изучены упруго-пластические свойства сферических зерен промышленных слабокислотных и сильнокислотных ионитов в опытах с постоянным одноосным сжатием и последующей разгрузкой при комнатной температуре в зависимости от ионной формы и концентрации раствора электролита. Показано, что ионная форма полиакрилата и полиметакрилата, сшитых, соответственно, диметакрилатом триэтиленгликоля и дивинилбензолом, и концентрация внешнего раствора влияют на их упругопластические свойства. В разбавленных растворах хлорида натрия и хлорида кальция гели проявляют упругие свойства с близкими относительными амплитудами деформирования. Амплитуда деформирования зерна полиметакрилата, сшитого дивинилбензолом, в Ni-форме в разбавленном растворе хлорида никеля оказалась значительно ниже, чем у Са-формы, со значительным вкладом пластической деформации. С увеличением концентрации внешнего раствора хлоридов кальция и никеля под действием механической нагрузки на зерно полиметакрилата, сшитого дивинилбензолом, уменьшалась общая деформация гранулы, а также величина упругой деформации, а остаточные (пластические) деформации увеличивались. В концентрированных растворах CaCl2 и NiCl2 такой ионит становился неупругим жестким материалом, для которого даже при повышенных механических нагрузках величина упругих деформаций сжатия очень невелика. Для набухшего в воде сильнокислотного полистирольного катионита с привитыми сульфогруппами, сшитого дивинилбензолом, в К-форме также характерны упругие деформации, т.е. полимер находится в высокоэластическом состоянии. Однако полистирольная матрица более жесткая по сравнению с полиакриловыми и полиметакриловыми катионитами в форме иона щелочного металла, поэтому амплитуда деформирования существенно меньше. Для такого катионита в Са- и Ni-формах даже в концентрированных растворах преобладающими являются упругие деформации.
Ключевые слова
Анализ выдыхаемого воздуха является активно развивающейся областью медицинской неинвазивной диагностики, поскольку такой вид анализа не предполагает инвазивных вмешательств и может проводиться многократно. Известно, что ацетон, содержащийся в выдыхаемом воздухе, коррелирует с уровнем глюкозы в крови и является биомаркером диабета. Использование в медицинских учреждениях аналитических систем для анализа ацетона в выдыхаемом воздухе позволит своевременно диагностировать патологические изменения уровня глюкозы в крови, проводить раннюю диагностику диабета и вести мониторинг эффективности терапии. В настоящей работе показан экспресс-анализ ацетона в выдыхаемом воздухе с использованием мобильного диагностического комплекса на основе микрофлюидных систем, включающего газовый микрохроматограф «ПИА с термохимическим детектором, планарной хроматографической колонкой, термостатируемой системой пробоотбора и селективного улавливания мешающих компонентов, управляемого электрическими микроклапанами, автоматической системой дозирования с регулируемой продувкой от 0.1 до 5 сек и программным обеспечением. Предложена методика проведения анализа в диагностически значимом диапазоне концентраций: от 0.5 ppm до 20 ppm ацетона в выдыхаемом воздухе при диагностике диабета. Общее время анализа составляет 3 мин, время удерживания для ацетона 60 сек. Диагностический комплекс апробирован и позволяет напрямую определить ацетон в выдыхаемом воздухе. Применение системы улавливания и осушения демонстрирует отсутствие потери целевого вещества и позволяет добиться хорошей сходимости результатов, отклонение от опорного значения не превышает 10%. Апробация в натурных условиях подтвердила данные, полученные на модельных смесях. Разработанный мобильный диагностический комплекс с автоматическим программируемым дозированием и методика количественного определения ацетона в ВВ (0.5-20 ppm) может быть рекомендована к использованию в клинических исследованиях в условиях медицинских учреждений.
Ключевые слова
В статье представлен обзор хроматографических методов, комплексное использование которых обеспечивает контроль качества и безопасности пищевой продукции. Рассмотрены методы газовой хроматографии, позволяющие анализировать в продуктах летучие компоненты с использованием пламенно-ионизационного детектора, детектора электронного захвата, масс-селективных детекторов (ГХ-ПИД, ГХ-ДЭЗ, ГХ-МС, ГХ-МС/МС). Перечислены аналиты, которые можно определять с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии в сочетании с рефрактометрическим, спектрометрическими и масс-селективными детекторами (ВЭЖХ-РМД, ВЭЖХ-УФ, ВЭЖХ-СФД, ВЭЖХ-МС, ВЭЖХ-МС/МС). Показаны возможности ионной хроматографии и капиллярного электрофореза с электрохимическими детекторами (ИХ-ЭХД, КЭ-ЭХД) в определении ионогенных соединений. Отмечено значение тонкослойной хроматографии (ТСХ) в тандеме с оптическими цифровыми цветорегистрирующими устройствами в качественном и количественном анализе контаминантов в пищевой продукции. В связи с установлением негативного влияния микро- и нанопластика на здоровье человека актуальной задачей стало определение этих частиц в пищевой продукции, эту задачу можно решать с применением гельпроникающей хроматографии (ГПХ) и гидродинамической хроматографии (ГДХ), а также методом фракционирования в потоке в силовом поле (FFF). Показано, что метод ГХ-МС в настоящее время становится приоритетным инструментальным методом, применяемым в аккредитованных аналитических лабораториях в идентификации примесей контаминантов в сельскохозяйственной продукции. Перспективен в этом аспекте метод пиролитической ГХМС. Пиролитическая ячейка не требует обязательного перевода твердого образца в раствор для его анализа. Рассмотрены экстракционные и сорбционные методы подготовки проб для хроматографического анализа. Наиболее часто используют разнообразные способы жидкостно-жидкостной экстракции (ЖЖЭ), твердофазной экстракции (ТФЭ). В последнее время был разработан и широко внедрен комбинированный метод «квечерс» (QuEChERS). В обзоре авторы опирались в первую очередь на труды воронежских научных школ по хроматографии и смежным методам разделения.
Ключевые слова
Селективность разделения в газовой хроматографии определяется природой неподвижной фазы. В рамках предложенной авторами ранее модели межмолекулярных взаимодействий и разработанного на ее основе теоретического метода трехпараметрической характеристики хроматографических неподвижных жидких фаз делается количественная оценка способности молекул к участию в дисперсионных, диполь-дипольных взаимодействиях и в водородных связях. Метод показал свою эффективность при описании свойств неподвижных фаз на основе углеводородов, полиэтиленгликоля, полисилоксанов и ионных жидкостей. Свойства неподвижных фаз и молекул аналитов описываются двумя характеристиками селективности: полярностью и гидрофильностью, которые могут быть рассчитаны по прямой задаче по структурной формуле вещества и по обратной задаче по экспериментальным данным в виде индексов удерживания Ковача или констант Роршнайдера-МакРейнольдса; противоречия между результатами расчета характеристик двумя способами обнаружено не было. С помощью предложенного метода была выявлена связь между молекулярной массой полимерной молекулы и величинами характеристик селективности. Предложена карта селективности как удобный наглядный способ классификации неподвижных фаз, которая может быть применена в сочетании с принципом подобия свойств для выбора наиболее селективной к заданным аналитам неподвижной фазы; этот выбор может быть сделан без проведения экспериментов. Предлагаемая работа посвящена определению обобщенного заряда как первого и ключевого параметра метода трехпараметрической характеристики. Основным инструментом послужила разработанная ранее в лаборатории сорбционных методов ГЕОХИ РАН теория обобщенных зарядов. Эта теория, выведенная из фундаментальных принципов, описывает ван-дер-ваальсовы взаимодействия в виде потенциала Леннард-Джонса с помощью характеристик молекул, определяемых из молекулярной структуры. Ранее с ее помощью были успешно описаны неполярные хроматографические системы. В работе даны определения обобщенных зарядов, показана их связь с физическими и экспериментальными величинами, приведены расчетные формулы для изолированных молекул и для жидких фаз. Представлены результаты детального расчета обобщенных зарядов веществ разных классов, включающих в себя газохроматографические неподвижные фазы.
Ключевые слова
Сепсис представляет собой опасную для жизни органную дисфункцию, вызванную нарушением регуляции ответа организма на инфекцию. Если сепсис не распознать на ранней стадии и не начать лечение, он может привести к септическому шоку, полиорганной недостаточности и смерти. Диагностика сепсиса, традиционно основанная на клинической картине и обнаружении этиологически-значимых микроорганизмов в крови и очагах, в последние годы совершенствуется путем поиска и внедрения различных биомаркеров. Одним из перспективных биомаркеров сепсиса является 3-(4-гидроксифенил)молочная кислота (4-ГФМК). В работе разработан амперометрический сенсор, модифицированный полимером с молекулярным отпечатком (ПМО) гидроксифенилмолочной кислоты и показана принципиальная возможность определения 4-ГФМК данным сенсором в модельных водных растворах. Полимеры с молекулярными отпечатками активно используются в процессах разделения веществ, а также при получении селективных сенсоров. Среди многообразия селективных материалов особый интерес представляют полиимиды. Поэтому в работе на основе сополимера 1,2,4,5-бензолтетракарбоновой кислоты с 4,4'-диаминодифенилоксидом были разработаны ПМО-сенсоры с отпечатком 4-гидроксифенилмолочной кислоты. Сенсоры получали в две стадии (I - стадия при температуре 80оС, II - стадия при 180оС) методом нековалентного импринтинга. Установлена высокая селективность ПМО-сенсоров по отношению к целевым молекулам. Диапазон определяемых концентраций кислоты составил 0.2-0.0002 мг/дм3. Экспериментально установленный предел обнаружения 4-гидроксифенилмолочной кислоты составил 4.510-5 мг/дм3.
Ключевые слова
Анализ синтетических красителей в сточных водах является актуальной задачей современной аналитической химии, поскольку повышенное содержание красителей в сточных водах может негативно сказаться на экологии. Для контроля за содержанием красителей в различных объектах часто применяется обращённо-фазовая высокоэффективная жидкостная хроматография (ОФ ВЭЖХ), которая позволяет достоверно определить содержание интересующих веществ. Целью данной работы являлось создание и оценка метрологических характеристик методики анализа синтетических красителей в сточных водах предприятий с повышенным содержанием неорганических солей. Хроматографическая система, используемая в данной работе, состояла из насоса высокого давления производства Knauer, разделение осуществлялось на обращённо-фазовой колонке Kromasil 100-5-C18(w) (4.6х250 мм) в режиме градиентного элюирования. В качестве подвижной фазы применяли ацетонитрил и раствор ацетата аммония. Детектирование синтетических красителей производилось на диодно-матричном детекторе Azura. В работе представлены результаты концентрирования 10 синтетических красителей на коммерчески доступных патронах для твердофазной экстракции, которые подходят для работы с водными растворами с повышенным содержанием неорганических солей. Для каждого вещества была рассчитана степень концентрирования из дистиллированной и модельной сточной вод, которая варьируется от 2 до 98%. Наивысшую степень концентрирования из анализируемых патронов при эксплуатации в условиях близким к реальным сточным водам показал патрон марки «Диапак П», при pH концентрируемого раствора равного 4. По результатам данной работы разработана и валидирована методика одновременного определения 10 синтетических пищевых красителей (СПК) (Е102, Е104, Е110, Е122, Е124, Е129, Е131, Е133, Е142, Е151) в водных и органических растворах. Результаты работы могут быть полезны в области аналитического контроля за содержанием синтетических красителей в сточных водах предприятий. Предел промежуточной прецизионности методики не превысил 5%, а расширенная неопределенность измерения составила менее 10%.
Ключевые слова
Желчнокаменная болезнь (холелитиаз) - многофакторное заболевание, характеризующееся образованием желчных камней. Изучение состава желчных камней необходимо для установления механизма их образования и решения многих практических вопросов. На данный момент, неясно, какая белковая компонента участвует в формировании желчных камней и как она связана с их составляющими. В работе показана возможность качественного и количественного определения аминокислот в составе желчных камней мужчин и женщин разного возраста с использованием метода газовой хроматографии GC-17A (Shimadzu). Анализ аминокислотного состава желчных камней включает в себя кислотный гидролиз образцов с 6М HCl при 105оС в течение 12 часов, последующую очистку, получение производных выделенных аминокислот и их определение методом газовой хроматографии. Данная методика позволяет определять D- и L-формы аминокислот. Статистическая обработка полученных данных осуществлялась с помощью программы Statistica 6.0. В результате проведенного исследования установлено, что желчные камни холестеринового состава, принадлежащие женщинам, возраст которых не превышал 50 лет, характеризуются самыми низкими содержаниями аминокислот. В аминокислотном составе холестеринового типа камней преобладают глицин и L-формы серина, аланина и глутаминовой кислоты. Холестериновые камни с минеральной компонентой характерны для пожилых женщин (старше 60 лет) и мужчин среднего возраста (от 37 лет), и имеют более высокие содержания аминокислот, чем холестериновые желчные камни. В данном типе камней преобладают глицин и L-формы лейцина, глутаминовой кислоты, аспарагиновой кислоты. Самые высокие содержания аминокислот установлены в пигментных камнях, как у мужчин, так и у женщин старше 55 лет. В аминокислотном составе камней пигментного типа преобладают глицин и L-формы глутаминовой кислоты, аспарагиновой кислоты, лейцина, аланина. В желчных камнях холестеринового состава D-аминокислоты не обнаружены. В холестериновых камнях с минеральной компонентой и пигментных желчных камнях установлена D-аспарагиновая кислота. Полученные результаты позволяют рекомендовать метод газовой хроматографии для изучения аминокислотного состава желчных камней.
Ключевые слова
На базе центра инновационных отечественных лекарственных препаратов «Волгоградского государственного медицинского университета» сконструирован и синтезирован ряд пиримидиновых производных гуанидина для исследования их в качестве перспективных ингибиторов натрий-водородного обмена типа 1 (NHE-1), которые полезны для снижения поражения ткани при ишемии. Наиболее фармакологически ценным соединением оказался N-[2-[4-оксо-3(4Н)-хиназолинил]пропионил]-гуанидина (VMA-13-15). При создании нормативной документации для нового лекарственного средства одним из критериев качества является показатель «Родственные примеси», которыми могут быть технологические примеси и продукты деструкции действующего вещества. Целью исследования является изучение стабильности биологически активного соединения N-[2-[4-оксо-3(4Н)-хиназолинил]пропионил]-гуанидина. Определение предполагаемых продуктов деградации проводили методом стрессовых испытаний, используя методы капиллярного электрофореза и масс-спектроскопии. Изучение молекулы исследуемого VMA-13-15 и использование компьютерных технологий позволили спрогнозировать возможные процессы деструкции, среди которых наиболее вероятной может быть реакция гидролиза при термостатировании раствора исследуемого соединения в щелочной среде. In silico оптимизация геометрии рассматриваемых структур проводилась с использованием метода молекулярной механики ММ+ в программе HyperChem 8.0.9. Итоговая пространственная оптимизация геометрии моделируемых молекул осуществлялась методом теории функционала плотности ub3lyp с базисным набором 6-311G**. Результирующий колебательный анализ термодинамических характеристик проводился в программе Orca, которая позволила получить значения энтальпий и энтропий для изучаемых соединений. Методом капиллярного электрофореза проведен анализ продуктов деградации водного раствора исследуемого вещества посредством «стресс-тестов», которыми изучалось влияния термического воздействия на VMA-13-15 в присутствии 0.1М раствора кислоты хлористоводородной и 0.1М раствора натрия гидроксида. Установлено, что наибольшее влияние на стабильность N-[2-[4-оксо-3(4Н)-хиназолинил]пропионил]-гуанидина оказывает щелочная среда, что и следовало из результатов вычислительного эксперимента. Изучен масс-спектр обнаруженного при термостатировании в щелочной среде продукта деградации. По совпадению молярной массы и времени выхода было подтверждено, что примесь на хроматограммах VMA-13-15 является незамещенным хиназолин-4(3H)-оном - исходным продуктом синтеза.
Ключевые слова
Алкилбензолсульфонаты натрия (АБС) являются наиболее распространенными анионными синтетическими поверхностно-активными веществами (АСПАВ) и загрязнителями вод, способными вызывать как острое так и хроническое токсическое воздействие на гидробионты. Cелективное определение алкилбензолсульфонатов натрия как отдельного класса АСПАВ в сложных природных матрицах возможно методом газовой хроматографии с масс-спектрометрическим детектированием (ГХ-МС) в форме метиловых эфиров алкилбензолсульфокислот (МЭ АБСК). С целью очистки экстрактов и концентрирования аналитов изучено поведение АБС и МЭ АБСК в условиях восходящей высокоэффективной тонкослойной хроматографии (ТСХ) с использованием пластин «Kieselgel 60 F254» и «Sorbfil». В качестве подвижной фазы предложено использование смеси растворителей n-гексан : метанол в соотношении 23 : 1 (по объему). В указанных условиях алкилбензолсульфонаты натрия остаются на линии старта, в то время как их производные (МЭ АБСК), полученные метилированием триметилортоформиатом в присутствии трифторуксусной кислоты (выход n=98%), образуют зоны, характеризующиеся значениями коэффициентов удерживания Rf = 0.62 и Rf = 0.71 на пластинах «Kieselgel 60 F254» и «Sorbfil» соответственно. Повторяемость оценки значений Rf охарактеризована среднеквадратичным отклонением 6.1 и 5.9% соответственно (n=16). Отмечена полнота экстракции (95.0-100.0%) аналитов с пластин методом нисходящей ТСХ ацетонитрилом. Показана применимость метода ТСХ для концентрирования аналитов и доочистки экстрактов на примере реальных проб воды. С помощью метода ГХ-МС с ионизацией электронным ударом найдены концентрации алкилбензолсульфонатов натрия в воде, отобранной в южной котловине озера Байкал с глубины 400 м (0.24±0.02 мкг/дм3) и в воде, полученной при таянии снега, отобранного со льда р. Крестовка в месте впадении ее в оз. Байкал в районе пос. Листвянка (31.1±1.0 мкг/дм3).
Ключевые слова
Кремнеземы находят широкое применение в катализе, адсорбции, хроматографии. В последнее десятилетие растет их использование в медицине, однако для обеспечения биосовместимости необходимо модифицирование кремнеземов, простейшим вариантом которого является допирование катионами железа. В статье представлено исследование сорбционных характеристик кремнеземов, допированных катионами железа. Целью исследования являлась оценка влияния допирования ионами железа на кинетику адсорбции кремнеземами модельного сорбата метиленового голубого. Допированные кремнеземы синтезированы алкоксидным золь-гель методом при рН=1.5 и рН=5.0 с введением катионов железа в реакционную смесь в ходе гидролиза тетраэтоксисилана. Содержание железа в образцах составило 1.5, 2.3 и 3.8 атомных процентов. По результатам рентгенофазового анализа все образцы рентгеноаморфны. По форме изотерм низкотемпературной адсорбции азота все образцы отнесены к микропористым. Площадь удельной поверхности образцов и общий объем пор несколько снижаются с ростом содержания железа в образцах. Адсорбция метиленового голубого производилась при температуре 25, 30 и 35°С. Кинетические кривые адсорбции проанализированы при помощи моделей диффузионной кинетики: модели Бойда (внешнедиффузионный процесс) и модели Морриса-Вебера (внутридиффузионный процесс). Также данные кинетических исследований были проанализированы с использованием кинетических моделей псевдопервого порядка (модель Лагергрена) и псевдовторого порядка (модель Хо и Маккея). Установлено, что все образцы характеризуются смешаннодиффузионным течением сорбционного процесса. Кинетику адсорбции адекватно описывает модель псевдовторого порядка.
Ключевые слова
Недостаток кислорода наиболее чувствительно отражается на окислительных процессах клетки, в частности митохондриальном дыхании, и требует координации клеточного метаболизма. Одним из инструментов молекулярной эпигенетической регуляции служат микроРНК - класс некодирующих малых молекул РНК (20-22 нт), регулирующие экспрессию целевых генов на посттранскрипционном уровне путем ингибирования трансляции или расщепления их мРНК. Как известно, микроРНК могут действовать по пути РНК-интерференции, или связываться с комплексом РНК-индуцированного транскрипционного сайленсинга (RITS). Исследование роли микроРНК в адаптивной реакции клеточного метаболизма на гипоксический стресс изменения при гипоксии, как механизма молекулярного контроля, вызывают особый интерес. Применение фенол-хлороформной экстракции со специфическим осадителем для рибонуклеиновых кислот LiCl позволило получить из листьев кукурузы суммарную клеточную РНК. Полученные препараты РНК были хорошего качества, о чем свидетельствует наличие 2х четко выраженных полос 28S и 18S рРНК и отсутствие следов деградации. Полученные препараты суммарной клеточной РНК использовали в качестве матрицы при оценке формирования РНК-интерферирующих комплексов, образованных в виде дуплексных элементов РНК:РНК по принципу комплементарности между микроРНК775А и мРНК-мишенью Для оценки образования РНК-интерферирующего комплекса с miR775A применяли метод аналитического электрофореза в агарозном геле со специфичным флуоресцентным зондом, содержащим ROX. Данный метод позволил выявить соотношение количества образовавшихся РНК-интерферирующих комплексов клеточной мРНК с miR775A, разделенных на основе их молекулярных масс, в образцах при развитии гипоксических условий. Электрофорез в агарозном геле с последующей денситометрией показал наличие только одного интерферирующего комплекса с элекрофоретической подвижностью 0.23-0.25 ед. Результаты показали, что miR775A взаимодействует с одной мРНК-мишенью в клетках листьев кукурузы в норме и при гипоксии. Количественная оценка интенсивности флуоресценции образованного комплекса мРНК-miR775A-зонд по эмиссии ROX свидетельствует об увеличении анализируемого показателя в образцах, выделенных из листьев кукурузы в условиях гипоксического стрессе.