Применение оксида магния в газохроматографическом анализе труднолетучих органических соединений

Разгоняева Н.М.

Санкт-Петербургский государственный университет,

Санкт-Петербург, Россия.

Студент V курса.

Научный руководитель: Поваров В.Г.

Одна из наиболее важных стадий химического анализа – стадия предварительного концентрирования. Наиболее популярными способами являются сорбционное концентрирование и экстракция. Тем не менее, эти методы имеют недостатки, а именно потери при десорбции и низкие степени извлечения. Целью данной работы является разработка нового комбинированного способа предварительного концентрирования, основанного на совместном использовании сорбционных и экстракционных приемов. В качестве сорбента был взят мелкодисперсный MgO с развитой поверхностью. Этот сорбент легко растворим в водных растворах разбавленных минеральных кислот, что позволяет добиться стопроцентной полноты десорбции аналитов и переведения их в небольшой объем водного раствора с последующей экстракцией их подходящим легкокипящим экстрагентом.

В данной работе рассмотрен ряд практических применений оксида магния, предварительно модифицированного органическими соединениями, в качестве сорбента примесей органических веществ.

Проведено сравнение сорбционных свойств оксида магния, обработанного различными модификаторами.

Представлены результаты анализа реальных объектов, а именно выхлопных газов автомобиля и проб сточных вод.

Литература:

[1] Поваров В.Г.,Лисовенко Г.Б. Вестн. СПбГУ, Сер. 4 3, 75-83 (2010)

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ РАЗЛИЧНЫХ СОРБЕНТОВ ДЛЯ ТВЕРДОФАЗНОГО ЭКСТРАГИРОВАНИЯ ПРИ РАЗРАБОТКЕ МЕТОДИКИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСТАТОЧНЫХ КОЛИЧЕСТВ ХЛОРАМФЕНИКОЛА В ТВЕРДЫХ СЫРАХ МЕТОДОМ ЖИДКОСТНОЙ ХРОМАТОГРАФИИ С ТАНДЕМ-МАСС-СПЕКТРОМЕТРИЧЕСКИМ ДЕТЕКТИРОВАН

Ридчук М.В.,¹ Коробова О.В.²

¹ Государственный научно-исследовательский контрольный институт ветеринарных препаратов и кормовых добавок,

Львов, Украина.

Молодой учёный.

[email protected]

² Государственный научно-исследовательский контрольный институт ветеринарных препаратов и кормовых добавок, Львов, Украина. Молодой учёный.

Научный руководитель: Янович Д.В.

Применение ветеринарных препаратов в условиях промышленного животноводства приводит к необходимости разработки эффективных методов контроля их остаточных количеств в продуктах питания с целью снижения риска негативного влияния на здоровье потребителей. Антибиотик хлорамфеникол (САР), также известный под названием левомицетин, ранее широко использовавшийся против возбудителей инфекционных заболеваний, был запрещен для применения в ветеринарии из-за доказанных побочных эффектов, вызываемых употреблением продуктов питания даже с остаточными количествами САР. Несмотря на запрет, неоднократно установлены факты несанкционированного применения этого антибиотика не только для лечения животных, но и в качестве консерванта сырого молока.

В ходе технологического процесса возможно увеличение концентрации САР в готовой продукции, поэтому к методам контроля молочного сырья и молочных продуктов предъявляются повышенные требования. К примеру, в странах ЕС в соответствии с законодательством установлен минимальный обязательный уровень определения остатков САР ‑ 0,3 мкг/кг, а также обязательное применение метода жидкостной хроматографии с тандем-масс-спектрометрическим детектированием для подтверждения обнаруженных в продуктах питания остаточных количеств САР.

Целью нашей работы была разработка методики подготовки образцов молочных продуктов и, в частности твердых сыров, для последующего хромато-масс-спектрометрического определения в них содержимого остатков хлорамфеникола.

Подготовка образцов сложных матриц для анализа требует выбора оптимальной системы растворителей, способной более полно экстрагировать аналит при наименьшем соэкстрагировании компонентов матрицы, что не всегда возможно. Применение в аналитической практике твердофазного экстрагирования (ТФЭ) позволяет значительно повысить эффективность процедуры подготовки полученных экстрактов для последующего анализа. В настоящее время важным является поиск эффективных сорбентов, которые дают возможность получить достаточно чистое и концентрированное искомое вещество из сложной матрицы для последующего анализа на хромато-масс-спектрометре. В связи с этим актуальным является сравнительное изучение эффективности картриджей ТФЭ различного типа для оптимизации методики извлечения и очистки хлорамфеникола из таких сложных жиро-белковых матриц, как твердые сыры.

При пробоподготовке твердого сыра первым этапом является экстракция аналита из измельченного образца с помощью этилацетата, который, кроме хлорамфеникола, способен извлекать другие полярные органические макро- и микрокомпоненты матрицы, в том числе, молочный жир, что в итоге приводит к увеличению или подавлению аналитического сигнала.

Для сравнения степени очистки и концентрирования хлорамфеникола из матрицы сыра в работе использовали разные типы ТФЭ сорбентов, а именно: универсальный и самый распространенный гидрофобный сорбент с привитыми октадецильными группами Bond Elut C18; гидрофильный функционализированный полимерный сорбент на основе полистирол-дивинилбензола Bond Elut Plexa; сополимер дивинилбензола и N -винилпиролидона Oasis HLB, который проявляет одновременно гидро- и липофильные свойства; а также высокоспецифичный сорбент с молекулярно импринтированными полимерами SupelMIP SPE Chloramphenicol, обладающий свойством распознавать и удерживать только молекулы САР.

Исследование проводили способом «внесено-найдено», а именно перед пробоподготовкой добавляли аликвоту стандартного раствора САР к навеске сыра до содержания 0,05 мкг/кг (фактор концентрирования 10). Определение проводили с помощью хромато-масс-спектрометр с тройным квадруполем. Режим работы хроматографа: стационарная фаза – силикагель октадецил-силильный; мобильная фаза – метанол/вода; градиентный режим. Режим работы масс-спектрометра: негативная ионизация электроспреем; режим мониторинга множественных реакций (родительский ион 321 m/z; дочерние ионы 152 и 257 m/z).

Установлено, что степень извлечения САР с помощью картриджей SupelMIP SPE Chloramphenicol, Bond Elut С18, Oasis HLB и Bond Elut Plexa составляли 29, 42, 57 и 63 % при соотношении сигнал/шум для пика аналита 870, 774, 665 и 1228 соответственно. Показано, что максимальное извлечение САР из твердого сыра достигнуто при использовании картриджей ТФЭ Bond Elut Plexa и Oasis HLB, гидрофильная поверхность сорбентов которых проявляет большее сродство к САР, чем, например, октадецил. Однако, при проведении анализа, помимо степени извлечения, важно учитывать также фактор чистоты матрицы, о котором свидетельствует наличие или отсутствие на хроматограмме дополнительных пиков матричных компонентов, а также соотношение сигнал/шум для пика аналита. Установлено, что картриджи SupelMIP SPE Chloramphenicol и Bond Elut Plexa практически полностью устраняют матричный эффект (пики компонентов матрицы практически отсутствуют), при этом величина фонового сигнала после очистки образца с помощью Bond Elut Plexa практически не отличается от фонового сигнала стандарта. Дополнительным преимуществом использования Bond Elut Plexa является сокращение времени подготовки образцов при значительном упрощении процедуры экстракции.

На основе полученных результатов разработана методика подготовки образцов твердых сыров с применением ТФЭ картриджей Bond Elut Plexa для последующего определения хлорамфеникола методом жидкостной хроматографии с тандем-масс-спектрометрическим детектированием.