Verzija HPLC reverzne faze (RP HPLC) ima niz prednosti u odnosu na druge opcije tečne hromatografije:

– ovo je vrlo fleksibilna metoda, jer je promjenom sastava vodeno-organskih smjesa koje se koriste kao mobilna faza moguće osigurati odvajanje jedinjenja različite prirode na jednoj koloni;

– selektivnost ove metode je gotovo uvijek značajno veća od ostalih opcija hromatografije za sve spojeve osim visoko polarnih

– kada se koriste hidrofobirani silika gel, brzo se uspostavlja ravnoteža između mobilne i stacionarne faze, ovi sorbenti se odlikuju visokom efikasnošću odvajanja;

– moguće je odvojiti spojeve koji su rastvorljivi i u vodi i u organskim rastvaračima;

– mogućnost upotrebe puferskih rastvora u mobilnoj fazi može poboljšati selektivnost i efikasnost odvajanja jonskih jedinjenja.

U hromatografiji reverzne faze stacionarna faza su hidrofobirani silika gelovi, koji se dobijaju obradom silika gela hloro- i alkoksisilanom. Hidrofobizirani silika gelovi sa kalemljenim oktadecil grupama (C18) imaju široku primjenu u analitičkoj praksi.Gustoća cijepljenja je 1,1-2,3 nm-2.

IN Ovisno o načinu obrade, svojstva hidrofobiziranih silika gela mogu se mijenjati, pa se svojstva komercijalnih kolona različitih kompanija donekle razlikuju. Sadržaj ugljika je 5-20%. Stepen pokrivenosti površine silika gela organskim modifikatorom je 10-60%, u najboljim slučajevima dostiže 90%. Prisustvo rezidualnih silanolnih grupa dovodi do toga da

adsorpcijski i retencijski mehanizmi jonske izmjene uvijek prate prvu obrnutu fazu. Da bi se smanjio broj silanolnih grupa, sorbenti se dodatno tretiraju trimetilklorosilanom (to se naziva endcapping). U tabeli Slika 12 prikazuje tipične sorbente reverzne faze. Najpopularniji silika gelovi su sljedeći brendovi: bondopak, lychrosorb, porasil, separon, sferisorb, nucleosil, cromasil. Nedostaci reverznofaznih sorbenata na bazi silika gela su ograničeni dozvoljeni pH opseg i sorpciona aktivnost silanolnih grupa. Fenominex kolone nove generacije uglavnom nemaju ovog nedostatka; njegova Luna C18 kolona je stabilna u pH rasponu od 1,5-10.

Mehanizam razdvajanja Identitet spojeva u ovoj verziji hromatografije još nije potpuno jasan. Najuspješnije i najraširenije su teorije koje koriste ideje o Hildebrantovim parametrima topljivosti i Horvath-Melanderova solvofobična teorija. Prema teoriji zasnovanoj na Hildebrantovim parametrima rastvorljivosti, zadržavanje je određeno molekularnim interakcijama odvojenih supstanci sa pokretnom i stacionarnom fazom. Ovisnost faktora kapaciteta tvari o sastavu mobilne faze opisana je jednadžbom

lnk = Aφ2 + Bφ + C (12),

gdje je φ volumni udio organske komponente (modifikatora) u mobilnoj fazi, A, B i C su konstante.

Međutim, ponašanje spojeva složene strukture s nekoliko funkcionalnih grupa često se ne može opisati ovom ovisnošću. Obrasci zadržavanja sorbata u RP HPLC su adekvatnije opisani solvofobičnom teorijom. Horwarth i Mylander su prvi pokazali da vodeni eluenti koji ne sadrže

Tabela 12. Sorbenti za HPLC reverzne faze

Sp, m2/g

Particle Shape

čestice, mikroni

Adsorbsil S8

Nepravilan

Adsorbsil S18

Nepravilan

Adsorbsphere C8

Spherical

Adsorbspher C18

Spherical

Altima C8

Spherical

Altima S18

Spherical

AlphaBond S8

Nepravilan

AlphaBond S18

Nepravilan

M-Bondopak S18

Nepravilan

M-Bondopak fenil

Nepravilan

Hypersil S8

Spherical

Hypersil UDS

Spherical

Zorbax S8

Spherical

Zorbax ODS

Spherical

Diasorb-130-S1

Nepravilan

Diasphere 130-S8

Spherical

Diasfer-130-S18T

Spherical

Lichrosorb RP-2

Nepravilan

Lichrosorb RP 18

Spherical

Spherical

Spherical

Nucleosil C18

Spherical

Partisil ODS-3

Nepravilan

Separon S18

Spherical

Silasorb C2

Nepravilan

Silasorb C8

Nepravilan

Silasorb C18

Nepravilan

Spherical

Sferisorb S18

organski rastvarači mogu se koristiti za odvajanje polarnih bioloških molekula na oktadecil silika gelu. Čak i u odsustvu organske komponente u eluentu, interakcija između otopljene tvari i cijepljenih ugljikovodičnih radikala

stacionarne faze, bio je razlog zadržavanja rastvorene supstance. To je dovelo do zaključka da je zadržavanje u varijanti obrnute faze uglavnom određeno hidrofobnim interakcijama.

Najvažniju ulogu u razumijevanju mehanizma zadržavanja reverzno-fazne hromatografije odigrao je rad Horvatha i njegove škole. Suština Horvathove teorije je sljedeća. Postoji fundamentalna razlika između procesa sorpcije na polarnim površinama iz relativno nepolarnih otapala („režim normalne faze“) i sorpcije iz vode ili visoko polarnih otapala na nepolarnim površinama („režim obrnute faze“). U prvom slučaju, saradnici se formiraju između molekula sorbata i stacionarnih faza zbog Kulombovih interakcija ili vodikovih veza. U drugom slučaju, razlog asocijacije na površini su takozvane solvofobične interakcije u mobilnoj fazi. Polarne mobilne faze, posebno one koje sadrže vodu, karakteriziraju jaka Kulonova interakcija i stvaranje vodikovih veza između molekula rastvarača. Sve molekule u takvim otapalima su prilično čvrsto vezane međumolekularnim silama. Da bi se molekul sorbata smjestio u ovaj medij, potrebno je formirati “šupljinu” između molekula rastvarača. Troškovi energije za formiranje takve „šupljine“ samo su delimično pokriveni interakcijom polarnih grupa u molekulu sorbata sa polarnim molekulima rastvarača. Nepolarni molekuli stacionarne faze su također u sličnom položaju u odnosu na rastvarač. Sa energetske tačke gledišta, povoljnija pozicija je kada je granica između polarnog medija (otapala) i nepolarnih fragmenata stacionarne faze i molekula sorbata minimalna. Smanjenje ove površine postiže se tokom sorpcije (slika 15).

Rice. 15. Mehanizmu reverzno-fazne hromatografije: a - sorbat u rastvoru; b - sorbat na površini stacionarne faze. Molekuli vode i organskog rastvarača označeni su svijetlim, odnosno tamnim krugovima.

Kromatografija reverzne faze se široko koristi ne samo za odvajanje neutralnih spojeva, već i ionskih supstanci. U principu, za takve spojeve proces sorpcije je opisan solvofobičnom teorijom. Međutim, sorbati ove vrste postoje u rastvoru i u adsorbovanom stanju, kako u obliku neutralnih molekula, tako i u obliku jona. Svaki od ovih oblika odgovara vlastitoj vrijednosti faktora zadržavanja. U zavisnosti od pH medijuma menja se odnos različitih oblika u rastvoru i faktora zadržavanja.

Smjese rastvarača se obično koriste kao mobilna faza, jer ovo omogućava poboljšanje selektivnosti i efikasnosti razdvajanja i smanjenje vremena potrebnog za njegovu implementaciju.

Promjenom sastava mobilne faze u RPLC-u moguće je promijeniti retenciju u vrlo širokim granicama. Za skoro sva analizirana jedinjenja zadržavanje u nekim čistim rastvaračima (metanol, tetrahidrofuran) je zanemarljivo, au čistoj vodi izuzetno visoko. Stoga, da bi se postiglo prihvatljivo vrijeme zadržavanja,

Obično je potrebno koristiti mješavine vode sa organskim rastvaračem - tzv. Ovisnost faktora zadržavanja tvari o sastavu mobilne faze opisana je jednadžbom

gdje je C koncentracija organskog

komponenta (modifikator) in

mobilna faza, b i p su konstante.

Pod stalnim hromatografskim uslovima, zadržavanje različitih sorbata je određeno sledećim faktorima:

– hidrofobnost sorbata;

– dipolni moment;

– zapremina njihovih molekula;

– polarizabilnost;

– smanjenje nepolarne površine tokom sorpcije.

Kada se opisuje odnos između zadržavanja i svojstava sorbata, najpopularnije jednačine su one koje povezuju faktore zadržavanja mjerene u hromatografskom sistemu i koeficijente distribucije (najčešće u sistemu oktanol-voda). Za spojeve slične strukture uočava se linearna veza između logaritama koeficijenata

gdje je Pi,j koeficijent raspodjele tvari između vodene i organske faze.

U mnogim slučajevima, logaritam faktora zadržavanja je linearno povezan sa

Najčešći deskriptor je broj atoma ugljika. Ovi omjeri su korisni i za odabir sastava mobilne faze

kako za odvajanje tako i za identifikaciju komponenti smjese.

Za rješavanje svakog specifičnog problema, sastav i pokretne i stacionarne faze mora biti pažljivo odabran sa stanovišta fizičkih i kemijskih svojstava njegovih komponenti. Opća shema za odabir HPLC opcije ovisno o prirodi tvari koje se odvajaju prikazana je na Sl. 16.

HPLC sistem separacije sastoji se od nekoliko blokova: pumpa, dozator, kolona, ​​detektor i uređaj za snimanje.

Pogledajmo glavne tipove pumpi koje se koriste u HPLC-u.

Pumpe sa špricama. Rotacija preciznog sinhronog motora pretvara se u kretanje klipa u cilindru. Kada se klip kreće, mobilna faza ili ulazi u cilindar ili se istiskuje iz njega. Prednost ove vrste pumpe je gotovo potpuno odsustvo pulsiranja u protoku mobilne faze, a nedostatak je nemogućnost stvaranja gradijenta pomoću jedne pumpe.

Pneumatske buster pumpe. Obezbedite konstantan pritisak na ulazu u kolonu. Prednosti – odsustvo pulsiranja protoka, visoka pouzdanost; nedostatak je niska ponovljivost volumetrijskog napajanja mobilne faze.

Klipne pumpe. Koristeći elektromehanički uređaj u koji se zabijarecipročankretanje klipa koji se kreće u radnoj glavi, zbog čega pumpa ili prikuplja mobilnu fazu ili je isporučuje određenom brzinom. Prednost je konstantan volumetrijski dovod mobilne faze, a nedostatak su prilično velike pulsacije protoka, koje su glavni uzrok povećane buke i smanjene osjetljivosti detektora.

Rice. 16. Izbor HPLC uslova uzimajući u obzir hidrofobnost supstanci koje se odvajaju

Za uvođenje uzorka u tečnu hromatografiju koriste se sljedeće vrste dozatora:

– petlja za doziranje

– dozatori sa membranom (bez zaustavljanja protoka i sa zaustavljanjem

Glavne vrste detektora a njihove karakteristike su date u tabeli. 13. Najčešći detektor u adsorpcionoj HPLC je spektrofotometrijski. Tokom eluiranja supstanci, optička gustina eluata se meri u posebno dizajniranoj mikrokiveti na unapred odabranoj talasnoj dužini koja odgovara maksimalnoj apsorpciji supstanci koje se određuju. Takvi detektori mjere apsorpciju svjetlosti u ultraljubičastom ili vidljivom području spektra, pri čemu se prvi najčešće koristi. To je zbog činjenice da većina hemijskih jedinjenja ima prilično intenzivne apsorpcione trake u opsegu talasnih dužina 200-360 nm. Fotometrijski detektori imaju prilično visoku osjetljivost. Osetljivost UV detektora može doseći 0,001 jedinica. optička gustoća po skali pri 1% šuma. Uz tako visoku osjetljivost, može se detektirati do nekoliko ng supstanci čak i slabo apsorbirajućih UV zraka. Širok raspon linearnosti detektora omogućava analizu i nečistoća i glavnih komponenti mješavine u jednom hromatogramu. Mogućnosti spektrofotometrijskog detektora značajno su se proširile nakon pojave njegovog modernog analoga, detektora diodnog niza (DAD), koji radi i u UV i u vidljivom području. U takvom detektoru, "matrica" ​​fotodioda (ima ih više od 200) stalno bilježi apsorpciju elektromagnetnog zračenja u načinu skeniranja. Ovo vam omogućava snimanje, uz visoku osjetljivost, neiskrivljene spektre brzog prolaska

komponentna detektorska ćelija. U poređenju sa detekcijom na jednoj talasnoj dužini, poređenje spektra dobijenih tokom eluiranja vrha omogućava identifikaciju odvojenih komponenti sa mnogo većim stepenom pouzdanosti.

Princip rada fluorometrijski detektor zasniva se na mjerenju fluorescentne emisije apsorbirane svjetlosti. Apsorpcija se obično vrši u UV područje spektru, talasne dužine fluorescentnog zračenja premašuju talasne dužine apsorbovane svetlosti. Fluorimetrijski detektori imaju vrlo visoku osjetljivost i selektivnost. Njihovo najvažnije područje primjene je detekcija aromatičnih policikličkih ugljikovodika.

Amperometrijski detektor koristi se za određivanje organskih spojeva koji se mogu oksidirati na površini čvrste elektrode. Analitički signal je veličina struje oksidacije. Detektor ima najmanje dvije elektrode - radnu elektrodu i referentnu elektrodu (srebrni klorid ili čelik); ponekad je ugrađena pomoćna elektroda koja je neophodna za suzbijanje utjecaja omskog pada napona u otopinama niske vodljivosti. Uspješnost određivanja je određena izborom materijala i potencijalom radne elektrode. Amperometrijski detektor koristi elektrode od karbonskih materijala, najčešće staklastog ugljika, i metalne elektrode: platine, zlata, bakra, nikla. Potencijal radne elektrode je postavljen u rasponu od 0 - +1,3 V. Mjerenja se mogu izvoditi ili pri konstantnom potencijalu ili u impulsnom režimu, kada je postavljen trostepeni potencijalni sweep, koji u različitim fazama osigurava - oksidaciju supstance, čišćenje elektrode i njena regeneracija. Koristeći ovo

detektor je posebno važan za određivanje fenola, fenolnih spojeva, hidrazina, biogenih amina i nekih aminokiselina.

Konduktometrijski detektor koristi se za određivanje anorganskih aniona i kationa u ionskoj hromatografiji. Princip njegovog rada zasniva se na mjerenju električne provodljivosti mobilne faze tokom eluiranja supstance.

Tabela 13. Detektori tečne hromatografije visokih performansi koji se koriste u analizi životne sredine

Tip detektora

mjerljivo

Minimum

Selektivnost

parametar

odlučan

količina, g

Spectrophoto

Optički

10 -10

metrički

gustina

fluorometrija-

Intenzitet

10 -11

fluorescencija

dirigent-

Električna žica-

10-9

ric

Amperometrijski

Trenutna vrijednost

10-11 - 10-9

maseni spektro-

Veličina

10 -12 – 10 -10

metrički

jonska struja

Masovni mediji su izuzetno informativni.

spektrometrijski detektor , koji ima visoku osjetljivost i selektivnost. Glavni problem koji otežava upotrebu ovog detektora je problem uvođenja protoka eluenta u maseni spektrometar. Razvoj mikrokolone hromatografije omogućava

razviti sisteme za direktno ubrizgavanje toka eluenta u izvor jona masenog spektrometra. Koristite masene spektrometre visoke rezolucije

I dovoljna brzina sa hemijskom jonizacijom na

atmosferski pritisak ili jonizacija elektrosprejom. Najnoviji modeli masenih spektrometara za tečnu hromatografiju rade u opsegu mase m/z od 20 do

4000 amu Maseni spektrometrijski detektor ima stroge zahtjeve za čistoćom rastvarača, skup je i složen

u opticaju.

3.1.2. Korištenje tečne hromatografije visokih performansi reverzne faze za rješavanje ekoloških problema

Određivanje zagađenja vode i tla. Tekuća hromatografija visokih performansi aktivno se koristi za određivanje različitih ekotoksikanata u vodama i tlu. Najznačajniji problemi koje rješava HPLC u analizi vode i tla su određivanje fenolnih jedinjenja, PAH-a i pesticida. Budući da su maksimalno dozvoljene koncentracije ovih ekotoksikanata u vodama i tlu vrlo niske, njihovo se određivanje obično vrši nakon preliminarne koncentracije ili izolacije. Za to se može koristiti ekstrakcija tečnost-tečnost, ali je pogodnija i efikasnija metoda sorpcija ili ekstrakcija u čvrstoj fazi.

Određivanje fenola u otpadnim i prirodnim vodama. Vrlo česti ekotoksikanti su fenol i njegovi derivati ​​hlora i nitro, gvajakol i krezoli. Ova jedinjenja nastaju tokom ljudskih proizvodnih aktivnosti, posebno uceluloze i papiraproizvodnja. Potrebno ih je odrediti u različitim vrstama voda: prirodnim,

vodosnabdijevanje, industrijske i otpadne vode. Sastav vode je veoma složen i može uključivati ​​veliki broj fenolnih jedinjenja, koja nastaju kako u fazi zagađenja tako i tokom prečišćavanja vode. Najvjerovatnije komponente otpadnih voda su fenol, gvajakol, o-, m- i p-krezoli, mono-, di-, tri- i pentaklorofenoli, mono- i dinitrofenoli. Za odvajanje i istovremeno određivanje hlapljivih i nisko hlapljivih fenola, vrlo je uspješna upotreba tečne hromatografije visokih performansi na hidrofobizovanom silika gelu. Efikasnost i selektivnost odvajanja fenola određena je sastavom mobilne faze. Za odvajanje fenola u HPLC-u najčešće se koriste mješavine acetonitrila ili metanola sa puferskim otopinama (acetat ili fosfat), a uspješno odvajanje fenola različitih sastava može se postići ako se kao vodena komponenta koristi voda zakiseljena octenom, hloroctenom ili fosfornom kiselinom. mobilne faze. Vrijeme zadržavanja fenola je određeno njihovom hidrofobnošću i povećava se s povećanjem. Za najznačajnije fenole, zagađivače životne sredine, zadržavanje se povećava u nizu: katehol< фенол < 4-нитрофенол < гваякол < п-крезол < 2,4-нитрофенол < 2-нитрофенол < 2-хлорфенол < 4- хлорфенол < 3-хлорфенол < 2,4-диметилфенол < 4-хлор-3-метилфенол < 2,4-дихлорфенол < 2,4,6- трихлорфенол < пентахлорфенол и зависит от состава подвижной фазы. Чем больше в ней содержание ацетонитрила или метанола, тем меньше удерживание. Для разделения столь сложной смеси фенольных соединений не удается подобрать подвижной фазы определенного состава. Необходимо либо использование градиентного элюирования, либо разные фенолы делят с использованием различных подвижных фаз.

Niske maksimalno dozvoljene koncentracije fenolnih jedinjenja u vodama zahtevaju osetljive metode detekcije ili preliminarne

koncentracija. Detekcija fenola pomoću DDM-a je prilično uspješna; granica detekcije fenola na talasnoj dužini od 260 nm u ovom slučaju doseže 1 mg/l. Amperometrijski detektor ima još veću osjetljivost i selektivnost na fenol i njegove derivate. Njegova upotreba omogućava određivanje fenola na MPC nivou čak iu prirodnim vodama. U prirodnim vodama maksimalna dozvoljena koncentracija fenola je 0,001 mg/l, p-klorofenola - 0,002 mg/l, 2,4-dihlorofenola - 0,004 mg/ml, 2,4,6 - triklorofenola - 0,006 mg/l i pentaklorofenola - 0,01 mg/l. Amperometrijska detekcija se zasniva na oksidaciji fenola na površini čvrste elektrode, koja je obično elektroda od staklastog ugljenika. Utvrđeno je da se maksimalni signal bilježi na potencijalu staklougljične elektrode – +1300 mV u odnosu na čeličnu elektrodu ili +1100 mV u odnosu na referentnu elektrodu srebro-srebro hlorid. Važno je koristiti fosfornu kiselinu kao komponentu mobilne faze; u ovom slučaju fluktuacije u osnovnom signalu amperometrijskog detektora su minimalne, što omogućava smanjenje vrijednosti minimalne detektabilne koncentracije koja odgovara signalu jednak dvostrukoj „širini“ osnovne linije. U tabeli 14. Primjeri određivanja fenola u vodama pod različitim uslovima dati su na sl. 17 prikazuje hromatogram smjese, a sl. 18 – 20 određivanje fenola u slavini i otpadnim vodama.

Definicija pesticida. U savremenoj poljoprivredi, hemijska jedinjenja se široko koriste za suzbijanje štetočina, gljivica i korova, tzv. pesticidi. Uz nesumnjivu korist, velika proizvodnja i nekontrolirana upotreba pesticida dovela je do značajnog pogoršanja ekološke situacije.

Table. 14. Primjeri određivanja fenolnih jedinjenja u HPLC vodama

Određeni fenoli

Stacionarna faza

Mobilna faza

Detektor

smin, mg/l

Katehol, fenol, 4-nitrofenol, 2-

Spherisorb C18,

Metanol (MeOH) – 1%

0,03 ─0,1 (direktno

nitrofenol, p-krezol, 2,4-dinitrofenol,

rastvor sirćeta

2,4-dimetilfenol, 2-klorofenol, 4-

kiselinski gradijent

(0,65 ─ 1,0) 102

hlorofenol, 2,4-dihlorofenol, 2,4,6-

(preliminarno

triklorofenol, pentaklorofenol

25 ─ 100% MeOH

koncentracija

Hypersil Green C18

acetonitril (AN) - 1%

(0,3 – 8,0) 102

rastvor sirćeta

(preliminarno

kiseline; gradijent

koncentracija

Kromasil C18, 5

30 ─ 100% AN

(2,5 – 27) 103

MeOH – H2O;

(0,04 – 0,3) 103

način gradijenta:

fenol, 2-klorofenol, 2,4-dihlorofenol, 2,4,6-

25 ─ 100% MeOH

triklorofenol, pentaklorofenol

AN ─ 0,1% rastvor H3 PO4

fenol, gvajakol, p-krezol, o-krezol,

AN ─ 0,1% rastvor H3 PO4

piragalol, 4-hidroksianilin, benzkatehol,

2-hidroksianilin, fenol, krezoli, mono-,

Silika gel C18,

MeOH ─ 0,1 M rastvor

8 10-5 – 4 10-4

di-, triklorofenoli, mono-, dinitrofenoli,

Na2 HPO4 ─ 50 nM

ćelije

pentaklorofenol

nitril triaccetic

kiselina ─ 0,03 M rastvor

natrijum dodecil sulfat;

način gradijenta

Rice. 17. Kromatogram smeše: 2 – fenol; 3 – gvajakol; 4 – p-krezol; 5 – o-krezol; 6 – hlorokrezol; 7 – p-hlorofenol; 1 – sistemski vrh Stub: (150x4,6) mm, Mightysil RP-18; Mobilna faza:

acetonitril:voda:fosforna kiselina (20,0:79,9:0,1)% vol.

Rice. 18. Hromatogram uzorka otpadne vode iz fabrike celuloze i papira: 1 – pik sistema; 2 – 2,4,6-triklorofenol; 5 – pentaklorofenol; 3,4,6 – neidentifikovani vrhovi.

Stub (150x4,6) mm Mightysil RP-18; Mobilna faza:

acetonitril:voda:fosforna kiselina (70,0:29,9:0,1)% vol. Brzina dodavanja mobilne faze je 0,7 ml/min. Detektor je amperometrijski. Potencijal radne elektrode 1300 mV

Rice. 19. Hromatogram vode iz slavine sa dodatkom fenola (1 μg/l) uz preliminarnu ekstrakciju jonskog para: 1 – fenol; 2 – 4-nitrofenol; 3 – 2,4-dinitrofenol; 4 – 2-klorofenol; 5 – 2-nitrofenol; 6

– 2,6-dimetilfenol; 7 – 2,4-dimetilfenol; 8 – 2-metil-4,6-dinitrofenol; 9 – 4-kloro-3-metilfenol; 10 – 2,4-dihlorofenol; 11-2,4,6-trimetilfenol; 12 – 2,4,6-triklorofenol; 13 – pentaklorofenol. Kolona: čelik (250x4,6 mm), Spherisorb ODS-2, 5 µm; Mobilna faza: metanol – 1% sirćetne kiseline, gradijentni režim (metanol 25-100%); spektrofotometrijski detektor, 280 nm (pentaklorofenol 302 nm)

Rice. 20. Hromatogram uzorka vode iz slavine sa dodatkom fenola: 1 – fenol (0,1 µg/l); 2 – 2-klorofenol (0,1 µg/l); 3 – 2,6-dihlorofenol (0,2 µg/l); 4 – 2,4-dihlorofenol (0,2 µg/l).

Fenoli su koncentrirani iz 30 ml.

Stub (150x4,6) mm Mightysil RP-18. Mobilna faza:

acetonitril:voda:fosforna kiselina (70,0:29,9:0,1)% vol. Brzina dodavanja mobilne faze je 0,7 ml/min. Detektor je amperometrijski; potencijal radne elektrode – 1300 mV

Budući da pesticidi u organizam ljudi koji nemaju profesionalni kontakt sa pesticidima, uglavnom putem hrane i vode, ulaze u organizam, neophodan je stalni sistem analize kvaliteta poljoprivrednih proizvoda, hrane i vode. U ovom slučaju, najveće je interesovanje za metode analize koje bi se mogle koristiti ne samo u naučnim istraživanjima, već iu serijskoj analitičkoj kontroli velikih razmera. S obzirom na visoku toksičnost pesticida, praćenje zahtijeva specifične i vrlo osjetljive analitičke metode koje omogućavaju određivanje ostataka pesticida i njihovih metabolita u tragovima.

Kromatografske analitičke metode imaju veću osjetljivost i mogu razlikovati srodna jedinjenja i njihove metabolite ili produkte hidrolize. U posljednje vrijeme HPLC se sve više koristi za određivanje i odvajanje pesticida. Metoda je najpogodnija za analizu nisko hlapljivih ili termički nestabilnih pesticida koji se ne mogu analizirati plinskom hromatografijom.

HPLC se najuspješnije koristi za određivanje karbamata, ureje, herbicida na bazi fenoksisirćetnih kiselina, triazina i njihovih metabolita, benzimidozola i nekih drugih jedinjenja.

Jedan od najpopularnijih herbicida su triazini, od kojih su većina derivati ​​s-triazina, šestočlanog heterocikla sa simetrično raspoređenim atomima dušika. Supstituenti se nalaze na pozicijama 2,4 i 6. Najpoznatija su tri triazina: propazin, atrazin i simazin, posljednja dva su uvrštena na listu prioritetnih zagađivača za zemlje EU. Maksimalna dozvoljena koncentracija triazina u vodi za piće je 100 ng/l. Prilikom analize vode, triazini se obično prethodno koncentrišu i zatim odvajaju pomoću RP HPLC. Stacionarna faza su hidrofobirani silika gelovi, mobilna faza je mješavina acetonitrila sa vodom ili puferskim otopinama.Triazini se detektuju pomoću diodnog niza detektora, UV, amperometrijskog i masenog spektrometrijskog detektora. Primeri HPLC određivanja triazina u vodama i zemljištu dati su u tabeli. 15.

Tabela 15. Primjeri određivanja pesticida u vodama i zemljištu pomoću HPLC

Pesticidi koji se mogu detektovati

Stacionarna faza

Mobilna faza

Detektor

Smin, mg/l

Triazini: atrazin, simazin, propazin,

Ultracarb C18,

Acetonitril (AN) – 1mM

preliminarni

prometin, tetbutilazin, deetilatrazin,

fosfatni pufer

koncentracija

deizopropilatrazin, hidroksiatrazin

rastvor, pH 7

(0,8-3,0)10-3 mg/kg

način gradijenta

15 – 70% AH

Triazini: hidroksiatrazin,

Hypersil C18

Acetonitril(AN) - 1mM

amperomet

2.10-5 M

hidroksisimazin, hidroksideetilatrazin

fosfatni pufer

ric

rastvor, pH 6,5

način gradijenta

30–100% AH

Derivati ​​feniluree:

Supelkosil C18,

AN–H2 O

preliminarni

Monuron, flumetiron, Diuron, siduron,

način gradijenta

koncentracija

linuron, neburon

40 – 90% AH

(2-4)10-3

(0,4-3)10-4

Sulfonilureje

hlorsulfuron, metilsulfuron,

Ultrasphere C18,

MeOH–H2O (pH 2,5),

preliminarni

hlorimuron, tifensulfuron

način gradijenta

koncentracija

Viospher C6, 5 µm

40–70% MeOH

Cinosulfuron, tifensulfuron, metil-

LiShrospher C18,

MeOH – 0,1% H3 PO4

0,01-0,05 mg/kg

sulfuron, sulfometuron, hlorsulfuron

Karbamati: karbaril, profarm, metiokarb,

Supelkosil C18,

AN–H2 O (55:45)

preliminarni

promekarb, hlorprofam, barban

koncentracija

(0,3-8)10-3

7. Soli kvaternarnih amonijevih baza: parakvat, dikvat, difenzokvat, hlormekvat hlorid, mepikvat

8. Kiseli herbicidi: dikamba, bentazon, benazolin, 2.4 D, MCPA(2-metil-4-klorofenoksioctena kiselina)

9. Derivati ​​fosfonske kiseline i aminokiselina: glifosat, glufosinat, bialofos

10. Smjese pesticida raznih klasa simazina, fensulfotiona, izoprokarba, fenobukarba, hlorotilonila, etridiazola, mepronila, pronamida, mekrproma, bensulida, izofenofosa, terbutola

11. simazin, dihlorvos, tiram, 1,3-dikloropropen, fenobukarb, propizamin, iprofenfos, izoprotiolan, hlorotilonil, fenitrotion, diazition, izohation, tiobenkarb, hlornitrofen, azulan, iprodion, bensulin

12. Benomil, 2,4-D, dikamba, rimsulfuron, hlorsulfuron, linuron, hlorsulfoksim, propikonazol, difenokonazol

(0,1–10)10-4

Silika gel C18,

AN sa aditivima NaCl,

4.4.10-4 mg/kg

MeOH – rastvor

hidroksid

tetrametilamonijum

LiChrosorb C18

MeOH – 0,01 M trietil

preliminarni

amin, pH 6,9

koncentracija

način gradijenta

(0,2–1,0)10-4

MeOH – 0,05 M NaH2 PO4,

Fluorescentno

0,2.10-4

Nova-Pak C18

AH - 0,05 M NaH2 PO4,

(0,3–1.0)10-4

LiChrosorb NH2

0,02 M TMA bromid

Kapilara

AN –H2 O

preliminarni

LC kolona

način gradijenta

koncentracija

Parkirališta C18,

(0,15–0,8)10-3

AN – 1mM fosfat

preliminarni

puferski rastvor, pH 6,

koncentracija

način gradijenta

(0,04–0,5)10-3

Dijasfera C16, 5 µm

AN – 0,01 M fosfat

puferski rastvor, pH 4,2

Druga grupa pesticida za koju je upotreba HPLC-a obećavajuća od kapilarne gasne hromatografije su derivati ​​feniluree. Najpoznatiji od njih su linuron, monolinuron, pirazon i sulfoniluree (hlorsulfuron, tifensulfuron, rimsulfuron, metilsulfuron itd.).

HPLC se takođe široko koristi za odvajanje i određivanje karbamata. Posebna pažnja posvećena je definiciji karbarila, profharma, metiokarba. Uslovi za odvajanje feniluree, sulfoniluree i karbamata su bliski uslovima za odvajanje triazina.

Asortiman korišćenih detektora uključuje: detektor sa diodnim nizom, UV, fluorimetrijski i maseni spektrometrijski detektor. Amperometrijski detektor se široko koristi. Ovaj detektor obezbeđuje povećanje osetljivosti u odnosu na UV pri određivanju derivata karbamata i uree (aldikarb, karbaril, hlorprofarm, dimetoat, metiokarb) za približno 10 puta. Neki primjeri razdvajanja sulfoniluree, feniluree i karbamata prikazani su u tabeli. 15 i na sl. 21.

Selektivni herbicidi - derivati ​​fenoksi-sirćetne kiseline (2,4-D, dikamba, bentazon, trihlorpir, itd.), takođe je poželjno da se odrede HPLC. Stacionarna faza su hidrofobni silika gelovi, mobilna faza je mješavina acetonitrila ili metanola sa puferskim rastvorima ili vode sa dodatkom kiselina. Odabir pH mobilne faze je posebno važan pri analizi kiselih spojeva, čija vrijednost se bira niža od pKa spojeva koji se odvajaju. Da bi se povećala selektivnost razdvajanja, može se koristiti i verzija HPLC reverzne faze sa jonskim parom.

Rice. 21. Kromatogram zemljišnog ekstrakta sa dodatkom (10 µg/g) herbicida, derivata feniluree: 1 – cinosulfuron; 2 – tiofensulfuron metil; 3 – metilsulfuron metil; 4 – sulfometuron metil; 5 – hlorsulfuron.

Čelični stup (100x4,6 mm), silika gel C18, 3 mikrona. Metanol mobilne faze – 0,1% rastvor fosforne kiseline (45:55). Spektrofotometrijski detektor, 226 nm

Trietilamin se koristi kao reagens ionskog para za povećanje zadržavanja dikamba, bentazona, benazolina, 2,4-D i MCPA (2-metil-4-klorofenoksioctene kiseline) na oktadecilsilika gelu pri neutralnom pH. Na ovaj način se određuju kiseli herbicidi u pitkim i podzemnim vodama (tabela 15). Detekcija se vrši pomoću UV detektora, a najniže granice detekcije se dobijaju za UV detektor sa nizom dioda.

Važan zadatak je i odvajanje mješavina koje sadrže pesticide različitih klasa, jer se u objektima okoliša

hidrofobizirani silika gelovi: polarna jedinjenja se eluiraju već pri niskom sadržaju acetonitrila (20-30)% u mobilnoj fazi, više hidrofobna pri većem sadržaju (do 70%), stoga se za odvajanje smjesa koristi način gradijentnog eluiranja. Primjeri odvajanja mješavina pesticida prikazani su na Sl. 22, 23.

Rice. 22. Kromatogram vode sa dodatkom pesticida (0,2 mg/l) nakon preliminarne koncentracije sorpcije: 1 – disizopropilatrazin; 2 – metamitron; 3 – hlordiazon; 4 – disetilatrazin; 5 – krimidin; 6 – karbetamid; 7 – bromacil; 8 – simazin; 9 – cijanazin; 10 – disetilterbutilazin; 11 – karbutilat; 12 – metabenztiazuron; 13 – hlortoluron; 14 - atrazin; 15 – monolinuron; 16 – izoproturon; 17 – metazahlor; 18 – metaprotrin; 19 – dimefuron; 20 – sebutilazin; 21 – propazin; 22 – tetbutilazin; 23 – linuron; 24 – hlorhuron; 25 – prometrin; 26 – hlorprofarm; 27 – terbutrin; 28 – metolaklor; 29 – penticuron; 30 – bifenoks; 31 – perdimetalin.

Kolona: LiChroCART (250x4 mm), Superspher 100 RP-18, 5 µm; mobilna faza acetonitril - 1 mM amonijum acetat (gradijent mod - acetonitril 25–90%). Spektrofotometrijski detektor, 220 nm

Rice. 23. Kromatogram odvajanja mješavine pesticida: 1-benomil metabolit (2 μg/ml); 2 – acetamiprid (4 μg/ml); 3 – lenacil (10 µg/ml); 4

– dikamba (4 µg/ml); 5 – hlorsulfuron (5 µg/ml); 6 - tiram (5 μg/ml); 7 – hlorsulfoksim (8 µg/ml); 8 – penkonazol (5 μg/ml); 9 – linuron (5 µg/ml); 10 – fludioksonil (5 μg/ml); 11-propikonazol (5 µg/ml); 12 – difenokonazol (5 µg/ml).

Uslovi za hromatografsko određivanje: Dijasferska C16 kolona (150x4,6) mm sa prosečnom veličinom čestica od 5 µm; mobilna faza acetonitrijum-0,01 M fosfatni pufer rastvor (pH 4,2) (40:60). Brzina mobilne faze je 1 ml/min. Spektrofotometrijski detektor (230 nm)

Odvajanje organoklornih pesticida pomoću HPLC još se proučava. Čini se da je to dijelom zbog nedostatka javno dostupnih selektivnih metoda detekcije nakon odvajanja hromatografijom reverzne faze. Granica detekcije organoklornih pesticida (kao što je DDT) i estera fenoksikarboksilne kiseline putem apsorpcije na 254 nm je 1-15 i 15 μg, respektivno.

Kao metoda za analizu ostataka organofosfornih pesticida, HPLC nije u širokoj upotrebi. Ova jedinjenja se detektuju apsorbancijom na 254 nm, inhibicijom holinesteraze i

polarografski. Pokazana je primenljivost detektora osetljivih na fosfor u HPLC za selektivnu detekciju organofosfornih jedinjenja.

Jedno od važnih pitanja koje određuje osjetljivost određivanja pesticida je metoda detekcije. Većina studija karakteriše upotreba spektrofotometrijske metode, ali je njena upotreba ograničena brojnim faktorima: ne apsorbuju sva jedinjenja dobro, različita jedinjenja imaju različite spektre apsorpcije. Zbog toga je veoma teško odabrati odgovarajuću talasnu dužinu. U objektima životne sredine mogu postojati i druga jedinjenja, u prisustvu kojih će određivanje pesticida biti teško.

Nedavno su široko istražene mogućnosti elektrohemijske detekcije (ECD) u tečnoj hromatografiji. U pokušaju da poboljšaju osjetljivost HPLC određivanja organoklornih pesticida, Dolan i Sieber su dizajnirali poboljšanu verziju Coulsonovog detektora elektrolitičke provodljivosti (ECDC). Ovaj detektor karakteriše visoka selektivnost za određivanje organoklornih jedinjenja, njegov linearni opseg odgovara promjeni koncentracije unutar pet redova veličine, a donja granica detekcije lindana je 5-50 ng. Primjenjivost ECDC u analitičkom sistemu dokazana je analizom sirovih ekstrakata listova zelene salate i riječne vode koja sadrži aldrin i dieldrin u koncentracijama manjim od 10-4%. Korištenje UV detektora s talasnom dužinom od 254 ili 220 nm u ovom slučaju ne dozvoljava određivanje aldrina i dieldrina.

Granice detekcije postignute pomoću voltametrijskih detektora, relativna jednostavnost uređaja i razumna cijena čine ovu metodu prilično pogodnom za analizu tragova organskih tvari. Kada koristite ECD koji radi u

Recovery mode, jedan od značajnih problema je obnavljanje kisika otopljenog u eluentu, čiji vrh može ometati određivanje analita. Postoje različiti načini za uklanjanje otopljenog kisika, ali pri tako niskim koncentracijama pesticida nije uvijek moguće ukloniti tragove. U tom smislu, ako je moguće, određivanje pesticida se vrši u području anodnog potencijala.

U kombinaciji s HPLC metodom, najčešće korištena metoda je amperometrijska detekcija, u kojoj se potencijal radne elektrode održava konstantnim, a struja koja proizlazi iz oksidacije ili redukcije elektroaktivnih molekula se mjeri kao funkcija vremena. Amperometrijski detektor vam omogućava da sa velikom osetljivošću odredite širok spektar pesticida: tiram, triazine (simazin, atrazin, cijanazin, propazin i anilazin), karbamatne pesticide (barban, baygon, benomil, hlorprofam, landrin, mesurol, profam, sevin aminokarbon, karbendazim, desmedifam), pesticidi feniluree (metobromuron i linuron). Ovi spojevi se određuju u vodama pomoću amperometrijskog detektora, u većini slučajeva granice detekcije su niže nego kod spektrofotometrijskog detektora. Na primjer, granica detekcije za aminokarb i karbendazim je manja od 1 μg/L, desmedifam i dikloran su manji od 5 μg/L, metamitron 10 ng/L, hlortoluron i izoproturon 20 ng/L.

Određivanje policikličnih aromatskih ugljovodonika

(PAH). Tečna hromatografija se često koristi za određivanje PAH u vodama i zemljištu. Kada je potrebno istovremeno odrediti srednje i niskoisparljive aromatične ugljovodonike, obično se bira tečna hromatografija visokih performansi reverzne faze.

Zbog jedinstvenih svojstava i široke dostupnosti oktadecil silicijum dioksida (ODS) obrnutih faza, većina studija o PAH-ima je provedena na ovim fazama. Kako se dužina lanca cijepljenog ugljikovodičnih radikala smanjuje, vrijednosti koeficijenta kapaciteta brzo opadaju, što značajno otežava analizu višekomponentnih mješavina PAH-a. Dakle, pod identičnim uslovima (sastav mobilne faze, brzina protoka eluenta, temperatura, dimenzije kolone), vreme zadržavanja PAH-a na koloni sa Nucleosil C18 je približno dvostruko duže nego na Nucleosil C8. Vjeruje se da se molekule PAH-a drže na nepolarnoj površini alkilsilika gela zbog van der Waalsovih sila, a snaga veze raste s povećanjem dužine bočnog lanca.

Za odvajanje PAH-ova koriste se i sorbenti sa kalemljenim polarnim grupama. Radikali alkil(aril)alkana koji se koriste za modifikaciju površine sorbenata sadrže jednu ili više polarnih grupa (-NH2, -NO2, -OH, -CN, itd.). Mehanizam zadržavanja PAH-a na sorbentima sa kalemljenim polarnim grupama je prilično složen.

Uzima se u obzir interakcija između π – elektronskog sistema komponenti uzorka i različitih struktura polarne površine. Nesupstituisani PAH se eluiraju prema rastućoj molekulskoj težini. U polarnoj fazi koja sadrži amino grupe, zadržavanje PAH-a raste sa brojem aromatičnih jezgara u molekulu. Za razliku od kolona sa hidrofobnim silika gelovima, u polarnim fazama prisustvo alkil grupa u molekulima PAH-a ima mali uticaj na red zadržavanja, što omogućava da se ove faze koriste za predfrakcionisanje kada se analiziraju složene smeše PAH-a.

U praksi se odvajanje PAH-a češće provodi na hidrofobnim silika gelovima, jer je selektivnost odvajanja veća, ponovljivost rezultata je bolja, a vijek trajanja hromatografskih kolona je duži.

U reverzno-faznoj hromatografiji kao eluensi za odvajanje PAH-a najčešće se koriste mješavine voda-alkohol (voda-metanol) i mješavine vode-acetonitril. Relativna vremena zadržavanja za pojedinačne PAH uvelike variraju, tako da se češće koristi način gradijentnog eluiranja.

Postoji mnogo opcija za otkrivanje PAH-ova: amperometrijski, fluorescentni, ultraljubičasti. Najčešće korištena metoda je fluorescentna detekcija PAH-a. HPLC u kombinaciji sa fluorescentnim detektorom je selektivna i osjetljiva metoda za određivanje PAH-a u prirodnim uzorcima. UV-Vis spektrofotometrijski diodni detektor je koristan za kvantitativnu i kvalitativnu analizu PAH-ova u uzorcima tla u nanogramskom rasponu, dok se fluorescentni detektor preporučuje za analizu PAH-ova u uzorcima vode u rasponu pikograma.

Najveća osjetljivost fluorescentnog detektora može se postići samo pri optimalnoj ekscitaciji i talasnim dužinama fluorescencije pojedinačnih PAH-ova. Ovo je moguće samo programiranjem ovih talasnih dužina tokom vremena. Nakon optimizacije svih pojedinačnih parametara, minimalna granica detekcije pojedinačnih PAH-ova u vodi za piće dostiže nivo od 0,5 pikograma.

Široko prihvaćene smjernice EPA preporučuju određivanje naftalena, acenaftilena, acenaftena i fluorena pomoću ultraljubičastog detektora i korištenje detektora fluorescencije za sve druge PAH. Na sl. Slika 24 prikazuje odvajanje mješavine od 16 prioritetnih PAH-ova.

Rice. 24. Kromatogram standardne mješavine EPA policikličnih aromatičnih ugljovodonika: 1 – naftalen; 2 – acenaften; 3 – fluoren; 4 – fenantren; 5 - antracen; 6 – fluoranten; 7 – piren; 8 – 3,4-dibenzantracen; 9 – krizen; 10 – 3,4-benzofluoranten; 11 – 11,12-benzofluorantet; 12 – 3,4-benzopiren; 13 – 1,2,5,6-dibenzantrac i 1,12-benzperilen; 14 – 2,3-o-fenilenpiren.

Stub (150x4.6mm) Mightysil RP-18; mobilna faza: (75:25)

acetonitril-voda: detektor ─ fluorescentni, programski režim prema talasnim dužinama fluorescencije

Određivanje PAH u objektima životne sredine, posebno u vodama

I tla je važan problem u praktičnoj analitičkoj hemiji.

IN U literaturi postoji mnogo radova posvećenih određivanju PAH-a pomoću HPLC u vodama i tlu. Podaci iz ovih radova sumirani su u tabeli 1. 16 i 17.

Poteškoće u određivanju PAH-a pomoću HPLC povezane su sa potrebom za preliminarnim prečišćavanjem ekstrakata i fundamentalnim poteškoćama u identifikaciji srodnih jedinjenja.

hemijski

struktura

izomerni

veze.

Tabela 16. Određivanje PAH-ova pomoću HPLC u vodama

Određeni PAH

Stacionarna faza

Mobilna faza

Detektor

Cmin, ng/l

Drinking

Fl, B(b)F, B(k)F, B(a)P,

Acetonitril: voda

B(g,h,i)P, Ind(1,2,3-cd)P

(250x4,6) mm, 5µm

Način gradijenta

Zagadjeno

Acetonitril: voda

(100x8) mm, 5 mikrona

Način gradijenta

Lichrospher RAS S-18

Acetonitril: voda

(125×2) mm, 4 µm

Način gradijenta

Površno

Metanol:voda (85:15)s

(250x4,6) mm, 5µm

Spherisorb S5 RAS

Acetonitril: voda (80:20)

(150× 4,6) mm, 5 µm

izokratski režim

Fl, B(b)F, B(k)F, B(a)P,

metanol:voda (85:15)

B(g,h,i)P, Ind(1,2,3-cd)P

(165× 4,6) mm, 5 µm

izokratski režim

Površno

Acetonitril: voda

(250x4,6) mm, 5µm

Način gradijenta

Fl, P, B(a)P

Acetonitril: voda

(150×4) mm, 5 µm)

Način gradijenta

Prirodno

Lichrospher 100 RP-18

Acetonitril: voda (80:20)

0,5 ng/l (B(a)P)

(125×4) mm,5 µm

izokratski režim

Fl, B(b)F, B(k)F, B(a)P,

SpherisorbODS – 2

Acetonitril: voda (80:20)

~ 8 str (B(a)P)

B(g,h,i)P, Ind(1,2,3-cd)P

(300×4) mm,5 µm

izokratski režim

Urban

Hypersil Green PAH

Acetonitril: voda

(100× 4,6) mm, 5 µm)

Način gradijenta

Napomene: Fl – fluorescentni detektor; Amp – amperometrijski detektor;

TCAA – trihlorosirćetna kiselina; i-PrOH – izopropanol; 16 PAH – 16 PAH iz EPA standardne mješavine

Fl – fluoranten; P – piren; B(b)F – benz(b)fluoranten; B(k)F – benz(k)fluoranten; B(g,h,i) – benz(g,h,i)perilen;

Ind(1,2,3-cd)P – indeno(1,2,3-cd)piren;

Softver – granica detekcije

Tabela 17. Određivanje PAH-a pomoću HPLC u zemljištu

Vrsta tla

Definitivno

nepomičan

Pokretno

sa min,

Sedimentno

C18 ((250× 4,6)

acetonitril:

sedimenti

Gradijent

Zemlja

C18 ((250× 4,6)

acetonitril:

B(k)F, B(a)P,

Gradijent

Silnoza-

acetonitril:

prljavo

voda (80:20)

ODS ((243×4)

Isokratski

cue mod

C18 ((250× 4,6)

acetonitril:

prljavo

Gradijent

Sedimentno

C18 ((250× 4,6)

acetonitril:

sedimenti

Gradijent

Prilikom analize uzoraka riječne vode, budući da mogu sadržavati nečistoće fluorescentnih jedinjenja, pri relativnim vremenima zadržavanja PAH-a, predlaže se korištenje preliminarnog odvajanja frakcija PAH-a tankoslojnom hromatografijom (TLC) i naknadnom analizom pojedinačnih frakcija PAH-a reverznim fazni HPLC sa fluorescentnim detektorom.

U tlima i složenim prirodnim mješavinama PAH-a, možda će biti potrebno koristiti HPLC metodu normalne faze za određivanje specifičnih PAH izomera. Ova metoda omogućava razdvajanje i koncentraciju izomera koje je teško odrediti ukupno

PAH frakcije zbog niskih koncentracija ili zbog relativno niske osjetljivosti i selektivnosti detekcije fluorescencije. Opisana je metoda odvajanja prirodnog ekstrakta morskih sedimenata na aminopropil silika gelu. Ovaj preliminarni korak daje frakcije koje sadrže samo izomerne PAH i alkil-supstituirane izomere. Frakcije izomernih PAH-a se analiziraju HPLC-om reverzne faze sa fluorescentnim detektorom.

Dakle, HPLC pomoću fluorescentnih i ultraljubičastih detektora omogućava određivanje PAH-a u različitim objektima. Uspješnost analize je određena kako uslovima odvajanja i detekcije, tako i pravilnom pripremom uzorka za analizu.

Određivanje zagađenja vazduha. Za određivanje kontaminanata u vodi, HPLC se koristi rjeđe nego u vodi i tlu. Ova metoda je neophodna za određivanje toksičnih visokomolekularnih i visokovrućih organskih jedinjenja u zraku: to uključuje dioksine, pesticide, polihlorobifenile, PAH, fenole, aromatične amine i imine, asarene (heterociklične ugljikovodike koji sadrže dušik) i njihove metilne derivate. U svim slučajevima, pre-kontaminirajuće komponente se sakupljaju iz vazduha u posebne epruvete za koncentrovanje, a nakon ekstrakcije iz adsorbentne faze, dobijeni rastvor se analizira HPLC.

Najvažnije je određivanje PAH-ova u vazduhu (maksimalna dozvoljena koncentracija za atmosferski vazduh je 10-6 mg/m3, vazduh radnog prostora 1,5-10-4 mg/m3), analiza koncentrata se vrši u na isti način kao što je opisano za vodu i tlo. Velika pažnja se poklanja i određivanju fenola i krezola. Ovaj zadatak je važan za stambene prostore, jer građevinski materijali, premazi i namještaj mogu emitovati fenole. Zahvaćaju se pumpanjem zraka kroz alkalne otopine ili na specijalne

Uvod

Poglavlje 1. Postojeće metode za određivanje sadržaja pesticida u analiziranim objektima (prikaz literature)

1.1. Priprema uzorka ekstrakcijom čvrste faze 6

1.2. Metode za kvalitativnu karakterizaciju pesticida 16

1.3. Kvantitativna analiza pesticida 20

Poglavlje 2. Tehnika i eksperimentalni uslovi

2.1. Određivanje koeficijenata distribucije pesticida u sistemu heksan/acetonitril pomoću tečne hromatografije visokih performansi gas-tečnost i reverzne faze 24

2.2. Određivanje stepena ekstrakcije pesticida iz modelnih vodenih rastvora ekstrakcijom čvrste faze 30

2.3. Određivanje linearno-logaritamskih indeksa zadržavanja i relativne optičke gustoće pesticida u tečnoj hromatografiji visokih performansi reverzne faze 32

2.4. Kvantitativna procjena sadržaja pesticida u biljnim objektima korištenjem eksternih standardnih i standardnih metoda aditiva 34

2.5. Određivanje sadržaja pesticida u stvarnim biljnim objektima.39

Poglavlje 3. Procjena stepena ekstrakcije pesticida iz modelnih vodenih rastvora u uslovima ekstrakcije u čvrstoj fazi na osnovu njihovih koeficijenata distribucije u sistemu heksan/acetonitril i parametara hidrofobnosti

3.1. Osobine upotrebe tečne hromatografije visokih performansi reverzne faze u određivanju koeficijenata distribucije pesticida u sistemu heksan/acetonitril 42

3.2. Procjena parametara hidrofobnosti potencijalnih organofosfornih pesticida na osnovu njihovih indeksa zadržavanja u tečnoj hromatografiji visokih performansi reverzne faze 48

3.3. Procjena odnosa između stepena ekstrakcije pesticida iz vodenih rastvora tokom ekstrakcije u čvrstoj fazi i njihovih koeficijenata u oktanol/voda i heksan/acetonitril sistemima 59

Poglavlje 4. Tumačenje rezultata identifikacije i kvantifikacije pesticida u biljnim objektima

4.1. Izbor optimalnih analitičkih parametara za hromatografsku karakterizaciju pesticida 63

4.2. Poređenje eksternih standardnih i standardnih aditivnih metoda za procjenu sadržaja pesticida u biljnim objektima 71

Literatura 92

Prijave 105

Uvod u rad

Široka upotreba hemijskih sredstava za zaštitu bilja stavlja analizu pesticida u poljoprivrednim proizvodima i objektima životne sredine među prioritetne zadatke analitičke kontrole životne sredine. U tom smislu, kao i sa novim zahtjevima koje Rostekhregulirovanie nameće za metode kontrole, postoji potreba za poboljšanjem starih i razvojem novih metoda za određivanje mikrokoličina pesticida [pomoću plinsko-tečne hromatografije (GLC) i tečne hromatografije visokih performansi ( HPLC), koji bi kombinovao jednostavnost postupka određivanja sa maksimalnom pouzdanošću dobijenih rezultata. Novi pristupi određivanju količine ekotoksikanata u tragovima mogu pomoći u uspješnom rješavanju ovog problema.

Najvažnije faze analize pesticida su: priprema uzorka i konačna interpretacija podataka, uključujući i kvalitativnu i kvantitativnu karakterizaciju analiziranih jedinjenja. Priprema uzorka za analizu se obično sastoji od ekstrakcije, ponovne ekstrakcije i pročišćavanja kolone. Ekstrakcija čvrste faze (SPE) je alternativni pristup njegovoj implementaciji. Kombinira niz gore navedenih procedura u jednu, što štedi vrijeme i reagense. Međutim, da bi se optimizirao SPE proces, potrebne su neke informacije o ciljnim supstancama, posebno o njihovim koeficijentima distribucije u heterofaznim sistemima rastvarača 1-oktanol/voda (log P) i heksan/acetonitril (K p). U referentnoj literaturi o pesticidima, uz ostale fizičko-hemijske karakteristike, date su log P vrijednosti pesticida. Međutim, problem njihovog definisanja i dalje ostaje aktuelan zbog postojećih poteškoća koje se javljaju u procesu definisanja. Glavni je

formiranje sporo odvajajućih emulzija oba rastvarača jedna u drugoj. Ovo se ogleda u niskoj međulaboratorijskoj ponovljivosti log P vrijednosti pesticida. Stoga se čini važnim sistematski karakterizirati pesticide različitih hemijskih grupa, prvenstveno njihove koeficijente distribucije u oktanol/voda i heksan/acetonitril sisteme, kao i indekse zadržavanja u reverzno-faznoj tečnoj hromatografiji visokih performansi [RP (HPLC)]. Potonji se mogu koristiti ne samo za identifikaciju analiziranih spojeva, već i za procjenu njihovih parametara hidrofobnosti. Proširivanje takve baze podataka o fizičko-hemijskim karakteristikama pesticida i raspona okarakteriziranih spojeva pomoći će, s jedne strane, potpunoj pripremi uzoraka, as druge, njihovoj identifikaciji. Međutim, za jednoznačnu i pouzdanu kvalitativnu karakteristiku jedan od dostupnih parametara nije dovoljan. Potrebno je procijeniti sadržaj informacija različitih kombinacija analitičkih parametara pesticida, što će omogućiti rješavanje problema njihove identifikacije sa maksimalnom pouzdanošću.

Završna faza analize nakon pripreme uzorka i kvalitativne karakterizacije analiziranih jedinjenja je kvantitativna procjena njihovog sadržaja u ispitivanim uzorcima. Postojeće metode za kvantitativnu hromatografsku analizu pesticida (apsolutna kalibracija, metoda internog standarda) ne mogu se nazvati optimalnim. Metoda apsolutne kalibracije, uz prisustvo sistematskih grešaka u pripremi uzorka (obično zbog gubitaka traženih supstanci u različitim fazama) bez uvođenja faktora korekcije, dovodi do potcijenjenih rezultata, a korištenje metode internog standarda je ograničeno na pretragu. za traženo standardno jedinjenje i preliminarni dodatni, radno intenzivan postupak za specijalnu pripremu uzorka za određivanje.

6 Stoga je svrha ovog rada bila unapređenje postojećih i razvoj novih metoda za određivanje pesticida u biljnim objektima. Da bi se riješio ovaj problem, potrebno je optimizirati svaku od glavnih faza analize pesticida. Predložena optimizacija uključuje: upotrebu SPE u fazi pripreme uzorka, a tokom finalne interpretacije podataka - izbor najoptimalnije kombinacije analitičkih parametara za hromatografsku identifikaciju pesticida, kao i izbor i korištenje metoda za njihovu kvantitativnu procjenu, koja omogućava minimiziranje sistematskih grešaka u određivanju.

Metode za kvalitativnu karakterizaciju pesticida

Identifikacija pesticida (kao i svih drugih organskih supstanci) tokom hromatografske analize (GLC i HPLC) često se vrši pomoću retencionih parametara [apsolutna i relativna vremena zadržavanja, indeksi zadržavanja (linearni, logaritamski, linearno-logaritamski)] u fazama različitih polariteta (GLC) ili u različitim načinima eluiranja (HPLC). Sprovođenje kvalitativne analize pesticida u apsolutnim vremenima vrši se pod strogo određenim uslovima, na istom instrumentu korišćenjem potrebnih standardnih (referentnih) jedinjenja. Relativna vremena retencije (retencijska vremena u odnosu na neku standardnu ​​supstancu) manje zavise od specifičnih analitičkih uslova. Oni su značajno reproduktivniji pod uslovima izotermnog odvajanja (GLC) i izokratskim uslovima eluacije (HPLC). Mogu se koristiti za poređenje podataka dobijenih u različitim stacionarnim uslovima, na različitim instrumentima, u različitim laboratorijama. Međutim, priroda stacionarnih faza (GLC), tip kolona i sastav eluenta (HPLC) moraju ostati fiksni. Kao standardnu ​​vezu, preporučuje se odabir veze iste klase kao i ona koja se definira. Ako se parametri zadržavanja (indeksi zadržavanja (RI)) određuju u odnosu na dva standarda, od kojih jedan ima kraće, a drugi duže vrijeme zadržavanja od željenog spoja, tada će ih karakterizirati čak i veća međulaboratorijska ponovljivost od relativnih vremena retencije. Indeksi zadržavanja mogu se prikazati u linearnom, logaritamskom i linearno-logaritamskom obliku. Indeksi zadržavanja u logaritamskom obliku koriste se u izotermnom modu (GLC) ili izokratskom načinu eluiranja (HPLC). U slučaju analize složenih smjesa u uvjetima programirane promjene temperature kolone (GLC), koriste se linearni indeksi zadržavanja. Međutim, kao što je prikazano u najboljem obliku predstavljanja parametara zadržavanja pod ovim uvjetima su linearno-logaritamski indeksi zadržavanja. Njihova prednost je u visokoj ponovljivosti kako u režimu linearnog programiranja temperature i izotermnom režimu (GLC), tako iu različitim načinima eluiranja (izokratski, gradijentni) mobilne faze u HPLC. Indeksi zadržavanja našli su primenu ne samo u analizi pesticida, već i drugih organskih zagađivača. Međutim, upotreba hromatografskih parametara zadržavanja povezana je sa nejasnoćom u evaluaciji. To je zbog realne mogućnosti njihove koincidencije sa retencijskim parametrima koekstraktivnih supstanci koje su obično prisutne u uzorku (koekstrakti su spojevi ekstrahovani iz matrice zajedno sa analitom).

Druga metoda identifikacije supstanci zasniva se na upotrebi selektivnih detektora. Plinska hromatografska analiza pesticida vrši se pomoću tri selektivna detektora - termoionski i plamenofotometrijski detektori koriste se za analizu jedinjenja koja sadrže azot, fosfor i sumpor, a detektor za hvatanje elektrona se koristi za analizu sadržaja halogena. supstance. Upotreba alternativnih detektora ograničena je činjenicom da su neki iako registrovani sa potrebnom osjetljivošću. Analiza pesticida u reverzno-faznim HPLC uslovima vrši se skoro jednim selektivnim ultraljubičastim (UV) detektorom, čija se selektivnost kontroliše izborom fiksnih talasnih dužina. Upotreba diodnih nizova omogućava snimanje apsorpcije na nekoliko talasnih dužina, čime se obezbeđuje veća verovatnoća kvalitativne karakterizacije pesticida.

Jedan od najpouzdanijih načina za identifikaciju ekotoksikanata su hibridne metode zasnovane na hromatografskom razdvajanju analiziranih supstanci i naknadnoj identifikaciji pomoću spektralnih (masenih, infracrvenih, atomskih emisionih) detektora. U ovom slučaju, pored hromatograma sa određenim retencionim parametrima, snimaju se i odgovarajući (maseni, infracrveni, atomska emisija) spektri jedinjenja. Međutim, kao što je navedeno u , "nijedna poznata analitička metoda ne može garantirati pouzdanu identifikaciju bilo kojeg spoja." Treba dodati da je upotreba hibridnih metoda ograničena skupom opremom, a prednosti i ograničenja svake od metoda koje se koriste za kvalitativnu karakterizaciju pesticida ilustrovane su u tabeli 1.2.

Određivanje linearno-logaritamskih indeksa zadržavanja i relativne optičke gustoće pesticida u tečnoj hromatografiji visokih performansi reverzne faze

U radu su korišćeni pesticidi čija je lista prikazana u tabeli 2.1., kao i jedinjenja (1-23) opšte strukturne formule RRP(=X)SR (tabela 2.2.), sintetizovana u Institutu za organoelementna jedinjenja ( Moskva), fizičko-hemijska svojstva koja se karakterišu u. Razdvajanje jedinjenja pomoću HPLC reverzne faze izvedeno je na Waters tečnom hromatografu sa Nova-Pac Qg kolonom (3,9 x 150 mm) i UV detekcijom na talasnim dužinama od 220 i 254 nm. Kao mobilna faza korištena je mješavina acetonitrila i vode, brzina protoka eluenta je 1 ml/min. Analiza je izvedena u načinu gradijenta eluiranja sa početnom koncentracijom CH3CN od 10% i brzinom promjene od 1,5% u minuti. Mrtvo vrijeme sistema je određeno doziranjem rastvora kalijum bromida (220 nm). Vremena zadržavanja su snimljena pomoću softvera Millennium. Za određivanje RI vrijednosti u uzorke je uvedena mješavina referentnih n-alkilfenil ketona PhCOCnH2n+i (n = 1-3,5). Indeksi linearnog log zadržavanja [RI(HPLC)] su izračunati pomoću programa (QBasic) koji se nalazi u priručniku. Za izračunavanje RI vrijednosti (HPLC) spojeva koji imaju vrijeme zadržavanja kraće od onih za prvu referentnu komponentu (acetofenon), algoritam ekstrapolacije vremena zadržavanja opisan u . Da bi se odredile relativne optičke gustine Aotn = A(254)/A(220), hromatogrami su snimljeni paralelno na dve naznačene talasne dužine, nakon čega je usledilo izračunavanje odnosa površina pikova Aotn = S(254)/S(220). Proračun parametara jednačine linearne regresije oblika: log P = al +b, gdje su / indeksi zadržavanja supstanci u HPLC reverzne faze, a, b su koeficijenti jednačine; izvršeno pomoću softvera Origin za Windows.

Procjene log P vrijednosti pomoću aditivnih šema (na osnovu log P priraštaja molekularnih fragmenata) izvršene su pomoću ACD i CS ChemDraw Ultra softvera. Na primjeru tri jedinjenja: dimetoata, pirimikarba i malationa okarakterisane su karakteristike kvantitativne procjene sadržaja pesticida u biljnim objektima (krastavci (smrznuti), slama, klasje, zrno). Standardni rastvori pesticida u acetonu (reagens grade) koncentracije 0,1 mg/ml (i 0,01 mg/ml za dimetoat) pripremljeni su razblaživanjem originalnih matičnih rastvora sa koncentracijom od 1 mg/ml i dodavani što je ravnomernije ( 1-2,5 ml) u neobrađene (kontrolne) biljne uzorke, nakon čega slijedi mućkanje i miješanje 5 minuta. Odsustvo detektabilnih pesticida u kontrolnim uzorcima potvrđeno je eksperimentalno korištenjem Priprema uzorka za dalju hromatografsku analizu obavljena je na dva načina: sa LLE (krastavci, slama, klasovi, žito) i korištenjem SPE (krastavci). . Priprema uzoraka koji sadrže dimetoat i malation obavljena je metodom grupnog određivanja organofosfornih pesticida. To je uključivalo ekstrakciju pesticida iz uzoraka krastavca sa 50% vodenog acetona (upotrebljena je ultrazvučna kupka za povećanje efikasnosti ekstrakcije).

Dobijeni ekstrakti su filtrirani kroz papirni filter. Filterski kolač je ispran sa 50% vodenim acetonom. Ponovljena ekstrakcija pesticida iz vodeno-acetonskih rastvora izvedena je dihlorometanom (tri puta po 30 ml). Rastvori dihlorometana su osušeni propuštanjem kroz sloj bezvodnog natrijum sulfata (analitičke čistoće) i ispareni do suva u dimnoj haubi na sobnoj temperaturi u struji vazduha. Suhi ostatak je otopljen u 10 ml heksana i hromatografisan. Priprema uzoraka koji sadrže pirimikarb obavljena je po postupku datom u. Zasniva se na ekstrakciji pesticida iz analiziranih objekata 0,1 N rastvorom hlorovodonične kiseline. Dobijeni ekstrakti su alkalizovani sa 1N rastvorom natrijum hidroksida do pH 8-10 i ponovo ekstrahovani pirimikarb hloroformom (dve porcije po 75 ml). Ekstrakti hloroforma su osušeni propuštanjem kroz sloj bezvodnog natrijum sulfata i ispareni do suva u dimnoj komori na sobnoj temperaturi pod strujom vazduha. Suhi ostatak je otopljen u 10 ml heksana i hromatografisan. Priprema uzorka ekstrakcijom čvrste faze. Pesticidi iz analiziranih uzoraka ekstrahovani su sa 50% vodenim acetonom (u ultrazvučnom kupatilu). Nakon filtriranja vodeno-acetonskih otopina i pranja filter kolača (50% vodeni aceton), aceton iz sjedinjenih ekstrakata je potpuno uparen. Preostali vodeni rastvori su ponovo filtrirani kroz papirni filter. Prije upotrebe domaćih sorbenata Diapak C16 (serija br. 1002), oni su aktivirani (za aktivaciju patrona, vidi paragraf 2.2 gore). Nakon toga, analizirani vodeni rastvori su pumpani kroz patrone brzinom ne većom od 2 ml/min, stvarajući vakuum na izlazu pomoću vodene mlazne pumpe. Patrone su zatim sušene 30 minuta u mlazu helijuma. Sljedeći rastvarači za eluiranje bili su heksan (20 ml), dihlorometan (20 ml) i aceton (15 ml). Eluati su upareni do suva u komori za isparavanje na sobnoj temperaturi.

Ostaci nakon isparavanja su otopljeni u 10 ml heksana i hromatografirani. Analiza plinskom hromatografijom u kombinovanom prisustvu dimetoata, pirimikarba i malationa izvedena je pomoću uređaja Tsvet 55OM opremljenog termoionskim detektorom i staklenom kolonom dimenzija 2 m x 3 mm ispunjenom 5% SP 2100 na Chromosorb W (0,200 -0,250 mm). Temperatura kolone 220, isparivač 250, detektor 390C. Potrošnja gasa nosača (azota) je 30 ml/min, vodonika 14 ml/min, vazduha 200 ml/min. Plinska hromatografska analiza dimetoata obavljena je na uređaju Tsvet 550M sa termoionskim detektorom i staklenom kolonom dimenzija 1 m x 3 mm ispunjenom 5% SE-30 na Chromaton N Super (0,125 - 0,160 mm). Temperatura kolone 200, isparivač 240, detektor 320C. Potrošnja gasa nosača (azota) je 28 ml/min, vodonika 14 ml/min, vazduha 200 ml/min. Za doziranje uzoraka (1 μl) korištena je Hamilton mikrošprica. Kvantitativna procjena sadržaja pesticida u analiziranim uzorcima metodom eksternog standarda izvršena je prema jednačini (u svim slučajevima analizirane zapremine su bile iste i iznosile su 10 ml):

Procjena parametara hidrofobnosti potencijalnih organofosfornih pesticida na osnovu njihovih indeksa zadržavanja u tečnoj hromatografiji visokih performansi reverzne faze

Među različitim svojstvima organskih jedinjenja posebno mjesto zauzimaju koeficijenti raspodjele u sistemu 1-oktanol/voda (log P). Ovaj parametar, predložen kao mjera hidrofobnosti organskih jedinjenja, koristi se u različite svrhe. Jedna od njih je predviđanje ponašanja ekotoksikanata u objektima životne sredine. Sagledavanje poznatih podataka o razgradnji pesticida u biljkama i tlu ukazuje na jasno izraženu zavisnost trajanja njihove detekcije u takvim objektima od parametara hidrofobnosti. Na primjer, komparativne karakteristike piretroida i organofosfornih pesticida (log P vrijednosti piretroida su u prosjeku 2-4 jedinice veće nego za OPP) ukazuju na dužu postojanost piretroida u različitim usjevima (1-2 sedmice duže), uprkos značajno nižim (nekoliko puta) stope troškova. Čak i unutar jedne klase jedinjenja jasno je vidljiva zavisnost trajanja registracije pesticida u zemljištu o njihovoj hidrofobnosti.

Na primjer, više hidrofobnih OPC (log P 3-4) detektuje se 5-15 dana duže od onih manje hidrofobnih (log P 1). Pored procjene i predviđanja ponašanja pesticida u različitim objektima okoliša, log P vrijednosti mogu se koristiti kao jedan od kriterija za odabir novih perspektivnih sredstava za zaštitu bilja. Stoga se vjeruje da insekticidna aktivnost organofosfornih spojeva također korelira s njihovom hidrofobnošću, te stoga log P vrijednosti mogu biti korisne u potrazi za novim insekticidima. Prilikom pripreme uzoraka upotrebom SPE na modifikovanim silika gelovima, kako je navedeno u pregledu literature, veći broj autora povezuje efikasnost ekstrakcije pesticida sa njihovom hidrofobnošću. Stoga je ovaj parametar od interesa ne samo za karakterizaciju ponašanja u okolišu ili za traženje novih obećavajućih pesticida, već i sa analitičke pozicije. Eksperimentalno određivanje log P u sistemu 1-oktanol/voda povezano je sa značajnim poteškoćama, od kojih glavnom treba smatrati formiranje sporo razdvajajućih emulzija oba rastvarača jedna u drugoj. To dovodi do nerazumno dugog vremena za uspostavljanje ravnoteže, čiji se nedostatak očituje u niskoj međulaboratorijskoj ponovljivosti log P vrijednosti za mnoge tvari (za neke procjene koristeći primjer pesticida, vidi). Poznate metode za određivanje log P mogu se podijeliti u dvije grupe - direktne i indirektne.

Direktne metode se zasnivaju na direktnom mjerenju ravnotežnih koncentracija tvari u obje (ili u jednoj, najčešće vodenoj) koegzistirajućoj fazi. Klasičan primjer takvih metoda je široko korištena metoda „tresanja tikvice“, koja omogućava određivanje log P vrijednosti u rasponu od -2,5 do +4,5. Međutim, u određenom broju slučajeva, međulaboratorijska ponovljivost podataka dobijenih uz njegovu pomoć dostiže ± 1,3 log P jedinice. Druge metode za određivanje log P su ili dugotrajne ili zahtijevaju upotrebu posebne opreme. Poteškoće direktnog mjerenja log P vrijednosti dovele su do pojave velikog broja indirektnih metoda za njihovu procjenu. Neki od njih se zasnivaju na izračunavanju log P pomoću aditivnih šema (na osnovu log P priraštaja molekularnih fragmenata, uključujući korištenje modernog softvera (ACD ili CS ChemDraw), drugi uključuju korištenje dvoparametarskih linearnih regresijskih jednačina oblika ( 8), čiji su koeficijenti izračunati metodom najmanjih kvadrata na skupovima podataka za prethodno okarakterisane supstance:

Parametri A uključuju obje molekularne karakteristike - polarizabilnost (molekularnu refrakciju), jonizacijski potencijal, dipolni moment i neke fizičko-hemijske konstante - tačku ključanja, rastvorljivost u vodi (samo unutar homolognog niza), kao i eksperimentalno određene retencione parametre u HPLC-u reverzne faze ( obično koristeći logaritme faktora zadržavanja ili faktora kapaciteta log k1). Unatoč velikom broju primjera karakterizacije hidrofobnosti sorbata pomoću log k vrijednosti (HPLC), kromatografske invarijante kao što su retencijski indeksi, koji manje ovise o uvjetima odvajanja nego koeficijenti kapaciteta, do sada nisu korišteni u ove svrhe.

Poređenje eksternih standardnih i standardnih aditivnih metoda za procjenu sadržaja pesticida u biljnim objektima

Procjena sadržaja pesticida u biljnim objektima je ključni i posljednji korak u određivanju tragova ekotoksikanata. Pregledom literature konstatovano je da se u tu svrhu koriste dvije metode kvantitativne hromatografske analize: najpopularnija je metoda eksternog standarda (vrsta metode apsolutne kalibracije) i metoda internog standarda. Široka upotreba metode eksternog standarda vjerovatno je posljedica jednostavne procedure određivanja.

Sastoji se od analize rastvora standarda i uzorka dobijenog iz ciljnog uzorka uz dalje određivanje koncentracije pesticida prema proporciji: gde je Cx, Cst. - koncentracija analita u testu i standardnim rastvorima; Mx, Met. - količina analita u ispitnom i standardnom rastvoru (ako su im zapremine jednake); Rh, Rst# - površina (visina) pika analita u testu i standardnim rastvorima Procena slučajne komponente greške u rezultatima kvantitativnog određivanja metodom eksternog standarda vrši se prema odnosima: gde je 5SH , 5Sst., - greške u određivanju i postavljanju koncentracija pesticida u analiziranom i standardnom rastvoru; 5MX, 8MST. greške u određivanju i određivanju količina pesticida u analiziranom i standardnom rastvoru (ako su njihove zapremine jednake); 8RH, SPSCT. - greške u određivanju površina (visina) pikova pesticida u testu i standardnim rastvorima. Međutim, u različitim fazama pripreme uzorka za hromatografsku analizu mogu se uočiti značajni gubici pesticida, što dovodi do smanjenja njihove koncentracije u konačnoj otopini za ispitivanje, a kao posljedicu i do podcijenjenih rezultata određivanja. Pregledom literature je također navedeno da metoda internog standarda omogućava smanjenje utjecaja sistematske greške na konačne analitičke rezultate. Njegova prednost u ovom slučaju bila bi neosporna da nije bilo poteškoća u odabiru internih standarda. Istovremeno, ova vrsta interne standardne metode kao standardna aditivna metoda još nije našla svoju primjenu za procjenu sadržaja pesticida u biljnim (i drugim) objektima. Ova metoda uključuje korištenje spoja koji se utvrđuje kao interni standard. Za utvrđivanje njegovog sadržaja u uzorku (Cx) potrebno je analizirati dva uzorka: početni uzorak i uzorak nakon unošenja poznate količine standardnog aditiva u njega.

Korišćenjem jednostavne proporcije (ako su analizirane zapremine jednake), povezujući povećanje hromatografskog signala sa dodatkom ispitivanog jedinjenja, određuje se njegov početni sadržaj u uzorku: utvrđena količina analita u originalnom uzorku; MDOB. -dodavanje uporednog uzorka; Rx, Rx+Add. - površina (visina) pikova analita u uzorcima koji odgovaraju originalnom uzorku i uzorku sa dodatkom t - masa originalnog uzorka, V - zapremina analiziranog uzorka. Slučajna greška rezultata kvantitativnih određivanja (5MH) primenom standardne aditivne metode (na 8MDB "SP i SV" 8 MDB.) može se proceniti relacijom: gde je 8RH, 8Rh+DB - greške u određivanju površina (visina ) vrhova analita u originalnom uzorku i uzorku sa dodatkom. Poređenje izraza (15) i (16) pokazuje da će slučajna komponenta greške određivanja korištenjem standardne metode sabiranja na Px Px+ext biti veća nego korištenjem eksterne standardne metode jer (Px+Add / (Px+add - Px) » 1, ali kod Px + add » Px i, prema tome, Px + add / (Px + Add - Px) " 1 su uporedivi po veličini. Osim toga, njegov dodatni izvor je dvostruko povećanje broja eksperimentalnih operacije tokom pripreme uzorka.Međutim, smanjenje uticaja sistematske greške pri upotrebi standardne metode dodavanja (kao i kod metode internog standarda), po pravilu omogućava značajno smanjenje ukupne greške određivanja. izvođenje hromatografskih određivanja korištenjem metoda eksternog standarda i standardnog dodavanja je približno isto.Međutim, broj operacija pripreme uzorka kada se koristi standardni metod dodavanja se udvostručuje

Kočmola, Nikolaj Maksimovič

Pronalazak se odnosi na ekologiju, odnosno na metodu za istovremeno određivanje pesticida različitih hemijskih klasa u biološkom materijalu. Da bi se to postiglo, riblja jetra se homogenizira bezvodnim natrijum sulfatom i natrijum hidrogen citratom, ekstrahuje acetonitrilom, protrese i taloži. Zatim se uzorci centrifugiraju na 3000 o/min i dodaju sorbenti - silika gel C-18, Bondesil-PSA i bezvodni natrijum sulfat, nakon čega se centrifugiranje ponavlja. Dobijeni rastvor je uparen, suvi ostatak je otopljen u acetonitrilu i analiziran pomoću HPLC sa UV detektorom. Pronalazak omogućava procjenu stepena kontaminacije bioloških objekata pesticidima tokom monitoringa životne sredine. 2 il., 4 ave.

Pronalazak se odnosi na oblast hemije životne sredine i može se koristiti za zajedničko određivanje pesticida različitih hemijskih klasa u jednom uzorku.

Problem zagađenja životne sredine pesticidima nastao je sredinom 50-ih godina 20. veka, kada je proizvodnja i upotreba ovih supstanci postala široko rasprostranjena. Pesticidi kao ekotoksikanti svake godine imaju sve primjetniji utjecaj na divlje životinje i zdravlje ljudi.

Pesticidi koji se koriste u poljoprivredi, u rastvorenom i čvrstom obliku, unose se u vode reka i mora, gde se talože u donjim sedimentima ili razblažuju u vodenoj masi. Zagađenje vodnih tijela pesticidima i proizvodima njihovog raspadanja vrlo je opasno za njihovo normalno biološko funkcioniranje. Uz racionalnu upotrebu hemikalija u poljoprivredi, minimalna količina droge završava u vodnim tijelima.

Unatoč relativno niskim koncentracijama u vodi i donjem sedimentu, pesticidi se mogu prilično intenzivno akumulirati u vitalnim organima i tkivima vodenih organizama, posebno riba, kao najviša trofička karika u vodenim ekosustavima. Pesticidi u organizam ribe ulaze uglavnom osmotskim putem kroz škrge i dijelom kroz kožu, putem namirnica, a distribuiraju se po svim organima i tkivima, koncentrišući se u najvećim količinama u unutrašnjim organima (jetra, bubrezi, crijevni zid, slezena). Pošto pesticidi imaju tendenciju da se rastvaraju i akumuliraju u mastima, oni se gotovo nikada ne izlučuju iz organizma. Čak i mala, ali stalna zaliha pesticida dovodi do povećanja njihove koncentracije u masnim rezervama ribe.

Najteži je zadatak identifikacije nepoznatih supstanci, već skupa spojeva sa cjelokupne liste pesticida koji se koriste u praksi, čiji broj prelazi 1000 naziva.

Postojeće svjetske metode za određivanje sadržaja pesticida u ribama (QuEChERS) još uvijek nisu našle široku primjenu u istraživanju i primjeni. Pesticidi se uglavnom određuju korišćenjem gasno-tečne hromatografije sa masenom spektrometrijskom detekcijom (GC-MS), pri čemu se identifikacija pesticida vrši korišćenjem unapred generisane biblioteke masenih spektra. Brzina razvoja HPLC-a za određivanje ostataka pesticida je trenutno skoro 2 puta veća od brzine razvoja gasno-tečne hromatografije.

Tečna hromatografija visokih performansi (HPLC) je jedna od najinformativnijih analitičkih metoda. Široko se koristi u svim razvijenim zemljama, ali, u poređenju sa drugim fizičko-hemijskim metodama analize, zahteva veoma visoko kvalifikovano osoblje, a cena jedne analize dostiže nekoliko desetina, pa čak i stotina američkih dolara. Stoga se čini da je pojednostavljenje same procedure HPLC analize i smanjenje njene cene važan zadatak.

Ovi nedostaci HPLC-a nastaju zbog činjenice da za svaki pesticid (ili grupu pesticida) regulatorni dokumenti regulišu sopstvenu „jedinstvenu“ verziju HPLC analize. To dovodi do potrebe za čestim obnavljanjem hromatografa, što oduzima dosta vremena i zahtijeva određeno iskustvo. Osim toga, analitička laboratorija koja vrši analize koristeći mnogo različitih metoda prinuđena je da održava čitavo skladište skupih kolona, ​​organskih rastvarača i standardnih uzoraka pesticida.

Pesticidi utvrđeni u svjetskoj praksi HPLC-om uključuju niskoisparljiva i termolabilna jedinjenja. Osim toga, HPLC omogućava zajedničko određivanje pesticida i njihovih metabolita. U analizi pesticida HPLC metodom pripreme uzoraka posebno su važne.

Poznata je metoda za određivanje OCP u mesu, mesnim proizvodima i ribi, koja se sastoji u propuštanju mesa i mesnih proizvoda kroz mašinu za mljevenje mesa. Riba se čisti od krljušti i unutrašnjih organa i također se propušta kroz mlin za meso. 20 g uzorka pomiješa se sa bezvodnim natrijum sulfatom i stavi u tikvicu sa brušenim čepom. Pesticidi se ekstrahuju dva puta mešavinom heksan-aceton ili petroleter-aceton u omjeru 1:1 u porcijama od 50 ml u trajanju od 1,5 sata uz mućkanje. Ekstrakt se filtrira kroz lijevak s papirnim filterom napunjenim 2/3 bezvodnim natrijum sulfatom, zatim se rastvarač oddestiluje, suvi ostatak se rastvori u 20 ml n-heksana i dodaje u kolonu silika gela ASA. Nakon što se ekstrakt apsorbira u sorbent, pesticid se eluira sa 110 ml mješavine benzena i heksana u omjeru 3:8 u porcijama od 25-30 ml. Eluat se sakuplja u tikvicu okruglog dna sa mljevenim dijelom kapaciteta 250-300 ml. 10 minuta nakon što se apsorbira posljednji dio rastvarača, sorbent se istiskuje pomoću kruške. Eluat se destiluje do zapremine od 0,1 ml i nanese na hromatografsku ploču. Ako uzorci mesa ili ribe sadrže veliku količinu masti, nakon isparavanja prvog ekstratanta (mješavina acetona sa heksanom) i rastvaranja suvog ostatka u heksanu, ekstrakt heksana treba pročistiti sumpornom kiselinom, a zatim kolonski prečistiti kao gore opisano (www. bestdravo.ru Smjernice za određivanje organoklornih pesticida u vodi, hrani, hrani i duhanskim proizvodima tankoslojnom hromatografijom. Odobren od strane zamjenika glavnog državnog sanitarnog doktora SSSR-a A.I. Zaichenko 28. januara 1980. br. 2142 -80 Tekst dokumenta od jula 2011. godine).

Nedostatak ove metode je niska osjetljivost, složenost i trajanje analize.

Poznata je i “Metoda za određivanje tetrametiltiuram disulfida u biološkom materijalu” (RF Patent br. 2415425, IPC G01n 33/48, 2009), u kojoj se biološko tkivo drobi i dva puta tretira etil acetatom po 30 minuta. težine 2 puta veće od tkiva, filtriranje sa bezvodnim natrijum sulfatom, isparavanje rastvarača, otapanje ostatka u acetonitrilu razblaženom vodom u omjeru 1:4. Zatim se uzorak dva puta ekstrahuje sa porcijama hloroforma, ekstrakti se kombinuju, upare, ostatak se rastvori u mobilnoj fazi heksan-dioksan-propanol-2 (15:5:1 po zapremini), prečisti u koloni sa silicijum dioksidom. gel L 40/100µ koristeći mobilnu fazu, frakcija eluata koja sadrži analit se kombinuje, eluent se ispari, ostatak se rastvori u mobilnoj fazi i odredi HPLC uz UV detekciju.

Najbliži po tehničkoj suštini i postignutom efektu predloženoj metodi (prototipu) je „Metoda za određivanje tiokloprida u biološkim objektima pomoću HPLC“ (RF Patent br. 2517075, IPC G01n 30/95, 2012). Metoda se sastoji od uzorkovanja, ekstrakcije, filtracije, dehidracije natrijum sulfata bezvodnim, isparavanja, unošenja otopljenog suvog ostatka u tečni hromatograf, obrade rezultata analize, a kao uzorak izvaganog dijela životinjskih organa ili tkiva uzima se od 50 do 200 mg, vrši se ekstrakcija acetonom, otopljeni suvi ostatak se dodaje u tečni hromatograf "Khromos-ZH301" sa spektrofotometrijskim detektorom UVV104M, kolonom Diasfer-NOS-16(150×4)mm sa koristi se veličina pora sorbenta od 5 mikrona, mješavina acetonitrila i vode se koristi kao eluent u omjeru 30:70.

Obje opisane metode omogućavaju određivanje samo jednog pesticida u biološkom materijalu.

Tehnički cilj predloženog pronalaska je osigurati zajedničko određivanje više pesticida u jednom uzorku povećanjem osjetljivosti metode.

Tehnički problem je riješen činjenicom da metoda za određivanje pesticida u biološkom materijalu pomoću HPLC-a uključuje uzorkovanje, ekstrakciju organskim otapalom, isparavanje, otapanje suhog ostatka i njegovo uvođenje u hromatograf, obradu rezultata analize; kao uzorak uzima se uzorak riblje jetre, homogenizuje sa bezvodnim natrijum sulfatom i natrijum hidrogen citratom, ekstrahuje acetonitrilom, mućka i taloži, zatim centrifugira na 3000 o/min i dodaje sorbente - silika gel C18, Bondesil-PSA i bezvodni natrijum sulfat, nakon koje je centrifugiranje ponovljeno, suvi ostatak je otopljen u acetonitrilu, zatim analiziran pomoću HPLC sa UV detektorom.

Tehnički rezultat pronalaska je osigurati zajedničko određivanje više pesticida u jednom uzorku povećanjem osjetljivosti metode.

O uticaju karakterističnih osobina na tehnički rezultat.

1. Korištenje uzorka riblje jetre, kao organa koji u najvećoj mjeri akumulira toksične tvari, dovodi do najpreciznijeg rezultata kvantitativnog određivanja. Jetra ima važnu ulogu u detoksikaciji štetnih tvari, a visok sadržaj masti dovodi do nakupljanja lipofilnih tvari u njoj, među kojima su i pesticide nove generacije.

2. Homogenizacija uzorka jetre bezvodnim natrijum sulfatom i natrijum hidrogen citratom efikasno odvodi uzorak od viška vlage i održava konstantan pH.

3. Acetonitril je veoma jak i gotovo univerzalan ekstragent, koji omogućava dobru ekstrakciju čitavog skupa analiziranih supstanci. Masnoća jetre, koja ometa hromatografsko određivanje, vrlo se teško rastvara u acetonitrilu, što takođe dovodi do povećanja broja otkrivenih pesticida.

4. Centrifugiranje izvedeno dva puta na 3000 o/min. omogućava vam da najbolje odvojite ekstrakt od čestica sorbenata, natrijum sulfata i viška masti jednostavnim dekantiranjem bez upotrebe filtracije, što omogućava povećanje osjetljivosti metode.

5. Upotreba silika gela-C18, Bondesil-PSA i bezvodnog natrijum sulfata kao sorbenata osigurava kvalitetno prečišćavanje ekstrakta od lipida, masnih kiselina, pigmenata i drugih ometajućih nečistoća.

6. Konačno, HPLC sa UV detektorom ima visoku tačnost detekcije.

Dakle, kombinacija karakterističnih osobina opisane metode osigurava postizanje navedenog rezultata, odnosno zajedničko određivanje više pesticida različitih klasa u jednom uzorku povećanjem osjetljivosti.

Kao rezultat analize nivoa tehnologije, nije pronađen nijedan analog koji bi se odlikovao karakteristikama identičnim svim bitnim karakteristikama predmetnog pronalaska, a identifikacija prototipa od postojećih analoga omogućila je identifikaciju skupa karakterističnih karakteristike koje su bitne u odnosu na tehnički rezultat.

Shodno tome, pronalazak za koji se traži patent ispunjava uslov patentibilnosti „novosti“.

Tokom dodatne potrage za drugim rješenjima u vezi sa predloženom metodom, ove karakteristične karakteristike nisu pronađene.

Dakle, pronalazak za koji se traži patent ispunjava zahtjev za patentiranje „inventivnog nivoa“.

Metoda se provodi na sljedeći način.

Uzorak riblje jetre je homogenizovan bezvodnim natrijum sulfatom i natrijum hidrogen citratom. Zatim se dodaje acetonitril i taloži nakon snažnog mućkanja. Nakon toga, smjesa se centrifugira na 3000 rpm, sloj acetonitrila se isprazni i dodaju sorbenti (silika gel C18, Bondesil-PSA i bezvodni natrijum sulfat), promućkani i staloženi. Nakon taloženja, centrifugiranje se ponavlja, sloj acetonitrila se iscedi i koncentriše do suva na temperaturi koja ne prelazi 50°C. Suvi ostatak je otopljen u acetonitrilu i analiziran na HPLC sa UV detektorom.

Primjeri implementacije metoda.

Primjer 1. 5 g riblje jetre (cipala) homogenizirano je u epruveti od 50 dm3 sa 10 g bezvodnog natrijum sulfata i 0,6 g natrijum hidrogen citrata. Zatim je dodano 8 dm 3 acetonitrila i, nakon snažnog mućkanja od 1 minute, stajalo je 30 minuta.

Nakon toga, smjesa je centrifugirana 5 minuta na 3000 o/min, sloj acetonitrila je izliven u epruvetu zapremine 15 dm 3 i 50 mg Bondesil-PSA sorbenta, 50 g C18 sorbenta i 1,2 g bezvodnog natrijuma. doda se sulfat, snažno mućka 1 minut i ostavi 30 minuta. Zatim je smeša ponovo centrifugirana 5 minuta na 3000 o/min, sloj acetonitrila je izliven u tikvicu od 100 ml i koncentrisan do zapremine od 1 ml u vakuum koncentratoru na temperaturi od 40°C.

Rastvarač i suvi ostatak rastvoreni su u 1 cm 3 acetonitrila i analizirani na tečnom hromatografu kompanije Applied Biosystems (SAD) sa ultraljubičastim detektorom opremljenim degazerom i termostatom na koloni. Kolona 4,6×150 mm Reprosil-PUR ODS-3,5 µm (Elsico, Rusija); radna talasna dužina - 230 nm, kontrola temperature - +40°C; mobilna faza: acetonitril - 0,005 M ortofosforna kiselina u omjeru 60:40 (volumenski) u izokratskom režimu; brzina protoka je 0,6 ml/min, zapremina ekstrakta uzorka unesenog u hromatograf je 10 µl. Pesticidi su identificirani prema vremenu zadržavanja.

Kvantitativni sadržaj je određen na osnovu hromatografske površine pika pomoću jednačine kalibracionog grafikona.

Kao rezultat, otkriveni su sljedeći pesticidi (mg/kg): 1-imazalil 1,1014; 2-imazapir 0,8996; 3-imidakloprid 0,596; 4-imazetapir 0,6776; 5-ciprosulfamid 0,9136; 6-metribuzin 0,7294; 7-flumioksazin 1,3232; 8-hisalofop-P-etil 0,7704; 9-etofumesat 1,2012; 10-iprodion 1.1248; 11-dimoksistrobin 1,4122; 12-famoksadon 3.925; 13-penkekuron 3,0524.

Na sl. Slika 1 prikazuje hromatogram mješavine pesticida pronađenih u uzorku (primjer 1), na sl. 2 je primjer kalibracionog grafikona za jedan od pesticida (imazapir). Jednačina kalibracije Y=0,377192X.,

Primjer 2. Slično primjeru 1, analiza je izvršena bez prethodne homogenizacije uzorka jetre. Kao rezultat, otkriveno je približno 50% manje pesticida nego u primjeru 1, što se objašnjava potrebom homogenizacije radi povećanja stepena ekstrakcije.

Primjer 3. Slično primjeru 1, ponovljeno centrifugiranje je isključeno.

Kao rezultat toga, uzorak je kontaminiran i smanjena je stopa oporavka pesticida. Budući da su sorbenti uneseni u uzorak nakon prvog centrifugiranja, formirana je suspenzija koju je trebalo ukloniti ponovnim centrifugiranjem.

Primjer 4. Slično primjeru 1, isključili smo upotrebu silika gela C18 sorbenta. Kao rezultat toga, količina otkrivenih supstanci se neznatno smanjila, ali su se pojavili artefakti.

Dakle, eksperimenti pokazuju da je primjer 1 optimalan; opisani slijed radnji sa uzorkom jetre uz korištenje gore navedenog acetonitrila kao estranta i seta sorbenata omogućava da se identificira najveći broj pesticida.

Predložena metoda je, u poređenju sa prototipom, jednostavnija, ekonomičnija i efikasnija, jer omogućava vam da odredite 10-13 pesticida u jednom uzorku umjesto u jednom.

Metodu može koristiti Rospotrebnadzor za praćenje kontaminacije bioloških objekata pesticidima, ekološke organizacije i u istraživanju i razvoju.

Metoda za određivanje pesticida u biološkom materijalu pomoću HPLC-a, uključujući uzorkovanje, ekstrakciju organskim otapalom, isparavanje, otapanje suhog ostatka i uvođenje u hromatograf, obradu rezultata analize, karakterizirana time da se kao uzorak uzima uzorak riblje jetre. uzorak i homogenizovan sa bezvodnim natrijum sulfatom i natrijum hidrogen citratom, zatim ekstrahovan acetonitrilom, promućkan i taložen, zatim centrifugiran na 3000 rpm i dodati sorbenti - silika gel C-18, Bondesil-PSA i bezvodni natrijum sulfat, nakon čega se centrifugiranje ponavlja, suvi ostatak se rastvori u acetonitrilu i analizira pomoću HPLC sa UV detektorom.

Slični patenti:

Pronalazak se odnosi na analitičku hemiju i odnosi se na metodu za određivanje selena u vodi. Suština metode je da se analiziranom rastvoru doda 0,4 ml rastvora 3% alkalnog natrijum borohidridnog redukcionog agensa, zatvori čepom, protrese i ostavi 5 minuta da se selen redukuje u vodonik selenid.

Pronalazak se odnosi na oblast ispitivanja bez razaranja materijala i proizvoda prema uslovima čvrstoće i namenjen je kontroli procesa formiranja prslina lomljivih deformacionih merača pri promeni nivoa naprezanja u proučavanim delovima konstrukcije.

Pronalazak se odnosi na oblast biohemije i odnosi se na metodu za dobijanje analitičkog test sistema (MRM test) za multipleks identifikaciju i kvantitativno merenje sadržaja proteina od interesa u biološkom uzorku na osnovu sadržaja njihovih odgovarajućih proteotipskih markerskih peptida, uključujući identifikaciju proteotipskih markerskih peptidnih sekvenci jedinstvenih za protein; odabir najmanje dvije markerske proteotipske peptidne sekvence proteina; predviđanje peptidnog fragmenta; predviđanje MRM testa u obliku liste markerskih peptida, njihovih fragmenata i najboljih parametara detekcije; sinteza markerskih peptida; određivanje prelaznog profila sintetičkih markerskih peptida; optimizacija MRM testa u skladu sa dobijenim profilima; prečišćavanje peptida; priprema biološkog uzorka; identifikacija proteina u biološkom uzorku uz injekciju sintetičkih peptida; određivanje vrijednosti vremena retencije za markerske peptide uz unošenje utvrđenih vrijednosti u MRM testove; izvođenje mjerenja multipleksne kalibracije; kvantitativno mjerenje sadržaja markerskih peptida u biološkom uzorku; i sud o obilju proteina od interesa u biološkom uzorku.

Pronalazak se odnosi na analitičku hemiju, odnosno na metodu za određivanje mikronečistoća arsena i antimona u ljekovitom biljnom materijalu. Metoda uključuje pretvaranje jedinjenja arsena i antimona u odgovarajuće hidride redukcijom sa mješavinom koja sadrži 40% rastvor kalijum jodida, 10% rastvor askorbinske kiseline, 4 M rastvor hlorovodonične kiseline i metalnog cinka.

Grupa pronalazaka se odnosi na oblast ekologije i vazdušne opreme i namenjena je merenju kvaliteta vazduha. Za mjerenje kvaliteta zraka, zrak se uzorkuje pri prvoj stopi uzorkovanja kako bi se dobio veći broj uzoraka kvaliteta zraka pomoću prvog senzora.

Pronalazak se odnosi na sudsku medicinu, odnosno na utvrđivanje upotrebe glatkih cijevi za nanošenje prostrijelnih povreda. Predložena metoda uključuje izolaciju čestica na barijeru, njihovo vizualno proučavanje, stavljanje izolovanih čestica na staklo u 2-3 kapi destilovane vode, kada se zagrije na temperaturu topljenja parafina, na površini se formira prozirni tanki film. vode, a kada se ohlade, formirani komadi dobijaju svoje originalne fizičke i mehaničke karakteristike parafina, što ukazuje na upotrebu glatkih oružja za nanošenje vatrenih oštećenja.

Pronalazak se odnosi na oblast fundamentalne fizike i može se koristiti u proučavanju termofizičkih svojstava superfluidnih kvantnih tečnosti. Termoparovi platina-platina-rodijum 1 i 2 su uronjeni u rastopljeni čisti anhidrid borne kiseline 5.

Pronalazak se odnosi na oblast okeanologije, posebno seizmologije i hidrobiologije, i može se koristiti za brzu procjenu povećane geofizičke aktivnosti u morskim područjima koja dovode do zemljotresa.

Pronalazak se odnosi na oblast ekologije, odnosno na procenu kvaliteta atmosferskog vazduha u naseljenim mestima na osnovu stanja epifitske flore lišajeva. Da biste to uradili, izračunajte indeks zagađenja vazduha (API) na osnovu vitalnosti lišajeva u granicama od 89%, upoređujući ga sa kompleksnim indikatorom utvrđenim na mestu registracije, i koeficijent tolerancije flore lišajeva u odnosu na indeks zagađenja vazduha, koji izračunava se pomoću formule API = (0,89-G/89)/0,298, gdje je 0,89 maksimalna relativna vitalnost flore lišajeva u čistom zraku; G% je složen pokazatelj vitalnosti flore lišajeva na mjestu indikacije lišaja; 89% je teoretski moguća maksimalna vrijednost vitalnosti flore lišajeva u čistom zraku, izražena u postocima; 0,298 - koeficijent tolerancije flore lišajeva na IZA. IZA vrijednost je oko 1, a prisustvo svih vrsta lišajeva ukazuje na povoljnu ekološku situaciju i kvalitet zraka; kada se procijeni unutar 5-6 jedinica, procjenjuje se povećano zagađenje; rezultat od 7-13 karakteriše visoko zagađenje; skor iznad 14 ukazuje na veoma visoko zagađenje. Pronalazak omogućava da se izvrši procena životne sredine i dobije prosečni godišnji indikator zagađenja vazduha. 1 tab., 1 pr.

Pronalazak se odnosi na ekotoksikologiju, odnosno na proučavanje razvoja oksidativnog stresa kod školjkaša, a može se koristiti za identifikaciju uticaja tehnogenog zagađenja životne sredine na stanje populacija rečnih i morskih mekušaca. Da bi se to postiglo, uzorci hepatopankreasa školjkaša iz zagađenih vodenih tijela se homogeniziraju u 10-strukoj zapremini 50 mM Tris pufera, pH 7,8, koji sadrži 2 mM etilendiamintetroacetata. Malondialdehid (MDA) i 4-hidroksialkeni se zatim analiziraju kako bi se odredio nivo peroksidacije lipida. Stanje mekušaca procjenjuje se određivanjem nivoa oksidativnog oštećenja lipida hepatopankreasa u poređenju sa kontrolnim uzorcima uzetim iz relativno čistih vodnih tijela. Pronalazak omogućava otkrivanje, u različitim fazama intoksikacije, poremećaja u metaboličkoj ravnoteži ćelija uzrokovanih djelovanjem zagađivača u vodenoj sredini. 3 il., 3 ave.

Pronalazak se odnosi na mjerenje kvaliteta različitih vrsta kompleksa trava i zeljastih biljaka u uzorcima, uglavnom na poplavnim livadama, i može se koristiti u monitoringu životne sredine područja sa travnatim pokrivačem. Pronalazak se također primjenjuje na pejzaže malih rijeka sa livadskom vegetacijom i može se koristiti za procjenu specijskog diverziteta trave po prisustvu pojedinih biljnih vrsta. Metoda uključuje identifikaciju, vizuelno na karti ili na licu mjesta, dijela poplavne livade sa travnatim pokrivačem na maloj rijeci ili njenoj pritoci, označavajući u ovom dijelu duž toka rijeke ili njene pritoke na karakterističnim mjestima najmanje tri hidrometrijski presjeci u poprečnom smjeru. Duž svake mjerne stanice označena su mjesta uzorkovanja sa svake strane rijeke ili njene pritoke. Otkrivaju se obrasci indikatora uzoraka trave. Da bi se izračunala raznovrsnost zeljastih biljnih vrsta na području livada u poplavnoj ravnici, identifikuju se tačke budućih centara kompleksnih testnih mesta. U svakom centru kompleksnih probnih mjesta, klinovi se zabijaju i koncentrično se postavljaju kvadratni okviri različitih veličina stranica. Kvadratni okviri se postavljaju sa stranama orijentiranim uzduž i poprijeko korita rječice ili njene pritoke. Broj vrsta trave unutar svakog kvadratnog okvira se zatim broji i bilježi u tablicama za svaku veličinu uzorka. Nakon toga se za svaku tabelu izračunavaju zbroji vrsta trave i uzoraka. Iz ovih suma izračunavaju se omjeri prema ukupnom zbroju vrsta trave i prema ukupnom zbroju svih složenih uzoraka. Zatim se pomoću statističkog modeliranja identifikuju rang distribucije prema dva indikatora: relativnoj pojavi svake vrste trave na svim uzorkovanim površinama i raznolikosti vrsta trave na svakoj uzorkanoj parceli date lokacije, nakon čega se koeficijent korelativne varijacije u izračunava se broj travnih vrsta, a vrši se procjena vrstnog sastava zeljastih biljaka prema rang-distribuciji relativne zastupljenosti biljnih vrsta. Metoda osigurava povećanje tačnosti evidentiranja prisustva vrsta zeljastih i zeljastih biljaka na svim oglednim površinama uz istovremeno smanjenje intenziteta rada na analizi sastava vrsta na njima, pojednostavljujući proces analize sastava vrsta samo po broju uzoraka. vrsta na uzorkovanim površinama, povećavajući mogućnost poređenja uzoraka trave prema dva indikatora: relativna pojava svake vrste na svim uzorkovnim površinama i raznolikost (relativna pojava) vrsta trave na svakoj uzorkovanoj parceli date lokacije, bez odsijecanja uzorci trave sa uzoraka. 7 plata f-ly, 6 ill., 11 stolova, 1 pr.

Pronalazak se odnosi na analitičku hemiju i može se koristiti za određivanje dioktil ftalata u ravnotežnoj gasnoj fazi nad proizvodima od PPC plastisola. U tu svrhu koristi se metoda za identifikaciju i polukvantitativno određivanje dioktil ftalata u mješavini spojeva oslobođenih iz PVC plastisola. Za određivanje dioktil ftalata koristi se frekventnomjer s nizom od 2 piezokvarc rezonatora s frekvencijom prirodnih vibracija od 10 MHz, čije se elektrode modificiraju primjenom višezidnih ugljičnih nanocijevi (MWCNT) s težinom filma od 3-5 μg i polifenil etar (PPE) sa težinom od 15-μg na njima iz pojedinačnih rastvora 20 mcg. Modifikovani piezokvarc rezonatori se stavljaju u zatvorenu detekcionu ćeliju i drže 5 minuta da bi se uspostavio stabilan nulti signal. Zatim se uzorak mekog PVC plastisol proizvoda težine 1,00 g stavlja u uzorkivač, dobro zatvara čepom i drži na temperaturi od 20±1°C 15 minuta da se gasna faza zasiti parama dioktil ftalata. Špricom se uzima 5 cm3 ravnotežne gasne faze i ubrizgava u zatvorenu detekcijsku ćeliju, a promjena frekvencije oscilacije piezoelektričnih senzora se snima 120 s. Reakcije senzora se automatski snimaju svake sekunde, nakon čega se sistem regeneriše 2 minuta suvim vazduhom. Zatim se uzorak u uzorkivaču zagrijava u sušionici na 30±1°C 10 minuta, 5 cm3 ravnotežne plinske faze se uzima štrcaljkom i ponovo ubrizgava u zatvorenu detekcijsku ćeliju, a mijenja se frekvencija oscilacije piezosenzori se snimaju 120 s na 20 i 30°C. Na osnovu signala senzora, površine ispod krive se automatski izračunavaju za svaki senzor: S(MWCNT), S(PFE), Hz·s, a omjer površina na 20°C i 30°C, respektivno, je izračunati - parametar. Na osnovu navedenih parametara izvode se zaključci o prisutnosti dioktil ftalata u uzorcima: ako je A30/20>20, onda je dioktil ftalat prisutan u uzorcima PVC plastisol proizvoda u koncentraciji većoj od dozvoljene količine migracije (DKM, mg/dm3), ako je A30/20≤1, tada je sadržaj dioktil ftalata na nivou dozvoljene količine migracije i njegov sadržaj je manji od sadržaja drugih vrlo isparljivih spojeva prisutnih u uzorku. Pronalazak omogućava identifikaciju i polukvantitativno određivanje dioktil ftalata oslobođenog iz PVC plastisola. 1 ave.

Pronalazak se odnosi na oblast tretmana vazduha. Metoda za kalibraciju senzora zraka uređaja za obradu zraka uključuje korake: i) prečišćavanja zraka pomoću uređaja za obradu zraka; ii) - mjerenje prve količine zraka pomoću senzora zraka za dobivanje prve vrijednosti za kalibraciju senzora zraka, pri čemu je prva količina zraka mješavina okolnog zraka i pročišćenog zraka, pri čemu se ventil za rukovanje nalazi u hermetički zatvorenom prostoru , a korak 2 dalje uključuje korake , u kojima se: utvrđuje da li kvalitet prve količine zraka u hermetičkom prostoru zadovoljava zadati kriterij; i ako kvalitet prve količine zraka zadovoljava unaprijed određeni kriterij, mjerenje prve količine zraka pomoću senzora zraka da se dobije prva vrijednost. To omogućava povećanje tačnosti mjerenja i, kao rezultat, optimiziranje rada uređaja za obradu zraka. 2 n. i 9 plata f-ly, 3 ill.

Pronalazak se odnosi na oblast analitičke hemije za određivanje amina u bezvodnim medijima. Da bi se to postiglo, analizirani uzorak koji sadrži amine se otopi u acetonitrilu uz dodatak 0,01 do 1 mol/l inertne soli, elektrode s prethodno nanesenim premazom debljine od 10 nm do 10 μm, koji se sastoji od polimera. kompleksa prelaznih metala sa Schiffovim bazama, potopi se. , i snimi voltamogram u opsegu potencijala, uključujući potencijale od -0,2 do 1,2 V, sa brzinom skeniranja u rasponu od 5-1000 mV/s, što se poredi sa standardnim Voltamogrami poznatih amina i iz njih amini slični referentnom uzorku se identifikuju u analiziranom uzorku kronoamperometrijskom metodom pomoću kalibracionih krivulja. Tetraetilamonijum tetrafluoroborat ili amonijum tetrafluoroborat se koristi kao inertna so. Pronalazak se može koristiti u hemijskoj, farmakološkoj, medicinskoj i prehrambenoj industriji za kvalitativnu i kvantitativnu analizu amina. 2 plate f-ly, 9 il., 4 ave.

Pronalazak se odnosi na metode za određivanje sastava i količine komponenti uključenih u prirodne minerale i jedinjenja dobijena u različitim hemijskim reakcijama pod uticajem temperature i pritiska. Metoda za određivanje koncentracije lantanovog manganita u mješavini sintetiziranog praha sistema La(1-x)SrxMnO3, dobivenog miješanjem početnih komponenti u obliku praha La2O3, MnCO3 i SrCO3 i njihovom naknadnom sintezom, uključuje određivanje refleksija praha lantan-manganita u vidljivom području spektra na talasnoj dužini od 546 nm. Vrijednost koncentracije lantanovog manganita, koja odgovara određenoj vrijednosti refleksije u vidljivom području spektra na talasnoj dužini od 546 nm, određena je iz kalibracione zavisnosti prethodno konstruisane za različite sintetizovane prahove lantanovog manganita La( 1-x)SrxMnO3 sistem prema podacima rendgenske fazne analize koji određuju koncentraciju lantanskog manganita i vrijednosti refleksije u vidljivom dijelu spektra na talasnoj dužini od 546 nm. Tehnički rezultat je određivanje koncentracije lantan-manganita za prahove dobijene pod različitim uslovima. 4 ilustr., 1 tab., 7 pr.

Pronalazak se odnosi na medicinu, odnosno na onkologiju, i može se koristiti za predviđanje toka umjereno diferenciranih endometrioidnih karcinoma tijela materice T1N0M0. Metoda uključuje sljedeće. Kada je veličina primarnog tumora unutar 1 cm, određuju se ćelije tumora materice koje eksprimiraju Ki-67, topoizomerazu 2 alfa, izračunava se omjer topoizomeraze 2 alfa/Ki-67, a ako je koeficijent manji ili jednak 0,8 , predviđa se povoljan ishod bez adjuvantne terapije. Ako je koeficijent veći od 0,8, predviđa se nepovoljan tok bolesti i preporučuje se adjuvantna terapija. Upotreba izuma omogućava povećanje tačnosti i informativnog sadržaja prognoze toka umjereno diferenciranih endometrioidnih karcinoma materice. 1 tab., 2 pr.

Pronalazak se odnosi na farmaceutske proizvode, odnosno na kvantitativno određivanje derivata imidazola nesupstituisanih na poziciji 5, odnosno histidin hidrohlorida, histamin dihidroklorida, klotrimazola, tiamazola, ozagrela, bifonazola u lekovitim supstancama. Za pripremu testnih rastvora, tačan volumen ampule rastvora 4% histidin hidrohlorida (1 ml) se stavi u tikvicu od 25 ml u 10 ml prečišćene vode, pomeša i dovede do oznake sa istim rastvaračem; stavlja se precizno izmjerena zapremina 0,1% histamin dihidroklorida (1 ml) ili precizno izmjerene količine klotrimazola (oko 0,1 g), tiamazola (oko 0,005 g), ozagrela (oko 0,01 g), bifonazola (oko 0,005 g) ml tikvice se otapaju u metanolu na sobnoj temperaturi dok se potpuno ne otope, a zatim se zapremine tikvica podese na oznaku istim rastvaračem. Zatim u odmjerne tikvice od 20 ml precizno odabrati 1,0, 2,0, 3,0, 4,0, 5,0 ml pripremljenog rastvora histidin hidrohlorida i klotrimazola, 5,0, 5,5, 6,0, 6,5, 7,0 ml rastvora histamin dihidroklorida,3.502,20.2. , 3,5, 4,0 ml rastvora tiamazola, 1,0, 1,5, 2,0, 2 po .5, 3,0 ml rastvora ozagrela i 4,0, 5,0, 6,0, 7,0, 8,0 ml rastvora bifonazola. U svaku tikvicu dodati 5,5 ml rastvora diazotizovanog p-anizidina u hlorovodoničkoj kiselini i razblažiti metanolom do oznake, pojavljuje se boja. Jarko crveno obojeni rastvori dobijeni nakon 2-3 minuta su stabilni 2 sata. Uzorci se fotoelektrokolorimetrijski mjere na talasnoj dužini od 490 nm iu kiveti debljine 10 mm. Utvrđena količina lijekova izračunava se korištenjem kalibracijskih grafikona. Kao referentna otopina koristi se otopina diazotiziranog p-anizidina u hlorovodoničnoj kiselini. Pronalazak pruža jednostavnu, brzu i ponovljivu metodu za kvantitativno određivanje lijekova derivata imidazola. 7 il., 1 ave.

Pronalazak se odnosi na uzgoj stoke, odnosno na metodu za procjenu zdravstvenog stanja mladih goveda. Metoda uključuje korištenje životinjskog krzna kao dijagnostičkog biološkog medija, ispitivanje uzoraka vune na 25 hemijskih elemenata i procjenu rezultata proučavanja elementarnog statusa vune na centilnoj skali. Sa vrijednostima u intervalima od 10 do 24,9 centila i od 75,01 do 90 centila na centilnoj skali, stanje životinje se ocjenjuje kao normalno. Upotreba ovog izuma će nam omogućiti da identifikujemo rane i skrivene oblike poremećaja zdravlja životinja. 3 stola

Pronalazak se odnosi na ekologiju, odnosno na metodu za istovremeno određivanje pesticida različitih hemijskih klasa u biološkom materijalu. Da bi se to postiglo, riblja jetra se homogenizira bezvodnim natrijum sulfatom i natrijum hidrogen citratom, ekstrahuje acetonitrilom, protrese i taloži. Zatim se uzorci centrifugiraju na 3000 o/min i dodaju sorbenti - silika gel C-18, Bondesil-PSA i bezvodni natrijum sulfat, nakon čega se centrifugiranje ponavlja. Dobijeni rastvor je uparen, suvi ostatak je otopljen u acetonitrilu i analiziran pomoću HPLC sa UV detektorom. Pronalazak omogućava procjenu stepena kontaminacije bioloških objekata pesticidima tokom monitoringa životne sredine. 2 il., 4 ave.