![]() |
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИСТИНА ФИЦ ПХФ и МХ РАН |
||
Целью проекта является разработка нового простого, экспрессного и информативного метода, характеризующего физико-химические свойства неподвижных фаз для ГХ по изменению спектров люминесценции модельных органических соединений, взаимодействующих с неподвижной фазой.
The selectivity of the most common type of chromatographic analysis - gas-liquid chromatography (GLC) is defined by the combination of physicochemical properties of liquid stationary phase deposited on the surface of the solid support in the chromatographic column. The properties of numerous stationary phases for GLC are characterized by a set of intermolecular interactions with standard compounds and can be evaluated in general terms as the polarity of the stationary phase. The correct choice of the stationary phase with the required polarity is the most complex and time-consuming part of the GLC analysis, carried out by measuring the retention parameters of many standard compounds. This project focuses on the development of a fundamentally new, significantly simpler and more robust approach to the choice of chromatographic columns by measuring the luminescence spectra of indicator compounds directly in the stationary phase. The project also aims to solve the fundamental problem of changing the characteristics of the stationary phases depending on the layer thickness, the nature of the solid support, temperature and the service life or aging.
Проект имеет ярко выраженную фундаментальную составляющую, заключающуюся в возможности использования спектров люминесценции для характеристики полярности и отдельных физико-химических свойств жидких фаз в целом. Огромное значение будут иметь методологические основы использования и информативность спектров люминесценции как неинвазивной характеристики жидкостей с высокой вязкостью при различных температурах. Практическая значимость разрабатываемого метода связана с простой и надежной оценкой полярности неподвижных фаз для газо-жидкостной хроматографии, в том числе и новых. Преимущества флуориметрического метода заключаются в экспрессности (не нужно готовить колонку и проводить хроматографические измерения для большого числа стандартных соединений), возможность использования малого объема оцениваемой пробы (в том числе, например, нанесенных на твердые носители), возможность оценки изменения свойств неподвижных фаз при разных температурах, что поможет идентифицировать изменения полярности хроматографических колонок в условиях градиента температуры, обычно используемого в газо-жидкостой хроматографии. Дополнительно предполагается установить корреляции между эмпирическими параметрами полярности неподвижной фазы в газовой жидкостной хроматографии, полученными известными методами из данных по удерживанию стандартных соединений на колонке с исследуемой неподвижной фазой (параметры Роршнайдера и Мак Рейнольдса) и длинами волн максимумов флуоресценции выбранного красителя и/или длинами волн максимумов поглощения известных сольватохромных индикаторов Райхардта.
Руководитель проекта имеет большой опыт работы в области разработки высокочувствительных люминесцентных методов анализа. Одним из первых им было проведено сравнение стандартных и лазерных методов возбуждения флуоресценции органических комплексов металлов. По заказу издательства Springer был написан большой обзор по химическому люминесцентному анализу. Для повышения чувствительности флуориметрических методов использован сорбционно-флуориметрический метод анализа. Разработан высокочувствительный люминесцентный, а также спектрофотометрический метод определения аминокислот. Недавно была показана принципиальная возможность использования нового люминесцентного метода для оценки полярности неподвижной хроматографической фазы с использованием лазерных красителей. При изменении полярности фазы спектр люминесценции изменяется, что может быть использовано для оценки характеристик неподвижной фазы и как следствие перспективно для прогнозирования селективности новых разрабатываемых фаз для хроматографических разделений веществ.
Установление корреляции физико-химических свойств неподвижной фазы с изменением спектров люминесценции модельных соединений в данной неподвижной фазе и создание универсальной флуоресцентной шкалы полярности неподвижной фазы в газовой хроматографии.
мгу имени м.в.ломоносова | Координатор |
грант РФФИ |
# | Сроки | Название |
1 | 28 апреля 2020 г.-25 мая 2021 г. | Люминесцентные методы оценки полярности неподвижных фаз для газовой хроматографии |
Результаты этапа: К настоящему времени известно большое количество неподвижных фаз (НФ) для газо-жидкостной хроматографии (ГЖХ), отличающихся по своим свойствам, что связано с широким кругом конкретных задач хроматографического анализа и широким спектром свойств разделяемых соединений. Характеристика свойств нанесенных или иммобилизованных жидких НФ, формирующих селективность разделения, представляет собой трудоемкую и сложную задачу. Это связано с тем, что межмолекулярные взаимодействия между растворенным веществом и неподвижной фазой слишком сложны и точность их описания не позволяет осуществлять достоверный прогноз удерживания различных веществ и, соответственно, селективности фаз.Для решения этой проблемы и характеристики физико-химических свойств таких фаз предложено использовать спектры люминесценции модельных соединений и изменение этих спектров в зависимости от состава и условий использования НФ. В период выполнения 1 го этапа 2020 год были решены следующие конкретные задачи: - осуществлен выбор люминесцентных индикаторов, в наибольшей степени реагирующих на изменение полярности органических фаз. В качестве таких индикаторов были выбраны лазерный краситель кумарин 153 и коронен (Бекетов, Зоров); - осуществлен выбор неподвижных жидких фаз на основе известных представлений о полярности хроматографических колонок для газо-жидкостной хроматографии. (Нестеренко, Ланин, Бекетов); - выполнено определение информативных характеристик спектра люминесценции, чувствительных к изменению полярности органических растворителей. В качестве таких характеристик предложено использовать максимум спектра флуоресценции индикаторов (Зоров, Нестеренко); - установление корреляции между параметрами спектров люминесценции и полярностью неподвижных фаз (Бекетов Зоров, Нестеренко, Ланин); - проведено измерение спектров люминесценции неподвижных жидких фаз для газо-жидкостной хроматографии (Крылов, Селиверстова). | ||
2 | 15 апреля 2021 г.-25 мая 2022 г. | Люминесцентные методы оценки полярности неподвижных фаз для газовой хроматографии |
Результаты этапа: Произведена оценка применимости и осуществлен выбор шкалы количественной однопараметрической оценки полярности неподвижных жидких фаз для газо-жидкостной хроматографии. Получены спектры поглощения и люминесценции при комнатной температуре семи флуоресцентных индикаторов, включая кумарин 153 (С 153), кумарин 314, коронен, DCM, 3-аминофталимид, нильский красный, пигмент красный 179 и наиболее распространенного сольватохромного индикатора - красителя Райхарда (2,6-дифенил-4-(2,4,6-трифенилпиридинио-1) феноксида) в некоторых широко распространенных жидких фазах для ГЖХ с различной полярностью (сквалан, полидиметилсилоксановая жидкость ПМС-100, 3,3’-оксидипропионитрил, 2-этилгексилсебацинат, полипропиленгликоль 250 и др.). Для описания полярности неподвижных фаз для ГЖХ рассмотрена применимость теоретической модели: постоянный диполь в сплошной среде с однородной диэлектрической проницаемостью. По этой модели в первом приближении полярность растворителя (ориентационная поляризуемость) рассматривается как свойство показателя преломления (n) и диэлектрической проницаемости (ε) растворителя и описывается уравнением Липперта-Матага. Зарегистрированы спектры люминесценции нескольких индикаторов полярности при температурах 20 и 120 °C, в растворах неподвижных жидких фаз с различной полярностью. Оценено влияние температуры на параметры спектров, чувствительных к полярности неподвижных фаз для данных индикаторов. Показана перспективность оценки полярности неподвижных жидких фаз с помощью люминесцентных методов при высоких температурах. Проведена оценка характеристик неподвижных фаз в зависимости от наличия твердого носителя и температуры неподвижной фазы. Измерение предложенных спектральных параметров при стандартной температуре определения коэффициентов Мак-Рейнольдса (120оС) ведет к лучшей корреляции численных значений этих двух моделей описания полярностей |
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".