Новые возможности ON-LINE концентрирования ионов металлов при их капиллярно-электрофоретическом определении тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.02 ВАК РФ

Санкт-Петербургский Государственный Университет

:иси

004614145 .545

КАМЕНЦЕВ МИХАИЛ ЯРОСЛАВОВИЧ

НОВЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ON-LINE КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ ИОНОВ МЕТАЛЛОВ ПРИ ИХ КАПИЛЛЯРНО-ЭЛЕКТРОФОРЕТИЧЕСКОМ

ОПРЕДЕЛЕНИИ

Специальность 02.00.02 - аналитическая химия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

г 5 ноя 2010

Санкт-Петербург 2010

004614145

Работа выполнена на кафедре аналитической химии химического факультета Санкт-

Петербургского государственного университета.

Научный руководитель:

Засл. деятель науки РФ, Доктор химических наук, профессор Москвин Леонид Николаевич

Официальные оппоненты:

Доктор химических наук, профессор Карпова Л. А.

Доктор химических наук, ведущий научный сотрудник Пирогов А. В.

Ведущая организация:

Институт аналитического приборостроения РАН

Защита состоится 25 ноября 2010 г., в 17.00 ч. на заседании диссертационного совета Д 212.232.37 по защите докторских и кандидатских диссертаций при Санкт-Петербургском государственном университете по адресу: 199034, Санкт-Петербург, Средний проспект В.О., д. 41/43, БХА.

С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке им. А. М. Горького Санкт-Петербургского государственного университета, Университетская наб., 7/9.

Замечания и отзывы по данной работе в одном экземпляре, заверенные печатью организации, просим отправлять в адрес Диссертационного совета.

Ученый секретарь

диссертационного совета,

В.В. Панчук

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДИССЕРТАЦИИ

Актуальность. Несмотря на наличие множества методов элементного анализа: фотометрических, электрохимических, атомно-спектрапьных, рентгеновских, по-прежнему не найден разумный компромисс между возможностями методов применительно к решению конкретных аналитических задач и доступностью инструментальных средств выполнения анализов. Арсенал широкодоступных методов элементного анализа дополнительно расширился с появлением аналитического варианта метода капиллярного электрофореза (КЭ), но его возможности в наиболее распространенном варианте фотометрического детектирования ограничены по чувствительности малой протяженностью оптического пути. Общим решением для снижения пределов обнаружения аналитов методом КЭ является применение методов on-line концентрирования, нашедших широкое распространение для концентрирования органических аналитов. Большинство известных методов on-line концентрирования ионов металлов ограничены растворами с малой ионной силой, с которыми приходится редко сталкиваться в аналитической практике. Поэтому для КЭ сохраняет актуальность поиск более универсальных решений в области on-line концентрирования ионов металлов.

Цель работы: Расширение аналитических возможностей КЭ с фотометрическим детектированием на область определения микроконцентраций ионов переходных металлов в растворах, независимо от солевого фона в них.

Научная новизна

Предложена новая общая схема on-line концентрирования ионов металлов по механизму рН-стэкинга в форме комплексов с органическими лигандами.

Показана возможность использования предложенной схемы on-line концентрирования при определении ионов металлов в пробах с высоким солевым фоном и сложной органической матрицей.

Практическая значимость работы

Разработаны методики КЭ-определения ионов Zn(ll), Cd(II) и Mn(II) в водных средах с рекордно низкими для этого метода пределами обнаружения на уровне единиц мкг/л. Методики определения Zn(II) и Cd(II) в форме комплексов с ксиленоловым оранжевым адаптированы к условиям анализа биологических жидкостей человека. Пределы обнаружения составили 3-5 мкг/л.

Положения, выносимые на защиту

Общая схема on-line концентрирования ионов металлов при их определении методом КЭ по механизму рН-стэкинга. ■ }

j

Результаты оптимизации условий концентрирования ионов Zn(II), Cd(II) и Mn(II) при их КЭ определении в форме комплексов с МТС и КО, как основа методик анализа по предлагаемой схеме.

Методика определения Zn(II) и Cd(II) в биологических жидкостях человека (моча).

Публикации и апробация работы. Материалы диссертации опубликованы в 3 статьях и 6 тезисах докладов. Результаты исследований докладывались на II Всероссийской конференции по аналитической химии «Аналитика России» (2007, Краснодар, Россия); III Всероссийской конференции «Аналитические приборы» (2008, Санкт-Петербург, Россия); VII Всероссийской конференции по анализу объектов окружающей среды «Экоаналитика-2009» (2009, Йошкар-Ола, Россия); III Всероссийской конференции «Аналитика России» (2009, Туапсе, Россия); Съезде аналитиков России «Аналитическая химия - новые методы и возможности» (2010, Москва, Россия), Всероссийской конференции «Аналитическая хроматография и капиллярный электрофорез» (2010, Туапсе, Россия).

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из списка принятых сокращений, введения, обзора литературы, экспериментальной части, обсуждения полученных результатов, выводов, списка цитируемой литературы (124 наименования), приложения. Работа изложена на 117 страницах машинописного текста, содержит 31 рисунок и 17 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. Физико-химическое обоснование предлагаемого способа on-line концентрирования.

1.1. Выбор схемы on-line концентрирования ионов металлов.

Идея предлагаемого метода заключается во ведении в состав ведущего электролита (ВЭ) фотометрического органического реагента, при присоединении молекул которого к иону металла образуется отрицательно заряженный комплекс. Если система из находящихся в равновесии положительно и отрицательно заряженных форм металла находится в электрическом поле, то при фиксированной концентрации лиганда для каждого иона металла существует такое значение рН, при котором выполняется условие

EajVj = 0 (1)

где а, - доля i-й формы металла, V; - скорость миграции данной формы металла с учётом направления, см/с. Это условие описывает случай, когда в каждый момент времени поток катионных форм металла в сторону катода равен потоку анионных форм в сторону анода. В результате зона, в пределах которой находятся ионы металла, имеет нулевую скорость миграции. Значение рН, при котором реализуется условие (1),

можно считать «кажущейся» или «условной» изоэлектрической точкой (УИЭТ). Если выбрать такие составы пробы и ВЭ, чтобы диапазон изменения рН на их границе перекрывал УИЭТ металла, то ионы металла будут концентрироваться на анодной границе пробы. Общая схема концентрирования по этому принципу изображена на рис. 1.

рнвэ< УИЭТ < рн

пробы

Ме*—> <— MeLm"

...............\......... /

ВЭ

проба

Рис. 1. Схема концентрирования ионов металлов в присутствии органических лигандов при различных рН пробы и ВЭ.

В зоне с относительно высоким рН ионы металла

преимущественно связаны в анионный комплекс и мигрируют в сторону анода, но при пересечении границы, попадают в зону более низкого рН, где комплекс диссоциирует и аквакатионы металла начинают мигрировать к катоду, пока снова не окажутся в зоне высокого рН и снова сменят направление движения на противоположное. Зона пробы и сконцентрированные вблизи своих УИЭТ зоны металлов на её анодной границе перемещаются к детектору за счёт ЭОП. По аналогии с известным методом изоэлектрической фокусировки механизм on-line концентрирования ионов металлов по подобной схеме можно назвать псевдоизоэлектрической фокусировкой (ПИЭФ).

Помимо on-line концентрирования метод ПИЭФ обеспечивает и разделение аналитов за счёт различий в величинах их УИЭТ. Разделение может быть реализовано двумя основными способами: созданием градиента рН (аналогично изоэлектрической фокусировке) и последовательным ступенчатым изменением рН на нескольких границах (аналогично противоточной электрофокусировке) (рис.2.).

Рис. 2. Основные схемы разделения аналитов методом ПИЭФ. а) градиент рН на границе пробы и ВЭ; б) ступенчатое изменение рН на границе пробы и ВЭ.

1 - область концентрирования апалита с УИЭТ

2 - область концентрирования аналита с УИЭТЪ

3 - область рН, при которой оба аналита находятся преимущественно в анионных формах,

4 - область рН, при которой преобладают анионные формы аналита с УИЭТ1 и катиошше формы аналита с УИЭТъ 5 - область преобладания катионных форм обоих аналитов.

Преимуществом градиента рН является отсутствие необходимости дополнительных операций при вводе пробы, так как градиент рН может быть сформирован в ходе анализа за счёт буферных свойств электролита.

Ступенчатое изменение рН может быть реализовано путём ввода дополнительных порций растворов после ввода пробы, которые будут формировать зону с рН меньшим, чем УИЭТ(1) и большим, чем УИЭТ(2). В таком случае формирование градиента необязательно, каждый аналит будет концентрироваться на своей границе, разрешение пиков в этом случае будет зависеть от объема ввода дополнительных порций растворов, за счёт чего можно исключить перекрывание пиков даже при перегрузке капилляра одним из аналитов.

1.2. Анализ возможных следствий предлагаемой схемы on-line концентрирования методом ПИЭФ.

Уменьшение диффузионного размывания зоны концентрируемого аналита. В случае ПИЭФ, как и при ИЭФ зона концентрируемого аналита образуется в результате установления на границе двух электролитов равновесия скоростей размывания и концентрирования.

Диффузионное размывание в традиционном варианте капиллярного зонного электрофореза (КЗЭ):

^дифф = УДИфф • to6lK (2)

где Д\удифф - диффузионное размывание, см; Ул„фф - средняя скорость диффузионного размывания, см/с; toBm - время анализа, с. В случае концентрирования методом ПИЭФ:

л™дифф = AwMe + Awmcko = VMe_ дифф ■ tMe + УмеКО_дифф ' ^McKO (3)

где AwMs и Awmcko — размывание со стороны катода и анода, соответственно, см, tMe и tMeKO - время, необходимое для того, чтобы ионы металла и комплексные ионы, соответственно, покинувшие зону с рН, равным УИЭТ за счёт диффузии, образовали комплекс или соответственно диссоциировали, и пришли в движение со скоростью миграции, превышающей скорость диффузии, с.

Необходимо отметить, что в уравнении (3) отсутствует to6lu, то есть диффузионное размывание не зависит от общего времени анализа. Это связано с тем, что диффузионное размывание самой границы двух электролитов, которое является функцией to6m, не приводит к размыванию зоны с рН равным УИЭТ, а только к сглаживанию перепада рН. Так как диффузия является одним из основных факторов размывания зон в КЗЭ, отсутствие причин диффузионного размывания зоны аналита позволяет предположить, что метод ПИЭФ, должен обладать соизмеримой с ИЭФ эффективностью на уровне миллионов тт.

Кинетическое размывание. Физико- химическая модель ПИЭФ предполагает наличие специфического для этого метода фактора размывания пиков - кинетического. Размывание за счёт не нулевого среднего времени жизни комплекса в зоне значений рН близких к УИЭТ, где происходит перенос комплекса из области рН, больших УИЭТ, в сторону анода и из области рН, меньших УИЭТ, перенос аквакатионов в сторону катода за счёт электромиграции. При этом величина размывания за счет кинетического фактора составит:

Awk„h = AwMc кип + AWmcKO_kmh — Vms ' tMe + VmcKO ' tMeKO (4)

где AwMejom и AwMcKo_khh - кинетическое размывание со стороны катода и анода, соответственно, см.

Из сопоставления уравнений (2), (3) и (4) следует, что:

1. В случае ПИЭФ, чем выше скорость электромиграции, тем больше размывание. Это отличает КЗЭ с ПИЭФ от большинства других вариантов КЗЭ, для которых характерна обратная зависимость, так как высокая скорость электромиграции уменьшает to6lI) в уравнении (2).

2. Метод ПИЭФ в случае образования кинетически инертных комплексов должен обладать меньшей эффективностью, что является дополнительным критерием выбора реагентов для КЗЭ с ПИЭФ.

3. В случае кинетически лабильных комплексов, когда tMeKo и tMe много меньше to6iu> эффективность КЗЭ в варианте ПИЭФ с учетом диффузионного и кинетического размывания должна быть намного выше эффективности разрешения пиков аналитов в традиционных вариантах КЗЭ.

Чувствительность. При прочих равных условиях чувствительность КЗЭ с on-line концентрированием зависит от коэффициентов концентрирования, которых удаётся добиться. Согласно модели ПИЭФ ширина сконцентрированной зоны не должна зависеть от объёма введённой пробы, из чего следует, что коэффициенты концентрирования и, соответственно, чувствительность должны линейно расти с увеличением объема вводимой пробы. Увеличение объёма пробы ограничено соотношением, являющимся следствием технических возможностей анализатора: VMcKc/Vaon >= 1цробьЛфф, (5)

где VMeK0 - скорость электромиграции комплекса, см/с, Уэоп - скорость ЭОП, см/с, 1 пробы - длина капилляра, заполненного пробой при включении режима анализа, см, 1эфф - эффективная длина капилляра, см.

Соотношение (5) является следствием очевидного условия, что анионные комплексы из всего объёма пробы должны успеть достичь зоны концентрирования до того, как она достигнет детектора.

Таким образом, возможности увеличения объёма пробы для повышения чувствительности ограничены эффективной длиной капилляра и скоростями электромиграции анионной формы аналита и ЭОП.

Влияние ионной силы. Так как рассмотренный механизм концентрирования в методе ПИЭФ не связан с распределением градиента потенциала в капилляре, можно ожидать, что ширина зон сконцентрированных аналитов не будет зависеть от ионной силы пробы вплоть до уровней, когда возникают проблемы с увеличением силы тока в капилляре. Это дает основания предположить, что как эффективность разрешения пиков, так и чувствительность определения будут незначительно зависеть от ионной силы.

2. Экспериментальное обоснование предлагаемого метода.

2.1. Обоснование выбора условий постановки экспериментов.

Выбор аналитов. Согласно высказанных выше предпосылок, метод on-line концентрирования на принципах ПИЭФ теоретически не ограничен природой определяемых металлов. Это могут быть ионы любого переходного металла, склонного к образованию лабильных комплексов с органическими лигандами, применяемыми в качестве фотометрических реагентов.

Выбор объектов исследования был сделан исходя из двух предпосылок:

1. Проверить возможность применения предлагаемого метода для концентрирования ионов двух близких по химическим свойствам элементов с целью решения практически значимой задачи их одновременного определения.

2. Доказать общность найденного решения на примере определения ионов переходных металлов, далёких по химическим свойствам.

Для решения первой задачи в качестве объектов исследования выбраны цинк и кадмий. Второй - в дополнение к ионам двух первых металлов решения задачи определения ионов марганца (II) и железа (II).

Выбор лигандов. Органические реагенты, выступающие в роли лигандов комплексных соединений, обеспечивающих возможность создания условий для КЭ-определения выбранных аналитов с on-line концентрированием на принципах ПИЭФ, выбирали исходя из целой совокупности требований. Во-первых, это общие требования к выбору реагентов для КЭ-определения ионов металлов с фотометрическим детектированием:

1. Комплексы со всеми аналитами должны обладать высокими молярными коэффициентами поглощения в выбранной области детектирования.

2. Требование максимальной контрастности аналитической реакции: максимумы поглощения комплексов с аналитами и свободного лиганда должны максимально отличаться, так как схема концентрирования требует присутствия лиганда в ВЭ.

Во-вторых, требования, определяемые спецификой on-line концентрирования:

1. Прочность комплексов определяемых металлов с выбранным реагентом, должна быть умеренной. Это требование связано с тем, что УИЭТ должна лежать в пределах значений рН, удобных с точки зрения электрофоретического разделения ионов (от 3 до 10).

2. Образуемый комплекс должен быть заряжен отрицательно во всём диапазоне рН используемого ведущего электролита и пробы. Этому условию отвечают соединения, молекулы которых имеют в своем составе анионные группы с предельно низкими рКа, такие как сульфо-группы.

3. Скорость образования и диссоциации комплексов с аналитами должна быть максимально высокой.

Всем приведенным критериям отвечает группа фталеинкомплексонов -металлоиндикаторов, редко применяемых в традиционных вариантах КЗЭ из-за относительно невысокой прочности комплексов с ионами металлов. При этом в качестве реагентов для определения Zn(II) и Cd(II) были выбраны метилтимоловый синий (МТС) и ксиленоловый оранжевый (КО).

Подтверждением адекватности выбранных аналитов и реагентов требованиям процесса ПИЭФ могут служить значения УИЭТ в выбранных системах «аналит — реагент», найденные экспериментально. Результаты экспериментов представлены в табл. 1.

Таблица 1. Условные изоэлектрические точки в выбранных системах «аналит -реагент». Концентрация лигандов во всех случаях 2x10"4 М.

МТС КО

Zn(II) 4,1±0,1 3,8±0,1

Cd(II) 5,8±0,1 4,9±0,1

Mn(II) н/д 5,5±0,1

Выбор состава буферного раствора. Состав буферного раствора для ведущего электролита и пробы выбирали исходя из следующих условий:

1. Компоненты буферной смеси не должны образовывать прочных комплексов с аналитами. Так как разность рН ВЭ и пробы при определении аналитов с сильно отличающимися УИЭТ может быть достаточно велика, для поддержания рН в пробе необходимы достаточно концентрированные буферные растворы. Как следствие,

компоненты буферного раствора будут находиться в избытке по отношению к реагенту на несколько порядков, в связи с этим и возникает требование минимального комплексообразования компонентов буферного раствора с аналитами.

2. Предпочтение должно быть отдано буферным растворам, обладающим минимальной электропроводностью.

3. рКа буферного раствора и УИЭТ определяемых ионов металлов с выбранным реагентом должны быть достаточно близки.

Приведенным критериям с учетом данных, приведенных в табл. 1, в наибольшей степени отвечает уротропиновый буферный раствор (рКа = 5,8).

Влияние параметров процесса концентрирования на эффективность КЭ с ПИЭФ.

Влияние гидродинамического ввода пробы. Согласно обоснованного выше механизма концентрирования ионов методом ПИЭФ общая скорость электромиграции аналитов в зоне УИЭТ равна нулю, а, следовательно, ширина зоны сконцентрированного аналита теоретически не должна зависеть от ширины зоны до концентрирования, то есть от объема введенной в капилляр пробы. Для проверки данного положения была проведена серия определений с различными объемами пробы, задаваемыми временем её ввода. На рис. 3 представлена зависимость полуширины пика кадмия от времени ввода пробы.

Рис. 3. Зависимость полуширины пика кадмия(11) от времени ввода пробы. Состав ведущего электролита: 0,02 М уротропин, 2М04 М КО, рН 4,7. Гидродинамический ввод пробы при 30 мбар. Напряжение в режиме анализа 20 кВ.

Из приведенных на рисунке 3 данных можно видеть, что в широком диапазоне объемов пробы, соответствующих временам ввода от 15 до 330 секунд, полуширины электрофоретических пиков кадмия остаются практически неизменными, что подтверждает ранее высказанные предположения.

Зависимость аналитического сигнала от времени ввода. На рис. 4 представлена зависимость от времени ввода пробы с постоянной концентрацией кадмия(Н) площадей его пиков.

1,4 и .о 1,2 X 1 1 | 0,8 | 0,6 !<м о 0,2 с фф ф ф ф ф ф ф

» <

0 100 200 300 400

время ввода, с

о8

Ь 7

W

£ 4

(О

£2 1

100

200

время ввода, с

300

Рис. 4. Зависимость площадей пика Cd(lI) от объема вводимой пробы. * * Ввод пробы при 30 мбар. Состав

_ ведущего электролита: 0,02 М

- уротропин, 2"!(Г4 М КО, рН 4,7.

- Напряжение в режиме анализа 20

- кВ.

-1 Из рис. 4 видно, что при

увеличении объема пробы до величины, соответствующей 240 секундам при 30 мбар, наблюдается линейная зависимость площади пика от времени ввода. Отклонения от линейности при данных условиях начинаются при времени ввода более 240 секунд, что открывает возможность достижения коэффициентов концентрирования аналитов на уровне 300.

Влияние солевого фона пробы. Наиболее важным из ожидаемых следствий ПИЭФ при КЭ-определении ионов металлов является предположение о несущественном влиянии солевого фона, так как ионная сила пробы является критическим параметром для большинства методов on-line концентрирования.

Для установления закономерностей влияния ионной силы пробы на эффективность в условиях ПИЭФ были проведены серии определений кадмия из растворов с различной ионной силой, которую задавали смесью хлорида, сульфата и нитрата калия в равных долях. Результаты этих экспериментов представлены на рис. 5.

0,02 0,03 0,04 0,05 ионная сила, моль/л

Рис. 5. Зависимость полуширины пиков Cd(ll) от ионной силы пробы. Ввод пробы ¡80 секунд (30 мбар). Состав ведущего электролита: 0,02 М уротропин, 2*10* А/ КО, рН 4,7. Напряжение в режиме анализа 20 кВ.

Как видно из

представленных рисунков,

ионная сила в исследованном диапазоне не влияет на ширину пиков, что подтверждает сделанные ранее предположения на основании теоретического анализа процесса ПИЭФ.

Незначительное влияние ионной силы на чувствительность подтверждают представленные на рис. 6 зависимости площадей пиков от ионной силы при различных объемах вводимой пробы: 60, 90,120,150,180,210,240 и 270 секунд при 30 мбар.

и u

Ь7

Ч 4 |3

82 с 1

•60 »120 •180 ♦ 240

0,02 0,04 0,06 0,08 ионная сила, моль/л

Рис. 6. Зависимости площадей пиков Cd(II) от ионной силы пробы при различных объемах вводимых проб. Ввод пробы при 30 мбар. Состав ведущего электролита: 0,02 М уротропин, 2* КГ1 М КО, рН 4,7. Напряжение в режиме анализа 20 кВ.

Как видно из рис. 6, при прочих равных условиях влияние ионной силы на площади пиков не проявляется во всем исследованном диапазоне от 0,01 до 0,06 М.

2.2. Разработка методик КЭ определения ионов металлов с on-line концентрированием методом ПИЭФ.

Методики определения Zn(II) и Cd(II) при их совместном присутствии. Для решения задачи одновременного концентрирования, разделения и определения ионов цинка(И) и кадмия(П) предложена схема эксперимента, предусматривающая последовательный ввод в капилляр нескольких порций растворов: сначала ввод пробы с высоким рН, затем ввод определённой порции ВЭ и затем ввод порции вспомогательного электролита, образующего вторую зону с высоким рН (рис. 7).

3

4 .

РН

УИЭГ1С0)

УИЭТДО)

Рис. 7. Схема одновременного концентрирования и определения У-п(II) и С(1(П) при совместном присутствии. 1 - зона пробы, 2 - ВЭ, 3 - зона вспомогательного электролита, 4 - зона концентрирования кадмия (II), 5 — зона концентрирования цинка(П).

В объеме ВЭ, находящемся

между зонами пробы и вспомогательного электролита, рН за время анализа возрастает на определённую величину в зависимости от рН и объемов пробы, дополнительной порции ВЭ и вспомогательного электролита. Объёмы пробы и порций дополнительных растворов, а также рН ВЭ выбираются такими, чтобы рН в промежуточной зоне ВЭ установился в диапазоне значений от УИЭТ С<1(11) до УИЭТ 2п(П), то есть обеспечивал создание условий необходимых для концентрирования на анодной границе пробы Сс!(П), но не достаточных для концентрирования на ней гп(И). При этом Сё(Н) будет

концентрироваться на анодной границе зоны пробы, а 2п(П) в форме анионного комплекса будет мигрировать через промежуточную зону ВЭ и зону вспомогательного электролита и концентрироваться на анодной границе зоны последней и основного потока ВЭ.

Так как с увеличением рН собственное поглощение использованных лигандов на длине волны детектирования возрастает, ступенчатое изменение рН легко наблюдать на электрофореграммах по разнице уровней базовой линии (рис. 8).

Рис. 8 Электрофореграмма комплексов Сй(П) и 7п(И) с КО. Состав ВЭ: 0,02 М уротропин, 2*1 (Г4 М КО, рН 3,6. Ввод: проба 30 мбар (300 с), ВЭ 30 мбар (20 с), вспомогательный

3

■ ..................................................................... .....................................................................—......................■■■■: электролит 30 мбар (10 с).

II) II им

Напряжение 12 кВ,

Концентрация 5 мкг/л кадмия(П), 30 мкг/л цинка(11). 1 - зона пробы (высокийрН), 2 - зона дополнительных порций растворов с промежуточным значением рН, 3 - основной поток ВЭ.

В качестве фотометрических реагентов использовали КО и МТС. Выбранные условия электрофоретического эксперимента для одновременного определения 2п(1\) и Сс1(Н) с обоими фотометрическими реагентами обобщены в табл. 2. В ней же приведены сведения о диапазонах определяемых концентраций обоих аналитов с использованием различных реагентов.

Таблица 2. Сравнение условий определения цинка(П) и кадмия(И) с МТС и КО.

КО МТС

Длина волны детектирования, нм 590 630

Состав ВЭ 0,02 М уротропин, гхю^мко 0,01 М уротропин, 2x10"4 М МТС

рНВЭ 3,6 4,0

Объем ввода пробы 240 150

Диапазон определяемых концентраций, мкг/л цинк кадмий цинк кадмий

2-400 1-500 50-1000 50-2000

Как видно из табл. 2 чувствительность определения цинка(П) и кадмия(Н) с КО более чем на порядок превышает чувствительность в случае использования МТС. Учитывая соизмеримые значения молярных коэффициентов поглощения, последнее может быть связано с неустойчивостью водных растворов МТС и, как следствие, с присутствием в ВЭ продуктов разложения реагента, таких как иминодиуксуная

35 тли

Саре!

я

ч

кислота, затрудняющих как концентрирование, так и фотометрическое

детектирование в условиях ПИЭФ. Поэтому из двух вариантов методик предпочтение отдано методике определения цинка и кадмия с КО, которая была испытана на модельных растворах и образцах человеческой мочи.

В табл. 3 приведены результаты определения цинка(П) и кадмия(И) по предлагаемой методике с КО в модельных растворах с ионной силой пробы на уровне 0,05 М, свидетельствующие об их хорошей воспроизводимости.

Таблица 3. Результаты определения гп(П) и Сс1(П) с КО в модельных растворах с ионной силой 0,05 М. Время ввода пробы в капилляр 240 с. (Р = 0,95; п = 5)

Цинк(П) Кадмий(П)

Введено, мкг/л Найдено, мкг/л Введено, мкг/л Найдено, мкг/л

100 97±8 100 101±7

5,0 5,0±0,8 3,0 3,0±0,5

Испытание методики КЭ с ПИЭФ определения Zn(II) и Cd(II) применительно к анализу мочи.

Пробоподготовку проводили по следующей схеме: в пробирку Эппендорфа помещали 500 мкл образца мочи, 120 мкл 2 М раствора уротропина, 200 мкл 1 х 10"3 М раствора КО, 180 мкл дистиллированной воды. Собственно условия электрофоретического эксперимента соответствовали выбранным для анализа

модельных растворов (рис. 9).

Л5шЛ1 Рыс. 9. Электрофореграмма образца

мочи с добавкой Zn(II) и Cd(Il). ~ Состав ведущего электролита: 0,02 М

уротропин, 2*lff4 М КО, рН 3,6. Ввод: проба 30 мбар (180 с), ведущий электролит 30 мбар (20 с), вспомогательный электролит 30 мбар (^ ^ ---------- (5 с). Напряжение 20 кВ.

Максимальный испытанный объем пробы соответствовал времени ввода 180 секунд, что обеспечило метрологические характеристики методики, приведенные в табл. 4.

Таблица 4. Результаты определения цинка(П) и кадмия(П) с КО в моче. Время ввода пробы в капилляр 180 с. (Р = 0,95; п = 5)

Цинк(П) Кадмий(П)

Введено, мкг/л Найдено, мкг/л Введено, мкг/л Найдено, мкг/л

10,0 38±6 10,0 13±2

100 125±11 100 105±10

Как можно видеть из приведенных в табл. 4 результатов, в выбранных условиях определению не мешает высокий солевой фон и органическая матрица мочи. Пределы обнаружения составили 3 мкг/л кадмия(П) и 5 мкг/л цинка(П).

Методика определения Мп(П) в присутствии Ре(Н). В качестве фотометрического реагента для определения ионов Мп(Н) по обоснованным выше принципам также выбран КО. Условия электрофоретического с ПИЭФ определения Мп(И) представлены в табл. 5.

Таблица 5. Условия КЭ с ПИЭФ определения марганца(П) с КО.

Длина волны детектирования, нм 590

Состав ВЭ 0,01 М уротропин, 2Х10"4 М КО

рН ВЭ 5,3

Время ввода пробы (30 мбар), с 200

Диапазон определяемых концентраций, мкг/л 5-400

При указанных условиях большинство ионов металлов, сопутствующих ионам Мп(П) в реальных образцах, регистрируются в форме анионных комплексов, что позволяет определять Мп(П) на фоне значительных концентраций сопутствующих ионов металлов без дополнительных методических приемов их отделения или маскирования. В подтверждение сказанного на рис. 10 представлена электрофореграмма марганца(П) на фоне 100-кратного избытка железа(П).

Рис. 10. Электрофореграмма комплексов Мп(П) и 1\'{11) с КО. Состав ведущего электролита: 0,02 М уротропин, 2*1 (Г* М КО, рН 5,3. Ввод пробы 30 мбар 120 с. Напряжение 20 кВ, длина капилляра до детектора 29 см. Концентрация марганца(Н) 50 мкг/л, железа(11) 5 мг/л.

'"Н I 2 ! 4 5 I 5 ! » я>

Таблица 6. Результаты определения марганца(П) с КО в модельных растворах с ионной силой 0,05 М. Время ввода пробы в капилляр 200 с. (Р = 0,95; п = 5)

Введено, мкг/л Найдено, мкг/л

100 103±9

10 11±2

ВЫВОДЫ

1. В развитие идеи рН-стэкинга предложен новый метод on-line концентрирования ионов металлов при их капиллярно-электрофоретическом определении в форме комплексных соединений с фотометрическими реагентами, который может рассматриваться как псевдоизоэлектрическая фокусировка (ПИЭФ).

2. Дано физико-химическое обоснование принципов ПИЭФ, проведен теоретический анализ преимуществ определения ионов металлов методом КЭ с ПИЭФ по сравнению с традиционной схемой КЗЭ и дано экспериментальное подтверждение этих преимуществ, главными из которых являются высокие коэффициенты концентрирования на уровне 300 и эффективность на уровне (2-3)* 106 тт, практически не зависящие в указанных диапазонах от ионной силы пробы.

3. Предложенный метод on-line концентрирования позволяет расширить концентрационный диапазон определения ионов переходных металлов с использованием стандартных приборов для КЭ-анализа. На примерах определения цинка(П), кадмия(Н) и марганца(И) достигнуты пределы обнаружения на уровне единиц мкг/л.

4. Практические возможности метода продемонстрированы на примере определения цинка(П) и кадмия(П) в человеческой моче, пределы обнаружения составили 5 и 3 мкг/л соответственно.

Основные материалы работы опубликованы в следующих работах:

1. Jl. Н. Москвин, М.Я. Каменцев, Г.Л. Григорьев, Н.М. Якимова. Капиллярно-электрофоретическое определение ионов цинка и кадмия в водных растворах с предварительным ионообменным концентрированием // ЖАХ. 2010. Т. 65, № 1, С. 101— 104

2. М. Я. Каменцев, [Я.С. Каменцев|, JI. Н. Москвин, Н. М. Якимова. Совершенствование методов on-line концентрирования при капиллярно-

электрофоретическом определении ионов металлов // ЖАХ. 2010. Т. 65. № 7. С. 707— 710.

3. М. Я. Каменцев, Л. Н. Москвин. Возможности рН-стэкинга ионов металлов при их капиллярно-электрофоретическом определении в пробах со сложной матрицей // Вестн. С.-Петерб. ун-та. Сер. 4. 2010. Вып. 4. С. 158-161.

4. Г.Л. Григорьев, М.Я. Каменцев, Н.М. Якимова. Капиллярно-электрофоретическое определение цинка и кадмия с предварительным сорбционным концентрированием // Тезисы докладов II Всероссийской конференции по аналитической химии «Аналитика России». 2007. Краснодар. С. 28

5. М. Я. Каменцев, Н. М. Якимова. Капиллярно-электрофоретическое определение цинка и кадмия с прямым фотометрическим детектированием в видимой области спектра в форме комплексов с МТС. Тезисы докладов III Всероссийской конференции «Аналитические приборы». 2008. Санкт-Петербург. С. 50.

6. М. Я. Каменцев, Н. М. Якимова. Капиллярно-электрофоретическое определение кадмия в водных средах с on-line концентрированием. Тезисы докладов VII Всероссийской конференции по анализу объектов окружающей среды «Экоаналитика-2009». 2009. Йошкар-Ола. С. 105.

7. Каменцев М.Я., Москвин Л. Н., Якимова Н. М. On-line концентрирование ионов переходных металлов при их капиллярно-электрофоретическом определении // Тезисы докладов III Всероссийской конференции «Аналитика России». 2009. Туапсе, Россия. С. 74.

8. Каменцев М.Я., Москвин Л. Н., Якимова Н. On-line концентрирование ионов металлов при их капиллярно-электрофоретическом определении // Тезисы докладов Съезда аналитиков России «Аналитическая химия - новые методы и возможности». 2010. Москва, Россия. С. 139.

9. Каменцев М. Я., Москвин Л. Н. Возможности рН-стэкинга ионов металлов при их КЭ определении // Тезисы докладов Всероссийской конференции «Аналитическая хроматография и капиллярный электрофорез». 2010. Туапсе, Россия. С. 236.

Подписано в печать 15.10.2010 г. Формат 60x84/16. Печ.л. 1 Тираж 100 экз. Отпечатано в издательстве "Русская коллекция" 199178, Санкт-Петербург, 13 линия В.О., д.30, оф.4 Тел. (812) 327-49-46, 327-73-00 www.ruscol.spb.ru

1. Литературный обзор.

1.1. Физико-химические принципы капиллярного электрофореза (КЭ) и его специфика как аналитического метода.

1.1.1. Метод КЭ-анализа.

1.1.2. Общая схема КЭ-анализа.

1.1.3. Электрофоретическое разделение и влияющие на него факторы.

1.1.3.1. Общие принципы электрофоретического разделения ионов.

1.1.3.2. Эффективность ЭР.

1.1.4. Детектирование в КЭ и его специфика.

1.1.4.1. Общая схема детектирования в КЭ.

1.1.4.2. Методы детектирования, применяемые в КЭ.

1.1.5. On-line концентрирование.

1.1.5.1. Полевой стэкинг.

1.1.5.1.1. Стэкинг с усилением поля.

1.1.5.1.2. Производные стэкинга с усилением поля.

1.1.5.1.3. Стэкинг с большим объемом пробы.

1.1.5.1.4. pH-mediated FASS.

1.1.5.1.5. Изотахофоретическое концентрирование.

1.1.5.2. рН-стэкинг.

1.1.5.3. Принцип фокусировки.

1.1.5.3.1. Изоэлектрическая фокусировка (ИЭФ).

1.1.5.3.2. Противоточная электрофокусировка.

1.2. КЭ-определение ионов металлов.

3.4. Выводы.

1. В развитие идеи рН-стэкинга предложен новый метод on-line концентрирования ионов металлов при их капиллярно-электрофоретическом определении в форме комплексных соединений с фотометрическими реагентами, который может рассматриваться как псевдо-изоэлектрическая фокусирвка (ПИЭФ).

2. Дано физико-химическое обоснование принципов ПИЭФ, проведен теоретический анализ преимуществ определения ионов металлов методом КЭ с ПИЭФ по сравнению с традиционной схемой КЗЭ и дано экспериментальное подтверждение этих преимуществ, главными из которых являются высокие коэффициенты концентрирования на уровне 300 и эффективность разрешения электрофоретических пиков на уровне (2-3)х106 тт, практически не зависящие в указанных диапазонах от времени ввода и ионной силы пробы.

3. Предложенный метод on-line концентрирования позволяет расширить концентрационный диапазон определения ионов переходных металлов с использованием стандартных приборов для КЭ-анализа. На примерах определения цинка(Н), кадмия(П) и марганца(П) достигнуты пределы обнаружения на уровне единиц мкг/л.

4. Практические возможности метода продемонстрированы на примере определения цинка(П) и кадмия(П) в человеческой моче, пределы обнаружения составили 5 и 3 мкг/л соответственно.

1. Сб., отв. ред. JI. К. Шпигун. Успехи аналитической химии. К 75-летию академика Ю. А. Золотова. М. Наука. 2007. С. 110.

2. Сб. под ред. В. П. Шведова. Электромиграционный метод в физико-химических и радиохимических исследованиях. М. Атомиздат. 1971. С. 287.

3. Под ред. Микеша. Лабораторное руководство по хроматографическим и смежным методам. М. Мир. 1982. ч. 1 и 2. С. 400 и С. 381.

4. Л. Н. Москвин, Л. Г. Царицына. Методы разделения и концентрирования. Л. Химия. 1991. С. 208.

5. F.E.P. Mikkers, F.M. Everaerts, Th.P.E.M. Verheggen. High-performance zone electrophoresis//J. Chromatogr. A. 1979. V. 169. P. 11-20.

6. R. Weinberger. Practical Capillary Electrophoresis (Second Edition). New York. CE Technologies. 2000. P. 462.

7. D. R. Baker. Capillary Electrophoresis. New York. Wiley-Interscience. P. 244.

8. Michael C. Breadmore. Recent advances in enhancing the sensitivity of electrophoresis and electrochromatography in capillaries and microchips // Electrophoresis. 2007. V. 28.1. 1-2. P. 254-281.

9. F.E.P. Mikkers, F.M. Everaerts and Th.P.E.M. Verheggen. Concentration distributions in free zone electrophoresis // J. Chromatogr. A. 1979. V. 169. P. 1-10.

10. Guillaume L. Erny, Edmund T. Bergstrom and David M. Goodall. Electromigration dispersion in capillary zone electrophoresis: Experimental validation of use of the Haarhoff—Van der Linde function // J. Chromatogr. A. 2002. V. 959.1. 1-2. P. 229-239.

11. Pavel Coufal, Vra Pacakova, Karel tulik. An evaluation of the experimental approaches to detection of small ions in CE // Electrophoresis. 2007. V. 28.1. 19. P. 3379-3389.

12. Cameron Johns, Miroslav, Macka, Paul R. Haddad. Optimisation of probe concentration in indirect photometric detection in capillary electrophoresis using highly absorbing dyes // Electrophoresis. 2002. V. 23.1. 1. P. 43-48.

13. Cameron Johns, Miroslav Macka and Paul R. Haddad. Highly sensitive indirect photometric detection of cations by capillary electrophoresis with the cationic dye chrysoidine // J. Chromatogr. A. 2003. V. 997.1. 1-2. P. 87-94.

14. Changyu Quang and Morteza G. Khaledi. Prediction and optimization of the separation of metal cations by capillary electrophoresis with indirect UV detection //J. Chromatogr. A. 1994. V. 659.1. 2. P. 459-466.

15. Cameron Johns, Miroslav Macka, Paul R. Haddad. Enhancement of detection sensitivity for indirect photometric detection of anions and cations in capillary electrophoresis //Electrophoresis. 2003. V. 24.1. 12-13. P. 2150-2167.

16. E. Simunicova3, D. Kaniansky' and K. Loksikova. Separation of alkali and alkaline earth metal and ammonium cations by capillary zone electrophoresis with indirect UV absorbance detection // J. Chromatogr. A. 1994. V. 665. I. l.P. 203209.

17. Frantiek Foret, Salvatore Fanali, Annalisa Nardi, Petr Boek. Capillary zone electrophoresis of rare earth metals with indirect UV absorbance detection // Electrophoresis. 1990. V. 11.1. 9. P. 780-783.

18. N. Shakulashvili, T. Faller and H. Engelhardt. Simultaneous determination of alkali, alkaline earth and transition metal ions by capillary electrophoresis with indirect UV detection // J. Chromatogr. A. 2000. V. 895.1. 1-2. P. 205-212.

19. Ewa Dabek-Zlotorzynska and Joseph F. Dlouhy. Application of capillary electrophoresis in atmospheric aerosol analysis: determination of cations // J. Chromatogr. A. 1995. V. 706.1. 1-2. P. 527-534.

20. Youchun Shi, James S. Fritz. Separation of metal ions by capillary electrophoresis with a complexing electrolyte // J. Chromatogr. A. 1993. V. 640.1. 1-2. P. 473-479.

21. Feng Qu, Jin-Ming Lin and Zuliang Chen. Simultaneous separation of nine metal ions and ammonium with nonaqueous capillary electrophoresis // // J. Chromatogr. A. 2004. V. 1022.1. 1-2. P. 217-221.

22. K. D. Altria, M. Wallberg and D. Westerlund. Separation of a range of cations by nonaqueous capillary electrophoresis using indirect and direct detection // J. Chromatogr. A. 1998. V. 714.1. 1. P. 99-104.

23. Cameron Johns, Miroslav Macka, Paul R. Haddad . Indirect photomeric detection of anions in capillary electrophoresis using dyes as probes and electrolytes buffered with an isoelectric ampholyte // Electrophoresis. 2000. V. 21. I. 7. P. 1312-1319.

24. Zdena Mala, Radim Vespalec, Petr Boek. Capillary zone electrophoresis with indirect photometric detection in the visible range // Electrophoresis. 1994. V. 15.1. l.P. 1526-1530.

25. ZuLiang Chen, and Ravendra Naidu. On-column complexation capillary electrophoretic separation of Fe and Fe using 2,6-pyridinedicarboxylic acid coupled with large-volume sample stacking // J. Chromatogr. A. 2004. V. 1023, I. l.P. 151-157.

26. Huatao Feng, Tianlin Wang and Sam Fong Yau Li. Sensitive determination of trace-metal elements in tea with capillary electrophoresis by using chelating agent 4-(2-pyridylazo) resorcinol (PAR) // Food Chemistry. 2003. V. 81.1. 4. P. 607-611.

27. Greg E. Collins, and Qin Lu. Radionuclide and metal ion detection on a capillary electrophoresis microchip using LED absorbance detection // Sensors and Actuators B: Chemical. 2001. V. 76.1. 1-3. P. 244-249.

28. Miroslav Macka, Brett Paull, Per Andersson and Paul R. Haddad. Determination of barium and strontium by capillary zone electrophoresis using an electrolyte containing sulfonazo III // J. Chromatogr. A. 1997. V. 767. I. 1-2. P. 303-310.

29. Besnik Baraj, Maria Martinez, Ana Sastre and Manuel Aguilar. Simultaneous determination of Cr(III), Fe(III), Cu(II) and Pb(II) as UV-absorbing EDTA complexes by capillary zone electrophoresis // J. Chromatogr. A. 1995. V. 695. I. 1-2. P. 103-111.

30. Chanbasha Basheer, Hian Kee Lee. Determination of copper(I) and copper(II) ions after complexation with bicinchoninic acid by CE // Electrophoresis. 2007. V. 28.1. 19. P. 3520-3525.

31. Miroslav Macka, Pavel Nesterenko, Per Andersson and Paul R. Haddad. Separation of uranium(VI) and lanthanides by capillary electrophoresis using on-capillary complexation with arsenazo III // J. Chromatogr. A. 1998. V. 803. I. 1-2. P. 279-290.

32. Nevin Ôztekin and F. Bedia Erim. Separation and direct UV detection of lanthanides complexed with cupferron by capillary electrophoresis // J. Chromatogr. A. 2000. V. 895.1. 1-2. P. 263-268.

33. Nevin Oztekin and F. Bedia Erim. Separation and direct UV detection of lanthanides complexed with pyridine-2-carboxylic acid by capillary electrophoresis // J. Chromatogr. A. 2001. V. 924.1. 1-2. P. 541-546.

34. Jen-Fon Jen-' , Mei-Hwa Wua and Thomas C. Yang. Simultaneous determination of vanadium(IV) and vanadium(V) as EDTA complexes by capillary zone electrophoresis //J. Chromatogr. A. 1997. V. 339.1. 3. P. 251-257.

35. S. Pozdniakova, A. Padarauskas and G. Schwedt. Simultaneous determination of iron(II) and iron(III) in water by capillary electrophoresis // J. Chromatogr. A. 1997. V. 351.1. 1-3. P. 41-48.

36. Wolfgang Buchberger and Paul R. Haddad. Separation of metallo-cyanide complexes by capillary zone electrophoresis // J. Chromatogr. A. 1994. V. 687.1. 2. P. 343-349.

37. Lawrence Evans III and Greg E. Collins. Separation of uranium(VI) and transition metal ions with 4-(2-thiazolylazo)resorcinol by capillary electrophoresis //J. Chromatogr. A. 2001. V. 911.1. 1. P. 127-133.

38. Gang Denga and Greg E. Collins. Nonaqueous based microchip separation of toxic metal ions using 2-(5-bromo-2-pyridylazo)-5-(/V-propyl-iV-sulfopropylamino)phenol//J. Chromatogr. A. 2003. V. 989.1. 2. P. 311-316.

39. Miroslav Macka, Pavel Nesterenko, Per Andersson and Paul R. Haddad. Separation of uranium(VI) and lanthanides by capillary electrophoresis using on-capillary complexation with arsenazo III // J. Chromatogr. A. 1998. V. 803.1. 1-2. P. 279-290.

40. Cameron Johns, Miroslav Macka, Paul R. Haddad. Design and performance of a light-emitting diode detector compatible with a commercial capillary electrophoresis instrument//Electrophoresis. 2004. V. 25.1. 18. P. 3145-3152.

41. Miroslav Macka, Per Andersson, Paul R. Haddad. Linearity evaluation in absorbance detection: The use of light-emitting diodes for on-capillary detection in capillary electrophoresis//Electrophoresis. 1996. V. 17.1. 12. P. 1898-1905.

42. Dan Xiao, Professor, Shulin Zhao, Hongyan Yuan, Xiupei Yang. CE detector based on light-emitting diodes // Electrophoresis. 2007. V. 28.1. 1-2. P. 233-242

43. Narumol Vachirapatama, Miroslav Macka, Paul R. Haddad. Separation and determination of vanadium in fertiliser by capillary electrophoresis with a light-emitting diode detector // Analytical and Bioanalytical Chemistry. 2002. V. 374. P. 1082-1085.

44. M. N. Church, G. L. Klunder, J. D. Spear, P. Grant, B. D. Andresen, R. E. Russo. Transient Isotachophoresis Electrophoresis Separation of Lanthanides with Indirect Laser-Induced Fluorescence // Analytical Chemistry. 1998. V. 70. P. 2475-2480.

45. Richard P. Baldwin. Recent advances in electrochemical detection in capillary electrophoresis//Electrophoresis. 2000. V. 21.1. 18. P. 4017-4028.

46. Andreas J. Zemann. Capacitively coupled contactless conductivity detection in capillary electrophoresis //Electrophoresis. 2003. V. 24.1. 12. P. 2125-2137.

47. A. Padarauskas. CE determination of small ions: methods and techniques // Analytical and Bioanalytical Chemistry. 2006. V. 384.1. 1. P. 132-144.

48. Yan-Ming Liu, Er-Bao Liu and Jie-Ke Cheng. Ultrasensitive chemiluminescence detection of sub-fM" level Co(II) in capillary electrophoresis // J. Chromatogr. A. 2001. V. 939.1. 1-2. P. 91-97.

49. Masahiko Hashimoto, Kazuhiko Tsukagoshi, Riichiro Nakajima, Kazuo Kondo, and Akihiro Arai. Microchip capillary electrophoresis using on-line chemiluminescence detection // J. Chromatogr. A. 2000. V. 867.1. 1-2. P. 271-279.

50. Yan-Ming Liu and Jie-Ke Cheng. Ultrasensitive chemiluminescence detection in capillary electrophoresis // J. Chromatogr. A. 2002. V. 959.1. 1-2. P. 1-13.

51. Andrei R. Timerbaev. Capillary electrophoresis of inorganic ions: An update // Electrophoresis. 2004. V. 25.1. 23-24. P. 4008-4031.

52. Philippe Schmitt-Kopplin, Matthias Englmann. Capillary electrophoresis -mass spectrometry: Survey on developments and applications 2003-2004 // Electrophoresis. 2005. V. 26.1. 7-8. P. 1209-1220.

53. Andras Gaspar, Matthias Englmann, Agnes Fekete, Mourad Harir, Philippe Schmitt-Kopplin.Trends in CE-MS 2005-2006 // Electrophoresis. 2007. V. 29.1. 1. P. 66-79.1

54. Carolina Simo , Coral Barbas , Alejandro Cifuentes. Capillary electrophoresis-mass spectrometiy in food analysis // Electrophoresis. 2005. V. 26. I. 7-8. P. 1306-1318.

55. Pavía Pantková, Petr Gebauer, Petr Boek, Ludmila Kivánková. Electrolyte systems for on-line CE-MS: Detection requirements and separation possibilities // Electrophoresis. 2009. V. 30.1.l.P. 203-214.

56. Bao-Hui Li, Xiu-Ping Yan, Dr. Short-column CE coupled with inductively coupled plasma MS for high-throughput speciation analysis of chromium // Electrophoresis. 2007. V. 28.1. 9. P. 1393-1398.

57. Petr Kubá, Dr., Pavlína Houserová, Pavel Kubá, Peter C. Hauser, Vlastimil Kubá. Mercury speciation by CE: A review // Electrophoresis. 2006. V. 28. I. 1-2. P. 58-68.

58. Bernhard Michalke and Peter Schramel. Hyphenation of capillary electrophoresis to inductively coupled plasma mass spectrometry as an element-specific detection method for metal speciation // J. Chromatogr. A. 1996. V. 750.1. 1-2. P. 51-62.

59. Sylvain Topin, Jean Aupiais, Philippe Moisy. Direct determination of plutonium(V) and neptunium(V) complexation by carbonate ligand with CE-ICP-sector field MS //Electrophoresis. 2009. V. 30.1. 10. P. 1747-1755.

60. Steven L. Simpson Jr., Joselito P. Quirino and Shigeru Terabe. On-line sample preconcentration in capillary electrophoresis: Fundamentals and applications // J. Chromatogr. A. 2008. V. 1184.1. 1-2. P. 504-541.

61. Michael C. Breadmore. Recent advances in enhancing the sensitivity of electrophoresis and electrochromatography in capillaries and microchips // Electrophoresis. 2007. V. 28.1.l.P. 254-281.

62. Zdena Malá, Andrea lampová, Petr Gebauer, Petr Boek. Contemporary sample stacking in CE //Electrophoresis. 2009. V. 30. LLP. 215-229.

63. Zdena Mala, Ludmila Kivankova, Petr Gebauer, Petr Boek. Contemporary sample stacking in CE: A sophisticated tool based on simple principles // Electrophoresis. 2007. V. 28.1. 1-2. P. 243-253.

64. Kenji Sueyoshi, Fumihiko Kitagawa, Koji Otsuka. Recent progress of online sample preconcentration techniques in microchip electrophoresis // Journal of separation sciences. 2008. V. 31.1. 14. P. 2650-2666.

65. Joselito P. Quirino' and Shigeru Terabe. Sample stacking of cationic and anionic analytes in capillary electrophoresis // J. Chromatogr. A. 2000. V. 902.1. 1. P. 119-135.

66. Ring-Ling Chien, Dean S. Burgi. Field amplified sample injection in high-performance capillary electrophoresis //J. Chromatogr. A. 1991. V. 559.1. 1-2. P. 141-152.

67. Y.-H. Lee and T.-I. Lin. Determination of metal cations by capillary electrophoresis effect of background carrier and completing agents // J. Chromatogr. A. 1994. V. 675.1. 1-2. P. 227-236

68. Zak K. Shihabi. Stacking in capillary zone electrophoresis // J. Chromatogr. A. 2000. V. 902.1. l.P. 107-117.

69. Attila Gaspar'and Lilla Gabor Study of quantitative analysis of traces in low-conductivity samples using capillary electrophoresis with electrokinetic injection // J. Chromatogr. A. 2005. V. 1091.1. 1-2. P. 163-168.

70. Zak K. Shihabi. Field amplified injection in the presence of salts for capillary electrophoresis //J. Chromatogr. A. 1999. V. 853.1. 1-2. P. 3-9.

71. M. A. Friedberg, M. Hinsdale and Z. K. Shihabi. Effect of pH and ions in the sample on stacking in capillary electrophoresis // J. Chromatogr. A. 1997. V. 781.1. 1-2. P. 35-42.

72. L.Liliana Garcia and Z.K. Shihabi. Sample matrix effects in capillary electrophoresis: I. Basic considerations // J. Chromatogr. A. 1993. V, 652. I. 2. P. 465-469.

73. Joselito P. Quirino, and Shigeru Terabe. Sample stacking of cationic and anionic analytes in capillary electrophoresis // J. Chromatogr. A. 2000. V. 902.1. 1. P. 119-135.

74. F.E.P. Mikkers, F.M. Everaerts and J.A.F. Peek. Isotachophoresis: The concepts of resolution, load capacity separation efficiency II. Experimental evaluation // J. Chromatogr. A. 1979. V. 168.1. 2. P. 317-332.

75. F.M. Everaerts, M. Geurts, F.E.P. Mikkers and Th.P.E.M. Verheggen. Analytical isotachophoresis // J. Chromatogr. A. 1976. V. 119. P. 129-155.

76. Th.P.E.M. Verheggen, F.E.P. Mikkers and F.M. Everaerts. Isotachophoresis in narrow-bore tubes : Influence of the diameter of the separation compartment // J. Chromatogr. A. 1977. V. 132.1. 2. P. 205-215.

77. Andrei R. Timerbaev, Takeshi Hirokawa. Recent advances of transient isotachophoresis-capillary electrophoresis in the analysis of small ions from high-conductivity matrices // Electrophoresis. 2006. V. 27.1.l.P. 323-340.

78. Hikaru Okamoto and Takeshi Hirokawa. Application of electrokinetic supercharging capillary zone electrophoresis to rare-earth ore samples // J. Chromatogr. A. 2003. V. 990.1. 1-2. P. 335-341.

79. Jan Petr, Silke Gerstmann, Hartmut Frank . Determination of some heavy metal cations in molten snow by transient isotachophoresis/capillary zone electrophoresis // Journal of separation science. 2006. V. 29.1. 14. P. 2256-2260.

80. Zakariya K. Shihabi. Peptide stacking by acetonitrile-salt mixtures for capillary zone electrophoresis // J. Chromatogr. A. 1996. V. 744.1. 1-2. P. 231-240.

81. Ruedi Aebersold, and Hamish D. Morrison. Analysis of dilute peptide samples by capillary zone electrophoresis // J. Chromatogr. A. 1990. V. 516.1. 1. P. 79-88.

82. Philip Britz-Mckibbin, Andrea R. Kranack, Alison Paprica and David D. Y. Chen. Quantitative assay for epinephrine in dental anesthetic solutions by capillary electrophoresis // Analyst. 1998. V. 123.1. 7. P. 1461-1463.

83. Wei-Hua Qin, Cheng-Xi Cao, Shan Li, Wei Zhang, Wei Liu. Quantitativestudy on selective stacking of zwitterions in large-volume sample matrix bymoving reaction boundary in capillary electrophoresis // Electrophoresis. 2005. V.261. 16. P. 3113-3124. 1*

84. Yan He* and Hian Kee Lee. Large-Volume Sample Stacking in Acidic Buffer for Analysis of Small Organic and Inorganic Anions by Capillary Electrophoresis //Anal. Chem. 1999. V. 71.1. 5. P. 995-1001

85. Jonathan G. Shackman, David Ross. Counter-flow gradient electrofocusing // Electrophoresis. 2007. V. 28.1. 4. P. 556-571.

86. P. H. O'Farrell. Separation Techniques Based on the Opposition of Two Counteracting Forces to Produce a Dynamic Equilibrium // Science. 1985. V. 227. P. 1586-1589.

87. Qinggang Wang, Bingfang Yue and Milton L. Lee. Mobility-based selective on-line preconcentration of proteins in capillary electrophoresis by controlling electroosmotic flow // J. Chromatogr. A. 2004. V. 1025.1. 1. P. 139-146.

88. Arindom Datta, Shubhra Gangopadhyay, Henryk Temkin, Qiaosheng Pu and Shaorong Liu. Nanofluidic channels by anodic bonding of amorphous silicon to glass to study ion-accumulation and ion-depletion effect // Talanta. 2006. V. 68.1. 3. P. 659-665.

89. David Ross and Laurie E. Locascio. Microfluidic Temperature Gradient Focusing // Analytical Chemistry. 2002. V. 74. P. 2556-2564.

90. Jonathan G. Shackman, Matthew S. Munson, Cheuk-Wai Kan and David Ross. Quantitative temperature gradient focusing performed using backgroundelectrolytes at various pH values // Electrophoresis. 2006. V. 27. I. 17. P. 34203427.

91. Stacey J. Hoebel, Karin M. Bates,* Barbara J. Jones, Constantin D. Malliaris, Matthew S. Munson, Wyatt N. Vreeland, and David Ross. Scanning Temperature Gradient Focusing//Analytical Chemistry. 2006. V. 78. P. 7186-7190.

92. Audrius Padarauskas. Derivatization of inorganic ions in capillary electrophoresis // Electrophoresis. 2003. V. 24.1. 12-13. P. 2054-2063.

93. Joop C. M. Waterval, Henk Lingeman, Auke Bult, Willy J. M. Underberg. Derivatization trends in capillary electrophoresis // Electrophoresis. 2000. V. 21.1. 18. P. 4029-4045.

94. V. P. Andreev, N. B. Ilyina, E. V. Lebedeva, A. G. Kamenev, N. S. Popov. Electroinjection analysis. Concept, mathematical model and applications // Journal of Chromatography A. 1997. V.772. P. 115-127.

95. V.P. Andreev, A.G. Kamenev, N.S. Popov. Electroinjection analysis. The introduction of a new variant of flow-injection analysis and comparison with electrophoretically-mediated microanalysis. Talanta, 1996, V. 43, p. 909-914.

96. Ewa Dabek-Zlotorzynska, Valbona Celo. Recent advances in capillary electrophoresis and capillary electrochromatography of pollutants // Electrophoresis. 2005. V. 27.1.l.P. 304-322.

97. Prof. Andrei R. Timerbaev. Analysis of inorganic pollutants by capillary electrophoresis//Electrophoresis. 1997. V. 18.1. 2. P. 185-195.

98. Ying-Fing Fung, Kap-Man Lau. Determination of trace metals by capillary electrophoresis //Electrophoresis. 2001. V. 22.1. 11. P. 2192-2200.

99. Kezhan Cheng, Zhongxi Zhao, Richard Garrick, Francis R. Nordmeyer, Milton L. Lee and John D. Lamb. Separation of metal cations by electrophoresis in a positively charged coated capillary // J. Chromatogr. A. 1995. V. 706. I. 1-2. P. 517-526.

100. Miroslav Macka, Prof. Paul R. Haddad. Determination of metal ions by capillary electrophoresis //Electrophoresis. 1997. V. 18.1. 12-13. P. 2482-2501.

101. Yan-Ming Liu, Jie-Ke Cheng. Elemental speciation analysis in capillary electrophoresis // Electrophoresis. 2003. V. 24.1. 12-13. P. 1993-2012.

102. Pavel Jano. Analytical separations of lanthanides and actinides by capillary electrophoresis //Electrophoresis. 2003. V. 24.1. 12-13. P. 1982-1992.

103. Ying-Sing Fung, Ho-Shan Tung. Capillary electrophoresis for trace metal ion analysis in environmental studies // Electrophoresis. 1999. V. 20. I. 9. P. 18321841.

104. Min Chen and Richard M. Cassidy. Separation of metal ions by capillary electrophoresis // J. Chromatogr. A. 1993. V. 640.1. 1-2. P. 425-431.

105. A. V. Pirogov and J. Havel. Determination of platinum, palladium, osmium, iridium, rhodium and gold as chloro complexes by capillary zone electrophoresis // Journal of chromatography A. 1997. V. 772.1. 1-2. P. 347-355.

106. Э. Бишоп. Индикаторы. T.l. M. Мир. 1976. С. 496.

107. В. П. Живописцев, Е. А. Селезнева. Аналитическая химия цинка. М. Наука. 1975. С. 27.

108. Д. П. Щербов, М. А. Матвеец. Аналитическая химия кадмия. М. Наука. 1973. С. 84.

109. А. К. Лаврухина, Л. В. Юкина. Аналитическая химия марганца. М. Наука. 1974. С. 69.