Модифицирование поверхности кварцевых капилляров при электрофоретическом разделении анионов тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.02 ВАК РФ

На правах рукописи

Цзян Миншэн

МОДИФИЦИРОВАНИЕ ПОВЕРХНОСТИ КВАРЦЕВЫХ КАПИЛЛЯРОВ ПРИ ЭЛЕКТРОФОРЕТИЧЕСКОМ РАЗДЕЛЕНИИ

АНИОНОВ

02.00.02 - Аналитическая химия

4843696

Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата химических наук

1 4 АПР 2071

Москва - 2011

4843696

Работа выполнена на кафедре аналитической химии Химического факультета Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова

Научный руководитель:

Член-корр. РАН, доктор химических наук Шпигуи Олег Алексеевич

Официальные оппоненты:

доктор химических наук Валерий Петрович Варламов Центр «Биоинженерия» РАН, Москва

доктор химических наук Валерий Дмитриевич Красиков Институт Высокомолекулярных соединений РАН, Санкт-Петербург

Ведущая организация:

Кубанский государственный университет факультет химии и высоких технологий

Защита состоится 13 апреля 2011 г. в 15:00 в ауд. 446 на заседании диссертациоиного совета Д 501.001.88 по химическим наукам при Московском государственном университете имени М.В. Ломоносова по адресу: 119991, Москва, Ленинские горы, д. 1, стр. 3, МГУ имени М.В. Ломоносова, Химический факультет.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке химического факультета Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова.

Автореферат разослан 5 марта 2011 г.

Отзывы и замечания просьба направлять по адресу:

119991, ГСП-1, Москва, Ленинские горы, д. 1, стр. 3, МГУ имени М.В. Ломоносова, Химический факультет, кафедра аналитической химии, учёному секретарю диссертационного совета.

Ученый секретарь диссертационного совета,

кандидат химических наук Торочешникова И. И.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Введение

Актуальность темы

Капиллярный электрофорез (КЭ) обладает рядом преимуществ, такими как высокая эффективность, малый объем анализируемого образца, малый расход растворителя, экспрессность анализа и высокая степень автоматизации. Именно поэтому, он находит все более широкое применение как метод разделения и определения в таких областях как биохимия, биомедицина, фармация, анализ объектов окружающей среды.

Капиллярный электрофорез, наравне с высокоэффективной жидкостной хроматографией (ВЭЖХ), является достаточно часто используемым аналитическим методом. Высокая эффективность разделения дает этому методу серьёзное преимущество по сравнению с ВЭЖХ — возможность одновременного определения десятков и даже сотен соединений за сравнительно небольшое время.

В последнее время капиллярный электрофорез превратится в высокоэффективный метод разделения для неорганических анионов и органических анионов с низкой молекулярной массой. Типичный анализ занимает нескольких минут, эффективность при этом достигает 1х106 теоретических тарелок, а использование косвенного УФ-детектирования, позволяет определять даже те ионы, которые не поглощают в УФ области.

Вследствие ионизации силанольных групп, поверхность внутренней стенки капилляра несет отрицательный заряд. Под действием электрического поля, возникает электроосмотический поток направленный от анода к катоду. Направление возникающего в капилляре электроосмоса противоположно направлению собственного электрофоретнческого движения анионов. При использовании ведущих электролитов с нейтральными и щелочными значениями рН, время миграции электроосмосмотического потока находится между временами выхода анионов, обладающих высокой подвижностью (например: хлорид, сульфат) и низкой подвижностью (например: ацетат, бугират). Это приводит к тому, что анионы с высокой подвижностью перемещаются с сильно различающимися скоростями, что весьма затрудняет их одновременное определение. Поэтому, при определении анионов методом КЭ, необходимо обращение электроосмотического потока, снижение адсорбцию анионов на стенке капилляра, которое помогает увеличивать селективность и улучшать разрешение пиков, что позволяет реализовать быстрое разделение анионов. Разработка подходов к модифицированию капилляров для успешного решения указанных выше задач представляет собой актуальную задачу аналитической химии

Развитие способов модифицирования в методе КЭ приводит к раскрытию возможностей этого метода, особенно для разделения анионов. Для превращения КЭ в модифицированных капиллярах в обычный аналитический метод необходимо дальнейшая разработка способов увеличения селективности, воспроизводимости, стабильность КЭ. Цель работы

Цель состояла в поиске и изучении новых типов электроосмотических модификаторов внутренних поверхностей капилляра в капиллярном электрофорезе, а также в поиске новых подходов в управлении и применении для существующих электроосмотических модификаторов

Достижение поставленной цели предусматривало следующие задачи: > Создание и изучение свойств новых типов внутренних покрытий капилляра на основе

ионенов и оксидов алюминия.

> Выявление влияния покрытий на основе ионенов на разделение анионов в методе капиллярного электрофореза. Изучение влияния органических добавок на разделения анионов.

> Создание методов модифицирования капилляра новым электроосмотическим модификатором - оксид алюминия.

> Установление влияния различных значений рН на электроосмотический поток в методе капиллярного электрофореза с покрытием оксида алюминия.

> Изучение возможности применения модифицированных капилляров для одновременного разделения органических и неорганических анионов.

Научная новизна

> Ионены различной структуры и гидрофобности (3,4-ионен, 3,6-ионен, 2,10-ионен и 3,Х-ионен) применены в качестве модификатора капилляров при одновременном определении злендроната и залендроната и неорганических анионов. Показано, что оптимальным является покрытие 3,6-ионеном.

> Обнаружен эффект селективного влияния добавок ацетонитрила на изменение селективности разделения анионов в модифицированных капиллярах.

> Впервые предложен способ модифицирования капилляра оксидами алюминия при использовании нитрата алюминия в качестве модификатора. Найдены оптимальные условия получения таких капилляров. Установлены зависимости величины и направления электроосмотического потока в таких капиллярах от рН.

Практическая значимость

Предложен способ одновременного определения алендроновой и залендроновой кислот и неорганических анионов (хлорид, фосфит, фосфат, метилсульфонат, алендронат) в капиллярах, модифицированых растворами ионенов. Способ успешно применён для контроля производства алендроновой кислоты и контроля качества лекарственных средств на её основе. Высокая селективность разделения позволяет определять компоненты смеси на фоне высокого содержания других компонентов.

Предложен способ одновременного определения неорганических (хлорид, бромид, нитрит, нитрат, сульфат, перхлорат) и органических анионов (формиат, ацетат) методом КЗЭ на кварцевых капиллярах с покрытием оксида алюминия. Способ обладает высокой воспроизводимостью и может быть применён для образцов со сложной матрицей -продуктов питания, медикаментов а т.д. На защиту выкосятся следующие положения

У Результаты по влиянию структуры ионенов на величину элекгрооскотического потока а также на электрофоретическое поведение и разделение ряда анионов в варианте капиллярного электрофореза.

> Данные по селективности, эффективности и пределам обнаружения алендроновой и залендроновой кислот методом капиллярного электрофореза.

> Результаты влияния добавок ацетонитрила на селективность разделения ионов.

> Способ покрытия внутренних стенок кварцевых капилляров солями алюминия.

> Закономерности влияния рН на величину и направление электроосмотическою потока в капиллярах, модифицированных солями алюминия.

> Данные по удерживанию неорганических и органических анионов в капиллярах, модифицированных солями алюминия.

Апробация работы

Результаты работы докладывались на Международном симпозиуме «Высокоэффективная жидкостная хроматография» (2009, Дрезден, Германия), Третьей всероссийской конференции с международным участием «Аналитика России 2009» (2009, Краснодар), Всероссийской конференции «Аналитическая хроматография и капиллярный электрофорез» (2010, Краснодар), Международной межвузовской конференции «Современные методы аналитического контроля качества и безопасности продовольственного сырья и продуктов питания (Москва, 2010), научных коллоквиумах лаборатории хроматографии кафедры аналитической химии. Публикации

По материалам диссертации опубликовано 1 статья в российском журнале и 4 тезисов докладов.

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, 3 глав обсуждения результатов, общих выводов и списка цитируемой литературы. Материал изложен на 157 страницах машинописного текста, содержит 63 рисунков и 22 таблиц, в списке цитируемой литературы 166 источников.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Обзор литературы

Обсуждены основы капиллярного электрофореза и методы модифицирования для внутренней стенки капилляра. Рассмотрены модификаторы, используемые для управления и обращения электроосмотического потока, при этом особое внимание уделено использованию ионов, как амфотерных неорганических ионов. Систематизированы опубликованные данные по использованию модифицированных капилляров ионами для разделения неорганических и органических анионов.

Экспериментальная часть

В работе использовали следующее оборудование: система капиллярного электрофореза Капель 103Р, Капель 105М («Люмэкс», Россия), укомплектованная фотометрическим детектором и Agilent CE3D (Германия), укомплектованная диодно-матричным детектором; для работы использовали кварцевые капилляры диаметром 50 мкм и 75 мкм с общей/эффективной дайной 40/31.5 см и 60/50 см (Phoenix, США); регистрацию электрофореграмм проводили с помощью программных пакетов Мультихром 1.4 («Амперсенд», Россия), Эльфоран («Люмэкс», Россия) и ChemStation (Agilent Technologies, США).

Применение ионеиов для определения алендроновой и золендроновой кислот и неорганических анионов

Полибрси (3,6-ионен) является поликатионом, часто использующимся в КЭ. Другие иопены пока не получили распространения в качестве модификаторов в КЭ. Однако их применение является перспективным, так как в этом классе полимеров при незначительном изменении структуры молекул (удлинении углеводородных цепочек) значительно меняются параметры полярности и гидрофобности, а также информация молекул.

Данная работа посвящена поиску условий оптимального совместного разделения алендронанта, метилсульфонат-иона и таких неорганических ионов, как хлорид, фосфит и

5

фосфат, с использованием катионного полимера в фоновом электролите. Это необходимо для контроля производства алендроновой кислоты и контроля качества лекарственных средств на её основе.

Сравнение различных нсненов при определении неорганических анионов

Чтобы исследовать влияние различных структур ионенов на разделение анионных смесей, первоначально, в качестве модификаторов поверхности капилляра нами был выбран ряд ионенов с различной полярностью и гидрофобностью молекул: 3,4-; 3,6-; 2,10- и 3,Х-ионены.

Для изучения разделяющей способности этих полимеров была выбрана смесь ионов: хлорид, фосфит, фосфат, метилсульфонат и апендронат. Разделить указанные ионы удалось только при использовании 3,6- и 3,Х-ионенов в качестве модификаторов. Значения ЙЗ пар ионов, полученные при использовании разных модификаторов,

представлены в табл. !.

Из рис.!. видно, что использование 3,6-нонена позволяет достичь минимальных пределов обнаружения. Кроме того, использование 3,6-ионена не приводит к значительному дрейфу базовой линии. Таким образом, 3,6-ионен является наиболее оптимальным полимером-модификатором из исследуемой группы.

Несмотря на то, что 3,6-ионен оказался наиболее подходящим модификатором, обеспечивающим необходимую вязкость среды и оптимальную токовую нагрузку на капилляр, данные условия разделения ионов ещё не являются оптимальными для анализа объектов ввиду низкой эффективности разделения фосфат-иона, недостаточного разрешения пиков и сравнительно высоких пределов обнаружения. Необходима дальнейшая оптимизация условий определения ионов. Дня улучшения селективности разделения была увеличена общая длина капилляра с 48,5 см до 60 см (эффективная длина - с 40 см до 50 см).

Таблица 5.

Влияние модификаторов на селеетивность разделения анионов.

Модификатор Разрешение пар ионов, Кб

С17 Н2РО," Н2Р03/ Н2Р04' Н2Р047 СВДОз' СНзБОзУ алендронат

2,10-ионен 8,7 * 5,9 *

3,4-ионен 7,5 6,3 * 4,2

3,6-ионен 8,9 5,6 1,4 1,9

3,Х-ионен 6,9 4,7 1,7 2,0

* - пики не разрешены

Слип-. ^

9

8

7

оЗ,&*юнен |

5

4

3 □ 3,Х-*юнен I

2 03 4-данен |

1

1 2 3 4 5

Ионы

Рис.!. Пределы обнаружения для определяемых анионов при использовании различных полимеров.

Условия: длина капилляра

(общая/эффективная) 48,5/40 см. напряжение -20кВ, температура 20°С. фоновый электролит: 5 мМ хромат натрия, 1мМ иснены, рН 7,9, ввод пробы гидродинамический 50 мБар в течение Юс.

Ионы: 1-хлсрнд, 2-фосфат, 3-фосфит, 4-метилсульфонат, 5-алендронат.

Выбор условий определения анионов

Вследствие того, что почти все неорганические анионы не обладают поглощением при 254нм, а при 254нм хромат обладает сильным поглощением, кроме этого, у него есть высокая оптическая плотность и большая подвижность ионов, и он еще обладает буферной способностью (рКа2=6.50). Поэтому, использовали раствор хромата в качестве рабочего буфера в этом эксперименте. При рН<7,7 хромат-ион СЮ42-, входящий в состав фонового электролита, переходит в форму бихромат-иона Сг2072-, что, вследствие образования нерастворимого комплекса с ионеном, приводит к помутнению рабочего электролита, а также закупорке капилляра. При сильно высоких же значениях рН (10-12) щелочной фоновый электролит постепенно смывает ионен с поверхности капилляра и способствуют увеличению токовой нагрузки на капилляр, ухудшая, таким образом, воспроизводимость результатов.

Исходя из этого, рН всех рабочих электролитов выбрали в диапазоне 7,8-10,5.

Концентрация хромат-иона влияет на чувствительность метода и эффективность разделения. При косвенном детектировании увеличении концентрации хромата приводит к увеличению уровня шума. Однако, при недостаточной буферной ёмкости удовлетворительное разделение оказывается невозможным.

В табл. 2 показана зависимость пределов обнаружения от концентрации хромат-ионов.

Таблица 2.

Пределы обнаружения определяемых компонентов при различной концентрации

хромат-нона в фоновом электролите. Полимер 3,6-ионен. Остальные условия как на рис. !.

-—^^Концентрация буфера Название анионов —-— Хлорид 5 мМ 0,1 Пр 10 им 0,1 гдел обна 20 мМ 0,1 сужения, 30 мМ 0,2 мг/л 40 мМ 0,1 50 мМ 0,2

Фосфит 0,4 0,2 0,2 0,2 0,2 0,3

Фосфат 0,8 0,4 0,3 0,3 0,5 0,5

Метипсульфонат * * * 0,3 0,2 0,5

Алендронат * 2,0 13,9 2,7 6,0 1,6

* - вычисление предела обнаружения невозможно

На рис. 2 показана диаграмма зависимость эффективности (N1) разделения в зависимости от молярности буферного раствора. Оптимальный компромисс по эффективности для всех ионов достигается лишь при 50 мМ хромат-иона.

Большие концентрации не оправданы ввиду резкого повышения уровня шума и снижения величины ЭОП.

В КЭ часто добавка небольших количеств органического растворителя в качестве модификатора позволяет улучшить картину разделения, за счёт изменения вязкости, потенциала стенок капилляра и других факторов. Для дальнейшего изучения влияния органического модификатора были выбраны ацетонитрил, этанол и 2-проианол в объёмных концентрациях 0,1% 1% и 5%.

Рис. 2, Эффективность разделения ионов при разной концентрации хромат-иона в фоновом электролите. Полимер 3,6-ионен. Прочие условия как на рис. 1

В табл. 3 показано влияние органической добавки в различных концентрациях на пределы обнаружения, определяемых ионов.

Таблица 3.

Влияние вида и концентрации органического модификатора на основные характеристика разделения.

Ацетонитрил Этанол Изопропанол

N (теор. т.) а ПО (мг/л) N (теор. т.) а ПО (мг/л) N (теор. т.) а ПО (мг/л)

Хлорид 0% 412000 1,40 0,2 412000 1,40 0,2 412000 1,40 0,2

Фосфит 258000 1,09 0,3 258000 1,09 0,3 258000 1,09 0,3

Фосфат 136000 1,06 0,5 136000 1,06 0,5 136000 1,06 0,5

Метил сульфонат 288000 1,34 0,5 288000 1,34 0,5 288000 1,34 0,5

Алендронат 84000 3,2 84000 3,2 84000 3,2

N (теор. т.) а ПО (ыг/л) N (теор. т.) а ПО (мг/л) N (теор. т.) а ПО (мг/л)

Хлорид 0,1% 492000 1,39 0,4 351000 1,39 0,3 429000 1,40 0,4

Фосфит 538000 1,09 0,3 260000 1,09 0,3 277000 1,09 0,3

Фосфат 337000 1,05 0,5 143000 1,05 0,5 162000 1,06 0,4

Метил сульфонат 374000 1,34 0,6 247000 1,34 0,5 372000 1,38 0,5

Алендронат 168000 2,3 35000 2,9 63000 3,9

N (теор. т.) а ПО (мг/л) N (теор. т.) а ПО (мг/л) N (теор. т.) а ПО (мг/л)

Хлорид 1% 501000 1,39 0,4 496000 1,40 0,3 345000 1,40 0,4

Фосфит 432000 1,09 0,3 269000 1,09 0,3 311000 1,09 0,3

Фосфат 287000 1,05 0,5 192000 1,05 0,5 141000 1,05 0,4

Метил сульфонат 316000 1,36 0,5 299000 1,34 0,5 184000 1,35 0,5

Алендронат 78000 2,9 70000 2,6 73000 3,1

N (теор. т.) а ПО (мг/л) N (теор. т.) а ПО (мг/л) N (теор. т.) а ПО (мг/л)

Хлорид 5% 407000 1,39 0,4 453000 1,41 0,4 477000 1,41 0,4

Фосфит 476000 1,09 0,3 288000 1,09 0,3 261000 1,09 0,3

Фосфат 378000 1,04 0,5 244000 1,03 0,5 158000 1,04 0,4

Метил сульфонат 342000 1,37 0,4 320000 1,39 0,5 295000 1,40 0,5

Алендронат 64000 2,8 86000 3,6 86000 4,0

ПО - предел обнаружения

Применение органического модификатора позволило значительно улучшить разрешение системного пика и пиков определяемых компонентов. Данный пик возникает из-за присутствия в растворе бромид-иона, являющегося противоионом для используемых ионенов. Пример мешающего влияния системного пика бромида показан на рис. 3.

При использовании в качестве органического модификатора

ацетонитрила в концентрации 0,1% мешающее влияние системного пика почти полностью нивелируется. Помимо этого, при использовании такой добавки значения эффективности разделения для всех ионов кроме алендроната возрастают.

На рис. 4 представлен пример электрофореграммы смеси ионов в

Рис. 3. Мешающее влияние системного пика оптимальных условиях, бромид-иона. Полимер 3,6-ионси. Остальные условия как на рис. 1

Анализ объекта

В качестве объекта анализа использовали образец метансульфоновой кислоты, полученный в результате регенерации реакционной массы при производстве алендроновой кислоты - метилсульфоната натрия. Данные образцы подлежали возвращению назад в производство алендроновой кислоты, и поэтому необходимо было установить точное содержание в них как самого метилсульфонат-иона, так и сопутствующих примесей: хлорида, фосфита, фосфата и алендроната. Для проверки правильности в качестве независимого метода применяли ИХ. Содержание компонентов и основные характеристики предложенного анализа представлены в табл. 4,

Рис. 4, Разделение смеси ионов в оптимальных условиях.

Напряжение -25 кВ, температура 25'С. Фоновый электролит: 50 мМ хромат натрия, 1 мМ 3,6-ионен, 0,1% янетомитрнл рН 9,0. способа пробы гидродинамический 50 мБар

в течение 10 с. Кониент рации ионов 20 мг/л.

Таблица 4.

Влияние вида и концентрации органического модификатора на основные характеристика разделения (п = 3, Р = 0,95)

Хлорид Фосфит Фосфат Метилсульфонат Алсвдронат

Тм, мин 1,8 2,5 2,7 2,9 3,9

Уравнение 8 = 0,9156С + 5 » 1.0684С + Э - 0.8898С + Э = 0,82690 +■ 3-0,3311С-

граду ировочного графика 1,1093 1,648 4,1777 2,164 0,4694

я' 0,9999 0,9959 0,9937 0,9869 0,9999

Найдено, мг/г 0,3±0,1 39±1 н/о* 790±25 32±2

Найдена методом ИХ, мг/г 0,3±0,1 41±2 0,12±0,03 788±22 28А6

- не обнаружено

Как видио из таблицы определить содержание фосфата в образце не удалось, так как содержание его было ниже предела обнаружения. Тем не менее, ИХ позволяет определить содержание фосфата. Некоторый недостаток чувствительности не является для разработанного способа критичным и компенсируется быстротой и удобством проведения анализа без пробоподготовки.

На рис. 5 представлена электрофореграмма образца метансульфоновой кислоты., полученная при разбавлении в 103 раз.

Рис.5. Электрофореграмма образца регенерированной метансульфоновой

кислоты, разбавленного в 103 раз. Условия как на рис. 4.

*** »»*

В работе предложен способ быстрого и селективного одновременного определения алендроновой кислоты и примесных неорганических анионов в водных растворах За 7 минут разделены пять компонентов смеси.

Данный способ определения успешно был применен для анализа объекта. Высокая селективность разделения позволяет определять компоненты смеси на фоне высокого содержания других компонентов.

Выбор условий модифицирования поверхности капилляров оксидом алюминия

В данной работе в качестве модификатора использовали соли алюминия. Водные растворы А1(МОз)з прокачивали через капилляр, затем капилляр высушивали током воздуха и нагревали при высокой температуре в муфельной печи в течение 7 часов. При температуре 400°С нитрат алюминия претерпевает разложение с образованием оксида алюминия, который образуются на стенке капилляра.

¿200 :С

4А1(Ш,)з-»2А120)+12Ы02Т+302Т

Известно, что оксид алюминия представляет собой амфотерный оксид. Поэтому при высоком значении рН, оксид алюминия проявляет свойства кислоты Брёнстеда, происходит депротонирование (1), стенка капилляра приобретает отрицательный заряд, и ЭОП

ю

направлен от анода к катоду, наблюдается положительный ЭОП. При низком значении рН, оксид алюминия проявляет свойства основания Брёнстеда, проходит протонирование гидрокеигрупл на поверхности (2), стенка капилляра приобретает положительный заряд, и ЭОП направлен от катода к аноду (отрицательный ЭОП). В определенной области значений рН, протонирование и депротонирование оксида алюминия находятся в динамическом равновесии, что соответствует изоэлектрической точке оксида алюминия.

А120з (э) + 20К (аф + ЗН20 (1) 2{А1(01 ЗД" (аф (1)

А120з (э) + 6 Н30+ (ая) + ЗН20 (1) 2[А1(ОНя)6]34" (аф (2) На стенке капилляра число положительных и отрицательных зарядов одинаковы, результирующий заряд равен нулю, ЭОП нет.

иьшсбияиэоЕэянуИ СЛОЙ НОйНЛЬЙЫ* СДОЙ

Приготовление модифицированных капилляров

Процесс на основе «золь-гель» технологии используется для модифицирования капилляра.

Процедура основана патом, что при высокой температуре (400°С) насыщенные растворы нитрата алюминия разлагаются с образованием оксида алюминия, который закрепляется на стенке капилляра. Затем, под действием рабочего буфера образуется «тройной электрический слой» (Рис. 6). Такой процесс модифицирования зависит от некоторых основных факторов, влияющих на характеристики получаемого капилляра.

к. . -он]

1 ' -ОН | | 5 ! Аг А'т !

! . , ; он; АП

АЬОз 1

он. ; ! : ^

1 .; ■ Саг*

Ш® ч -о" 5 ;■'. Сзг

Рис.6. Схема тройного электрического слоя.

Зависимость подвижности ЭОП от условий получении.

Чтобы подробно исследовать характеристику ЭОП модифицированных капилляров в

водной системе, и сравнить её с немодифицированными капиллярами измеряли величину и

_

> -> направление изменения рН

Рис. 7. Зависимость электрофоретической подвижности ЭОП {»модифицированных капилляров от значения рН.

Рис. 8. Зависимость электрофоретической подвижности ЭОП модифицированных капилляров оксидами алюминия от значения рН.

направление ЭОП при уменьшении и увеличении рН, отдельно получили зависимость подвижности ЭОП от значения рН (Рис. 7 и Рис. 8). Из рисунка 7 видно, что для немодифицированных капиллярах, направление и величина ЭОП увеличится с ростом значения рН (Рис. 7). Однако, на рисунке 8 для модифицированных капилляров, очевидно, что направление и величина ЭОП изменяются с изменением значения рН (Рис. 8). При значении рН выше 7.5±0.5, получили положительное направление ЭОП от анода к катоду, и подвижности ЭОП увеличивается с ростом значений рН до рН 9. При значении рН ниже 7.5±0.5, направление ЭОП обращается от катода к аноду, и подвижность ЭОП увеличивается с уменьшением значения рН вплоть до рН 5. При значении рН от 5 до 3, подвижность ЭОП почти не изменится.

Направление и величина ЭОП зависит от числа и знака результирующих зарядов на внутренней поверхности капилляра. Оксиды алюминия являются амфотерными оксидами металлов, которые могут быть протонированы или депротонированы и нести положительные или отрицательные заряды при различных значениях рН рабочего буфера. При значении рН примерно 7.5, для модифицированные капилляров показано, что электроосмотические потоки малы, это значит, что на поверхности покрытия капилляра результирующие заряды равно нулю, и изозлектрическая точка алюминия составляет около 7.5.

Анализ модельных объектов

После модифицирования капилляров алюминием, под действием щелочных буферных растворов на поверхности покрытия оксида алюминия образуются отрицательные заряды, в положительном электронном поле направление электроосмоса от анода на катод, поэтому, соответственно, сначала выходят катионы, затем нейтральные частицы, и, наконец, анионы. Под действие кислых буферных растворов на поверхности оксида алюминия образуются положительные заряды, электроосмос протекает от катода к аноду, и ситуация миграции

ионов противоположна, анионы выходят сначала, затем нейтральные частицы, и, наконец, катионы.В эксперименте, исследовали разделение простых смесей органических кислот в

модифицированных капиллярах с покрытием на основе оксида алюминия. На рисунке 9 и 10 показана элекгрофореграмма разделения простых смесей органических кислот в кислых и щелочных ведущих электролитах.

Для изучения эффекта покрытия на модифицированных капиллярах в водной системе использовали Трис в качестве ведущего электролита, и выбрали ацетон в качестве маркера ЭОП. Изучали разделение простых смесей органических кислот, электрофореграмма приведена на рис. 9. На рисунке видно, что под действием отрицательного электрического поля в 20мМ рН 3.5 Трис буфере удалось

Рис. 9. Электрофореграмма разделения простых смесей органических кислот в кислых буферах.

Условия: капилляр 60/51.5см с покрытием (окскд алюминия), рабочий буфер 20мМ Трис рН 3.5, напряжение -ЗОкВ, ввод гидродинамический 500мБар-с, температура 25°С, длина волны УФ -254нм.

Пики: 1 - 3-нитрофталат, 2 - 3,5-дишгтробензоат, 3 - ацетон.

достигнуть разделение смеси. Пики полностью разделены, сначала выходит 3-нитрофталат, затем 3,5-динитробензоат, наконец ацетон. Вследствие того, собственное электрофоретическое движение анионов совпадает с электроосмосом, З-нитрофтапат и 3,5-динитробензоат выходят из капилляра раньше ЭОП.

На Рис. 10 видно, что под действием положительного

электрического поля в 0.1 мМ Трис буфере с рН 8.5 разделилась модельная смесь. Пики разделены полностью, сначала выходит ацетон, затем 3,5-динитробензойн, наконец, 3-нитрофтал. Поэтому, анионы органических кислот выходят из капилляра позже ЭОП.

На примере разделения модельных смесей при разных значениях рН доказано проявление новых свойств капилляра с покрытием на основе оксида алюминия. При использовании 20 мМ Трис с рН3.5 и напряжения -ЗОкВ, определили диапазоны линейности и пределы обнаружения для 3,5-динитробензойной кислоты и 3-нитрофтала. Линейные уравнения регрессии и данные о пределах обнаружения находятся в табл. 5.

Таблица 5.

Некоторые характеристики предложенного способа определения органических кислот

Название органической кислоты 3,5-динитробензойная кислота 3-нигрофталевгя кислота

диапазон линейности 3-30 мг/л 3-30 мг/л

уравнение регрессии у=3.8967х-2.14 у=0.1343х+6.8243

корреляционный коэффициент 0.9992 0.9799

Предел обнаружения, мг/л 1,0 1,8

Анионы хорошо разделяются с помощью модифицированных капилляров. Этот результат свидетельствует о том, что желаемые результаты достигаются для

модифицированого капилляра. Доказана возможность их практического использования.

*♦* ***

В данной главе исследовали свойства ЭОП в капилляре с покрытием на основе оксида алюминия при разных условиях. Экспериментально показано, что в водной системе капилляр с покрытием на основе оксида алюминия может обеспечивать возникновение двустороннего ЭОП. На примере разделения простых смесей доказано, что за счет существования

13

Рис. 10. Электрофореграмма разделения простых смесей органических кислот в щелочных буферах.

Условия: капилляр 75мкм 60/51.5см с покрытием оксида алюминия, рабочий буфер 0.1 мМ Трис рН 8.5, напряжение ЗОкВ, ввод гидродинамический 500мБар*с, температура 25°С, длина волны УФ 254нм.

Пики: 1- ацетон, 2 - 3,5-динитробензоат, 3 - 3-нитрофталат.

двустороннего ЭОП в одном модифицированном капилляре можно реализовать разделение смесей, обладающих разными подвижностями. Покрытие на основе оксида алюминия позволяет увеличивать селективность разделения.

Одновременно определение органических кислот и неорганических анионов в модифицированных капиллярах

В последние годы опубликовано большое количество работ о разделении методом капиллярного электрофореза, но большинство из них описывает только разделение однотипных ионов. В данной работе, с использованием метода КЭ с покрытием на основе оксида алюминия исследовали одновременное разделение неорганических и органических анионов. В данной работе исследовали влияние концентрации буферного раствора, значения его рН, рабочего напряжения, и концентрации образца на эффект разделения. Кроме этого, искали подходящие условия разделения в целях одновременного разделения неорганических и органических ионов. Оптимизировав разные факторы, получили подходящие условия разделения.

Выбор условий косвенного детектировании в модифицированных капиллярах.

В работе, использовали буферные растворы на основе фосфата, Триса и хромата в качестве фонового электролита. Эксперимент показал, что, по-видимому, вследствие реакции между фосфатом и оксидом алюминия с образованием комплекса, происходит

Трис не обладает собственным УФ-поглощением, поэтому необходимо использовать добавку, чтобы реализовать косвенное УФ-детектирование анионов. В работе выбрали 3,5-динитробензойную кислоту в качестве поглощающей добавки. В кислой среде (рН=3.5) разделили 9 анионов. Результат эксперимента представлен на рисунке 11.

На рисунке видно, что высокая эффективность и хорошая форма пиков достигается только для бромида и нитрата. Хлорид и перхлорат выходят в одном пике, 3,5-динитробензойная кислота не является

Условия: Капилляр: с покрытием на основе хорошей поглощающей добавкой, оксида алюминия. Длина капилляра Оказалось, что использование такого (общая/эффективная) 60/51.5см Ф75мкм. Рабочий ведущего электролита легко приводит к буфер: ЮтМ Трис н 200 мг/л 3,5-дшттробетойной забиванию капилляра, кислоты, рН 3.5. Напряжение -ЗОкВ. Ввод пробы Хромат, получил широкое применение 500мБар-с. Детектирование при 254нм. в анионном анализе методом КЭ. Температура 25"С. Концентрация разделяемых Большинство неорганических анионов не соединений ЗОмг/л. обладают поглощением при 254нм, тогда

Обозначение пиков: 1. Бромид, 2. Нитрат, 3. как хромат обладает сильным Нитрит, 4. Сульфат, 5. Фосфат, 6. Хлорид и поглощением. Для него характерна Перхлорат, 7. Формиат, 8. Ацетат, 9. ЭОП. большая подвижностью ионов, и на его

14

повреждение покрытия оксида алюминия.

основе удобно готовить буферные растворы (рКаг=6.50). Поэтому, в данной работе использовали раствор хромата в качестве рабочего буферного раствора.

Изменение рН ведущего электролита оказывает существенное влияние на ионизацию компонентов разделяемой смеси, электроосмос фонового электролита, величина рН ведущего электролита определяет эффективность и селективность разделение, особенно сильно, такое влияние проявляется для органических и многоосновных кислот.

В эксперименте обнаружили, что для органических кислот увеличение значения рН благоприятствует разделению, однако если рН слишком высок, то время удерживания компонентов сокращается, что приводит к снижению разрешения. Такое влияние рН можно объяснить тем, что с одной стороны изменение рН благоприятствует ионизации слабой кислоты, а с другой изменение значения рК прямо влияет на депротокирование или протонирование оксида алюминия, который находится на внутренней поверхности капилляра, тем самым, изменяя величину и локализацию зарядов на внутренней поверхности капилляра. В результате это приводит к изменению ^-потенциала и толщины двойного электрического слоя, что изменяет скорость электроосмотического потока. Если значение рН слишком велико и скорость электроосмотического потока слишком высока, то компоненты проб не разделяются и быстро покидают капилляр, что приводит к снижению разрешения.

В данной работе, исследовали влияние разных значений рН на разрешение компонентов, результаты представлены в следующей таблице (Таб. 6).

Из таблицы видно, что для Таблица 6. неорганических анионов

Влияние изменения значения рН электролита на разрешение изменение значения рН очень анионов (№) важно. При рН равном 3.5,

бромид и хлорид, сульфат и перхлорат совсем не разделяются. Когда значение рН увеличивается до 5.5, бромид и хлорид также совсем не разделены, однако, вследствие изменения рН, нитрит, нитрат и сульфат разделяются, хотя величина разрешения не более 1. '-пикине разрешены Только при значении рН более

Условия: Капилляр: с покрытием на основе оксида эти неорганические анионы алюминия (общая/эффективная) 40/31.5см Ф75мкм. Рабочий УДавТСЯ разделить ПОЛНОСТЬЮ, буфер: 25мМ хромат. Напряжение -ЮкВ, Ввода пробы Из таблицы видно, что при 500мБар-с. Детектирование при 254нм. Температура 25°С. Значении рН 7.5, разрешение Концентрация разделяемых соединений ЗОмг/л неорганических анионов

немного больше чем при рН 9.5. Для анионов органических кислот, вследствие того, что их подвижности существенно ниже чем у неорганических анионов, достигаются значительно большие разрешения

Изменение напряжения будет влиять на время удерживания компонентов: изменение напряженности электрического поля в капилляре влияет на скорость электроосмотического потока и скорость миграции ионов. В данной работе сравнивали разделение при напряжении 5кВ, ЮкВ и 15кВ, чтобы исследовать влияние напряжения на разделение анионов. Результаты представлены на рисунке 12.

"—^^начение рН буфера Пар анионов " ^—____ Разрешение пар анионов (Кб)

рН=3.5 рН=5.5 рН=7.5 рН=9.5

Бромид/Хлорид + * 1.6 1.6

Хлорид/Нитрит 1.29 1.1 3.4 3.3

Нитрит/Нитрат 1.7 0.7 2.2 2.2

Нитрат/Сульфат 1.4 0.6 1.6 1.6

Сульфат/Перхлорат * ¡4 2.3 2.2

Перхлорат/Формиат 1.7 6.0 6.6 7.3

Формиат/Ацетат 2.5 14.3 9.3 14.0

Рис.12. Фрагменты электрофореграмм модельной смеси.

Условия: Капилляр: с покрытием оксида алюминия (общая/эффективная) 40/31.5см Ф75мкм. Рабочий буфер: 25мМ хромат, pH 7.5. Ввода пробы 500мБар-с. Детектирование при 254им. Температура 25°С. Концентрация разделяемых соединений ЗОмг/л. А) 15кВ Напряжение. Б) ЮкВ Напряжение..

Название пиков: 1. Бромид, 2. Хлорид, 3. Нитрит, 4. Нитрат, 5. Сульфат, 6. Перхлорат.

Найдено, что чем выше напряжение, тем меньше время миграции. При 5кВ разделение занимает 22 минуты, при ЮкВ - 12 минут, а при 15 кВ - 7 минут.

Также, видно, что вследствие увеличения напряжения ширины пиков компонентов уменьшаются, значит, эффективности разделения увеличиваются с ростом напряжения. Смесь, содержащая 2 органических аниона и 6 неорганических анионов, разделялась в течение 7 минут при 15кВ напряжении разделения, но, вследствие того, что скорость электроосмсггического потока слишком высока, то пара нитрата и сульфата не разделяется полностью (Рис. 12А). Поэтому, для работы выбрали рабочее напряжение ЮкВ, и полностью

Концентрация хроматного буферного раствора не только влияет на чувствительность детектирования, но и влияет па разделение смесей. При уменьшении концентрации хромата отношение между сигналом и шумом ухудшается, буферная ёмкость также уменьшается, чтоэти приводит к плохой воспроизводимости разделения. В данной работе исследовали влияние разных концентраций хромата на разделение анионов.

Экспериментально получена

зависимость разрешения от концентрации буферного раствора (Табл. 7). Видно, что разрешение изменяется с изменением концентрация хромата. При концентрации хромата 15 мМ, пара нитрата и сульфата не разделяется, а для других анионов

разделили смесь 6 неорганических анионов.

Таблица7.

Влияиие изменения концентрации хромата на разрешение (Ks)

Название Пары анионов Разрешение (Rs)

15мМ 20мМ 25мМ ЗОмМ

Бромед/Хлорид 1.4 1.5 1.6 1.6

Хлорид/Нитрит 2.5 2.8 3.4 3.5

Нктр ит/Нитрат 1.2 1.9 2.2 2.4

Нитрат/Сульфат * 0.9 1.6 2.2

Сульфат/Перхлорат 2.5 2.5 2.3 1.8

Перхлорат/Формиат 5.6 7.3 8.2 8.3

Формиат/Ацетат 6.8 7.7 9.5 9.9

* - пики не разрешены

Условия: Капилляр: с покрытием оксида алюминия (общаяУэффективная) 40/31,5см Ф75мкм. Рабочий буфер: хромат, р11 7.5. Напряжение -ЮкВ, Ввода пробы 500мБар-с. Детектирование при 254нм. Температура 25°С. Концентрация разделяемых соединений ЗОмг/л

разрешение увеличивается с ростом концентрации хромата. В большинстве случаев, особенно в тех, когда природа разделяемых компонентов в пробах очень близка, необходимо добиваться максимального различия между электролитом и компонентами, это способствует улучшению разделения. При чрезмерном увеличении концентрации электролита вследствие увеличения электроосмотического потока и теплового эффекта в капилляре, наблюдается уширение пика и снижения разрешения.

Выбрав сигнал бромида в качестве маркера, получили зависимость сигнала и шума от концентрации буферного раствора ( Рис. 13.).

На рисунке видно, что величина шумов

изменяется с ростом концентрации

электролита, однако, при 15мМ, 20мМ и 25мМ

хромата величины шумов очень близки, и ниже,

чем в ЗОмМ растворе хромата. Для сигнала, их

величина увеличивается с ростом концентрации

электролита. Поэтому, при концентрации

электролита 25мМ отношение величины

сигнала и шума достигает максимума.

Из вышеизложенного следует, что для

эффективного разделения компонентов выбор Рис. 13. Связи концентрации электролита с

соответствующей концентрации электролита

отношением сигнала к шуму.

является важным этапом постановки методики.

Условия представлены в подписи к

Увеличение концентрации электролита может

тзбл.7.

увеличивать разрешение, но уменьшает чувствительность. Только проведение экспериментально оптимизации позволяет подобрать подходящие условия определения. В данной работе концентрация хромата 25мМ является оптимальной концентрацией рабочего электролита.

Разделения модельной смеси неорганических и органических анионов

20 _____« Сигнал

О

1 15

£

2 10 J

15 Л 25 50 мМ

g ; i а 4 1 3 ilLi в Л 1 1 i L

е

1 ' » » 4 » ww

Рис. 14. Элекгрофореграмма модельной смеси.

Условия: Капилляр: с покрытием оксида алюминия (общая/эффективная) 40/31.5см. Рабочий буфер: 25мМ хромат, pH 7.5. Напряжение -ЮкВ, ввода пробы 500мБар-с. Детектирование при 254нм. Температура 25°С. Концентрация разделяемых соединений ЗОмг/л

Название пиков: 1. Бромид, 2. Хлорид, 3. Нитрит, 4. Нитрат, 5. Сульфат, 6. Перхлорат, 7. Формиат, 8. Ацетат, 9. ЭОП.

При разделении смеси анионов методом капиллярного электрофореза важной задачей является выбор условий разделения, например: подходящего состава ведущего электролита, концентрации буферного раствора, значения рН и рабочего напряжения и т.д. В настоящей работе через выбрали хромат в качестве фонового электролита, определили оптимальные условия для одновременного разделения органических и неорганических анионов (20мМ раствор хромата, рН 7.5 и ЮкВ рабочие напряжение), электрофореграмма образца представлена на Рис. 14. На рисунке видно, что через течение 12 минут 8 анионы разделяются с хорошим разрешением.

Воспроизводимость анализа

В оптимальных условиях анализа тестировали смесь 8 анионов проводя разделение в модифицированном капилляре. Повторяли параллельное определение 50 раз, вычисляли воспроизводимость времени миграции и площади пика.

Выбрав сигнал бромида в качестве примера, построили график зависимости время удерживания от номера измерения. (Рис. 15.).

Для всех анионов, относительное стандартное отклонение времени миграции и площади пика представлено в таблицах (Таб. 8).

Видно, что для анионов относительное стандартное отклонение времени миграции меньше, чем 2%. Относительное стандартное отклонение площади пика меньше, чем 6.7%. Подход характеризуется приемлемой воспроизводимостью.

Построением градуировочного графика и его аппроксимацией определении пределы обнаружения (табл. 9).

25 30 35 40 «

Рис. 15. Зависимость времени миграции бромида от номера определения.

Условия представлены в подписи к рис. 14.

Таблица

Относительное стандартное отклонение времени миграции и шющадн лика

Таблица 9.

Уравнения регрессии и пределы обнаружения

Название анионов 1Ш> (%)

Время миграции Площадь пика

Бромид 0.37 5242

Хлорид 0.38 4423

Нитрит 0.42 4006

Нитрат 0.45 4573

Сульфат 0.47 5040

Перхлорат 0.50 4896

.Формиат 0.80 4295

Ацетат 1.95 6699

Название анионов Уравнегае регрессии коэффициент корреляции ПО (мг/л)

Бромид у=1.6х+7.1 0.995 4

Хлорид у=3.8х+21.9 0.9974 2

Нтрит у=3.2х+9.1 0.9983 2

Ниграт у=2.9х+8.4 0.9986 2

Сульфат у=»3.3х+6.5 0.9896 3

Перхлорат у=1.7х+6.5 0.9948 6

Формиат у=5.9х+12.0 0.996 8

Ацетат у=9.4х+43.8 0.9923 4

Условия представлены в подписи к Рис. 14.

ПО- предел обнаружения

Условия представлены в подписи к Рис. 14.

***

Изменение рабочего напряжения приводит к изменению времени миграции определяемых веществ. Изменение концентрации и значения рН электролита благоприятствует увеличение эффективности, улучшению отношения сигнала к шуму, и увеличению чувствительности. Оптимальными для работы являются буферные растворы с невысокими концентрациями.

В данной работе для одновременного разделения органических и неорганических анионов в капилляре с покрытием на основе оксида алюминия оптимальными условиями являются: 25мМ хроматного буферного раствора с рН 7.5, напряжение ЮкВ.

Экспериментально обнаружено, что когда при использовании в капиллярах с покрытием на основе оксида алюминия раствор хромата в качестве ведущего электролита достигается эффективное разделения неорганического аниона и высокая чувствительность их определения. Необходимо обратить внимание на взаимодействие покрытия оксида алюминия и фосфата: в среде хромата модифицированный капилляр проявляет эффект взаимодействия с ведущим электролитом. Для разделения органических анионов эффективность таких капилляров не очень высока. По сравнению с немодифицированным капилляром, у капилляра с покрытием на основе оксида алюминия высокое отношение сигнала к шуму, и ниже пределы обнаружения. Поэтому, при использовании капилляра с покрытием на основе оксида алюминия необходимо учитывать природу рабочего буфера. Для простых проб можно определять органические и неорганические анионы по отдельности. Для сложных проб, чтобы избавиться от сложных процедур предварительного разделения пробы и избежать потери микрокомпонентов, можно через варьированием состава буфера увеличивать эффективность разделения органических анионов.

Выводы

1. Выбраны условия разделения алендроната и ряда неорганических анионов методом КЗЭ в капиллярах, модифицированных ионенами. Найдено, что оптимальным является использование 3,6-ионена.

2. Обнаружен эффект селективного влияния органических добавок, вводимых в состав ведущего электролита, на разделение аниона алендроната и ряда неорганических анионов в режиме капиллярного зонного электрофореза. Возможности предложенного подхода показаны на примере исследования реакционной массы используемой в производстве алендроновой кислоты

3. Впервые предложен способ модифицирования капилляров солями алюминия, охарактеризованы свойства покрытия внутренней стены капилляра и реализовано разделение простых модельных смесей при различных значениях рН.

4. Сопоставлено влияние различных ведущих электролитов на покрытие капилляра. В качестве оптимального электролита был выбран хроматный буферный раствор.

5. Предложен новый способ одновременного разделения неорганических и органических анионов методом КЗЭ в модифицированных капиллярах, реализовано разделение за 18 минут следующих анионов: хлорида, бромида, нитрата, нитрита, сульфата, перхлората, формиата и ацетата.

6. Показана приемлемая воспроизводимость (Бг < 7 %) разделения в модифицированных капиллярах.

Основные результаты диссертации изложены в следующих статьях и тезисах докладов:

1. М.Ш. Цзян Определение алендронат-иона и ряда неорганических ионов методом капиллярного электрофореза / Свидрицкий Е.П., МЛН. Цзян, В.И. Ильин, Д.И. Дыньков, Пирогов A.B., Шпигун O.A. // Вестник Моск. ун-та. Химия. 2010. № 1. С. 15-19.

2. Jiang, M.S. Control of electroosmotic flow in aluminia-coated capillaries / Svidritskiy E., Jiang, M.S., Pirogov, A., Shpigun, 0. // In the book of HPLC-2009. June 28 - July 2,2009, Dresden, Germany, P. 161.

3. Цзян М.Ш. Применение капилляров, модифицированных солями алюминия, в капиллярном электрофорезе / Свидрицкий Е.П., Цзян М.Ш., Пирогов A.B., Шпигун O.A. // Тезисы докладов □ всероссийской конференции по аналитической химии с международным участием «Аналитика России», Краснодар. 2009, С. 101.

4. Цзян М.Ш. Электрофоретическое разделение органических и неорганических анионов в капиллярах, модифицированных солями алюминия / Цзян М.Ш., Свидрицкий Е.П. // Тезисы докладов всероссийской конференции «Аналитическая хроматография и капиллярный электрофорез» Краснодар, 2010, С. 274.

5. Цзян М.Ш. Применение капилляров, модифицированных солями алюминия, для определения ионов методом капиллярного электрофореза / Пирогов A.B., Цзян М.Ш., Родин И.А., Шпигун O.A. // Сборник материалов международной межвузовской конференции «Современные методы аналитического контроля качества и безопасности продовольственного сырья и продуктов питания» Москва, 2010, С. 57 - 58.

Подписано в печать:

03.03.2011

Заказ № 5095 Тираж -100 экз. Печать трафаретная. Типография «11-й ФОРМАТ» ИНН 7726330900 115230, Москва, Варшавское ш., 36 (499) 788-78-56 www.autoreferat.ru

Принятые сокращения.

Введение.

Глава 1. Обзор литературы.

1.1. Метода капиллярного электрофореза.

1.1.1. Способы проведения электросепарационных методов.

1.1.2. Перемещение ионов в электрическом поле.

1.2. Электроосмотический поток и способы его обращения в КЭ.

1.2.1. Управление электроосмотическим потоком.

1.2.2. Модифицирование внутренней стенки капилляра ионами.

1.2.3. Капиллярный электрофорез в капиллярах, модифицированных ионами.

1.3. Определение анионов методом КЭ.

1.3.1. Косвенное детектирование при определении анионов.

1.3.2. Определения неорганических анионов методом КЭ.

1.3.3. Определения органических анионов методом КЭ.

Глава 2. Оборудование, материалы, техника и эксперимента.

2.1. Оборудование и материалы.

2.1.1. Использование оборудования.

2.1.2. Использование химических содединения.

2.2. Методы исследования.

2.3. Подготовка эксперимента.

2.3.1. Подготовка капилляров к анализу.

2.3.2. Подготовка стандартных растворов к анализу.

2.3.3. Подготовка объектов к анализу.

Глава 3. Применение ионенов для определения алендроновой и золендроновой кислот и неорганических анионов.

3.1. Сравнение различных ионенов при определении неорганических анионов.

3.2. Выбор состава фонового электролита.

3.2.1. Зависимость предела обнаружения (ПО) от концентрации хромата.

3.2.2. Зависимость эффективности (Ы) разделения от концентрации хромата.

3.2.3. Зависимость селективности (а) от концентраций хромата.

3.3. Влияние добавки органического растворителя.

3.4. Определение примесей неорганических анионов в препаратах алендроновой и золендроновой кислоты.

Глава 4. Выбор условий модифицирования поверхности капилляров.

4.1. Характеристик оксида алюминия.:.

4.2. Приготовление модифицированных капилляров.

4.2.1. Выбор температуры нагревания.

4.2.2. Выбор времени нагревания.

4.2.3. Выбор времени модифицирования.

4.3. Зависимость подвижности ЭОП от условий получения.

4.4. Анализ простых объектов.

Глава 5. Одновременно определение органических кислот и неорганических анионов модифицированным капилляром.

5.1. Выбор условий косвенного детектирования в модифицированных капиллярах.

5.1.1. Выбор фонового электролита.

5.1.2. Влияние изменения значения рН электролита на разделение анионов.

5.1.3. Влияние напряжения на разделения анионов.

5.1.4. Влияние изменения концентрации электролита на разделение анионов.

5.1.5. Влияние концентрации проб на разделение анионов.

5.2. Разделения модельной смеси неорганических и органических анионов.

5.3. Воспроизводимость анализа.

Выводы.

Актуальность темы

Капиллярный« электрофорез (КЭ) обладает рядом преимуществ, такими- как высокая эффективность, малый объем анализируемого образца, малый расход растворителя, экспрессность анализа и высокая степень автоматизации. Именно поэтому, он находит все более широкое применение как метод разделения и определения в таких областях как биохимия, биомедицина, фармация, анализ объектов окружающей среды.

Капиллярный электрофорез, наравне с высокоэффективной жидкостной хроматографией (ВЭЖХ), является достаточно часто используемым аналитическим методом. Высокая эффективность разделения даёт этому методу, серьёзное преимущество по сравнению с ВЭЖХ - возможность одновременного определения десятков и даже сотен соединений за сравнительно небольшое время.

В последнее время капиллярный электрофорез превратится в высокоэффективный метод разделения для неорганических анионов и органических анионов с низкой молекулярной массой. Типичный анализ занимает нескольких минут, эффективность при этом достигает 1хЮ6 теоретических тарелок, а использование косвенного УФ-детектирования, позволяет определять даже те ионы, которые не поглощают в УФ области.

Вследствие ионизации силанольных групп, поверхность внутренней стенки капилляра несет отрицательный заряд. Под действием электрического поля, возникает электроосмотический поток направленный от анода к катоду. Направление возникающего в капилляре электроосхмоса противоположно направлению собственного электрофоретического движения анионов. При использовании ведущих электролитов с нейтральными и щёлочными значениями рН, время миграции электроосмотического потока находится между временами выхода анионов, обладающих высокой подвижностью (например: хлорид, сульфат) и низкой подвижностью (например: ацетат, бутират). Это приводит к тому, что анионы с высокой подвижностью перемещаются с сильно различающимися скоростями, что весьма затрудняет их одновременное определение. Поэтому, при определении анионов методом КЭ, необходимо обращение электроосмотического потока, снижение адсорбцию анионов на стенке капилляра, которое помогает увеличивать селективность и улучшать разрешение пиков, что позволяет реализовать быстрое разделение анионов. Разработка подходов к модифицированию капилляров для успешного решения указанных выше задач представляет собой актуальную задачу аналитической химии

Развитие способов модифицирования в методе КЭ приводит к раскрытию возможностей этого метода, особенно для разделения анионов. Для превращения КЭ в модифицированных капиллярах в обычный аналитический метод необходимо дальнейшая разработка способов увеличения селективности, воспроизводимости, стабильность КЭ. Цель работы

Цель состояла в поиске и изучении новых типов электроосмотических модификаторов внутренних поверхностей капилляра в капиллярном электрофорезе, а также в поиске новых подходов в управлении и применении для существующих электроосмотических модификаторов

Достижение поставленной цели предусматривало следующие задачи:

Создание и изучение свойств новых типов внутренних покрытий капилляра на основе ионенов и оксидов алюминия.

Выявление влияния покрытий на основе ионенов на разделение анионов в методе капиллярного электрофореза. Изучение влияния органических добавок на разделения анионов.

Создание методов модифицирования капилляра новым электроосмотическим модификатором - оксид алюминия.

Установление влияния различных значений рН на электроосмотический поток в методе капиллярного электрофореза с покрытием оксида алюминия.

Изучение возможности применения модифицированных капилляров для одновременного разделения органических и неорганических анионов.

Научная новизна

Ионены различной структуры и гидрофобности (3,4-ионен, 3,6-ионен, 2,10-ионен и 3,Х-ионен) применены в качестве модификатора капилляров при одновременном определении алендроната и залендроната и неорганических анионов. Показано, что оптимальным является покрытие 3,6-ионеном.

Обнаружен эффект селективного влияния добавок ацетонитрила на изменение селективности разделения анионов в модифицированных капиллярах.

Впервые предложен способ модифицирования капилляра оксидами алюминия при использовании нитрата алюминия в качестве модификатора. Найдены оптимальные условия получения таких капилляров. Установлены зависимости величины и направления электроосмотического потока в таких капиллярах от рН.

Практическая значимость

Предложен способ одновременного определения алендроновой и залендроновой кислот и неорганических анионов (хлорид, фосфит, фосфат, метилсульфонат, алендронат) в капиллярах, модифицированых растворами ионенов. Способ успешно применён для контроля производства алендроновой кислоты и контроля качества лекарственных средств на её основе. Высокая селективность разделения позволяет определять компоненты смеси на фоне высокого содержания других компонентов.

Предложен способ одновременного определения неорганических (хлорид, бромид, нитрит, нитрат, сульфат, перхлорат) и органических анионов. (формиат, ацетат) методом КЗЭ- на кварцевых капиллярах с покрытием оксида алюминия. Способ обладает высокой воспроизводимостью ш может быть применён для образцов со сложной матрицей - продуктов питания, медикаментов и т.д. На защиту выносятся следующие положения

Результаты по влиянию структуры ионенов4 на величину электроосмотического потока а также на электрофоретическое поведение и разделение ряда анионов в варианте капиллярного электрофореза.

Данные по селективности, эффективности и пределам обнаружения алендроновой и залендроновой кислот методом капиллярного электрофореза.

Результаты влияния добавок ацетонитрила на селективность разделения ионов.

Способ покрытия внутренних стенок кварцевых капилляров солями алюминия.

Закономерности влияния рН на величину и направление электроосмотического потока в капиллярах, модифицированных солями алюминия.

Данные по удерживанию неорганических и органических анионов в капиллярах, модифицированных солями алюминия. Апробация работы

Результаты работы докладывались на Международном симпозиуме «Высокоэффективная жидкостная хроматография» (2009, Дрезден, Германия), Третьей всероссийской конференции с международным участием «Аналитика России 2009» (2009, Краснодар), Всероссийской конференции «Аналитическая хроматография и капиллярный электрофорез» (2010, Краснодар), Международной межвузовской конференции «Современные методы аналитического контроля качества и безопасности продовольственного сырья и продуктов питания (Москва, 2010), научных коллоквиумах лаборатории хроматографии кафедры аналитической химии. Публикации

По материалам диссертации опубликовано 1 статья в российском журнале и 4 тезисов докладов. Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, 3 глав обсуждения результатов, общих выводов и списка цитируемой литературы. Материал изложен на 157 страницах машинописного текста, содержит 63 рисунков и 22 таблиц, в списке цитируемой литературы 166 источников.

Выводы

1. Выбраны условия разделения алендроната и ряда неорганических анионов методом КЗЭ в капиллярах, модифицированных ионенами. Найдено, что оптимальным является использование 3,6-ионена.

2. Обнаружен эффект селективного влияния органических добавок, вводимых в состав ведущего электролита, на разделение аниона алендроната и ряда неорганических анионов в режиме капиллярного зонного электрофореза. Возможности предложенного подхода показаны на примере исследования реакционной массы используемой в производстве алендроновой кислоты

3. Впервые предложен способ модифицирования капилляров солями алюминия, охарактеризованы свойства покрытия внутренней стены капилляра и реализовано разделение простых модельных смесей при различных значениях рН.

4. Сопоставлено влияние различных ведущих электролитов на покрытие капилляра. В качестве оптимального электролита был выбран хроматный буферный раствор.

5. Предложен новый способ одновременного разделения неорганических и органических анионов методом КЗЭ в модифицированных капиллярах, реализовано разделение за 18 минут следующих анионов: хлорида, бромида, нитрата, нитрита, сульфата, перхлората, формиата и ацетата.

6. Показана приемлемая воспроизводимость разделения в модифицированных капиллярах.

1. Schulte S., Palmer С. P. Alkyl-modified siloxanes as pseudostationary phases for eleetrokinetic chromatography // Electrophoresis. 2003. Vol. 24. P. 978-983.

2. Shi W., Palmer C. P. Effect of pendent group structures on the chemical selectivity and performance of sulfonated copolymers as novel pseudophases in electrokinetic chromatography // Electrophoresis. 2002. Vol. 23. P.1285-1295.

3. Edwards S. H., Shamsi S. A. Chiral separation of polychlorinated biphenyls using a combination of hydroxypropyl-y-cyclodextrin and a polymeric chiral surfactant // Electrophoresis. 2002 Vol. 23.P. 1320-1327.

4. Руководство по капиллярному электрофорезу. Под. ред. A.M. Волощука. Научный совет РАН по хроматографии. М.: Наука, 1996, 231 с.

5. Lukacs К. D., Jorgenson J. W. Capillary zone electrophoresis: effect of physical parameters on separation efficiency and quantitation // J. High Res. Chromatogr. 1985, Vol. 8. No. 8. P. 407-411.

6. Terabe S., Isemura T. Ion-exchange electrokinetic chromatography with polymer ions for the separation of isomeric ions having identical electrophoretic mobilities // Anal. Chem. 1990. Vol. 62. No. 6. P. 650-659.

7. Lambert W.J., Middleton D.L. pH hysteresis effect with silica1 capillaries in capillary zone electrophoresis //Anal. Chem. 1990. Vol. 62. No. 15. P. 1585-1587.

8. Verheggen Th. P. E. Mi, Schoots A. C., Everaerts F. M. Feasibility of capillary zone electrophoresis with suppression of electroendosmotic flow in completely closed systems // J. Chromatogr. A. 1990. Vol. 503. P. 245-255.

9. Melanson J. E., Baryla N. E., Lucy C. A. Dynamic capillary coating for electroosmotic flow control in capillary electrophoresis // Trend anal chem. 2001. Vol.20. P. 365-374.

10. Kang J. W., Lu H. J., OU Q. Y. The Advances of the methods for preparation of the coated capillary used in capillary electrophoresis // Chin. J. Chromatogr. 1998. Vol. 16. P. 26-29.

11. Klampfl C. W., Katzmayr M. U., Buchberger W., Basener N. Determination of low-molecular-mass ionic compounds in electrodeposition coatings by capillary electrophoresis with conductivity detection // J. Chromatogr. A. 1998. Vol. 804. P. 357-362.

12. Welch C. F., Hoagland D. A. Molecular weight analysis of poly cations by capillary electrophoresis in a solution of neutral polymers // Polymer. 2001. Vol. 42 P. 5915-5920.

13. Altria K. D. Enhanced pharmaceutical analysis by CE using dynamic surface coating system // J. Pharm. Bio. Anal. 2003. Vol. 31. P. 447-453.

14. Sun В., Маска M., Haddad P. R. Separation of organic and inorganic arsenic species by capillary electrophoresis using direct spectrophotometric' detection // Electrophoresis. 2002. Vol. 23. P. 2430-2438.

15. Quang C., Malek A., Khaledi M. G. Separation of peptides and proteins by capillary electrophoresis using acidic buffers containing tetraalkylammonium cations and cyclodextrins //Electrophoresis. 2003. Vol. 24 P. 824-828.

16. Li J., Fritz J. S. Separation of anilines by capillary electrophoresis with small ionic compounds as buffer additives // J. Chromatogr. A. 1999. Vol. 840. P. 269-279.

17. Chiu R. W., Jimenez J. C., Monnig C. A. High molecular weight polyarginine as a capillary coating for separation of cationic proteins by capillary electrophoresis // Anal. Chim. Acta. 1995. Vol. 307. P. 193-201.

18. Verzola B., Sebastiano R., Righetti R G., Gelfi C., Lapadula M., Citterio A. Mechanism of action of quaternary diamino quenchers in capillary zone electrophoresis // Electrophoresis. 2003. Vol. 24. P.121-129.

19. Jiang T. R, Lu H. J., Li J.B., Li C. Ou Q. Y. Dynamically coating the capillary with cationic polymer for basic protein separation by capillary electrophoresis // Chin. J. Anal. Chem. 2002 Vol. 30. P. 144-147.

20. Jensen A. G, Hansen S. H. Separation of hypericins and hyperforins in extracts of Hypericum perforatum L.using non-aqueous capillary electrophoresis with reversed electro-osmotic flow // J. Pharm. Biom. Anal. 2002. Vol. 27. P. 167-176.

21. Finkler C., Charrer H., Engelhardt H. Permanent coated capillaries with reversed electroosmotic flow for anion analysis // J. Chromatogr. A. 1998. Vol. 822 P. 101-106 .

22. Liu C. Y., Ho Y. W., Pai Y. R Preparation and evaluation of an imidazole-coated capillary column for-the electrophoretic separation of aromatic acids // J. Chromatogr. A. 2000. Vol. 897. P. 383-392.

23. Qin W., Wei II., Fong S., Li Y. 1,3-Dialkylimidazolium-based room-temperature ionic liquids as background electrolyte and coating material in aqueous capillary electrophoresis // J. Chromatogr. A. 2003. Vol. 985 P. 447-454.

24. Qin W., Sam F., Li Y. An ionic liquid coating for determination of sildenafil and UK-103,320 in human serum by capillary zone electrophoresis-ion trap mass spectrometry//Electrophoresis. 2002. Vol. 23. P. 4110-4116.

25. Towns J. K., Regnier F. E. Polyethyleneimine-bonded phases in the separation of protein by capillary electrophoresis // J. Chromatogr. A. 1990. Vol. 516. P. 69-78.

26. Smith J. T., Rássi Z. E. Capillary zone electrophoresis of biological substances with surface-modified fused silica capillaries with switchable electroosmotic flow // JHRC. 1992. Vol. 15. P. 573- 578.

27. Huang M., Lee M. L. Hydrogel polymer coatings for capillary electrophoretic separation of proteins // J. Microcol. Sep. 1992 Vol. 4. P. 491-496.

28. Malik A., Zhao Z., Lee M. L. Simple method for the preparation of highly efficient polymer-coated capillary electrophoresis columns // J. Microcol. Sep. 1993. Vol. 5. P. 119-125.

29. Xu R. J., Vidal-Madjar C., Sébille B., Diez-Masa J. C. Separation of basic proteins by capillary zone electrophoresis with coatings of a copolymer of vinylpyrrolidone and vinylimidazole // J. Chromatogr. A. 1996. Vol. 730. P. 289-295.

30. Belder D., Wamke J., Electrokinetic effects in poly(ethyleneglycol)- coated capillaries induced by specific adsorption of cations // Langmuir. 2001. Vol. 17. P. 4962-4966.

31. Li S., Weber S. G. Separation of neutral compounds in nonaqueous solvents by capillary zone electrophoresis // J. Am. Chem. Soc 2000 Vol. 122. P. 3787-3788.

32. Wu Q., Lee M. L., Harrison R. G. Performance of metal complex substituted polysiloxanes in capillary electrophoresis and capillary electrochromatography // J. Chromatogr. A. 2002. Vol. 967 P. 289-301.

33. Wu Q., Lee M. L., Harrison R. G. Metal complex-substituted polysiloxanes as novel coatings for capillary electrophoresis and capillary electrochromatography // J. Chromatogr. A. 2002. Vol. 954. P. 247-258.

34. Burt H., Lewis D. M., Tapley K. N. Resin coating for capillaries giving a net positive charge and great potential for customized modification of surface properties // J. Chromatogr. A. 1996. Vol. 739 P. 367-371.

35. Sun P., Landman A., Barker G. E., Hartwick R. A. Synthesis and evaluation of anionic polymer-coated capillaries with pH-independent electro-osmotic flows for capillary electrophoresis // J. Chromatogr. A. 1994. Vol. 685 P. 303-312.

36. Minnoor E., Liu Y., Pietrzyk D. J. Applications of a sulfonated-polymer wall-modified open-tubular fused-silica capillary in capillary zone electrophoretic separations // J. Chromatogr. A. 2000. Vol. 884. P. 297-309.

37. Liu Y., Pietrzyk D. J. Separation of weak organic acids and bases by capillary zone electrophoresis in a sulfonated-polymer wall-modified open tubular fused-silica capillary // J. Chromatogr. A. 1998 Vol. 804. P. 337-348.

38. Molina M., Silva M. Micellar electrokinetic chromatography: Current developments and future // Electrophoresis. 2002. Vol. 23. P. 3907-3921.

39. Katayama H., Ishihama Y., Asakawa N. Development of novel capillary coating based on physical adsorption for capillary electrophoresis // Anal. Sci. 1998. Vol.14 P. 407408.

40. Katayama H., Ishihama Y., Asakawa N. Stable capillary coating with successive multiple ionic polymer layers //Anal. Chem. 1998. Vol. 70. P. 2254-2260.

41. Lurie I. S., Panicker S., Hays P. A., Garcia A. D., Geer B. L. Use of dynamically coated capillaries with added cyclodextrin for the analysis of opium using capillary electrophoresis // J. Chromatogr. A. 2003. Vol. 984. P. 109-120.

42. Lurie I. S., Hays P. A., Garcia A. D., Panicker S. Use of dynamically coated capillaries for the determination of heroin, basic impurities and adulterants with capillary electrophoresis // J. Chromatogr. A. 2003. Vol. 984 P. 109-120:

43. Xie M. J., Feng Y. Q., Da S. L. Capillary electrophoresis using zirconia-coated fused silica capillaries // J. Sep. Sci. 2001. Vol. 24. P. 62-66.

44. Xie M. J., Feng Y. Q., Da S. L., Meng D. Y., Ren L. W. Capillary electrophoresis and open tubular capillary electrochromatography using a magnesia-zirconia coated capillary //Anal Chim. Acta. 2001. Vol. 428. P. 255-263.

45. Bellaistre M. C., Mathieu O., Randon J., Rocca J. L. Control of electroosmotic flow in zirconia-coated capillaries // J. Chromatogr. A. 2002. Vol. 971. P. 199-205.

46. Tsai P., Wu C. T., Lee C. S. Electrokinetic studies of inorganic coated capillaries // J Chromatogr. B. Biomed. Appl. 1994. Vol. 657. P. 285-290.

47. Fujimoto.C. Titanium dioxide coated surfaces for capillary electrophoresis and capillary electrochromatography // Electrophoresis 2002. Vol. 23. P. 2929-2937.

48. Jandik P., Jones W. R. Optimization of detection sensitivity in the capillary electrophoresis of inorganic anions // J. Chromatogr . A. 1991. Vol. 546. P. 431-443.

49. St. Claire R.L. Capillary Electrophoresis. //Anal. Chem. 1996. Vol.68. P. 569R-586R.

50. Boyce M., Breadmore M.C.,. Macka M., Doble P.A., Haddad P.R. Indirect spectrophotometric detection of inorganic anions in ion-exchange capillary electrochromatography. //Electrophoresis. 2000. Vol. 21. P. 3073-3080.

51. Hortin G.L., Dey S.K., Hall M., Robinson C.A. Detection of Azide in Forensic Samples by Capillary Electrophoresis. //J. Forensic Sci. 1999. Vol. 44(6). 1310-1313.

52. Lamb J.D., Huxford T.L., Czirr K.B. Capillary electrophoresis of anions in an untreated polypropylene hollow fiber. // J. Chromatogr. A. 1996. Vol. 739. P. 373-378.

53. Doble F., Macka M., Haddad P.R. Use of dyes as indirect detection probes for the gigh-sensitivity determination of anions by capillary electrophoresis. // J. Chromatogr. A. 1998. Vol. 804. P. 327-336.

54. Masselter S.M., Zemann A.J. Influence of Organic Solvents in Coelectroosmotic Capillary Electrophoresis of Phenols. //Anal. Chem. 1995. Vol. 67. P. 1047-1053.

55. Lucy C.A., Underhill R.S. Characterization of the Cationic Surfactant Induced Reversal of Electroosmotic Flow in Capillary Electrophoresis. // Anal. Chem. 1996. Vol. 68. P. 300-305.

56. Song L., Ou Q., Yu W., Xu G. Effect of high concentration of salts in samples on capillary electrophoresis of anions. // J. Chromatogr. A. 1995. Vol. 696. P. 307-319.

57. Sarmini K., Kenndler E. Influence of organic solvents on the separation selectivity in capillary electrophoresis. // J. Chromatogr. A. 1997. Vol. 792. P. 3-11.

58. François M C, Morin Ph., Dreux M. Adjusting the Selectivity of Inorganic Anion Separation by Capillary Electrophoresis. // J. High. Résolut. Chromatogr. 1996. Vol. 19. P. 5-16.

59. Lucy C.A. Factors affecting selectivity of inorganic anions in capillary electrophoresis. //Anal. Chem. 1999. Vol. 850. P. 319-337.

60. Fuerstenau D.W. // J. Phys. Chem. 1956. Vol.60. P. 981.

61. Harakuwe A. H., Haddad P. R. Control of separation selectivity in capillary zoneelectrophoresis of inorganic anions. // J. Chromatogr. A. 1999. Vol. 834. P. 213-232.t

62. Mingjia W., Hongxing R. Capillary Electrophoresis-Indirect Ultraviolet Detection of Anions of Different Morphotypes. // Chinese Journal of Analytical Chemistry. 1996. Vol. 10. P. 1178-1181.

63. Kishi T., Nakamura J., Arai H. Application of capillary electrophoresis for the determination of inorganic ions in trace explosives and explosive residues. // Electrophoresis. 1998. Vol. 19. P. 3-5.

64. Roder A., Bachmann K. Simultaneous determination of organic and inorganic anions in the sub-|i mol/1 range in rain water by capillary zone electrophoresis. // J. Chromatogr. A. 1995. Vol. 689. P. 305-311.

65. Jones W. R., Jandik P. Controlled changed of selectivity in the separation of ions by capillary electrophoresis. // J. Chromatogr. A. 1991. Vol. 546. P. 445-458.

66. Buchberger W., Haddad P. R. Effect of carrier electrolyte composition on separation selectivity in capillary zone electrophoresis of low-molecular-mass anions. // J. Chromatogr. 1992. Vol. 608. P. 59-64.

67. Tavares F. M., Colombara R., Massaro S. Modified electroosmotic flow by cationic surfactant additives in capillary electrophoresis. Evaluation of electrolyte systems for anion analysis. // J. Chromatogr. A. 1997. Vol. 772. P. 171-178.

68. Hinze W. L., Armstrong D. W. Ordered Media in Chemical Separations, American Chemical Society, Washington, DC, 1987.

69. Lucy C. A., Underhill R. S. Characterization of the Cationic Surfactant Induced Reversal of Electroosmotic Flow in Capillary Electrophoresis. // Anal. Chem. 1996. Vol. 68. P. 300-305.

70. Gennaro M. С., Angelino S. Separation and determination of inorganic anions by reversed-phase high-performance liquid chromatography. // J. Chromatogr. A. 1997. Vol. 789. P. 181-194.

71. Tavares M. F. M. McGuffin V. L. Theoretical Model of Electroosmotic Flow for Capillary Zone Electrophoresis. //Anal. Chem. 1995. Vol. 67. P. 3687-3696.

72. Sawada H., Jinno K. Preparation of capillary columns coated with linear polymer containing hydrophobic and charged groups for capillary electrochromatography. // Electrophoresis. 1999. Vol. 20. P. 24-30.

73. Krokhin О. V., Smolenkov A. D., Svintsova N. V., Obrezkov O. N., Spigun O. A. Modified silica as a stationary phase for ion chromatography. // J. Chromatogr. A. 1995. Vol. 706. P. 93-98.

74. Pirogov A. V., Krokhin О. V., Platonov M. M., Derygina Ya. I., Spigun O. A. Ion-chromatographic selectivity of polyelectrolyte sorbents based on some aliphatic and aromatic ionenes. // J. Chromatogr. A. 2000. Vol. 884. P. 31-39.

75. Крохин О. В., Пирогов А. В., Шпигуи О. А. Новые высокоэффективные способы ионообменного разделения. // Журн. аналит. химии. 2002. Т.57. №10. С.1087-1095.

76. Melanson Е., Baryla N. Е., Lucy С. A. Dynamic capillary coating for electroosmotic flow control in capillary electrophoresis //Anal. Chem. 2001. Vol: 20. P.365-374.

77. Stathakis C., Cassidy R. M. Cationic polymers for selectivity control in the capillary electrophoretic separation of inorganic anions //Anal. Chem. 1994. V. 66. P. 2110-2115.

78. Pirogov A. V., Buchberger W., Shpigun O. A. The comparison of several cationic polymers as capillary-modifiers in capillary zone electrophoresis. // Anal.Sci. 2001. Vol. 17, Supplement. P.al-a4.

79. Stathakis C., Cassidy R. M. Effect of electrolyte composition in the capillary electrophoretic separation of inorganic/organic anions in the presence of cationic polymers. //J. Chromatogr. A. 1995. Vol. 699. P. 353-361

80. Sarmini K., Kenndler E. Influence of organic solvents on the separation selectivity in capillary electrophoresis. // J. Chromatogr. A. 1997. Vol. 792. P. 3-11.

81. Mingjia W., Hongxing R. Capillary Electrophoresis-Indirect Ultraviolet Detection of Anions of Different Morphotypes. // Chinese Journal of Analytical Chemistry. 1996. Vol. 10. P. 1178-1181.

82. Kishi T., Nakamura J., Arai H. Application of capillary electrophoresis for the determination of inorganic ions in trace explosives and explosive residues. // Electrophoresis. 1998. Vol. 19. P. 3-5.

83. Roder A., Bachmann K. Simultaneous determination of organic and inorganic anions in the sub-ji mol/1 range in rain water by capillary zone electrophoresis. // J. Chromatogr. A. 1995. Vol. 689. P. 305-311.

84. Jones W. R., Jandik P. Controlled changed of selectivity in the separation of ions by capillary electrophoresis. // J. Chromatogr. A. 1991. Vol. 546. P. 445-458.

85. Buchberger W., Haddad P. R. Effect of carrier electrolyte composition on separation selectivity in capillary zone electrophoresis of low-molecular-mass anions. // J. Chromatogr. 1992. Vol. 608. P. 59-64.

86. Tavares F. M., Colombara R., Massaro S. Modified electroosmotic flow by cationic surfactant additives in capillary electrophoresis. Evaluation of electrolyte systems for anion analysis. // J. Chromatogr. A. 1997. Vol. 772. P. 171-178.

87. Hinze W. L., Armstrong D. W. Ordered Media in Chemical Separations, American Chemical Society, Washington, DC, 1987.

88. Lucy C. A., Underhill R. S. Characterization of the Cationic Surfactant Induced Reversal of Electroosmotic Flow in Capillary Electrophoresis. // Anal. Chem. 1996. Vol. 68. P. 300-305.

89. Gennaro M. С., Angelino S. Separation and determination of inorganic anions by reversed-phase high-performance liquid chromatography. // J. Chromatogr. A. 1997. Vol. 789. P. 181-194.

90. Tavares M. F. M., McGuffin V. L. Theoretical Model of Electroosmotic Flow for Capillary Zone Electrophoresis. //Anal. Chem. 1995. Vol. 67. P. 3687-3696.

91. Sawada H., Jinno K. Preparation of capillary columns coated with linear polymer containing hydrophobic and charged groups for capillary electrochromatography. // Electrophoresis. 1999. Vol. 20. P. 24-30.

92. Krokhin О. V., Smolenkov A. D., Svintsova N. V., Obrezkov O. N., Spigun O. A. Modified silica as a stationary phase for ion chromatography. // J. Chromatogr. A. 1995. Vol. 706. P. 93-98.

93. Pirogov A. V., Krokhin О. V., Platonov M. M., Derygina Ya. I., Spigun O. A. Ion-chromatographic selectivity of polyelectrolyte sorbents based on some aliphatic and aromatic ionenes. // J. Chromatogr. A. 2000. Vol. 884. P. 31-39.

94. Крохин О. В., Пирогов А. В., Шпигун О. А. Новые высокоэффективные способы ионообменного разделения. // Журн. аналит. химии. 2002. Т.57. №10. С.1087-1095.

95. Melanson Е., Baryla N. Е., Lucy С. A. Dynamic capillary coating for electroosmotic flow control in capillary electrophoresis //Anal. Chem. 2001. Vol. 20. P.365-374.

96. Stathakis C., Cassidy R. M. Cationic polymers for selectivity control in the capillary electrophoretic separation of inorganic anions // Anal. Chem. 1994. V. 66. P. 2110-2115.

97. Pirogov A. V., Buchberger W., Shpigun O. A. The comparison of several cationic polymers as capillary-modifiers in capillary zone electrophoresis. // Anal.Sci. 2001. Vol.17, Supplement. P.al-a4.

98. Stathakis C., Cassidy R. M. Effect of electrolyte composition in the capillary electrophoretic separation of inorganic/organic anions in the presence of cationic polymers. // J. Chromatogr. A. 1995. Vol. 699. P. 353-361

99. Sarmini K., Kenndler E. Influence of organic solvents on the separation selectivity in capillary electrophoresis. // J. Chromatogr. A. 1997. Vol. 792. P. 3-11.

100. Zemann A. J. Sub-minute separations of organic and inorganic anions with coelectroosmotic capillary electrophoresis. // J. Chromatogr. A. 1997. Vol. 787. P. 243-251.

101. Masselter S. M., Zemann A. J. Influence of Organic Solvents in Coelectroosmotic Capillary Electrophoresis of Phenols. //Anal. Chem. 1995. Vol. 67. P. 1047-1053.

102. Yasuhiko K., Tanimura Т., Tamura Z. Spectrophotometric determination of carboxylic acids by the formation of hydroxamic acids with dicyclohexylcarbodiimide. // Anal. Chem. 1975. Vol. 47(1). P. 34-37.

103. Wang W. D., Xie X. L., Shangguang X. J. Study on spectrophotometric determination of organic acids in paddy soil // Ecology and Environmnet. 1993. Vol. 3. P. 162.

104. C. Garcia De Maria, T. Manzano Munoz, A. Alonso Mateos, et al. Enzymatic determination of free L-(-)-malic acid in must and wine by stopped-flow flow-injection analysis //Anal. Chim. Acta. 1991. Vol. 247. P. 61-65.

105. Suarez-Luque S., Mato I., Huidobro J. F et al. Rapid determination of minority organic acids in honey by-high-performance liquid chromatography // J. Chromatogr. A. 2002. Vol. 955'. P. 207-412.

106. Qu F., Мои Sh. F., Нои X. P., et al. Determination of Organic Acids in Wheat-Root by Ion Chromatography // Chin. J. Chromatogr. 1995. Vol. 13. P. 395-397.

107. Чэнь И., Техника капиллярного электрофореза и его применение // Пекин. «Издательство химической промышленности». 2000.

108. Frederick Dr., Stover S. Applications of capillary electrophoresis for industrial analysis //Electrophoresis. 1990. VOl. 11. P. 750-756.

109. Karovicova J., Polonsky J., Drdak M., Simko P., Vollek V. Capillary isotachophoresis of organic acids produced by selected microorganisms during lactic acid fermentation // J. Chromatogr. A. 1993. Vol.638. P. 241-246.

110. Doble P., Macka M., Andersson P. Buffered chromate electrolytes for separation and indirect absorbance detection of inorganic anions in capillary electrophoresis // Anal. Commun. 1997, Vol. 34. P. 351-353.

111. Lalljie S. P.D., Vindevogel J., Sandra P. Quantitation of organic acids in sugar refinery juices with capillary zone electrophoresis and indirect UV detection // J. Chromatogr. A. 1993. Vol. 652. P. 563-569.

112. Chiari M. Enhancement of selectivity in capillary electrophoretic separations of metals and ligands through complex formation // J. Chromatogr. A. 1998. Vol. 805. P. 1-15.

113. Jones W.R., Jandik P. Controlled changes of selectivity in the separation of ions by capillary electrophoresis // J. Chromatogr. A. 1991 Vol. 546. P. 445-458.

114. Salomon D. R., Romano J. Applications of capillary ion electrophoresis in the pulp and paper industry // J. Chromatogr. A. 1992 Vol. 602. P. 219-225.

115. Oefner P. J. Surface-charge reversed capillary zone electrophoresis of inorganic and organic anions // Electrophoresis. 1995 Vol. 16. P. 46-56.

116. Horie H., Yamauchi Y., Kohata K. Analysis of organic anions in tea infusions using capillary electrophoresis // J. Chromatogr. A. 1998. Vol. 817. P. 139-144.

117. Jimidar M., Hartmann C., Cousement N., Massart D. L. Determination of nitrate and nitrite in vegetables by capillary electrophoresis with indirect detection // J. Chromatogr. A. 1995. Vol. 706. P. 479-492.

118. Farré J., Borrull F., Calull M. Application of capillary electrophoresis in the quality control of osmotically treated water // Chromatographia. 1997. Vol. 44. P. 235-239.

119. Buchberger W., Cousins S. M., Haddad P. R. Optimisation of indirect UV detection in capillary zone electrophoresis of low-molecular-mass anions // TrAC Trends Anal. Chem. 1994. Vol. 13. P. 313-319.

120. Foret F., Fanali S., Ossicini L., Bocek P. Indirect photometric detection in capillary zone electrophoresis // J. Chromatogr. A. 1989 Vol. 470. P. 299-308.

121. Ackermans M. T., Ackermans-Loonen J. C. J. M., Beckers J. L. Determination of propionate in bread using capillary zone electrophoresis // J. Chromatogr. A. 1992. Vol.627. P. 273-279

122. Mallet S., Arellano M., Boulet J. C. Determination of tartaric acid in solid wine residues by capillary electrophoresis and indirect UV detection // J. Chromatogr. A. 1999 Vol. 853. P. 181-184.

123. Kelly L., Nelson R. J. Capillary Zone Electrophoresis of Organic Acids and Anions // J. Liq. Chromatogr. Related Technol. 1993. Vol. 16. P. 2103-2112.

124. Wang M., Qu F., Shan X. Q., Lin J. M. Development and optimization of a method for the analysis of low-molecular-mass organic acids in plants by capillary electrophoresis with indirect UV detection // J. Chromatogr. A. 2003. Vol. 989. P. 285.

125. Li Y. H., Huang B. X., Shan X. Q. Determination of low molecular weight organic acids in soil, plants, and water by capillary zone electrophoresis // Anal. Bioanal: Chem. 2003. Vol. 375. P. 775.

126. Lagoutte D., Lombard. G., Nisseron S., Papet M.P., Saint-Jalm Y. Determination of organic acids in cigarette smoke by high-performance liquid chromatography and capillary electrophoresis // J. Chromatogr. A. 1994. Vol. 684. P.251-257.

127. Levi V., Wehr T., Talmadge K., Zhu Mi Analysis oforganic acids in wines by capillary electrophoresis and HPLC //Am. Lab. 1993, Vol. 25. P. 29-32.

128. Klampfl C. W., Katzmayr M. U., Buchberger W. Separation of inorganic and organic anions by capillary zone electrophoresis with simultaneous indirect UV and conductivity detection // Electrophoresis. 1998. Vol. 19. P. 2459-2464.

129. Klampfl C. W. Analysis of Organic Acids and Inorganic Anions in Different Types of Beer Using Capillary Zone Electrophoresis // J. Agric. Food Chem. 1999. Vol. 47 (3). P. 987-990.

130. Soga T., Motohiro I. Capillary electrophoresis method for the analysis of inorganic anions, organic acids, amino acids, nucleotides, carbohydrates and other anionic compounds // Electrophoresis. 2001. Vol. 22. P. 3418-3425

131. Levari A., Gucek M., Pihlar B., Veber M. Determination of organic acids in air by capillary electrophoresis and ion-exclusion chromatography // Chromatogr.Suppl. 2005. Vol. 51. P. S-321.

132. Soga T., Ross G. A. Capillary electrophoretic determination of inorganic and organic anions using 2,6-pyridinedicarboxylic acid: effect of electrolyte's complexing ability // J. Chromatogr. A. 1997. Vol. 767. P. 223-230.

133. Soga T., Ross G. A. Simultaneous determination of inorganic anions, organic acids, amino acids and carbohydrates by capillary electrophoresis // J. Chromatogr. A. 1999. Vol. 837. P. 231-239.

134. Soga T., Ross G. A. Simultaneous determination of inorganic anions, organic acids and metal cations by capillary electrophoresis // J. Chromatogr. A. 1999. Vol. 834. P. 65-71

135. Daberk-Zlotorszvnska E. Dlouhv J. F. Application of capillary electrophoresis in atmospheric aerosols analysis: Determination of inorganic and organic anions // J. Chromatogr. A. 1994. Vol. 671. P. 389-395.

136. Daberk-Zlotorszvnska E. Dlouhv J. F. Capillary zone electrophoresis with indirect UV detection of organic anions using 2,6-naphthalenedicarboxylic acid // J. Chromatogr. A. 1994. Vol.685 P. 145-153.

137. Tindall G. W., Wilder D. R., Perry R. L. Optimizing dynamic range for the analysis of small ions by capillary zone electrophoresis // J. Chromatogr. A. 1993. Vol. 641. P. 163-167.

138. Wang T. S., Hartwick R. A. Binary buffers for indirect absorption detection in capillary zone electrophoresis // J. Chromatogr. A. 1992. Vol. 589. P. 307-313.

139. Shirao M., Furuta R., Suzuki S. et al. Determination of organic acids in urine by capillary zone electrophoresis // J. Chromatogr. A. 1994: Vol. 680. P. 247-251.'

140. Huang X. H., Lucky J. A., Cordon M. J., Zare R. N. Quantitative determination of low molecular weight carboxylic acids by capillary zone electrophoresis/conductivity detection //Anal. Chem. 1989. Vol. 61(7). P. 766-770.

141. Mala Z. Vespalec R., Bocek P. Capillary zone electrophoresis with indirect photometric detection in the visible range // Electrophoresis. 1994. Vol. 15. P. 1526rl530.

142. Huang X. H., Gordon M. J., Zare R: N. Effect of electrolyte and sample concentraton on the relatioship between sensitivity and resolution in capillary zone electrophoresis using conductivity detection // J. Chromatogr. A. 1989. Vol. 480. P. 285-288.

143. Huang M. X., Vorkink W. P., Lee M. L. Evaluation of surface-bonded polyethylene glycol and polyethylene imine in capillary electrophoresis // J. Microcolumn Sep. 1992. Vol. 4. P. 135-143.

144. Kar S., Dasgupta P. K., Liu II., Hwang H. Computer-interfaced bipolar pulse conductivity detector for capillary system // Anal.Chem.1994. Vol.66. P. 2537-2543.

145. Futschik K., Ammann M., Bachmayer S., Kenndler E. Determination of ionic species formed during growth of Escherichia coli by capillary isotachophoresis // J. Chromatogr. A. 1993. Vol. 644. P. 389-395.

146. Francis R. M. Bisphosphonates in the treatment of osteoporosis in 1997: a review // Curr.Trer.Res. 1997. Vol. 58; P.657-678.

147. Process for recovery and recycle of methanesulfonic acid and phosphorous acid. United States Patent 5589691.

148. Fubler R., Schafer H., Seubert A. Effect of the porosity of PS-DVB-copolymers on ion chromatographic behavior in inverse size-exclusion and ion chromatography // Anal. Bioanal. Chem. 2002. Vol. 372. P. 705-711.

149. Li J., Fritz J.S. Novel polymeric resins for anion-exchange chromatography // J. Chromatogr. A. 1998. Vol. 793. P. 231-238.

150. Timerbaev A. R. Recent advances and trends in capillary electrophoresis of inorganic ions // Electrophoresis. 2002. Vol. 23. P. 3884-3906.

151. Fabrea H., Blanchina M. D., Bosc N. Capillary electrophoresis for the determination of bromide, chloride and sulfate as impurities in calcium acamprosate. // Anal. Chim. Acta. 1999. Vol. 381. P. 29-37.

152. Kopecka K., Tesarova E., Pirogov A., Gas B. Ionens acting as pseudostationary phases in capillary electrokinetic chromatography // J. Sep. Science. 2002. Vol. 25 P. 1027-1034.

153. Пирогов A.B., Юрьев A.B, Шпигун O.A. Применение ионенов в качестве модификаторов капилляров при одновременном определении азида, хлората и перхлората методом капиллярного зонного электрофореза // Журн. аналит. химии 2003. Т. 58. С. 876-880.

154. Xu L., Feng Y. Q., Shi Z. G., Da S. L., Ren Y. Y. Nonaqueous capillary electrophoresis using a titania-coated capillary // J. Chromatogr. A. 2004. Vol. 1028. P. 165-170.

155. Soga Т., Heiger D. N. Amino acid analysis by capillary electrophoresis electrospray ionization mass spectrometry //Anal. Chem . 2000. Vol. 72. P. 1236-1241.

156. Schultz C. L., Moini M. Analysis of underivatized amino acids and their D/L-enantiomers by sheathless capillary electrophoresis/electrospray ionization mass spectrometry //Anal. Chem. 2003. Vol. 75. P. 1508-1513.

157. Hu S., Dovichi N. J. Capillary electrophoresis for the analysis of biopolymers // Anal. Chem. 2002. Vol 74. P. 2833-2850.

158. Mendonsa S. D., Bowser M. T., In vitro evolution of functional DNA using capillary electrophoresis // J. Am. Chem. Soc. 2004. Vol. 126. P. 20-21.

159. Wan H., Ohman M., Blomberg L. G. Bonded dimethylacrylamide as a permanent coating for capillary electrophoresis // J. Chromatogr. A. 2001. Vol. 924. P. 59-70.

160. Wang C. Z., Lucy C. A. Mixed cationic/anionic surfactants for semipermanent wall coatings in capillary electrophoresis //Electrophoresis. 2004. Vol. 25. P. 825-832.

161. Naruishi N., Tanaka T., Higashi T., Wakida S. I. Highly efficient dynamic modification of plastic microfluidic devices using proteins in microchip capillary electrophoresis // J. Chromatogr. A. 2006. Vol. 1130. P. 169-174.

162. Svidritskiy E., Jiang M. S., Pirogov A., Shpigun O. Control of electroosmotic flow in aluminia-coated capillaries // In the book of HPLC-2009. June 28-July 2, 2009, Dresden, Germany. P. 161.