Сверхсшитый полистирол как материал для твердофазной экстракции тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.04 ВАК РФ

УЧРЕЖДЕНИЕ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК ИНСТИТУТ ЭЛЕМЕНТООРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ ИМ. А.Н. НЕСМЕЯНОВА

На правах ртаоп™и

ПРОСКУРИНА НАТАЛЬЯ АЛЕКСАНДРОВНА

003463495

СВЕРХСШИТЫЙ ПОЛИСТИРОЛ КАК МАТЕРИАЛ ДЛЯ

ТВЕРДОФАЗНОЙ ЭКСТРАКЦИИ

02.00.04 - физическая химия 02.00.06 - химия высокомолекулярных соединений

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

1 21

Москва-2009

003463495

Работа выполнена в лаборатории стереохимии сорбционных процессов Учреждения Российской академии наук Институт элементоорганических соединений имени А.Н. Несмеянова РАН.

Научный руководитель:

доктор химических наук, профессор

Даванков Вадим Александрович

Официальные оппоненты:

доктор химических наук, профессор

доктор химических наук, профессор

Ведущая организация:

Лозинский Владимир Иосифович

ИНЭОС РАН, г. Москва

Карцова Людмила Алексеевна

СПбГУ, г. Санкт-Петербург Учреждение Российской Академии наук

Институт физической химии им. А. Н. Фрумкина РАН

Защита диссертации состоится марта 2009 г. в _ часов на заседании диссертационного совета Д 00.250.02 по присуждению ученой степени кандидата химических наук в Учреждении Российской Академии наук Институте элементоорганических соединений им. А.Н. Несмеянова РАН по адресу: 119991, ГСП-1, Москва, В-334, ул. Вавилова д. 28

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИНЭОС РАН. Автореферат разослан февраля 2009 г.

Ученый секретарь

Диссертационного совета Д 00.250.02, кандидат химических наук

Рабкина А. Ю

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность проблемы. Одной из ключевых стадий любой комплексной аналитической методики является подготовка пробы. Именно этот этап занимает в среднем 60% времени всего анализа, и неудивительно, что усилия многих ученых направлены на его оптимизацию. В современной лабораторной практике жидкостную экстракцию вытеснил более прогрессивный способ пробоподготовки - твердофазная экстракция (ТФЭ). Суть данного метода заключается в переводе анализируемых соединений из большого объема жидкой матрицы в твердую фазу концентрирующего сорбента. Последние успехи в применении ТФЭ, повлекшие за собой модернизацию метода в целом, можно связать прежде всего с появлением коммерчески доступных полимерных адсорбционных материалов нового типа, сочетающих высокую емкость, механическую прочность и химическую стабильность. Одним из наиболее перспективных полимерных адсорбентов является сверхсшитый полистирол, разработанный группой сотрудников лаборатории ССП ИНЭОС РАН под руководством проф. В.А. Даванкова. За последние несколько лет он уже успел подтвердить свою эффективность при реализации ряда методик пробоподготовки. Широкому кругу пользователей этот материал известен под такими торговыми марками как Purosep (Purolite), StrataX (Phenomenex), LiChrolut EN (Merck), Isolute ENV+ (1ST).

Тем не менее, ряд потенциальных возможностей сверхсшитого полистирола как адсорбента для ТФЭ, как нам кажется, остались незамеченными и нереализованными. Отличительным свойством сверхсшитого полистирола является его способность концентрировать анализируемые вещества не только из водных сред (для чего он и применялся в большинстве случаев), но и из органических растворителей. Из метанола и ацетонигрила активно сорбируются неполярные соединения. Из углеводородов сорбируются органические соединения, структура которых включает ненасыщенные системы: кратные, углерод-углерод, углерод-кислород, ароматические (в том числе гетероциклические) молекулярные фрагменты. В последнем случае адсорбция происходит за счет я> взаимодействий ненасыщенных систем анализируемых соединений с ароматическим адсорбентом. Данная диссертационная работа посвящена изучению сорбционной способности сверхсшитого полистирола по отношению к различным типам соединений в неводных средах, где другие типы сорбентов, как правило, оказываются бесполезными.

Цели и задачи работы. Целью настоящего диссертационного исследования являлось изучение сорбционной способности сверхсшитого полистирола по отношению к полярным соединениям и соединениям с ненасыщенными системами (кратные С-С и С-0 связи, ароматические и в

том числе гетероциклические фрагменты), а также разработка методов концентрирования следовых количеств этих соединений из сложных матриц методом твердофазной экстракции на сверхсшитом полистироле в различных режимах сорбции. Количественное определение анализируемых веществ осуществляли методом обращено-фазовой высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) после их десорбции с полимера.

Научная новизна и практическая ценность полученных результатов. В ходе диссертационной работы изучена эффективность сверхсшитого полистирола как адсорбента для твердофазной экстракции ненасыщенных соединений из неводных сред. Разработана оригинальная методика определения производных фурана в трансформаторных маслах как в off-line, так и в on-line варианте сочетания ТФЭ с ВЭЖХ системой. Также предложен новый подход к определению ряда приоритетных ароматических углеводородов в продуктах питания. Проведено сравнение нейтрального сверхсшитого сорбента Purosep-200™ и полученного нами на его основе модифицированного материала по эффективности сорбции полициклических ароматических углеводородов из гексанового экстракта. Таким образом в результате диссертационной работы было разработано несколько нестандартных практически важных хроматографических методик, базирующихся на твердофазной экстракции следовых количеств полярных и ароматических веществ сверхсшитым полистиролом с использованием характерных для этого материала я-взаимодействий.

Апробация работы. Результаты работы были представлены на X Международной конференции «Теоретические проблемы химии поверхности, адсорбции и хроматографии» (Москва, 2006 г.), Всероссийском симпозиуме «Хроматография в химическом анализе и физико-химических исследованиях» (Москва, 2007 г.) и Всероссийском симпозиуме «Хроматография и хромато-масс-спектрометрия» (Москва, 2008 г.).

Основное содержание диссертации изложено в 2 статьях, опубликованных в ведущих международных и отечественных научных изданиях, а также в 3 тезисах докладов.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, литературного обзора, экспериментальной части, обсуждения результатов, выводов и списка литературы из 127 названий. Диссертация изложена на 130 страницах машинописного текста.

Работа выполнена с 2005 по 2008 год в лаборатории стереохимии сорбционных процессов ИНЭОС РАН.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

Сверхсшитый полистирол представляет собой жесткую ажурную пространственную сетку, в которой длинные полистирольные цепи удерживаются на значительном расстоянии друг от друга многочисленными метиленовыми мостиками, хаотически связывающими фенильные кольца различных цепей. Полимер обладает малой плотностью (<0.7 г/см3), т.е. громадным свободным объемом (>65%). Такая структура полностью совместима с любыми растворителями и доступна для любых молекул с размерами, не превышающими 1-2 нм. Из водной среды гидрофобный сверхсшитый полимер прочно удерживает любые органические соединения с молекулярной массой ниже 400 Da, что обуславливает его уникальную сорбционную активность. В неводной среде удерживание соединений пропорционально интенсивности их взаимодействия с днзамещенным бензолом - основной единицей полистирола, сшитого на 100%. Из обычных органических растворителей наименьшим сродством к полистиролу обладают метанол и гексан, наибольшим - толуол и дихлорэтан. Из метанола на сверхсшитом полистироле должны селективно сорбироваться ароматические соединения, а из гексана - ароматические и полярные соединения, способные вступать во взаимодействие с я-ароматической системой полимера. Это уникальное свойство сверхсшитого полистирола открывает совершенно новые возможности в анализе следовых количеств данных классов соединений.

I. Хроматографическая методика определения производных фурана в трансформаторных маслах с применением ТФЭ на сверхсшитом полистироле.

1.1. Off-line ТФЭ-ВЭЖХ система.

Трансформаторное масло представляет собой сложную смесь углеводородов. Основными компонентами масла являются насыщенные углеводороды, но в качестве примесей содержатся также и непредельные, ароматические и серосодержащие соединения.

В настоящее время определение в рабочем масле четырех соединений, производных фурана: 5-гидроксиметилфурфурола, фурфурола, 2-ацетилфурана и 5-метилфурфурола (рисунок 1) является основным количественным методом диагностики состояния изоляции маслонаполненного электрооборудования (трансформаторов). Эти вещества образуются в процессе каталитической термоокислительной деградации целлюлозы - основного компонента электроизоляции трансформаторов.

Рисунок 1. Структурные формулы анализируемых фуранов: 1-5-гидроксиметилфурфурол, 2 - фурфурол, 3 - 2-ацетилфуран, 4-5-метилфурфурол.

До настоящего времени перевод анализируемых фуранов из рабочего минерального масла в пробу осуществлялся жидкостной экстракцией ацетонитрилом, полученный экстракт анализировался методом обращено-фазовой (ОФ) ВЭЖХ. Эта методика обеспечивает приемлемые (порядка 90%) значения степеней извлечения, однако обладает большим недостатком: полученные пробы сильно загрязнены углеводородами масла, что приводит к быстрому выходу обращено-фазовых хроматографических колонок из строя, даже при их регулярных промывках ацетонитрилом. Более того, инжекция пробы в чистом ацетонитриле неизбежно приводит к некоторой потере эффективности разделения, особенно для наиболее полярного 5-гидроксиметилфурфурола.

Предлагаемая в данной работе альтернатива заключается в подготовке пробы при помощи метода твердофазной экстракции (ТФЭ) с последующим определением анализируемых соединений в режиме ОФ ВЭЖХ. В качестве адсорбционного материала мы использовали сверхсшитый полистирол, который проявляет способность эффективно поглощать указанные высокополярные гетероциклические соединения из неполярных сред на основе предельных углеводородов с последующей легкой их десорбцией водно-органическими смесями. Эти свойства обусловлены тем, что нейтральный сверхсшитый полистирол селективно взаимодействует с данными ароматическими гетероциклами за счет образования лабильных комплексов с переносом заряда ж-я типа, которые легко разрушаются в полярных органических растворителях.

Разработанная нами методика ТФЭ производных фурана заключается в следующем. К 2 мл трансформаторного масла добавляют 8 мл гексана. Полученный раствор (10 мл) пропускают под вакуумом водоструйного насоса со скоростью не более 2 мл/мин через 20x8 мм картридж со сверхсшитым полистиролом Ригозер-200 (300 мг полимера). Картридж промывают 2 мл чистого гексана при соблюдении той же скорости, затем оставляют под вакуумом на просушку в течение 2 минут. Анализируемые соединения смывают 2 мл смеси ацетонитрил-вода 1:1, в элюат добавляют 1 мл воды. Полученную пробу анализируют методом ОФ ВЭЖХ. Картридж промывают 5 мл смеси ацетонитрил-вода 1:1, сушат 2 минуты под вакуумом

и заполняют 1 мл гексана, в результате чего картридж оказывается готовым к повторной операции ТФЭ.

Количественное ВЭЖХ определение фуранов осуществляют по методу внешнего стандарта. Для одноточечной калибровки применяют раствор фурановых производных в ацетонитриле. Концентрацию каждого соединения в исследуемом масле рассчитывают по формуле

С (мкг/л) = Сст. (мкг/л) * Блика * 1.5 / Бет., где Сст. - концентрация анализируемого соединения в стандартном ацетонитрильном растворе;

8пика - площадь пика анализируемого соединения;

Бег. - площадь пика стандарта;

1.5 - поправка на разбавление элюата.

В ходе разработки данной простой методики для утверждения ее потребителем было необходимо получить кривые проскока исследуемых соединений (как характеристики сорбирующей способности сверхсшитого полистирола), подобрать оптимальные составы элюирующей смеси и конечной пробы для ОФ ВЭЖХ анализа, а также накопить статистику по степеням извлечения целевых соединений.

1.1.а). Получение кривых проскока

Для оценки сорбирующей способности сверхсшитого полистирола были получены кривые проскока анализируемых соединений через концентрирующий патрон. Раствор каждого из четырех производных фурана в гексане (с концентрациями 0.213 г/л, 0.3 г/л, 0.24 г/л и 0.36 г/л для 5-гидроксиметилфурфурола, фурфурола, 2-ацетилфурана и 5-метилфурфурола соответственно) пропускали порциями по 3 мл через патрон с Риго5ер-200. Элюат анализировали хроматографическим методом (см. кривые 1-4 на рисунке 2). Проскок фиксировали, когда концентрация анализируемого фурана в элюате достигала 10% от его концентрации в исходном растворе.

Из рисунка 2 видно, что объемы проскока трех (кроме 5-гидроксиметилфурфурола) фурановых производных из гексана находятся в интервале 14-18 мл (под объемом проскока понимается объем исходного раствора, пропущенный через патрон до наступления проскока). Практически одинаковые адсорбционные свойства фурфурола, 2-ацетилфурана и 5-метилфурфурола в данных условиях объясняются тем, что они имеют схожие структуры тс-электронных систем: фурановое ароматическое кольцо, сопряженное с карбонильной группой. 5-Гидроксиметилфурфурол ведет себя достаточно нетипично - он удерживается адсорбентом количественно. Возможное объяснение состоит в том, что адсорбент Риго8ер-200, по-видимому содержит остаточные количества металла от используемого в процессе синтеза катализатора

Фриделя-Крафтса, а именно, хлорида железа(Ш). 5-Гидроксиметилфурфурол склонен к хелатированию подобных ионов, поскольку хелатный комплекс имеет устойчивую пятицентровую структуру.

При анализе реальных образцов наряду с сорбцией целевых соединений происходит и конкурентная сорбция самого трансформаторного масла и других компонентов матрицы. С целью изучения этого эффекта нами была получена кривая проскока для 2-ацетилфурана в смеси гексан-масло 9:1 (об.) (кривая 5 на рисунке 2). Объем проскока в этом случае составил 12 мл, а не 14 мл, как для раствора в чистом гексане. Более того, после проскока (12 мл) концентрационная кривая резко, за 3 мл, выходит на плато 100%, в отличие от поведения кривой для этого соединения на чистом гексане, которая выходит на плато после объема проскока (14мл) плавно, приблизительно за 20 мл (см. рисунок 2). В практической работе, чтобы исключить возможность

проскока целевых соединений

9 12 15 13 21 24 27 30 33 35 обьем пропускаемого образца, мл

Рисунок 2. Кривые проскока фурановых производных: 1 - 5-гидроксиметил-фурфурол, 2 - фурфурол, 3 - 2-ацетил-фуран, 4 - 5-метилфурфурол, 5-2-ацетилфуран (гексан-масло 9:1).

из-за конкурентной сорбции других компонентов матрицы, необходимо вводить некоторый «запас прочности» в методику ТФЭ. Поэтому максимальный объем пропускаемого через картридж образца должен быть, по крайней мере, на 20% меньше, чем объем проскока, полученный на модельной смеси гексан-масло (12 мл), то есть должен равняться 10 мл.

1.1.6). Оптимизация состава элюирующей смеси в процедуре ТФЭ и состава растворителя пробы для последующего хроматографического анализа.

Оптимальным с точки зрения простоты и экспрессности методики является вариант, когда элюат с ТФЭ картриджа и становится пробой, то есть напрямую анализируется методом ВЭЖХ. Кроме того, эффективность разделения оказывается максимальной, если состав растворителя пробы не слишком сильно отличается от состава используемой в ВЭЖХ подвижной

фазы, в данном случае (для колонки с силикагельным сорбентом С18 Wakosil C18RS 3pm) ацетонитрил-вода 12.5:87.5.

На практике, при элюировании фурановых производных со сверхсши-того полистирола смесями ацетонитрил-вода различного состава уменьшение доли ацетонитрила ниже 50% в элюирующей смеси приводит к уменьшению степеней извлечения (см. рисунок 3).

100,0

70.0 50 Я 30,0 даля ацетонитрила, %

БОСО

6000

4000

МО

Рисунок 3. Зависимости степени извлечения от доли ацетонитрила в элюирующей смеси ацетонитрил-вода. Элюирование проводится 2 мл смеси. 1 - 5-гидроксиметилфурфурол, 2 -фурфурол, 3 - 2-ацетилфуран, 4 - 5-метил-фурфурол.

Существует и другая тенденция - при уменьшении доли ацетонитрила увеличивается чистота пробы, а также эффективность разделения методом ВЭЖХ (см. рисунок 4).

Соотношение 50:50 ацетонитрил:вода является наилучшим компромиссом с точки зрения как степеней извлечения, так и

эффективности разделения. Однако в этом случае в выбранных условиях анализа на хроматограмме появляется небольшой системный пик, который неполно разделяется с первым пиком 5-гидрокси-метилфурфурола. Уже при введении пробы в 30% ацетонитриле этот эффект исчезает, и 5-гидроксиметил-фурфурол может свободно определяться даже на пределе детектирования.

100

70 50 30 доля ацетонитрила, %

Рисунок 4. Зависимости эффективности (число теоретических тарелок, Н) от доли ацетонитрила в пробе на основе смеси ацетонитрил-вода (эффективность по пику 5-гидроксиметилфурфурола нельзя точно определить в двух случаях по причине его наложения на системный пик): 1 -5-гидроксиметилфурфурол, 2 - фурфурол, 3 - 2-ацетилфуран, 4 - 5-метилфурфурол.

Таким образом, оптимальной элюирующей смесью является смесь ацетонитрил-вода 1:1. После элюирования к 2 мл элюата целесообразно добавить 1 мл воды, и уже элюат, смесь ацетонитрил-вода 1:2, применять как пробу для ВЭЖХ анализа. При этом в формулу расчета концентрации необходимо ввести поправочный коэффициент на разбавление элюата, равный 1.5.

Из рисунка 3 следует, что степень извлечения 5-гидроксиметилфурфурола слабо зависит от состава элюата, что также является достаточно нетипичным явлением, которое также можно объяснить хелатированием соединения остаточными количествами катализатора в составе ТФЭ адсорбента. Впрочем, было найдено, что вполне достаточная степень извлечения 75-80% хорошо воспроизводится для 5-гидроксиметилфурфурола при десяти последовательных анализах на одном картридже.

1.1.в). Установление предела определения и статистика по степеням извлечения.

Суммарное содержание фуранов в трансформаторном масле нормируется на уровне не более 10 мг/л. На рисунке 5 показана хроматограмма минерального масла с добавками фурановых производных на уровне 30 мкг/л (30 ррЬ). Соотношение сигнал/шум для 2-ацетилфурана минимально и равно 10 на опорной длине волны 285 нм. Таким образом, данная методика позволяет уверенно определять фурановые производные на уровне 1% от предельно допустимого значения.

Рисунок 5. Хроматограмма чистого минерального масла с добавками фурановых производных на уровне 30 мкг/л (30 ррЬ): 1 - 5-гидроксиметилфурфурол, 2 - фурфурол, 3 - 2-ацетилфуран, 4-5-метилфурфурол.

Потенциал методики демонстрирует рисунок 6. На хроматограмме достаточно чистого рабочего масла можно видеть следовые количества 5-гидроксиметилфурфурола и фурфурола на уровне предела детектирования, менее 5 ррЬ.

РА II I. Б!!-285,16 К в 1.360,100 () А 10067 «.»

гаДЙ

Рисунок 6. Хроматограмма достаточно свежего рабочего масла. На хроматограмме видны следы 5-гидроксиметилфурфурола и фурфурола на уровне предела детектирования (менее 5 ррЬ): 1 - 5-гидроксиметилфурфурол, 2 - фурфурол.

Для определения средних степеней извлечения было взято два образца рабочего трансформаторного масла с различных подстанций с пренебрежимо малой (менее 10 ррЬ в

сумме) концентрацией фурановых производных. В образцы добавляли каждое из четырех производных фурана на уровне 100 мкг/л. Для каждого образца проводили по десять анализов, причем

концентрирование проводилось на одном картридже. Результаты суммированы в таблице 1. Из таблицы 1 следует, что коэффициенты извлечения для фурфурола, 2-ацетилфурана и 5-метилфурфурола превышают 95%, а для 5-

гидроксиметилфурфурола находятся в интервале 75%-80%.

Таблица 1. Средние степени извлечения четырех фурановых производных для двух образцов масла ± среднеквадратичные отклонения (не умноженные на коэффициент Стьюдента). Число определений п=10 для каждого образца.

Степень извлечения

Соединение ± СКО, %

Образец Образец

№ 1 №2

5-Гидроксиметил- 76.5 ± 1.3 79.5 ± 0.4

фурфурол

Фурфурол 99.0 ±0.5 93.9 ±0.6

2-Ацетилфуран 95.2 ± 1.1 95.5 ± 1.2

5-Метилфурфурол 98.3 ± 0.9 98.4 ± 0.8

Предложенная нами методика определения фурановых производных в трансформаторных маслах с помощью off-line ТФЭ на сверхсшитом полистироле была передана на апробацию потребителю (МосЭнерго) и в настоящее время уже одобрено ее использование на атомных электростанциях.

С целью дальнейшей оптимизации методики мы перешли от off-line к on-line ТФЭ-ВЭЖХ системе.

1.2. On-line ТФЭ на сверхсшитом полистироле в применении к анализу фурановых производных в трансформаторных маслах.

Для реализации этого подхода мы совместили заполненную сверхсшитым полистиролом петлю-концентратор с силикагельной колонкой.

Схематично система для ТФЭ, соединенная on-line с жидкостным хроматографом изображена на рисунке 7. Концентрирующий патрон очень малого объема с сорбентом присоединяется к инжекционному крану вместо дозирующей петли и оказывается напрямую связан с

хроматографической колонкой.

Ключевой особенностью данной методики является то, что десорбция анализируемых

соединений со сверхсшитого полистирола производится чистым ацетонитрилом, а перед входом в колонку к элюату подмешивается вода в нужных пропорциях. Для этого между концентрирующим патроном и колонкой поместили смеситель. Схема работы смесителя представлена на рисунке 7. Эта схема позволяет достичь максимально узкой зоны выхода компонентов смеси из

концентрирующего патрона и в то же время проводить последующий анализ в хроматографической колонке в самом оптимальном элюенте.

Предложенная модифицированная методика с использованием on-line ТФЭ-ВЭЖХ системы включает следующие стадии: 1) растворение пробы масла (0.1 г), содержащего фураны, в гексане (0.4 мл); 2) пропускание

Де?«ктор ¡^-1 Аналитическая колонка

Рисунок 7. Схема on-line ТФЭ-ВЭЖХ системы.

Насос с CHjCN

Патрон с сорбентом

■*-f Насос с №0

[ Хроматр! рафическая колонка |

Рисунок 8. Схема работы смесителя.

полученной смеси (0.5 мл) через патрон для ТФЭ, наполненный 0.13 мл сверхсшитого полистирола Purosep-200, со скоростью 1 мл/мин; 3) промывку патрона 0.3 мл гексана; 4) продувку патрона током азота в течение 10 мин для удаления гексана; 5) смыв анализируемых соединений с патрона ацетонитрилом непосредственно в хроматографическую колонку.

На рисунке 9 показана хроматограмма трансформаторного масла с добавлением стандартов фуранов на уровне 0.5% от ПДК после on-line концентрирования на патроне с 0.13 мл сверхсшитого полистирола Purosep-200. Как видно из таблицы 2 переход к on-line сочетанию ТФЭ с ВЭЖХ системой привел к небольшому увеличению степеней извлечения, за счет уменьшения потерь целевых соединений в процессе подготовки пробы.

Следует отметить следующие преимущества on-line ТФЭ-ВЭЖХ системы по сравнению с off-line вариантом: 1) сокращение объема пробы в 20 раз; 2) сокращение суммарного времени анализа в 1,5 раза; 3) снижение предела

определения в 10 раз за счет того, что в аналитическую колонку попадает вся проба, а не малая ее часть как в случае off-line системы; 4) сокращение расхода растворителей на одну пробу в 20 раз; 5) возможность полной автоматизации анализа.

Таблица 2. Сравнение средних степеней извлечения четырех фурановых производных при использовании off-line и on-line ТФЭ-ВЭЖХ системы. Число определений п=10 для каждого образца.

Вещество Степень извлечения ± СКО, %

Off-line ТФЭ On-line ТФЭ

5-Гидроксиметилфурфурол 76.5 ± 1.3 80.0 ±0.3

Фурфурол 99.0 ±0.5 100.0 ±0.3

2-Ацетилфуран 95.2 ± 1.1 97.2 ± 0.4

5-Метилфурфурол 98.3 ± 0.9 99.4 ±0.2

трансформаторного масла с добавлением стандартов фуранов (5^10'5 г/л, что составляет 0.5 % от ПДК в масле).

II. Определение полиядерных ароматических углеводородов в жнросодержащих продуктах питания с использованием селективной твердофазной экстракции на сверхсшитом полистироле.

Полиядерные ароматические углеводороды (ПАУ) относятся к группе стойких органических загрязнителей, 16 из них выделены как приоритетные загрязнители Американским агентством защиты окружающей среды (таблица 3). Одним из основных источников попадания соединений данной группы в организм человека являются продукты питания. В частности, это относится к пищевым жирам, в которых ПАУ хорошо растворяются и накапливаются, а также к копченым продуктам.

Таблица 3. Структурные формулы 16 приоритетных полиядерных ароматических углеводородов.

№ Структурная формула Название соединения № Структурная формула Название соединения

1 СО Нафталин 9 Бенз(а)антрацен

2 Аценафтилен 10 Хризен

3 Аценафтен И Бенз(Ь)флуорантен

4 сш Флуорен 12 Бенз(£)флуорантен

5 Фенантрен 13 а£? Бенз(а)пирен

6 ООО Антрацен 14 Дибенз(а, /г)антрацен

7 оЗ) Флуорантен 15 Бензо(#/г/)пирен

8 Пирен 16 О®) Индено( 123с<1) пирен

Наибольшую опасность среди ПАУ представляет бенз(а)пирен, являющийся ярко выраженным канцерогеном. В Российской Федерации содержание бенз(а)пирена в жировых, копченых мясных и рыбных продуктах нормируется на уровне 1 мкг/кг.

В настоящее время в РФ принят ряд достаточно однотипных методик анализа ПАУ методом ВЭЖХ. Основным недостатком данных методик является высокая трудоемкость. Большое число стадий в процессе подготовки пробы вызвано невозможностью прямого выделения ПАУ из матрицы - триглицеридов жирных кислот. Последние приходится разрушать жестким щелочным гидролизом до глицерина и натровых солей жирных кислот, которые уже практически не экстрагируются гексаном из водного гидролизата.

Мы предложили альтернативный метод выделения ПАУ из жирорастворимой матрицы, значительно упрощающий процесс подготовки пробы (исключается стадия щелочного гидролиза).

В рамках данного исследования нами были разработаны и апробированы подходы с применением сверхсшитого полистирольного адсорбента РигоБер-200 для селективного выделения ПАУ из различных продуктов питания, содержащих большое количество жиров. Для конечного определения ПАУ в готовых экстрактах использовался метод ВЭЖХ с флуориметрическим детектированием.

ТФЭ на сверхсшитом полистироле при анализе масел и жиров проводили следующим образом. 1 мл масла растворяли в 9 мл гексана, 10 мл раствора пропускали через стеклянный картридж с 1 мл сверхсшитого полистирола Риго5ер-200, предварительно кондиционированный пропусканием 10 мл хлористого метилена и 5 мл гексана. Далее картридж промывали 10 мл гексана и сушили воздухом, нагнетаемым вакуумом, в течение 10 минут. Анализируемые ПАУ элюировали 3 мл метиленхлорида или смесями метиленхлорид-метанол различного состава. Растворитель испаряли под струей азота досуха, сухой остаток перерастворяли в 2 мл ацетонитрила.

При анализе образцов копченой рыбы 1 грамм образца измельчали, добавляли 10 мл гексана. Смесь помещали в гомогенизатор на 5 минут и обрабатывали в ультразвуковой бане 10 мин. Процедуру экстракции гексаном повторяли 2 раза. Гексановый экстракт объединяли и упаривали на роторном испарителе до объема 10 мл. Полученный экстракт подвергали ТФЭ при таких же условиях, как и для образцов масел и жиров.

Следует отметить, что в данной работе мы отказались от использования стандартных полипропиленовых патронов для ТФЭ. Как показали эксперименты, материал этих картриджей в условиях контакта с используемыми растворителями загрязняет конечный элюат и приводит к

появлению «мешающих пиков» на результирующей хроматограмме. Поэтому вместо стандартных патронов мы использовали стеклянные шприцы (на 10 мл), в которые последовательно помещали: целлюлозный фильтр, 1 мл сверхсшитого полистирола Purosep-200, целлюлозный фильтр.

Отдельно было изучено влияние состава и объема элюирующей смеси (метиленхлорид-метанол) на степень извлечения важнейших ПАУ из сорбента (таблица 4). Исследование проводилось на примере образцов растительного масла. Количественное определение ПАУ осуществляли методом ОФ-ВЭЖХ на колонке Wakosil 5 С18 AR (250x4.6 мм) с флуориметрическим детектором в изократическом режиме работы насоса. В выбранных условиях детектирования мы получали максимальный отклик для тетра-, пента- и гексациклических ПАУ.

Таблица 4. Зависимость степени извлечения ПАУ из образцов растительного масла от состава и объема элюирующей смеси. Значения степеней извлечения точно не определены в двух случаях для хризена и в одном случае для бенз(а)пирена из-за наложения мешающих пиков матрицы.

Вещество Степень извлечения, %

Объем элюирующей смеси, мл

2 3

Содержание метанола в элюирующей смеси, %

0 5 10 0 5

Флуорантен 104 102 102 104 103

Пирен 100 101 100 102 103

Бенз(а)антрацен 72 97 90 95 100

Хризен - 93 84 - 100

Бенз(6)флуорантен 68 87 78 94 94

Бенз(А;)флуорантен 59 87 79 94 97

Бенз(а)пирен - 87 79 94 94

Дибенз(а, /г)антрацен 57 76 78 93 95

Бензо(£Йг)пирен 58 73 71 92 90

Индено(723сйг)пирен 48 72 70 79 88

Как видно из таблицы 4, увеличение объема дихлорметана при элюировании с двух до трех миллилитров дает существенное повышение степеней извлечения. Дальнейшее улучшение степеней извлечения наблюдается при замене чистого дихлорметана на смесь дихлорметан-метанол 95:5, что может объясняться вкладом остаточных полярных групп (в том числе остаточного катализатора) в структуре сорбента в удерживание ПАУ. Однако, уже для смеси дихлорметан-метанол 90:10 степени извлечения

ПАУ оказываются ниже, чем для чистого дихлорметана, что находится в полном согласии с механизмом удерживания ПАУ за счет ^-взаимодействий: в этом случае дихлорметан обладает значительно большей элюирующей силой, чем метанол.

На рисунке 10 показана хроматограмма экстракта копченых шпрот после ТФЭ на сверхсшитом полистироле. В образце обнаружен ряд ПАУ, в том числе и бенз(а)пирен в концентрации 0.3 мкг/кг, что составляет 30% от

пдк.

4 6 8 10 Тг и 16 18 т1п

Рисунок 10. Хроматограмма образца шпрот без добавления стандартов;

содержание бенз(а)пирена (13) на уровне 0.3 мкг/кг (нумерация соединений

согласно таблице 3).

Определение степеней извлечения ПАУ при анализе копченых Таблица 5. Степени извлечения ПАУ продуктов, как и в случае образцов масла, проводилось методом добавки: в навеску измельченной рыбы добавляли стандартный раствор ПАУ. Навеску с добавкой стандартов обрабатывали гексаном и проводили ТФЭ целевых соединений из гексановой вытяжки. Результаты определения степеней извлечения ПАУ из образца копченой рыбы приведены в таблице 5. Значения для четырех соединений (7, 8, 10, И) не были определены с необходимой точностью по причине наложения мешающих пиков. Для

бенз(а)антрацена и бенз(£)флуорантена извлечение близко к

из образца копченой рыбы.

Вещество Степень извлечения, %

Флуоранген -

Пирен -

Бенз(д)антрацен 89,3

Хризен -

Бенз(6)флуорантен -

Бенз(£)флуорантен 95,4

Бенз(а)пирен 77,2

Дибенз(д, И) антрацен 64,3

Бенз(^/гг')пеРилен 59,1

Индено(/25с</)пирен -50

количественному, однако, начиная с бенз(а)пирена, степени извлечения начинают уменьшаться, достигая 50% для индено(723сй/)пирена. Предположительно, подобное уменьшение степени извлечения может объясняться связыванием тяжелых ПАУ с компонентами сложной матрицы пищевого продукта, что затрудняет их переход в жидкую фазу на стадии экстракции навески рыбы гексаном.

Для изучения сорбционной способности сверхсшитого полистирола по отношению ко всем 16 приоритетным ПАУ мы подобрали соответствующие условия градиентного варианта ВЭЖХ. Хроматограмма стандартной смеси ПАУ в выбранных условиях показана на рисунке 11.

Рисунок 11. Хроматограмма стандартной смеси ПАУ (2 мкг/кг по бенз(а)пирену) в градиентном режиме элюирования. Колонка: Wakosil 5 С18 AR (250x4.6 мм). Нумерация соединений согласно таблице 3.

Степени извлечения 15 ПАУ (за исключением аценафтилена, который не детектируется флуориметрически из-за низкой экстинкции) после ТФЭ на Ригозер-200 представлены в таблице 6. Видно, что 300 мг этого адсорбента (в условиях сорбции из 10 мл гексана с последующей промывкой полимера 10 мл гексана) практически не удерживают би- и трициклические представители ароматических углеводородов. Для фенантрена наблюдается аномальная степень извлечения (220%). В литературе описаны подобные случаи со степенью извлечения » 100%. Точного объяснения подобной аномалии мы дать не можем.

Таблица 6. Сравнение степеней извлечения ПАУ с использованием обычного РигоБер-200 и модифицированного сорбента Purosep-200SAg.

Степень извлечения, % (смыв до

№ 3 мл метиленхлорида)

Вещество Сорбент для ТФЭ

Ригояер-200 Ригозер-200БАв

1 Нафталин 8 98

2 Аценафтилен н. д. н. д.

3 Аценафтен И 85

4 Флуорен 40 101

5 Фенантрен 220 430

6 Антрацен 96 101

7 Флуорантен 110 102

8 Пирен 102 100

9 Бенз(а)антрацен 95 98

10 Хризен 87 96

И Бенз(Ь)флуорантен 94 91

12 Бенз(к)флуорантен 94 93

13 Бенз(а)пирен 94 95

14 Дибенз(а,Ь)антрацен 93 91

15 Бензо^Ы)пирен 92 91

16 Индено( 123 сфпирен 79 60

н. д. - не детектировали из-за низкой экстинкции

Для усиления удерживания би- и трициклических ПАУ мы модифицировали исходный полимер. Рипкер-200 просульфировали, а затем на полученный полимер (в кислой форме) сорбировали серебро, пропуская через него водный раствор нитрата серебра. Как видно из таблицы 6, новый сорбционный материал (Purosep-200SAg) уже практически количественно сорбирует нафталин, аценафтен и аценафтилен. Для фенантрена опять-таки наблюдается аномально высокая степень извлечения. Из хроматограмм, полученных после ТФЭ концентрирования добавленной к гексану стандартной смеси ПАУ на исходном и модифицированном Риговер-200 (рисунки 12, 13, соответственно), наглядно видно повышение сорбционной способности модифицированного материала по отношению к би- и трициклицеским гомологам. Именно этот адсорбент'может использоваться для ТФЭ в случае необходимости анализа всего круга приоритетных ПАУ.

добавленной стандартной смеси ПАУ (на уровне 2 мкг/кг по бенз(а)пирену) на картридже с сорбентом Ригозер-200. Нумерация соединений согласно таблице 3.

добавленной стандартной смеси ПАУ (на уровне 2 мкт/кг по бенз(а)пирену) на картридже с сорбентом Purosep-200SAg. Нумерация соединений согласно таблице 3.

III. Очистка арглабина на сверхсшитом полистироле.

Полученные в данной работе результаты успешных аналитических применений сверхсшитого полистирола указывают на перспективность проведения твердофазной экстракции из органических сред и в препаративных и даже промышленных масштабах. Так, нами была показана эффективность применения сверхсшитого полистирола для препаративной очистки арглабина. Сесквитерпеновый лактон гвайанового типа - арглабин (рисунок 14) является основой противоопухолевого препарата «Арглабин лиофилизированный для инъекций 0,04». Это соединение извлекается сверхкритическим диоксидом углерода из надземной части полыни гладкой (Artemisia glabella Kar. et Kir.) вместе с многочисленными сопутствующими соединениями (в частности, арголидом), а суммарное содержание примесей в препарате не должно превышать 3%.

Рисунок 14.

Структура арглабина.

Нами было сделано предположение, что наличие лактонного цикла и двойных связей в молекуле арглабина смогут обеспечить его специфические пи-взаимодействия со сверхсшитым ароматическим сорбентом в органических средах и помогут освободиться от многих примесей, не способных к таким взаимодействиям. Для проверки этой идеи был проведен хроматографический анализ экстракта полыни на следующих трех колонках: С18 Hypersil GOLD (5 u, 150x3 mm), HYPERCARB (5 ц, 100x2.1 mm), экспериментальная колонка с микросферическим сверхсшитым полистиролом СШПС1, полученным в лаборатории стереохимии сорбционных процессов ИНЭОС РАН (3.2-3.4 ц, 150x4.6 mm). Арглабин не растворим в гексане, поэтому навеску экстракта растворяли в смеси ацетонитрил-вода (80/20) и анализировали методом ОФ-ВЭЖХ с УФ-детектированием. Фракцию, содержащую арглабин, собирали для последующей проверки на содержание примесей.

Силикагельная колонка С18 Hypersil очень слабо удерживает полярный арглабин (время удерживания 2.6 мин.) и не обеспечивает его отделения от остальных компонентов даже при низких нагрузках (10 мкг арглабина в пике). Сверхсшитый полистирол СШПС1 и углеродный адсорбент HYPERCARB, действительно, удерживают арглабин более прочно из органической среды (время удерживания 8.9 и 4.2 мин, рисунки 15 и 16). Однако при повышении нагрузки до уровня 0.4 мг арглабина в пике только сверхсшитый полистирол обеспечивает его хорошее удерживание и отделение от примесей (рисунки 17 и 18). Такое хорошее удерживание можно объяснить наличием я-взаимодействий между полярным циклическим лактоном и ароматической структурой полимера даже в сильно полярной водно-органической среде (ацетонитрил-вода 80/20).

■ г.т-гл.юй -гтоi;tc s

арглабин

Рисунок 15. Хроматограмма экстракта полыни гладкой. Условия анализа: колонка СШПС1, СН3СМ/Н20 (80/20), 1 мл/мин, р=143 атм., /.=210 нм, Т=25°С. Концентрация арглабина 10 мкг в пике.

НУРЕЯСАКВ, СН3С!\7Н20 (100/0), 1 мл/мин, р=128 атм., >.=210 нм, Т=25°С. Концентрация арглабина 10 мкг в пике.

колонка СШПС1, СН3СМ/Н20 (80/20), 1 мл/мин, р=143 атм., /.=210 нм, Т=25°С. Концентрация арглабина 0.4 мг в пике.

ОАО! А. сь-гю.15 Ве*»Э'30.«М *1АО0|2?О.О)

НУРЕКСАКВ, СН3СМ/Н20 (100/0), 1 мл/мин, р=128 атм., 1=210 нм, Т=25°С. Концентрация арглабина 0.4 мг в пике.

При проверке чистоты арглабина во фракциях основного компонента хроматограмм, представленных на рис. 16 и 17, методом ОФ ВЭЖХ на колонке Wakosil 5 С18 AR (250x4.6 мм) оказалось, что арглабин, полученный при делении на колонке HYPERCARB, содержит 3.9% примесей, а на колонке со сверхсшитым полистиролом - всего 0.7% примесей (предельно допустимое значение 3%). Для практических разделений крайне важен также тот факт, что колонка с полимерным сорбентом позволяет работать со значительно большей удельной нагрузкой. Таким образом, специфические п-взаимодействия могут проявляться на сверхсшитом полистироле даже в сильно полярной водно-органической среде, что позволяет ставить вопрос о препаративном применении этого материала для селективной экстракции ценных компонентов и для их выделения методом препаративной ВЭЖХ из крайне сложных матриц. Соответствующие рекомендации по очистке арглабина с помощью сверхсшитого полистирола переданы потребителю.

Основные результаты и выводы:

1. Впервые экспериментально доказана способность сверхсшитого полистирола селективно сорбировать полярные соединения и соединения, содержащие ненасыщенные системы: кратные С-С, С-О-связи или ароматические (в том числе гетероциклические) молекулярные фрагменты, из неполярных органических сред за счет тс-взаимодействий с ароматическими ядрами полимера.

2. С использованием концентрирующего патрона со сверхсшитым полистиролом разработана практически важная хроматографическая методика определения полярных фурановых производных в трансформаторных маслах на уровне 1 % от их предельно допустимой концентрации. Степени извлечения анализируемых соединений в режиме off-line ТФЭ составили 80-100%. В настоящее время данная методика одобрена к использованию на атомных электростанциях.

3. Определение фурановых производных в трансформаторных маслах в варианте on-line ТФЭ-ВЭЖХ (по сравнению с off-line вариантом) сокращает расход растворителей в 20 раз, снижает предел определения фуранов в 10 раз и поддается полной автоматизации.

4. Способность сверхсшитого полистирола селективно сорбировать ароматические соединения из неполярных сред позволила предложить новый подход к анализу полиядерных ароматических углеводородов в жиросодержащих продуктах питания, исключающий стадию щелочного гидролиза жиров. Степень извлечения ключевого соединения - бенз(а)пирена составила порядка 80%.

5. Путем частичного сульфирования промышленного сорбента Риговер-200 и зарядки ионами серебра получен новый сорбционный материал Purosep-200SAg. В условиях извлечения 16 приоритетных ПАУ из неполярных сред Purosep-200SAg проявляет повышенное удерживание би- и трициклических ПАУ за счет их дополнительных пи-взаимодействий с ионами серебра.

6. Впервые показана способность сверхсшитого полистирола к селективному удерживанию склонных к л-взаимодействиям соединений из полярных водно-органических сред. Предложено использовать сверхсшитый полистирол в процессах выделения медицинского арглабина из сложных матриц экстракта растительного сырья путем твердофазной экстракции и/или препаративной ВЭЖХ.

Основные результаты диссертации изложены в следующих публикациях:

1. H.A. Проскурина, М.М. Ильин, В.А. Даванков, К.С. Сычёв, С.Ю. Костиков. «Сочетание твердофазной экстракции на сверхсшитом полистироле с ВЭЖХ-определением фурановых производных в трансформаторных маслах». ЖФХ, 2007, том 81, №3, с.1-5.

2. C.S. Sychov, V.A. Davankov, N.A. Proskurina, A.Ju. Mikheeva. «The Unique Selectivity of л-Interactions for SPE». LC&GC Europe, Jan 1, 2009, V. 22, Issue 1,P. 20-27.

3. H.A. Проскурина, М.М. Ильин, В.А. Даванков, К.С. Сычев. «Новые возможности твердофазной экстракции на сверхсшитом полистироле: квази-нормально-фазовый режим». X Международная конференция «Теоретические проблемы химии поверхности, адсорбции и хроматографии», Москва, Клязьма, апрель 2006, Х-125, стр. 332 (стенд).

4. Проскурина H.A., Даванков В.А., Сычёв К.С., Ильин М.М. «Твердофазная экстракция из органических сред на сверхсшитом полистироле как метод пробоподготовки в ВЭЖХ и ГХ-МС анализе». Всероссийский симпозиум «Хроматография в химическом анализе и физико-химических исследованиях», Москва, Клязьма, апрель 2007, стр.128 (стенд).

5. Проскурина H.A.. Даванков В.А., Ильин М.М., Ильин М.М. (мл.). «Онлайн твердофазная экстракция на сверхсшитом полистироле в применении к анализу фурановых производных в трансформаторных маслах». Хроматография и хромато-масс-спектрометрия, Всероссийский симпозиум, Москва-Клязьма, 14-18 апреля 2008,136 (стенд).

Подписано в печать:

03.02.2009

Заказ № 1526 Тираж - 90 экз. Печать трафаретная. Типография «11-й ФОРМАТ» ИНН 7726330900 115230, Москва, Варшавское ш., 36 (499) 788-78-56 www.autoreferat.ru

Актуальность темы

Одной из ключевых стадий любой комплексной аналитической методики является подготовка пробы. Именно этот этап занимает в среднем 60% времени всего анализа, и неудивительно, что усилия многих ученых направлены на его оптимизацию. В современной лабораторной практике жидкостную экстракцию I вытеснил более прогрессивный способ пробоподготовки - твердофазная экстракция (ТФЭ). Суть данного метода заключается в переводе анализируемых соединений из большого объема жидкой матрицы в твердую фазу концентрирующего сорбента. Последние успехи в применении ТФЭ, повлекшие за собой модернизацию метода в целом, можно связать прежде всего с появлением коммерчески доступных полимерных адсорбционных материалов нового типа, сочетающих высокую емкость, механическую прочность и химическую стабильность. Одним из наиболее перспективных полимерных адсорбентов является сверхсшитый полистирол, разработанный группой сотрудников лаборатории ССП ИНЭОС РАН под руководством проф. В. А. Даванкова. За последние несколько лет он уже успел подтвердить свою эффективность при реализации ряда методик пробоподготовки. Широкому кругу пользователей этот материал известен под такими торговыми марками как Purosep (Purolite), Isolute ENV+ (1ST), LiChrolut EN (Merck), StrataX (Phenomenex).

Уникальная способность сверхсшитого полистирола практически одинаково набухать как в полярных, так и в неполярных органических растворителях и воде, и затем сохранять приобретенный объем, обусловлена жесткостью его ажурной полимерной сетки. Это свойство делает данный материал совместимым с любыми растворителями и открывает широкие возможности для его использования в качестве адсорбента для твердофазной экстракции. При адсорбции на сверхсшитом полистироле реализуются два основных механизма удерживания анализируемых соединений - «обращено-фазовый» механизм и механизм, включающий тс-взаимодействия между адсорбентом и ненасыщенной системой адсорбата. В водных средах наиболее ярко проявляется «обращено-фазовый» механизм удерживания, включающий гидрофобные взаимодействия, и сверхсшитый полистирол ведет себя как типичный «обращено-фазовый» адсорбент.

Особенностью полистирола в данных условиях является его более высокая гидрофобность по сравнению с классическими «обращено-фазовыми» адсорбентами на основе силикагеля с привитыми алкильными группами. Из водной среды гидрофобный сверхсшитый полимер прочно удерживает любые органические соединения с молекулярной массой ниже 400 Da, в том числе и достаточно полярные соединения (например, фенол), что не характерно для других гидрофобных сорбентов и подтверждает уникальную сорбционную активность сверхсшитого полистирола.

В углеводородных средах удерживание органических соединений на сверхсшитом полистироле обусловлено тс-взаимодействием между ароматическими фрагментами адсорбента и ненасыщенной системой адсорбата. Таким образом, особенность структуры сверхсшитого полистирола, обеспечивающая наличие подобного механизма удерживания, обуславливает одно из главных преимуществ данного адсорбционного материала, а именно его способность концентрировать анализируемые вещества не только из водных сред (для чего он и применялся в большинстве случаев), но и из органических растворителей. Из обычных органических растворителей наименьшим сродством к полистиролу обладают метанол и гексан, наибольшим - толуол и дихлорэтан. Из метанола на сверхсшитом полистироле должны селективно сорбироваться ароматические соединения, а из гексана - ароматические и полярные соединения, способные вступать во взаимодействие с тс-ароматической системой полимера. Это уникальное свойство ароматического полимерного адсорбента открывает новые возможности для анализа следовых количеств этих соединений. Данная диссертационная работа посвящена изучению сорбционной способности сверхсшитого полистирола по отношению к различным типам соединений в неводных средах, где другие типы сорбентов, как правило, оказываются бесполезными, а также изучению способности данного полимера к селективной сорбции из полярных водно-органических сред соединений, способных к тг-взаимодействиям.

Цель работы

Целью настоящего диссертационного исследования являлось:

• изучение сорбционной способности сверхсшитого полистирола по отношению к полярным соединениям и соединениям с ненасыщенными системами (кратные С-С и С-0 связи, ароматические и в том числе гетероциклические фрагменты);

• разработка методов концентрирования следовых количеств этих соединений из органических сред методом твердофазной экстракции в различных режимах сорбции;

• определение оптимальных условий десорбции сконцентрированных соединений для последующего количественного определения анализируемых веществ методом обращено-фазовой высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ);

• сравнение off-line и on-line вариантов сочетания стадий ТФЭ и ВЭЖХ.

Научная новизна и практическая ценность полученных результатов

В ходе диссертационной работы впервые изучена эффективность, сверхсшитого полистирола как адсорбента для1 твердофазной экстракции ненасыщенных соединений из органических сред с использованием характерных для этого материала тс-взаимодействий. Разработана оригинальная методика определения производных фурана в-трансформаторных маслах как в off-line, так и в on-line варианте сочетания ТФЭ с ВЭЖХ системой. Также предложен новый; подход к определению* ряда приоритетных ароматических углеводородов в продуктах питания. Проведено сравнение нейтрального сверхсшитого сорбента Purosep-200™ и полученного нами на его основе модифицированного материала по эффективности сорбции полициклических ароматических углеводородов из гексанового экстракта. Впервые показана способность сверхсшитого полистирола к селективному удерживанию^ склонных к тс-взаимодействиям соединений из полярных водно-органических сред, на примере предложенного нами метода выделения? медицинского арглабина из сложных матриц экстракта растительного сырья. Таким образом, в результате диссертационной работы было разработано-несколько нестандартных практически важных хроматографических методик, базирующихся на твердофазной экстракции следовых количеств полярных и .ароматических веществ сверхсшитым полистиролом из органических сред.

Апробация работы

Результаты работы были представлены на X Международной конференции «Теоретические проблемы химии поверхности, адсорбции и хроматографии» (Москва, 2006 г.), Всероссийском симпозиуме «Хроматография в химическом анализе и физико-химических исследованиях» (Москва, 2007 г.) и Всероссийском симпозиуме «Хроматография и хромато-масс-спектрометрия» (Москва, 2008 г.).

Публикации. Основное содержание диссертации изложено в 2 статьях и 3 тезисах докладов на конференциях.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, литературного обзора, обсуждения результатов, экспериментальной части, выводов и списка литературы из 127 наименований. Работа изложена на 130 страницах.

V. ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Впервые экспериментально доказана способность сверхсшитого полистирола селективно сорбировать полярные соединения и соединения, содержащие ненасыщенные системы: кратные С-С, С-О-связи или ароматические (в том числе гетероциклические) молекулярные фрагменты, из неполярных органических сред за счет пи-взаимодействий с ароматическими ядрами полимера.

2. С использованием концентрирующего патрона со сверхсшитым полистиролом разработана практически важная хроматографическая методика определения полярных фурановых производных в трансформаторных маслах на уровне 1% от их предельно допустимой концентрации. Степени извлечения анализируемых соединений в режиме off-line ТФЭ составили 80-100%. В настоящее время данная методика одобрена к использованию на атомных электростанциях.

3. Определение фурановых производных в трансформаторных маслах в варианте on-line ТФЭ-ВЭЖХ (по сравнению с off-line вариантом) сокращает расход растворителей в 20 раз, снижает предел определения фуранов в 10 раз и поддается полной автоматизации. I

4. Способность сверхсшитого полистирола селективно сорбировать ароматические соединения из неполярных сред позволила предложить новый подход к анализу полиядерных ароматических углеводородов в жиросодержащих продуктах питания, исключающий стадию щелочного гидролиза жиров. Степень извлечения ключевого соединения -бенз(а)пирена составила порядка 80%.

5. Путем частичного сульфирования промышленного сорбента Purosep-200 и зарядки ионами серебра получен новый сорбционный материал Purosep-200SAg. В условиях извлечения 16 приоритетных ПАУ из неполярных сред Purosep-200SAg проявляет повышенное удерживание би- и трициклических ПАУ за счет их дополнительных я-взаимодействий с ионами серебра.

6. Впервые показана способность сверхсшитого полистирола к селективному удерживанию склонных к 7г-взаимодействиям соединений из полярных водно-органических сред. Предложено использовать сверхсшитый полистирол в процессах выделения медицинского арглабина из сложных матриц экстракта растительного сырья путем твердофазной экстракции и/или препаративной ВЭЖХ.

Заключение

Твердофазная экстракция неполярных и малополярных соединений из водных сред давно используется и в промышленном масштабе для обезвреживания промышленных стоков, и в аналитической практике для концентрирования следовых количеств загрязнителей из природных или промышленных вод. Типичными представителями сорбентов, используемых для указанных целей, являются соответственно активированный уголь и силикагель с привитыми алкильными группами. Как правило, эти сорбенты используются однократно.

Появление сверхсшитого полистирольного сорбента с его уникальной сорбционной емкостью и способностью к регенерации и многократному использованию позволило создать целый ряд новых промышленных сорбционных технологий и прогрессивных аналитических методик, широко освещенных в научной и технической литературе.

Новизна проведенного исследования заключается в том, что впервые подробно изучены возможности твердофазной экстракции из органических растворителей. Они базируются не на гидрофобных взаимодействиях между сорбатом и сорбентом, а на специфических тг-взаимодействиях между ароматическими структурами жесткой трехмерной сетки сверхсшитого полистирола с молекулами, содержащими ароматические фрагменты, двойные связи или полярные функциональные группировки. Так как в органических растворителях гидрофобные взаимодействия не функционируют, твердофазная экстракция из неводных сред направлена на совершенно иную группу веществ, принципиально отличающихся от веществ, сорбируемых из водной среды. Это уникальное свойство сверхсшитого полистирола открывает принципиально иные аналитические возможности и перспективы препаративного выделения и очистки ценных веществ. Как следует из данной работы, оптимальными средами для таких селективных сорбционных процессов являются предельные углеводороды, простейшие спирты и смеси воды с такими полярными органическими растворителями как ацетонитрил. Для десорбции поглощенных веществ и регенерации сверхсшитого полистирола оптимальными следует считать хлорсодержащие растворители типа дихлорметана или хлороформа, которые активно разрушают я-связи сорбент-сорбат.

IV. ЭКСПЕРИМЕТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

IV. 1. Методика определения производных фурана в трансформаторных маслах с использованием твердофазной экстракции на сверхсшитом полистироле Purosep-200.

IV.l.a. Использование off-line ТФЭ-ВЭЖХ системы.

Материалы и реагенты:

1)Твердофазная экстракция: сверхсшитый сорбционный материал Purosep-200 (Purolite, UK); полипропиленовые картриджи объемом 1 мл (БиоХимМакСТ, Россия); целлюлозные фильтры; стандартные вещества: 5-гидроксиметилфурфурол, фурфурол, 2-ацетилфуран и 5-метилфурфурол (ALDRICH, USA); ацетонитрил HPLC grade (ALDRICH, USA); вода (Milli-Q); гексан марки «осч».

2) хроматографический анализ: стандартные вещества: 5-гидроксиметилфурфурол, фурфурол, 2-ацетилфуран и 5-метилфурфурол (ALDRICH, USA); ацетонитрил HPLC grade (ALDRICH, USA); вода (Milli-Q).

Оборудование:

1) Твердофазная экстракция:

Манифолд Baker spe-10 (J.T. Baker Inc.);

Пластмассовый шприц объемом 10 мл.

2) хроматографический анализ:

ВЭЖХ система Agilent 1100 Series (Agilent Technologies) с диодно-матричным детектором.

Аналитическая колонка 50x4 мм Wakosil С18 RS 3fxm (SGE Analytic Science, Australia).

Текст методики:

1) Проведение твердофазной экстракции.

Для проведения анализа к 2 мл отстоявшегося трансформаторного масла добавляли 8 мл гексана. Полученный раствор (10 мл) пропускали под вакуумом водоструйного насоса со скоростью не более 2 мл/мин через 20x8 мм картридж со сверхсшитым полистиролом Purosep-200. Для удаления остатков углеводородной основы картридж промывали 2 мл чистого гексана при соблюдении той же скорости, затем оставляли его под вакуумом на просушку в течение 2 минут. Анализируемые соединения смывали 2 мл смеси ацетонитрил-вода 1:1 вручную при помощи пластмассового шприца, в элюат добавляли 1 мл воды. Полученную пробу анализировали методом ОФ ВЭЖХ. Для подготовки картриджа к следующему анализу его промывали 5 мл смеси ацетонитрил-вода 1:1, сушали 2 минуты под вакуумом и пропускали около 1 мл гексана.

2) Проведение ВЭЖХ анализа.

Для обращено-фазовой ВЭЖХ фурановых производных применяли систему Agilent 1100 с диодно-матричным детектором и обращенно-фазовой колонкой 50x4 мм Wakosil С18 RS 3|im. Подвижную фазу ацетонитрил-вода 12.5:87.5 (об.) подавали со скоростью 0.6 мл/мин. Детектирование проводили на трех длинах волн 270 нм, 285 нм, 300 нм, опорная длина волны (применяется для количественного определения) - 285 нм. Объем пробы 10 мкл. Время анализа - 2.5 минуты.

Количественное определение осуществляли по методу внешнего стандарта. Для одноточечной калибровки применяли раствор фурановых производных в ацетонитриле. Концентрацию каждого фуранового производного в исследуемом масле рассчитывали по формуле:

С (мкг/л) = Сст. (мкг/л) * SnHKa * 1-5 / SCT., где Сст. - концентрация анализируемого соединения в стандартном ацетонитрильном растворе;

Sni1Ka - площадь пика анализируемого соединения;

SCT. - площадь пика стандарта;

1.5 - поправка на разбавление элюата.

Ш.1.6. Использование on-line ТФЭ-ВЭЖХ системы.

Материалы и реагенты: сверхсшитый сорбционный материал Purosep200 (Purolite, UK); стандартные вещества: 5-гидроксиметилфурфурол, фурфурол, 2-ацетилфуран и 5-метилфурфурол (ALDRICH, USA); ацетонитрил HPLC grade (ALDRICH, USA); вода (Milli-Q); гексан марки «осч».

Оборудование:

ВЭЖХ система Agilent 1100 Series (Agilent Technologies) с диодно-матричным детектором; картридж для on-line концентрирования объемом 0.13 см (Bischoff, Germany); смеситель; аналитическая колонка 250x4.6 мм Wakosil 5 С18 AR (SGE Analytic Science, Australia).

Текст методики:

Методика включает следующие стадии:

1. Растворение пробы масла (0.1 г), содержащего фураны, в гексане (0.4 мл);

2. Кондиционирование ТФЭ патрона 0.2 мл гексана (инжекционный кран в положении LOAD);

3. Пропускание полученной смеси (0.5 мл) через патрон для ТФЭ, наполненный 0.13 мл сверхсшитого полистирола Purosep-200, со скоростью 1 мл/мин;

4. Промывка патрона 0.3 мл гексана;

5. Продувка патрона током азота в течение 10 мин для удаления гексана;

6. Смыв анализируемых соединений с патрона ацетонитрилом непосредственно в хроматографическую колонку (переключение инжекционного крана в положение Inject).

Условия хроматографического анализа: колонка Wakosil С18 AR (250 х 4.6 мм), детектирование проводили при длине волны 285 нм. Подвижную фазу ацетонитрил-вода 25:75 (об.) подавали со скоростью 0.5 мл/мин.

IV.2. Определение полиядерных ароматических углеводородов в жиросодержащих продуктах питания с использованием селективной твердофазной экстракции на сверхсшитом полистироле.

Материалы и реагенты: 1)Твердофазная экстракция: сверхсшитый сорбционный материал Purosep-200 (Purolite, UK); сверхсшитый сорбционный материал Purosep-200SAg;

Стандартная смесь полиядерных ароматических углеводородов (ЕРА 6 ЮМ) состояла из раствора в смеси метанол-метиленхлорид (1:1 об.) аценафтена (Ас) 1000 мкг/мл, аценафтилена (Ар) 2000 мкг/мл, антрацена (Ant) 100 мкг/мл, бенз(а)антрацена (ВаА) 100 мкг/мл, бенз(Ь)флуорантена (BbF) 200 мкг/мл, бенз(к)флуорантена (BkF) 100 мкг/мл, бенз^Ы)перилена (BghiP) 200 мкг/мл, бенз(а)пирена (ВаР) 100 мкг/мл, хризена (Chr) 100 мкг/мл, дибенз(а,Ь)антрацена (DbahA) 200 мкг/мл, флуорантена (F1) 200 мкг/мл, флуорена (F) 200 мкг/мл, индено(123сс1)пирена (IP) 100 мкг/мл, нафталина (Na) 1000 мкг/мл, фенантрена (Phe) 100 мкг/мл и пирена (Руг) 100 мкг/мл (Supelco, Bellefonte, PA, USA). полипропиленовые картриджи объемом 1 мл (БиоХимМакСТ, Россия); стеклянные шприцы объемом 5; целлюлозные фильтры; ацетонитрил HPLC grade (ALDRICH, USA); метиленхлорид марки «осч»; метанол марки «осч»; гексан марки «осч».

2) хроматографический анализ:

Стандартная смесь полиядерных ароматических углеводородов (ЕРА 6 ЮМ); ацетонитрил HPLC grade (ALDRICH, USA); вода (Milli-Q).

Оборудование: 2) Твердофазная экстракция:

Манифолд Baker spe-10 (J.T. Baker Inc.);

Пластмассовый шприц объемом 10 мл. 2) хроматографический анализ:

ВЭЖХ система Agilent 1100 Series (Agilent Technologies) с флуориметрическим детектором.

Аналитическая колонка 250x4.6 мм Wakosil 5 С18 AR (SGE Analytic Science, Australia).

Текст методики:

1) Проведение твердофазной экстракции.

1а) Анализ масел и жиров.

Для проведения анализа 1 мл масла растворяли в 9 мл гексана, 10 мл раствора пропускали через стеклянный картридж с 1 мл сверхсшитого полистирола Purosep-200, предварительно кондиционированный пропусканием 10 мл хлористого метилена и 5 мл гексана. Далее картридж промывали 10 мл гексана и сушили воздухом, нагнетаемым вакуумом, в течение 10 минут. Анализируемые ПАУ элюировали 3 мл метиленхлорида или смесями метиленхлорид-метанол различного состава. Растворитель испаряли под струей азота досуха, сухой остаток перерастворяли в 2 мл ацетонитрила.

16) Анализ образцов копченой рыбы.

Для проведения анализа к 1 грамму предварительно измельченного образца рыбы добавляли 10 мл гексана, смесь помещали в гомогенизатор на 5 минут и обрабатывали в ультразвуковой бане в течение 10 мин. Процедуру экстракции гексаном повторяли 2 раза. Гексановый экстракт объединяли и упаривали на роторном испарителе до объема 10 мл.

Упаренный до объема 10 мл гексановый экстракт пропускали через стеклянный картридж с 1 мл сверхсшитого полистирола Purosep 200, предварительно кондиционированный пропусканием 10 мл хлористого метилена и 5 мл гексана. Далее картридж промывали 10 мл гексана и сушили воздухом, нагнетаемым вакуумом, в течение 10 минут. Адсорбированные ПАУ элюировали 3 мл метиленхлорида. Растворитель испаряли под струей азота досуха, сухой остаток перерастворяли в 2 мл ацетонитрила.

2) Проведение ВЭЖХ анализа. 2а) Изократический режим работы насоса (для анализа тетра-, пента- и гексациклических полиароматических углеводородов).

Анализ осуществлялся при помощи ВЭЖХ системы Agilent 1100 с флуориметрическим детектором. Разделение проводилось на обращено-фазовой колонке 250x4.6 мм Wakosil 5 С18 AR (SGE Analytic Science, Australia). Подвижная фаза ацетонитрил-вода 85:15 (об.) подавалась со скоростью 1 мл/мин. Объем инжектируемой пробы составлял 20 мкл. Время анализа в выбранных условиях составляло 23 минуты.

Для оптимизации чувствительности определения, длины волн возбуждения и эмиссии по флуоресценции программируемо изменялись во время анализа (таблица 31).

1. Hypercross-linked polystyrene and its potentials for liquid chromatography: a mini review. V. Davankov, M. Tsyurupa, M. 1.yin, L. Pavlova. J. Chromatogr. A, 965 (2002) 65-73.

2. A history of the origin and development of macroporous ion-exchange resins. I. M. Abrams, J. R. Millar, React. Funct. Polymers, 1997, 35, 7-22.

3. Сверхсшитый полистирол новый тип сорбентов. М. П. Цюрупа, В. А. Даванков. Итоги науки и техники, Хроматография, 1984, 32-63.

4. V. A. Davankov, S. V. Rogozhin and М. P. Tsyurupa, Patent USSR 299165 (1969).

5. Влияние среды синтеза на физико-химические свойства макросетчатых изопористых полимеров стирола. Цюрупа М. П., Панкратов Е. А., Даванков В. А. Высокомолекулярные соединения, Т. XXII Б, № 10, 1980, 755-757.

6. A hyper-cross-linked polystyrene with nano-pore structure, Qing-Quan Liu, Li Wang, An-Guo Xiao, Hao-Jie Yu, Qiao-Hua Tan, European Polymer Journal, 44 (2008) 2516-2522.

7. Structure and properties of hypercross-linked polystyrene the first representative of a new class of polymer networks. V. A. Davankov, M. P. Tsyurupa. React. Polym., 13 (1990) 27-42.

8. Structure and properties of porous hypercrosslinked polystyrene sorbents "Styrosorb". V. A. Davankov, M. P. Tsyurupa. Pure Appl. Chem., 61 (1989) 1881-1888.

9. Синтез и некоторые физико-химические свойства макросетчатых изопористых полимеров стирола со сшивающими мостиками дифенилметанового типа. Цюрупа М. П., Лалаев В. В., Даванков В. A. Acta Polymer., Bd. 35, Н. 6 (1984) 451-455.

10. High Surface Area Nanoporous Polymers for Reversible Hydrogen Storage, J. Germain, J. Hradil, J. M. J. Frechet, F. Svec, Chem. Mater., 2006, 18 (18), 44304435.

11. Синтез и исследование физико-химических свойств макросетчатых изопористых полистирольных структур и оинообменных смол на их основе. М. П. Цюрупа. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук, Москва, ИНЭОС, 1974г.

12. Морфология макросетчатых изопористых полимеров стирола типа «Стиросорб». Цюрупа М. П., Панкратов Е. А., Цванкин Д. Я., Жуков В. П., Даванков В. А. Высокомолекулярные соединения, Т. XXVII, № 2, 1985, 339345.

13. Hypercrosslinked Polystyrene: A Polymer in a Non-Classical Physical State. A. V. Pastukhov, M.P. Tsyurupa, V.A. Davankov. J. Polymer Science: Part B: Polymer Physics, Vol. 37,1999, 2324-2333.

14. Porous structure of hypercrosslinked polystyrene: State-of-the-art mini review, V. A. Davankov, M. P. Tsyurupa, React. Funct. Polym. 66 (2006) 181-191.

15. Sorption of organic compounds from aqueous media by hypercrosslinked polystyrene sorbents 'Styrosorb'. M. P. Tsyurupa, L. A. Maslova, A. I. Andreeva, T. A. Mrachkovskaya, V. A. Davankov, React. Polym. 25 (1995) 69-78.

16. Sorption properties of macroporous and hypercrosslinked copolymers. V.V. Azanova, J. Hradil, React. Funct. Polym., 41 (1999) 163-175.

17. Sorption of organic vapours by macroporous and hypercrosslinked polymeric adsorbents, V. V. Podlesnyuk, J. Hradil, E. Kralova, React. Funct. Polym., 42 (1999) 181-191.

18. Unusual mobility of hypercrosslinked polystyrene networks: Swelling and Dilatometric Studies. V. A. Davankov, A. V. Pastukhov, M. P. Tsyurupa. J. Polymer Science: Part B: Polymer Physics, Vol. 38,2000, 1553-1563.

19. Sorption properties of hypercrosslinked polystyrene sorbents. G. I. Rosenberg, A. S. Shabaeva, V. S. Moryakov, T. G. Musin, M.P. Tsyurupa, V.A. Davankov. Reactive Polymers, 1 (1983) 175-182.

20. Сорбция растворителей макросетчатыми изопористыми полимерами стирола и сульфокатионитами на их основе. Марцинкевич Р. В., Цюрупа М. П., Даванков В. А., Солдатов В. С. Высокомолекулярные соединения, Т. XX, № 5, 1978, 1061-1065.

21. Hypercrosslinked polymers: basic principle of preparing the new class of polymeric materials, M. P. Tsyurupa, V. A. Davankov, React. Funct. Polym. 53 (2002)193-203.

22. Sorption of organic vapors by macroporous and hypercrosslinked polymeric sorbents, Podlesnyuk V., Hradil J., Kralova E., React Funct Polym, 1999, 42, 181191.

23. Application of neutral hydrophobic hypercrosslinked polystyrene to the separation of inorganic anions by ion chromatography. Penner N. A, Nesterenko P. N. J. Chromatogr. A, 884 (2000), 41-51.

24. Methods and materials for solid-phase extraction. James S. Fritz, Philip J. Dumont, Luther W. Schmidt, J. Chromatogr. A, 691 (1995) 133-140.

25. Polydimethylsiloxane/polypyrrole stir bar sorptive extraction and liquid chromatography (SBSE/LC-UV) analysis of antidepressants in plasma samples. L. P. Melo, A. M. Nogueira, F. M. Lanceas, M. E. C. Queiroz. Analyt. Chim. Acta 633 (2009) 57-64.

26. Материалы и методы пробоподготовки в хроматографии: твердофазное концентрирование и адсорбционной очистка. К. С. Сычев, В. А. Даванков. Сорбционные и хроматографические процессы, 4 (2004) 5-28.

27. Sample preparation. Review. Y. Chen, Z. Guo, X. Wang, C. Qiu. J. Chromatogr. A 1184(2008) 191-219.

28. Before the injection — modern methods of sample preparation for separation techniques. Review. R. M. Smith. J. Chromatogr. A 1000 (2003) 3-27.

29. Fifty years of solid-phase extraction in water analysis historical development and overwiew. Review. I. Liska. J. Chromatogr. A 885 (2000) 3-16.

30. Пробоподготовка в экологическом анализе. Другов Н. С., Родин А. А., Кашмет В. В., Москва 2005, с. 754.

31. Мониторинг органических загрязнений природной среды. Практическое руководство. Другое Ю. С., Родин А. А., Санкт-Петербург, «Наука», 2004, с. 808.

32. Методология аналитического применения твердофазной экстракции. Сапрыкин JL В., Сапрыкина JI. В. Сорбционные и хроматографические процессы. 2007, Т. 7, Вып. 3, 397-409.

33. Contributions of theory to method development in solid-phase extraction. C. F. Poole, A. D. Gunatilleka, R. J. Sethuraman. J. Chromatogr. A 885 (2000) 17-39.

34. Solid-phase extraction: method development, sorbents, and coupling with liquid chromatography. M. C. Hennion. J. Chromatogr. A 856 (1999) 3-54.

35. Prediction from liquid chromatographic data of obligatory backflush desorption from solid-phase extraction cartridges packed with porous graphitic carbon. S. Guenu, M. C. Hennion. J. Chromatogr. A 725 (1996) 57-66.

36. Trace analysis of polar organic pollutants in aqueous samples: Tools for the rapid prediction and optimisation of the solid-phase extraction parameters. M. C. Hennion, C. Cauditcoumes, V. Pichon. J. Chromatogr. A 823 (1998) 147-161.

37. Determination of minor and trace volatile compounds in wine by solid-phase extraction and gas chromatography with mass spectrometric detection. R. Lopez, M. Aznar, J. Cacho, V. Ferreira, J. Chromatogr. A 966 (2002) 167-177.

38. Capacity of sampling and preconcentration columns with a low number of theoretical plates, P. Lovkvist, J. A. Jonsson, Anal. Chem. 59 (1987) 818-821.

39. Recent development in polymer-based sorbents for solid-phase extraction. C. W. Huck, G. K. Bonn. J. Chromatogr.A 885 (2000) 51-72.

40. New materials in sorptive extraction techniques for polar compounds. N. Fontanals, R. M. Marce, F. Borrull. J. Chromatogr. A 1152 (2007) 14-31.51. www.purolite.com

41. New hydrophilic materials for solid-phase extraction. N. Fontanals, R. M. Marce, F. Borrull. Trends in Anal. Chem. Vol. 24, 5, 2005, 394-406.

42. Gas chromatographic determination of fatty acids contained in different lipid classes after their separation by solid-phase extraction. J. Giacometti, A. Milosevic, C. Milin. J. Chromatogr A 976 (2002) 47-54.

43. Determination of puerarin in human plasma by high performance liquid chromatography. Z. Ma, Q. Wu, D. Y.W. Lee, M. Tracy, S. E. Lukas. J. Chromatogr В 823 (2005) 108-114.57. www.waters.com Oasis Manual.

44. Use of polymeric sorbents for the off-line preconcentration of priority pollutant phenols from water for high-performance liquid chromatographic analysis. B. Gawdzik, J. Gawdzik and U. Czerwiriska-Bil. J. Chromatogr. A 509 (1990) 135140.

45. Analysis of polar pesticides in rainwater in Denmark by liquid chromatography -tandem mass spectrometry. R. Bossi, К. V. Vejrup, В. B. Mogensen, W. A. H. Asman. J. Chromatogr. A 957 (2002) 27-36.

46. Methods and materials for solid-phase extraction. J. S. Fritz, P. J. Dumont, L. Schmidt, J. Chromatogr. A 691 (1995) 133-140.

47. Effect of resin sulfonation on the retention of polar organic compounds in solid-phase extraction. P. J. Dumont, J. S. Fritz. J. Chromatogr. A 691 (1995) 123-131.

48. Chemically modified resins for solid-phase extraction. J. J. Sun, J. S. Fritz, J. Chromatogr. A 590 (1992) 197-202.

49. Chemically modified polymeric resin used as sorbent in a solid-phase extraction process to determine phenolic compounds in water. N. Masque, M. Galia, R. M. Marce and F. Borrull. J. Chromatogr. A 771 (1997) 55-61.

50. New chemically modified polymeric resin for solid-phase extraction of pesticides and phenolic compounds from water. N. Masque, M. Galia, R. M. Marce and F. Borrull. J. Chromatogr. A 803 (1998) 147-155.

51. Drinking Water Directive 80/778/EES, Commission of the European Communities, Brussels, 1980.

52. Determination of phenolic compounds in surface water using on-line liquid chromatographic precolumn-based column-switching techniques. E. R. Brouwer, U. A. Th. Brinkman. J. Chromatogr. A 678 (1994) 223-231.

53. Determination of phenolic compounds at low fig l "1 levels by various solid-phase extractions followed by liquid chromatography and diode-array detection. E. Borrull, M. Calull, R. M. Narce, F. Borrull. J. Chromatogr. A 719 (1996) 105-112.

54. Determination of phenolic compounds in natural waters by liquid chromatography with ultraviolet and electrochemical detection after on-line trace enrichment. E. Pocurull, R. M. Marce, F. Borrull. J. Chromatogr. A 738 (1996) 1-9.

55. Comparison of different sorbent materials for on-line liquid-solid extraction followed by liquid chromatographic determination of priority phenolic compounds in environmental waters. D. Puig, D. Barcelo. J. Chromatogr. A 733 (1996) 371381.

56. Determination of phenols in sea water by liquid chromatography with electrochemical detection after enrichment by using solid-phase extraction cartridges and disks. M. Teresa Galceran, O. Jauregui. Analyt. Chim. Acta 304 (1995) 75-84.

57. New hydrophilic polymeric resin based on 4-vinylpyridine-divinyIbenzene for solid-phase extraction of polar compounds from water. N. Fontanals, M. Galia, R. M. Marce, F. Borrull. J. Chromatogr. A 1035 (2004) 281-284.

58. Solid-phase extraction of polar compounds with a hydrophilic copolymeric sorbent. N. Fontanals, M. Galia, R. M. Marce, F. Borrull. J. Chromatogr. A 1030 (2004) 63-68.

59. Evaluation of a new hypercrosslinked polymer as a sorbent for solid-phase extraction of polar compounds. N. Fontanals, M. Galia, A. G. Cornak, R. M. Marce, D. C. Sherrington, F. Borrull. J. Chromatogr. A 1075 (2005) 51-56.

60. Enhanced recovery of chlorophenols from surface waters using polymer based extraction cartridges. R. Schilling, P. J. Clarkson, M. Cooke. Fresenius J. Anal. Chem. 360 (1998) 90-94.

61. Evaluation of a new solid-phase cartridge for the preconcentration of phenolic compounds in water. G. Sirvent, M. Hidalgo, V. Salvado. J. Of Separation Science .27 (2004)613-618.

62. Evaluation of two solid-phase extraction procedures for the preconcentration of chlorophenols in drinking water. I. Rodriguez, M. C. Mejuto, M. N. Bollain, R. Cela. J. Chromatogr. A 786 (1997) 285-292.

63. Council Directive 98/83/EC of 3 November 1998 on the quality pf water intended for human consumption. Official Journal of the European Union L330, 5ht December 1998, p. 32.

64. On-line solid-phase extraction in liquid chromatography using restricted access pre-columns for the analysis of s-triazines in humic-containing waters. P. Onnerfjord, D. Bercelo, J. Emneus, L. Gorton, G. Marko-Varga. J. Chromatogr. A 737 (1996) 35-45.

65. Multiresidue method for pesticides in drinking water using a graphitized carbon black cartridge extraction and liquid chromatographic analysis. A. Di Corcia, M. Marchetti, Anal. Chem. 63 (1991) 580-585.

66. Evaluation of new polymeric sorbents with high specific surface areas an on-line solid-phase extraction liquid chromatographic system for the trace level determination of polar pesticides. S. Guenu, M.-C. Hennion. J. Chromatogr. A737 (1996) 15-24.

67. Comparison of different sorbents for on-line solid-phase extraction of pesticides and phenolic compounds from natural water followed by liquid chromatography. N. Masque, R. M. Marce, F. Borrull. J. Chromatogr. A 793 (1998) 257-263.

68. Analysis of pesticide residues in wine by solid-phase extraction and gas chromatography with electron capture and nitrogen phosphorus detection. J. Jimenez, J. L. Bernal, M. J. del Nozal, L. Toribio, E. Arias. J. Chromatogr. A 919 (2001) 147-156.

69. New and simple method for the analysis of the glutathione adduct of atrazine. R. Frassanito, M. Rossi, L. К Dragani, C. Tallarico, A. Longo, D. Rotilio. J. Chromatogr. A 795 (1998) 53-61.

70. Liquid chromatography tandem mass spectrometric analysis and regulatory issues of polar pesticides in natural and treated waters. M. Kuster, M. L. de Alda, D. Barcely, J. Chromatogr. A 1216 (2009) 520-529.

71. Trace-level determination of pesticides in water by means of liquid and gas chromatography. R. B. Geerdink, W. M. A. Niessen, U. A. Th. Brinkman. J. Chromatogr. A 970 (2002) 65-93.

72. Multiresidue method for determination of 90 pesticides in fresh fruits and vegetables using solid-phase extraction and gas chromatography mass spectrometry. D. Stajnbaher, L. Zupancic-Kralj. J. Chromatogr. A 1015 (2003) 185-198.

73. Determination of antibiotic compounds in water by solid-phase extraction -high-performance liquid chromatography (electrospray) mass spectrometry. S. Reverte, F. Borrull, E. Poccurull, R. M. Marce. J. Chromatogr. A 1010 (2003) 225-232.

74. Determination of pharmaceutical residues in water by solid-phase extraction and large-volume on-line derivatization with gas chromatography mass spectrometry. W.-C. Lin, H.-C. Chen, W.-H. Ding. J. Chromatogr. A 1065 (2005) 279-285.

75. Pharmaceuticals in groundwaters. Analytical methods and results of a monitoring program in Baden-Wurttemberg, Germany. F. Sacher, F. T. Lange, H.-J. Brauch, I. Blankenhorn. J. Chromatogr. A 938 (2001) 199-210.

76. Use of solid-phase extraction in various of its modalities for sample preparation in the determination of estrogens and progestrogens in sediment and water. M. J. Lopez de Alda, D. Barcelo. J. Chromatogr. A 938 (2001) 145-153.

77. Development of puerarin in human plasma by high-performance liquid chromatography. Z. Ma, Q.Wu, D. Y. W. Lee, M. Tracy, S. E. Lukas. J. Chromatogr. В 823 (2005) 108-114.

78. Determination of alachor and its metabolites in rat plasma and urine by liquid chromatography electrospray ionization mass spectrometry. L. U. Zang, J. Dehaven, A. Yocum, G. Qiao. J. Chromatogr. В 767 (2002) 93-101.

79. Simultaneous quantification of neutral and acidic pharmaceuticals and pesticides at the low-ng/ 1 level in surface and waste water. S/ Oilers, H. P. Singer, P. Fassler, S. R. Muller. J. Chromatogr. A 911 (2001) 225-234.

80. High-performance liquid chromatographic determination of diclofenac in human plasma after solid-phase extraction. C. Arcelloni, R. Lanzi, S. Pedercini, G. Molteni, I. Fermo, A. Pontirolic, R. Paroni. J. Chromatogr. В 763 (2001) 195-200.

81. Closed-loop stripping analysis of synthetic musk compounds from fish tissues with measurement by gas chromatography mass spectrometry with selected-ion monitoring. L. I. Osemwengie, S. Steinberg. J. Chromatogr. A 993 (2003) 1-15.

82. Industrial wastewater analysis by liquid chromatography with pre-column technology and diode-array detection. M. W. F. Neilen, U. I. Th. Brinkman, R. W. Frei, Anal. Chem. 57 (1985) 806-810.

83. Study of applicability of various solid-phase extraction materials for sample handling in screening analysis of organic micropollutants in water. P. Tolgyessy, I. Liska. J. Chromatogr. A 657 (1999) 247-254.

84. New, high-capacity carboxylic acid functionalized resins for solid-phase extraction of a broad range of organic compounds. D. L. Ambrose, J. S. Fritz, M. R. Buchmeiser, N. Atzl, G. K. Bonn, J. Chromatogr. A 786 (1997) 259-268.

85. Определение содержания производных фурана в электроизоляционных маслах методом высокоэффективной жидкостной хроматографии. Костиков С. Ю. РД 34.43.206-97.

86. Определение производных фурана в электроизоляционных маслах методом ОФ ВЭЖХ с применением хроматографов серии «Милихром». Сычев С. Н., Кострубин М. М., Сычев К. С. Зав. лаборатория, 2002. Т. 68. N 9. Стр. 19-21.

87. Определение содержания производных фурана в электроизоляционных маслах методом высокоэффективной жидкостной хроматографии. Костиков С. Ю. РД 34.43.206-97.

88. Solid-phase clean-up in the liquid chromatographic determination of polycyclic aromatic hydrocarbons in edible oils. A. Barranco, R. M. Alonso

89. Salces, A. Bakkali, L. A. Berrueta, B. Gallo, F. Vicente, M. Serobe. J. Chromatogr. A 988 (2003) 33-40.

90. Polycyclic aromatic hydrocarbons in edible fats and oils: occurrence and analytical methods. S. Moret, L. S. Conte. J. Chromatogr. A 882 (2000) 245-253.

91. Gas chromatographic determination of aromatic amines in water samples after solid-phase extraction and derivatization with iodine. II. Enrichment. M. Less, Т. C. Schmidt, E. von Low, G. Stork. J. Chromatogr. A 810 (1998) 173-182.