Обнаружение F-, Cl-, Br- и S- органических соединений в различных матрицах, основанное на высокотемпературной окислительной конверсии, абсорбции продуктов высокочистой деионизованной водой и анализе всего абсорбата различными методами тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 02.00.04, кандидат наук Чиварзин Михаил Евгеньевич

• Чиварзин Михаил Евгеньевич
• кандидат наук
• 2019

Оглавление диссертации кандидат наук Чиварзин Михаил Евгеньевич

Список сокращений

Введение

1. Литературный обзор

1.1 Влияние галогенорганических соединений на здоровье человека

1.2 Рассмотрение методов определения галоген- и сераорганических соединений и соответствующих им возможностей и ограничений

1.3 Определение загрязнений в водных растворах

1.4 Методы выделения и концентрирования примесей из различных матриц и их определения

1.5 Элементный анализ волос - новый неинвазивный подход к диагностике заболеваний человека и их лечения

1.5.1 Методы определения элементов в волосах (органические и неорганические соединения в пересчете на элемент)

1.5.2 Методы обнаружения органических загрязнителей в волосах, основанные на их извлечении и анализе методом ГХ/МС

1.6 Методы анализа галогенорганических соединений методом МАЛДИ

2. Оборудование и методика эксперимента

2.1. Используемое оборудование

2.2. Исходные вещества и материалы

3. Разработка быстрых способов оценки загрязненности отдельных видов с/х продукции и внутренней среды организма опасными галогенорганическими

соединениями на уровне следов

3.1 Изучение возможного определения суммарного содержания галоген- и сераорганических соединений в объектах исследования, основанного на их выделении из матрицы жидкостной экстракцией, анализе концентрата и при прямом вводе пробы образца в реактор

3.1.1 Изучение присутствия в объектах исследования наряду с галоген- и сераорганическими соединениями неорганических солей, образующих при попадании в абсорбат определяемые анионы Б-, С1-, Вг- и Б042-

3.1.2 Определение суммарного содержания галогенорганических соединений различной летучести в органических экстрактах и концентратах аналитов, полученных после упаривания растворителя, и растворителях-экстрагентах

3.1.3 Способ определения суммарного содержания галогенорганических соединений различной летучести, основанный на жидкостной экстракции деионизованной водой,

упариванием воды внутри реактора и анализе всего концентрата

3.1.4. Концентрирование соединений из органических экстрактов при упаривании их досуха

в присутствии сорбента малой ёмкости

3.1.5 Изучение поведения неорганических галогенидов и сульфатов в реакторе при температуре 950°С в потоке кислорода и возможности исключения их влияния на результаты определения суммарного содержания галоген-, сераорганических соединений,

присутствующих в сжигаемой пробе образца вместе с ними

3.2 Изучение возможности увеличения достоверности обнаружения анионов Б-, С1-, Вг- в абсорбатах продуктов конверсии анализируемых проб, содержащих галогенорганические соединения, за счет селективного удаления анионов Б-, С1-, Вг- из потока элюента при использовании соответствующих поглотительных колонок

4. Оценка загрязнения с/х продукции и внутренней среды организма галоген- и сераорганическими соединениями на уровне следов

4.1 Обобщенный показатель безопасности растительных масел - общее содержание Б-, С1-, Вг-и Б-органических соединений

4.2 Новый подход к определению безопасности кофе, основанный на быстром скрининге проб кофе на общее содержание Б-, С1-, Вг-органических соединений на уровне следов

4.3 Определение суммарного содержания галогенорганических соединений в чае на уровне следов, как обобщенного показателя безопасности чая

4.4 Оценка загрязнения проб какао галогенорганическими соединениями

4.5 Определение суммарного содержания Б- С1- Вг-органических соединений в волосах на уровне следов

4.6 Изучение возможности снижения пределов детектирования по анионам Б-, С1-, Вг- и Б042-методом ионной хроматографии

5. Исследование возможности регистрации анионов Б-, С1- и Вг- как галогенидов серебра с использованием масс-спектрометрии с лазерной десорбцией/ионизацией

6. Заключение

7. Выводы

8. Список литературы

Список сокращений

АОХ Adsorbable Organic Halogen (Метод определения адсорбируемых галогенорганических

соединений в воде)

EPA Environmental Protection Agency (Агентство по охране окружающей среды)

EOX Extractable Organic Halides (экстрагируемые хлорорганические соединения)

PSA Primary Secondary Amine (Первично-вторичный амин)

TOF-MS Time-of-flight mass spectrometer (времяпролетный масс-спектрометр)

ТОХ Total Organic Halides (Метод определения общего содержания галогенорганических соединений

в воде)

QuEChERS Quick Easy Cheap Effective Rugged Safe (Быстрый Простой Дешевый Эффективный Надежный

Безопасный)

SAX Strong anion-exchange sorbent ^ильный анионообменный сорбент)

SBSE Stir bar sorptive extraction (Сорбционная экстракция с перемешиванием)

ВЭЖХ Высокоэффективная жидкостная хроматография

ВЭЖХ/МС Высокоэффективная жидкостная хроматография в сочетании с масс-спектрометрией

ВЭЖХ/МС/МС ' Высокоэффективная жидкостная хроматография в сочетании с тандемной масс-спектрометрией

ГПХ Гель-проникающая хроматография

ГХ Газовая хроматография

ГХ/МС Газовая хроматография в сочетании с масс-спектрометрией

ГХ/МС/МС Газовая хроматография в сочетании с тандемной масс-спектрометрией

ДДТ Дихлордифенилтрихлорметилметан

ДЭЗ Детектор электронного захвата

ЖЖЭ Жидкость-жидкостная экстракция

ЖХ Жидкостная хроматография

ЖЭ Жидкостная экстракция

ИЖ Ионная жидкость

ИСП/АЭС Атомно-эмиссионная спектрометрия с индуктивно связанной плазмой

ИСП/МС Масс-спектрометрия с индуктивно связанной плазмой

ИХ Ионная хроматография

ИХ/МС Ионная хроматография в сочетании с масс-спектрометрией

МАЛДИ Матрично-активированная лазерная десорбция/ионизация

МАЛДИ MSI Матрично-активированная лазерная десорбция/ионизация с визуализацией

МДУ Максимально допустимый уровень

МС Масс-спектрометрия

МС/МС Тандемная масс-спектрометрия

МТБЭ Метилтретбутиловый эфир

ОХИ Отрицательная химическая ионизация

ОЭС Оптически-эмисионная спектрометрия

ПАЛДИ Поверхностно-активированная лазерная десорбция/ионизация

ПАУ Полиароматические углеводороды

ПДК Предельно допустимая концентрация

ПИД Пламенно-ионизационный детектор

ПО Предел обнаружения

ПХБ Полихлорированные бифенилы

ПФД Пламенно-фотометрический детектор

РФА ПВО Рентгенофлуоресцентный анализ с полным внешним отражением

СОЗ Стойкие органические загрязнители

СТД Специфический термоионизационный детектор

СФЭ Сверхкритическая флюидная экстракция

ТФМЭ Твёрдофазная микроэкстракция

ТФЭ Твёрдофазная экстракция

УВЭЖХ Сверхвысокоэффективная жидкостная хроматография

УФ Ультрафиолетовый

УФД Ультрафиолетовый детектор

ЭИ Электронная ионизация

Введение Общая характеристика работы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Обнаружение F-, Cl-, Br- и S- органических соединений в различных матрицах, основанное на высокотемпературной окислительной конверсии, абсорбции продуктов высокочистой деионизованной водой и анализе всего абсорбата различными методами»

Актуальность темы

В настоящее время актуальной проблемой является обнаружение загрязнения внутренней среды организма и продуктов питания опасными органическими соединениями, в состав молекул которых входят такие элементы, как Б, С1, Вг, Б и Р. Известно, что около 95% опасных органических соединений поступает в организм человека с продуктами питания и водой. Сельскохозяйственная продукция и соответствующие продукты питания наиболее часто загрязнены пестицидами. Около 90% используемых пестицидов содержат в молекуле Б, С1, Вг и Б. В европейской базе данных пестицидов, разрешенных к использованию при выращивании ряда сельскохозяйственных культур, содержится более 300. Всего известно более 1000 пестицидов. Кроме того, как в сельскохозяйственной продукции, так и в окружающей среде может содержаться большое число других опасных галогенорганических соединений, состав которых либо не известен, либо не определяется, в частности полихлорбифенилы, полибромбифенилы и другие галогенированные соединения. Наряду с антропогенными могут содержаться галогенорганические соединения природного происхождения, такие как хлорфенолы, полихлордибензодиоксины и полихлордибензофураны [1], которые обычно определению не подлежат и не могут быть селективно определены в присутствии соответствующих антропогенных соединений. Все эти соединения накапливаются во внутренней среде организма, в частности в волосах.

Существующий подход к контролю загрязнения как с/х продукции, так и внутренней среды организма (волосы, моча, кровь) основан на сложной и продолжительной пробоподготовке, предназначенной для выделения небольшого числа заданных аналитов и их определении методами ГХ/МС либо ВЭЖХ/МС (в зависимости от свойств аналитов). Существенные ограничения существующих подходов - определение ограниченного числа только заданных аналитов, проведение градуировки по каждому из них, необходимость наличия стандартных образцов и длительность всего анализа. Не заданные (известные и неизвестные) опасные соединения, содержащие рассматриваемые элементы, в исследуемых матрицах определению не подлежат. Осуществление действенного контроля загрязнения как сельскохозяйственной продукции, так и внутренней среды организма опасными органическими веществами при использовании существующих подходов невозможно. Проблема становится особенно сложной в случае неизвестных веществ.

Актуальным является быстрый скрининг проб сельскохозяйственной продукции на содержание Б-, С1-, Вг- и Б-органических соединений (известных и неизвестных), которые относятся к наиболее опасным.

Быстрый скрининг проб на содержание таких веществ актуален и при определении загрязнения внутренней среды организма такими соединениями.

Новый подход к быстрому обнаружению загрязнения сельскохозяйственной продукции и лекарственных средств (ряд растительных масел, чай) опасными органическими соединениями (известными и неизвестными), содержащими в молекуле Б, С1, Вг и Б предложен в диссертации Никошиной А.В., выполненой под руководством И.А. Ревельского [2]. Он основан на сочетании высокотемпературной окислительной конверсии и ионной хроматографии и определении суммарного содержания таких соединений (в пересчете на элемент) на уровне следов и не требует стандартных образцов аналитов и проведения по ним градуировки. Предел обнаружения составлял 10-11 - 10-10 г/мкл.

Актуальным является селективное обнаружение суммарного содержания галоген- и сераорганических соединений в анализируемых пробах в присутствии неорганических соединений, содержащих определяемые элементы. Этот вопрос в работе Никошиной А.В. и в литературе не рассматривался. В это же время исключение влияния последних на результат определения суммарного содержания галоген- и сераорганических соединений имеет важное значение. Актуальным является и увеличение достоверности обнаружения анионов Б-, С1- и Вг- в абсорбате продуктов конверсии соответствующих аналитов, идентификация которых в ионной хроматографии осуществляется только по временам удерживания, и расширение круга исследуемых сельскохозяйственных культур. Этот вопрос также не рассматривался. Актуальным является и снижение пределов обнаружения суммарного содержания Б-, С1-, Вг-и Б-органических соединений (в пересчете на элемент) в с/х продукции и других матрицах за счёт их выделения и концентрирования. Этот вопрос также ранее не рассматривался.

Актуальным является и разработка способа обнаружения загрязнения внутренней среды организма Б-, С1-, Вг-органическими соединениями, основанная на определении суммарного содержания таких соединений (состав которых неизвестен) в пробах волос на уровне следов. Такие работы в литературе неизвестны.

В связи с этим целью настоящей работы являлась разработка быстрых способов оценки загрязненности внутренней среды организма человека и ряда сельскохозяйственных продуктов опасными галогенорганическими соединениями на уровне следов, основанных на их высокоселективном обнаружении в присутствии соответствующих неорганических солей при использовании высокотемпературной окислительной конверсии аналитов и анализе

абсорбата продуктов конверсии на содержание анионов, соответствующих определяемым элементам в молекулах аналитов, различными методами.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

- изучить возможность определения суммарного содержания галогенорганических соединений в органических растворах на уровне следов (в пересчете на элемент), полученных жидкостной экстракцией, при прямом вводе пробы такого экстракта в реактор и концентрата аналитов, полученного упариванием экстрагента;

- изучить возможность исключения влияния неорганических галогенидов и сульфатов на результаты определения суммарного содержания галоген- и серосодержащих органических соединений при их совместном присутствии в анализируемой пробе;

- изучить возможность увеличения достоверности обнаружения анионов F", О" и Br" в абсорбате продуктов окислительной конверсии анализируемых проб, содержащих галогенорганические вещества, за счет селективного удаления анионов F", С1" и Вг" из потока элюента при использовании соответствующих адсорбирующих колонок;

- изучить условия, необходимые для быстрого сожжения таких твердых матриц, как волосы, и конверсии аналитов до F", С1", Вг" и Б042- при вводе пробы в реактор в кварцевом контейнере (лодочке);

- разработать способ селективного определения суммарного содержания галоген- и сераорганических соединений в пробах различных матриц в присутствии неорганических, содержащих те же определяемые элементы, основанный на прямой высокотемпературной окислительной конверсии анализируемой пробы, поглощении неорганических галогенидов и сульфатов на стенках реактора и анализе абсорбата методом ионной хроматографии;

- исследовать суммарное содержание F-, С1-, Вг- и Б-органических соединений в пробах образцов растительных масел таких, как соевое, оливковое, подсолнечное, хлопковое, кунжутное и льняное, полученных различными производителями, с использованием разработанного способа;

- разработать способы определения суммарного содержания F-, С1-, Вг-органических соединений в пробах чая, кофе, какао и волос в присутствии неорганических, содержащих эти же элементы в молекуле, и провести анализ ряда проб образцов;

- изучить возможность регистрации анионов F-, С1-, и Вг- как галогенидов серебра с использованием масс-спектрометрии с лазерной десорбцией/ионизацией с целью экспрессного определения этих анионов в абсорбате продуктов конверсии галогенорганическими соединениями на уровне следов.

Научная новизна работы:

1. Показано, что жидкостная экстракция даже высокочистым растворителем с упариванием концентрата досуха не может быть использована для снижения пределов определения суммарного содержания галоген- и сераорганических соединений в связи с высоким фоновым содержанием таких соединений (в основном нелетучих) в растворителях-экстрагентах и изменения состава среднелетучих примесей в процессе упаривания.

2. Предложен способ концентрирования среднелетучих органических галоген- и серосодержащих соединений из органических экстрактов и анализа всего их концентрата, основанный на упаривании растворителя в присутствии сорбента малой ёмкости вне реактора и перевода всего концентрата аналитов в реактор термодесорбцией в потоке кислорода. Способ позволяет снизить пределы обнаружения за счёт анализа больших проб. Способ не имеет аналогов.

3. Предложен способ выделения примесей из матриц, основанный на экстракции деионизованной водой, упаривании воды вместе с среднелетучими галоген- и сераорганическими соединениями в потоке кислорода в кварцевом контейнере (лодочке) внутри реактора при температуре ниже температуры кипения воды, и вбрасывании кварцевой лодочки в зону реактора с температурой, равной 950С. Способ позволяет селективно выделять и концентрировать средне- и нелетучие галоген- и сераорганические соединения и снизить предел определения суммарного содержания таких соединений (в пересчете на элемент) за счет увеличения навески пробы и анализа всего экстракта. Способ не имеет аналогов.

4. В результате проведенных исследований решена проблема селективного определения суммарного содержания галоген- и сераорганических соединений, присутствующих в анализируемой пробе, вместе с неорганическими солями, содержащими определяемые элементы. Найдены условия, исключающие попадание таких солей в абсорбат продуктов окислительной конверсии.

5. Показана возможность увеличения достоверности обнаружения анионов Б-, С1-, Вг- в абсорбатах продуктов окислительной конверсии анализируемых проб, содержащих галогенорганические соединения, за счет селективного удаления этих анионов из потока элюента при использовании соответствующих адсорбционных колонок.

6. Разработана методология прямого, селективного, высокочувствительного и достоверного определения суммарного содержания галоген- и сераорганических соединений в различных матрицах в присутствии неорганических галогенидов и

сульфатов, основанная на прямой высокотемпературной окислительной конверсии пробы в потоке кислорода, поглощении неорганических соединений в кварцевом реакторе, абсорбции продуктов конверсии деионизованной водой, с образованием анионов F-, С1-, Вг- и Б042-, определяемых ионной хроматографией, в сочетании с селективным удалением анионов F-, С1-, Вг-, присутствующих в абсорбате, из потока элюента с помощью соответствующих адсорбционных колонок для увеличения достоверности их обнаружения. Предложенная методология не имеет аналогов.

7. С использованием разработанной методологии исследованы восемь образцов растительных масел на суммарное содержание галоген- и сераорганических соединений и четыре, семь и три образцов чая, кофе и какао - на суммарное содержание галогенорганических соединений на уровне следов (в пересчете на элемент) в присутствии неорганических солей. Такие результаты получены впервые.

8. Предложен новый подход к оценке загрязненности внутренней среды организма человека опасными галогенорганическими соединениями, основанный на быстром и высокоселективном и высокочувствительном определении суммарного содержания F-, С1-, Вг-органических соединений в волосах (в присутствии неорганических солей, содержащих те же элементы). Способ не имеет аналогов. Получен патент №2683938 (опубликован 03.04.2019 Бюл. № 10).

9. Исследована возможность регистрации анионов F-, С1-, Вг- в водных растворах галогенидов серебра, образующихся при взаимодействии водных растворов галогенидов натрия и Л§К0з на поверхности мишени при использовании метода масс-спектрометрии с лазерной десорбцией/ионизацией. Показано, что в масс-спектрах (для абсолютных количеств 10-11 - 10-10 г) галогенидов серебра были зарегистрированы такие ионы, как AgF- и AgF2 (для F-), А§СЬ-, Л§2С1з-, Л§зСЦ- (для С1-) и Л§Вг- и Л§Вг2-(для Вг-). Такие результаты получены впервые.

10. Исследована возможность регистрации анионов F-, С1-, Вг- в водных растворах этих анионов в виде галогенидов серебра, образующихся в результате взаимодействия водных растворов этих анионов и AgN0з вне мишени, при использовании метода масс-спектрометрии с лазерной десорбцией/ионизацией. Показано, что в этом случае для 1013 - 10-10 г (в пересчёте на хлор) масс-спектры состояли в основном из трех групп пиков кластерных ионов ^С1)СГ, ^С1)2С1- и ^СЬ)С1-.

Практическая значимость работы:

В результате проведенного исследования предложен новый подход к оценке безопасности ряда видов сельскохозяйственной продукции, таких как различные растительные масла, чай, кофе, какао. Критерием безопасности является суммарное содержание в пробе опасных Б-, С1-, Вг и Б-органических соединений (в пересчете на элемент), определяемое с высокой достоверностью и селективностью, позволяющее осуществлять быстрый скрининг проб (в присутствии соответствующих неорганических солей) на суммарное содержание таких соединений. Оно включает в себя все известные и неизвестные галогенорганические соединения (антропогенного и природного происхождения), наиболее вероятные из них -пестициды. Анализ проб изученных образцов различных растительных масел показал, что уровень их загрязнения пестицидами может отличаться на порядки.

Предложен новый подход к оценке загрязненности внутренней среды человеческого организма опасными галогенорганическими соединениями, основанный на определении их суммарного содержания (в пересчете на элемент) с высокой селективностью и достоверностью путем прямой высокотемпературной окислительной конверсии пробы волос в потоке кислорода, сорбции неорганических галогенидов в реакторе, абсорбции продуктов конверсии, поступающих из реактора, деионизованной водой и селективном определении образующихся анионов, соответствующих галогенорганическим соединениям, методом ионной хроматографии при её сочетании с селективным удалением анионов Б-, С1- и Вг- из потока элюента с помощью соответствующих адсорбционных колонок.

Предложенный в работе подход, основанный на водной экстракции и селективном концентрировании галоген- и сераорганических примесей из водного экстракта внутри реактора обеспечивает возможность снижения пределов обнаружения в связи с отсутствием фона по определяемым элементам в деионизованной воде, и возможности анализа больших проб экстрактов.

Этот подход обеспечивает возможность осуществления быстрого скрининга проб волос на загрязнение внутренней среды организма всеми опасными галогенорганическими соединениями.

Представляет практический интерес и предложенный способ концентрирования среднелетучих галоген- и сераорганических соединений из органических экстрактов и анализа всего концентрата, основанный на упаривании растворителя в присутствии сорбента малой ёмкости вне реактора и последующем переводе всего концентрата аналитов в реактор термодесорбцией в потоке кислорода. Способ позволяет снизить пределы обнаружения за счёт анализа больших проб экстракта и всего концентрата аналитов.

Перспективным представляется предложенный в работе быстрый скрининг проб различных матриц, основанный на анализе абсорбата на анионы Б-, С1- и Вг- методом масс-спектрометрии с лазерной десорбцией/ионизацией, обеспечивающий наименьший предел детектирования анионов (10-13 - 10-12 г) в пересчёте на элемент.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Способ концентрирования среднелетучих галоген- и сераорганических соединений из органических экстрактов, основанный на упаривании растворителя в присутствии сорбента малой ёмкости вне реактора и последующего перевода всего концентрата аналитов в реактор термодесорбцией в потоке кислорода.

2. Способ выделения примесей из матриц, основанный на экстракции деионизованной водой, упариванием воды вместе с среднелетучими аналитами в потоке кислорода внутри реактора при температуре ниже температуры кипения воды и вбрасывании кварцевой лодочки в зону реактора с температурой, равной 950°С.

3. Способ увеличения достоверности обнаружения анионов Б-, С1-, Вг- в абсорбатах продуктов окислительной конверсии анализируемых проб, содержащих галогенорганические соединения, за счёт селективного удаления этих анионов из потока элюента при использовании соответствующих адсорбционных колонок.

4. Способ высокоселективного определения суммарного содержания галоген- и сераорганических соединений в пробах различных матриц в присутствии неорганических галогенидов и сульфатов, основанный на сожжении пробы в потоке кислорода, сорбции солей в реакторе, абсорбции продуктов конверсии определяемых соединений деионизованной водой с образованием анионов Б-, С1-, Вг- и Б042-, и их определении методом ионной хроматографии.

5. Способ определения суммарного содержания галогенорганических соединений в растительных маслах с использованием разработанного способа с высокой достоверностью и результаты определения такого содержания (в пересчете на элемент) в различных растительных маслах (оливковом, соевом, хлопковом, подсолнечном, кунжутном, рыжиковом и льняном).

6. Способы определения суммарного содержания Б-, С1-, Вг-органических соединений с высокой селективностью и достоверностью в различных образцах чая, кофе и какао (в присутствии неорганических галогенидов) и результаты такого определения.

7. Способ обнаружения загрязнения внутренней среды организма человека F-, C1-, Br-органическими соединениями, основанный на высокоселективном и достоверном определении их суммарного содержания (в пересчете на элемент) в присутствии неорганических солей. Получен патент.

8. Результаты исследования возможности регистрации анионов F-, C1- и Br- в водных растворах с использованием галогенидов серебра и масс-спектрометрии с лазерной десорбцией/ионизацией на уровне 10-13 - 10-10 г абсолютного содержания.

Апробация работы:

Результаты данной работы были представлены на международных научных конференциях студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов-2019», «Ломоносов-2016», «Ломоносов-2015», «Ломоносов-2013» (Москва, Россия), на Втором Съезде Аналитиков России (Москва, Россия, 2013 г.), на Втором Международном Конгрессе «Food Science and Technology» (Ханчжоу, Китай, 2013 г.), Конференции ИФХЭ РАН "ФИЗИКОХИМИЯ-2014", "ФИЗИКОХИМИЯ-2015" (Москва, Россия), I Всероссийской конференции с международным участием "Химический анализ и медицина" (2015, Москва, Россия), Кинетика и динамика обменных процессов 2018 (2018, Адлер, Россия).

Публикации:

По данной работе опубликовано 4 научные статьи, 12 тезисов докладов и 1 патент.

Структура и объем работы:

Работа состоит из введения, пяти глав, выводов и списка литературы. В первой главе, представляющей собой литературный обзор, рассматриваются подходы к анализу пестицидов, используемых в с/х продукции и анализу волос, основанные на извлечении и концентрировании заданных аналитов и анализе концентратов аналитов различными методами. Во второй главе рассматривается оборудование, используемые реактивы и описание методики эксперимента. В третьей главе описывается оптимизация условий конверсии и разделения анионов, изучение возможности селективного удаления неорганических галогенидов и сульфатов за счет сорбции в реакторе при прямом анализе пробы, из водных растворов анионов фтора, хлора, брома с использованием поглотительных колонок и увеличения достоверности идентификации этих анионов, исследование экстракции пестицидов различной летучести, исследование правильности результатов определения F, C1,

Вг и Б при анализе растворов пестицидов различной летучести. В четвертой главе описана разработка метода обнаружения Б-, С1-, Вг- и Б-органических соединений в различных матрицах, основанного на высокотемпературной окислительной конверсии, абсорбции продуктов конверсии высокочистой деионизованной водой и анализе всего абсорбата методом ионной хроматографии. В пятой главе представлено исследование возможности масс-спектрометрии с лазерной десорбцией/ионизацией для детектирования анионов. В заключении подводятся итоги работы и возможности дальнейших исследований.

Диссертация изложена на 141 страницах, содержит 27 рисунков, 26 таблиц и список литературы из 184 наименований.

1. Литературный обзор

1.1 Влияние галогенорганических соединений на здоровье человека

В отличие от достаточно достоверно известной роли некоторых металлов и металлоидов в биологических системах [3], токсичность и влияние галогенорганических соединений на организм человека менее изучено. Диетические контрольные дозы, а также рекомендуемые поступления обычно выражаются в микрограммах в день, миллиграммах в день и граммах в день для йода, фтора и хлора соответственно [4]. Биологические эффекты галогенов в их анионной форме (как фторид, бромид, хлорид) могут быть менее опасными по сравнению с биологическими эффектами органических галогенированных соединений [5-7]. Тем не менее, галогенсодержащие органические соединения активно используются в промышленности, что вызывает большую обеспокоенность общественности, поскольку многие из них токсичны, стойки и подвержены биоаккумуляции в пищевых цепях [5],[6],[8]. Так, например, в исследовании [9] показано комбинированное воздействия хлорорганических (ДДТ), фосфорорганических пестицидов и органических растворителей, вызвавшее поражение двигательных нейронов у пациента.

Некоторые эффекты галогенированных органических загрязнителей представлены в Таблице 1. Эти эффекты вынуждают контролировать уровни этих соединений в организмах, пище и окружающей среде, что делает актуальной разработку соответствующих аналитических методов.

Таблица 1. Влияние галогенсодержащих органических соединений на здоровье человека

Галоген Эффект галогенорганического соединения ссылка

Фтор Полифторированные соединения: влияние в системах гормональной обратной связи, заболеваниях печени и гепатокарциногенезе, а также канцерогенность (исследования на животных) [10],[11]

Фторхинолоны (антимикробные): появление штаммов, устойчивых к фторхинолону, у животных [11],[12]

Хлор Хлорсодержащие пестициды: связанные с неблагоприятным исходом и дефицитом в развитии нервной системы [13]

Полихлорированные бифенилы: последствия для здоровья включают иммунотоксичность, эффекты развития и нейроразвития, а также влияние на гормоны щитовидной железы и стероидов и репродуктивную функцию, а также канцерогенность [14]

Дезинфицирующие хлорорганические средства: накопление в жировых тканях [15]

Бром Дезинфекционные побочные продукты: могут накапливаться в жировых тканях [15]

Бромированные пропаны: вызывают повреждение ДНК и некрогенные эффекты; влияют на репродуктивную и гемопоэтическую токсичность [16]

Бромированные антипирены: наиболее часто используемыми соединениями являются полибромированные дифениловые эфиры, которые считаются эндокринными разрушителями [17]

Наличие галогенов виде координационных комплексов в биологических системах является важным аспектом, который следует учитывать [3]. Это затрудняет разработку аналитических методов идентификации и определения галогенов в биологических системах из-за различной реакционной способности, которую можно ожидать для каждого соединения с данным реагентом или даже с помощью конкретной методики обнаружения.

1.2 Рассмотрение методов определения галоген- и сераорганических соединений и соответствующих им возможностей и ограничений

Перед началом работы мы рассмотрели методы определения общего содержания галоген-и сераорганических соединений и соответствующих им возможностей и ограничений с целью выбора направления разработки быстрого и селективного скрининга проб на их общее содержание и снижения пределов обнаружения.

Следует отметить, что мы рассматриваем методы определения общего содержания галоген- и сераорганических соединений для низких содержаний, поэтому ни метод сжигания в колбе Шенигера, ни ряд схожих методов разложения не представляют для нас интереса и в обзоре мы их не рассматриваем.

На сегодняшний момент существует несколько методов определения общего содержания галогенорганических соединений в воде на низком уровне. Одним из самых популярных методов определения является метод АОХ (адсорбируемых хлорорганических соединений) [18] и ТОХ (общее содержание галогенорганических соединений) [19] с пределом обнаружения 10-6-10-4%, при котором проба воды объемом 100 мл пропускается через чистый, свободный от хлора активированный уголь, который затем отмывается от неорганических солей раствором азотной кислоты и нитрата натрия и переносится в реактор, где при высокой температуре сжигается (навеска 100 - 200 мг), и образовавшийся хлороводород определяют кулонометрически. Так же используется метод определения экстрагируемых хлорорганических соединений (ЕОХ) [20], при котором производится экстракция образца этилацетатом, и малая часть органического экстракта сжигается в реакторе аналогично методу АОХ, с использованием кулонометрического детектирования. Предел обнаружения - 10-3 - 102%.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Чиварзин Михаил Евгеньевич, 2019 год

8. Список литературы

[1] Gribble G. W. The diversity of naturally produced organohalogens //Chemosphere. - 2003. -Т. 52. - №. 2. - С. 289-297.

[2] А. В. Никошина, "Обнаружение F-, Cl-, Br- и S-содержащих органических соединений на уровне следов в сельскохозяйственной продукции и лекарственных средствах, основанное на сочетании высокотемпературной окислительной конверсии и ионной хроматографии." Дисс. канд. хим. наук. Москва. МГУ имени М.В. Ломоносова 2013 г. 152 с.

[3] J. Szpunar, B. Bouyssiere, R. B. T.-C. A. C. Lobinski, "Sample preparation for speciation analysis for metallobiomolecules," // Sample Preparation for Trace Element Analysis, Т. 412003 - С.1185-1210.

[4] Codex principles and guidelines on foods derived from biotechnology. Codex Alimentarius Commission, Joint FAO/WHO Food Standards Programme, Food and Agriculture Organisation: Rome - 2003.

[5] Moreda-Pineiro A., Romaris-Hortas V., Bermejo-Barrera P. A review on iodine speciation for environmental, biological and nutrition fields //Journal of Analytical Atomic Spectrometry. - 2011. - Т. 26. - №. 11. - С. 2107-2152.

[6] Gron C., Dybdahl H. P. Determination of total organic halogens (TOX); bias from a non-halogenated organic compound //Environment international. - 1996. - Т. 22. - №. 3. - С. 325-329.

[7] Kortagere S., Ekins S., Welsh W. J. Halogenated ligands and their interactions with amino acids: implications for structure-activity and structure-toxicity relationships //Journal of Molecular Graphics and Modelling. - 2008. - Т. 27. - №. 2. - С. 170-177.

[8] Flores E. M. M. et al. Determination of trace elements in fluoropolymers after microwave-induced combustion //Analytical chemistry. - 2012. - Т. 85. - №. 1. - С. 374-380.

[9] Kanavouras K. et al. A case report of motor neuron disease in a patient showing significant level of DDTs, HCHs and organophosphate metabolites in hair as well as levels of hexane and toluene in blood //Toxicology and applied pharmacology. - 2011. - Т. 256. - №. 3. - С. 399-404.

[10] Andersen M. E. et al. Perfluoroalkyl acids and related chemistries—toxicokinetics and modes of action //Toxicological sciences. - 2007. - Т. 102. - №. 1. - С. 3-14.

[11] Dunitz J. D. Organic fluorine: odd man out //ChemBioChem. - 2004. - Т. 5. - №. 5. - С. 614-621.

[12] Rodriguez E., Moreno-Bondi M. C., Marazuela M. D. Multiresidue determination of

fluoroquinolone antimicrobials in baby foods by liquid chromatography //Food chemistry. -2011. - Т. 127. - №. 3. - С. 1354-1360.

[13] Whyatt R. M. et al. Prenatal insecticide exposures and birth weight and length among an urban minority cohort //Environmental health perspectives. - 2004. - Т. 112. - №. 10. - С. 1125-1132.

[14] Consonni D., Sindaco R., Bertazzi P. A. Blood levels of dioxins, furans, dioxin-like PCBs, and TEQs in general populations: a review, 1989-2010 //Environment international. - 2012.

- Т. 44. - С. 151-162.

[15] Krasner S. W. et al. Occurrence of a new generation of disinfection byproducts //Environmental science & technology. - 2006. - Т. 40. - №. 23. - С. 7175-7185.

[16] Laag M. et al. Effect of bromine and chlorine positioning in the induction of renal and testicular toxicity by halogenated propanes //Chemical research in toxicology. - 1991. - Т. 4.

- №. 5. - С. 528-534.

[17] Vos J. G. et al. Brominated flame retardants and endocrine disruption //Pure and Applied Chemistry. - 2003. - Т. 75. - №. 11-12. - С. 2039-2046.

[18] "EPA Method 1650. Adsorbable organic halides by adsorption and coulometric titration.," ReVision, no. August, 1997.

[19] "EPA Method 9020B. Total organic halides.," September 1994, С. 1-13.

[20] "EPA Method 9023. Extractable organic halides in solids.," December 1996, С. 1-8.

[21] Karlsson S. A., Oberg G. UV-light induced mineralization of organic matter bound chlorine in Lake Bjan, Sweden—a laboratory study //Chemosphere. - 2003. - Т. 52. - №. 2. - С. 463469.

[22] "Automatic Quick Furnace Combustion Ion Chromatography." Mitsubishi Chemical Analytech co. LTD, С. 8.

[23] "Combustion Ion Chromatography," Metrohm, С. 2-3, 2017

[24] A. Agustin, M. Manahan, B. G. Sheldon, "Combustion ion chromatography - Enhancing halogen detection using preconcentration methods," Brazilian J. Anal. Chem., Т. 4, №. 15, С. 40-44, 2017.

[25] H. Yang, D. Khor, and J. Rohrer, "Determination of fluoride in tea using a combustion ion chromatography system," Thermo, C. 1-11, 2004.

[26] Капинус Е.Н. Одновременное высокочувствительное определение общего содержания галоген-, серо- и фосфорсодержащих органических соединений в водных и органических растворах. Дисс. канд. хим. наук. Москва. МГУ имени М.В. Ломоносова. 2006 г. 130 с.

[27] Федосеева М.В. Новый подход к контролю качества чистых органических веществ и фармацевтических препаратов, основанный на элементном анализе. Дисс. канд. хим. наук. Москва. МГУ имени М.В. Ломоносова. 2012 г. 112 с.

[28] Ревельский И. А. и др. Одновременное определение F-, Cl-, Br-, P-, S-органических соединений в органических и водных растворах на ультрамикроуровне //Заводская лаборатория. Диагностика материалов. - 2009. - Т. 75. - №. 4. - С. 18-22.

[29] Федосеева М. В. и др. Быстрый скрининг вин на общее содержание F-, Cl-, Br-и S-органических соединений //Вестник Московского Университета. - 2013. - Т. 54. - №. 5. - С. 257-262.

[30] Keith L. H. (ed.). Compilation of EPA's sampling and analysis methods. - CRC Press, 1996.

[31] SUPERLECO Хроматографические продукты для анализа и очистки. Москва: Россия DM, 2001.

[32] SUPERLCO Chromatography products. Москва: Россия DM, 1996.

[33] Picó Y., Blasco C., Font G. Environmental and food applications of LC-tandem mass spectrometry in pesticide-residue analysis: An overview //Mass spectrometry reviews. -2004. - Т. 23. - №. 1. - С. 45-85.

[34] "Agilent Technologies. Chromatography and Spectroscopy Supplies Reference Guide."

[35] K. Ditthavong - Pittsburgh conf. Anal. Chem. and Appl. Spetrosc., New Orleans, 2002, С. 469-470

[36] Lopez-Blanco M. C. et al. Optimization of solid-phase extraction and solid-phase microextraction for the determination of a-and P-endosulfan in water by gas chromatography-electron-capture detection //Journal of Chromatography A. - 2002. - Т. 976. - №. 1-2. - С. 293-299.

[37] Буххайт А.Ю., Розенкранц Ю.М. — Labor and More, 2008, № 1, C. 18-19.

[38] Муравьев А.Г. Руководство по определению показателей качества воды полевыми методами. 3-е изд. — СПб: Крисмас+, 2009. — 248 с.

[39] HEWLETT-PACKARD PEAK, vol. 2. 1997, p. 8-9.

[40] Statement of Work of Organic Analysis, EPA Contact Laboratory Program, vol. OLM 03.1. 1994.

[41] R. A. Column, "Application Note 243 Determination of Common Anions and Organic Acids Using Ion Chromatography- Mass Spectrometry," pp. 5-8.

[42] Thermo, "Application Note 112: Determination of Nitrate and Nitrite in Meat Using HighPerformance Anion-Exchange Chromatography," pp. 1-3, 2008.

[43] Chen Z. et al. Organic anion composition of human whole saliva as determined by ion

chromatography //Clinica chimica acta. - 2015. - Т. 438. - С. 231-235.

[44] Geng X. et al. Determination of organic acids in the presence of inorganic anions by ion chromatography with suppressed conductivity detection //Journal of Chromatography A. -2008. - Т. 1192. - №. 1. - С. 187-190. [45] Park Y. D. et al. Analyses of organic acids and inorganic anions and their relationship in human saliva before and after glucose intake //Archives of oral biology. - 2014. - Т. 59. - №. 1. - С. 1-11.

[46] Sanders J. K. Cation analysis in electronics-grade organic solvents by ion chromatography //Journal of Chromatography A. - 1998. - Т. 804. - №. 1-2. - С. 193-200.

[47] Silveira E. L. C., de Caland L. B., Tubino M. Simultaneous quantitative analysis of the acetate, formate, chloride, phosphate and sulfate anions in biodiesel by ion chromatography //Fuel. - 2014. - Т. 124. - С. 97-101.

[48] Kaiser E., Rohrer J. Determination of trace anions in organic solvents //Journal of Chromatography A. - 1999. - Т. 858. - №. 1. - С. 55-63.

[49] Sergeev G. M., Blinova M. S. Ion chromatography of impurities in organic solvents //Journal of Chromatography A. - 1999. - Т. 847. - №. 1-2. - С. 345-349.

[50] Kaiser E., Wojtusik M. J. Determination of trace anions in isopropanol //Journal of Chromatography A. - 1994. - Т. 671. - №. 1-2. - С. 253-258.

[51] Ayarza N., Gongora J. M. G., Alonso R. M. Industrial application of ion chromatography to the quality control of fluorinated inorganic acids //Analytical Letters. - 2014. - Т. 47. - №. 12. - С. 1965-1977.

[52] Vanatta L. E. Ion-chromatographic determination of seven common anions in electronic-grade, water-miscible solvents //Journal of Chromatography A. - 2008. - Т. 1213. - №. 1. -С. 70-76.

[53] Hautman D. P. Determination of inorganic anions in drinking water by ion chromatography //US EPA Method 300.1. - 1997.

[54] Jackson P. Determination of Inorganic Anions in Wastewater by Ion Chromatography. Application Note 135, p. 11, 1995.

[55] Богданов А. В. Сверхкритическая флюидная экстракция среднелетучих органических соединений из человеческих волос с последующим хромато-масс-спектрометрическим анализом всего экстракта. Дисс. канд. хим. наук. Москва. МГУ имени М.В. Ломоносова, 2007, 125 стр.

[56] Duca R. C. et al. Comparison of solid phase-and liquid/liquid-extraction for the purification of hair extract prior to multi-class pesticides analysis //Journal of Chromatography B. - 2014. - Т. 955. - С. 98-107.

[57] Margariti M. G., Tsatsakis A. M. Analysis of dialkyl phosphate metabolites in hair using gas

chromatography-mass spectrometry: a biomarker of chronic exposure to organophosphate pesticides //Biomarkers. - 2009. - Т. 14. - №. 3. - С. 137-147.

[58] Covaci A., Schepens P. Chromatographic aspects of the analysis of selected persistent organochlorine pollutants in human hair //Chromatographia. - 2001. - Т. 53. - №. 1. - С. S366-S371.

[59] Lehmann E., Oltramare C., De Alencastro L. F. Development of a modified QuEChERS method for multi-class pesticide analysis in human hair by GC-MS and UPLC-MS/MS //Analytica chimica acta. - 2018. - Т. 999. - С. 87-98.

[60] М. А. Клисенко, К. Ф. Новикова, Методические указания по определению остаточных количество пестицидов в продуктах питания, кормах и внешней среде, в двух томах, Колос. Москва, 1992.

[61] Ю. С. Другов, А. А. Родин, Пробоподготовка в экологическом анализе. Практическое руководство., 3-е издание, Москва: БИНОМ, 2009.

[62] Shibamoto T. Chromatographic analysis of environmental and food toxicants. - CRC Press, 1998. - Т. 77.

[63] Chuang J. C. et al. Evaluation of analytical methods for determining pesticides in baby foods and adult duplicate-diet samples //Analytica Chimica Acta. - 2001. - Т. 444. - №. 1. - С. 8795.

[64] Ю. С. Другов, А. А. Родин, Мониторинг органических соединений природной среды, 500 методик, 2-е издана, Москва: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2009.

[65] Ю. С. Другов, И. А. Платонов, И. А. Орлов, Анализ загрязненых биосред и пищевых продуктов: практическое руководство. Самара: Понто-Принт, 2013.

[66] Fussell R. Is it Time to Embrace High-Resolution, Accurate-Mass Mass Spectrometry for Pesticide Analysis? //AMERICAN LABORATORY. - 2016. - Т. 48. - №. 1. - С. 37-39.

[67] Picó Y. et al. Current trends in solid-phase-based extraction techniques for the determination of pesticides in food and environment //Journal of biochemical and biophysical methods. -2007. - Т. 70. - №. 2. - С. 117-131.

[68] de Oliveira L. A. B., Pacheco H. P., Scherer R. Flutriafol and pyraclostrobin residues in Brazilian green coffees //Food chemistry. - 2016. - Т. 190. - С. 60-63.

[69] Reichert B. et al. Simultaneous determination of 117 pesticides and 30 mycotoxins in raw coffee, without clean-up, by LC-ESI-MS/MS analysis //Analytica chimica acta. - 2018. - Т. 1004. - С. 40-50..

[70] Kartasasmita R. E. et al. QuEChERS Method for the Determination of Pesticide Residues in

Indonesian Green Coffee Beans using Liquid Chromatography Tandem Mass Spectrometry //Journal of Mathematical & Fundamental Sciences. - 2015. - Т. 47. - №. 3.

[71] Yang X. et al. Simultaneous determination of 69 pesticide residues in coffee by gas chromatography-mass spectrometry //Food analytical methods. - 2011. - Т. 4. - №. 2. - С. 186-195.

[72] Pizzutti I. R. et al. A multi-residue method for pesticides analysis in green coffee beans using gas chromatography-negative chemical ionization mass spectrometry in selective ion monitoring mode //Journal of Chromatography A. - 2012. - Т. 1251. - С. 16-26.

[73] Trevisan M. T. S. et al. Pesticide analysis in coffee leaves using a quick, easy, cheap, effective, rugged and safe approach and liquid chromatography tandem mass spectrometry: Optimization of the clean-up step //Journal of Chromatography A. - 2017. - Т. 1512. - С. 98-106.

[74] Bresin B. et al. Analysis of organo-chlorine pesticides residue in raw coffee with a modified "quick easy cheap effective rugged and safe" extraction/clean up procedure for reducing the impact of caffeine on the gas chromatography-mass spectrometry measurement //Journal of Chromatography A. - 2015. - Т. 1376. - С. 167-171.

[75] Chen L. et al. Study on the simultaneous determination of seven benzoylurea pesticides in Oolong tea and their leaching characteristics during infusing process by HPLC-MS/MS //Food chemistry. - 2014. - Т. 143. - С. 405-410.

[76] Cladiere M. et al. Multi-class analysis for simultaneous determination of pesticides, mycotoxins, process-induced toxicants and packaging contaminants in tea //Food chemistry. - 2018. - Т. 242. - С. 113-121.

[77] Huo F. et al. Utilizing a novel sorbent in the solid phase extraction for simultaneous determination of 15 pesticide residues in green tea by GC/MS //Journal of Chromatography B. - 2016. - Т. 1023. - С. 44-54.

[78] Garcia-Reyes J. F. et al. Determination of pesticide residues in olive oil and olives //Trac trends in analytical chemistry. - 2007. - Т. 26. - №. 3. - С. 239-251.

[79] Ревельский А. И. и др. Изучение возможности газохроматографического анализа больших по объему проб органических растворов //Вестник Московского университета. Серия 2. Химия. - 1998. - Т. 39. - №. 3.

[80] Ревельский А.И. и др. Способ ввода в хромато-масс-спектрометр больших по объему проб органических растворов с удалением растворителя вне аналитической системы

// Заводская лаборатория. Диагностика материалов. — 2002. — Т. 68, № 10. — С. 1115.

[81] Ревельский И. А. и др. Одновременное определение общего содержания галоген-, фосфор-и серосодержащих среднелетучих органических соединений в органических растворах (экстрактах) на ультрамикроуровне //Заводская лаборатория. Диагностика материалов. - 2010. - Т. 76. - №. 4. - С. 15-17.

[82] Ревельский И. А. и др. Определение общего содержания галоген-, фосфор-и серосодержащих среднелетучих органических соединений в воде на уровне 10-10-109% //Заводская лаборатория. Диагностика материалов. - 2010. - Т. 76. - №. 5. - С. 1014.

[83] И. А. Ревельский, А. И. Ревельский, Е. Н. Капинус, "Способ одновременного определения суммарного содержания F-, Cl-, Br-, I- и S-органических соединений в воде и водных растворах," патент №2395804, 2010.

[84] M. R. Harkey, "Anatomy and physiology of pain," Textb. Tinnitus, vol. 63, pp. 121-132, 2011.

[85] Schummer C. et al. Determination of farm workers' exposure to pesticides by hair analysis //Toxicology letters. - 2012. - Т. 210. - №. 2. - С. 203-210.

[86] Z. Y. A. Revelsky I.A., Efimof I.P., Martynov A.I., "Solventless SFE Analysis," in Pittcon '2000, 2000, p. 2219.

[87] K. V. K. Gruzdeva M.A., Revelsky I.A., "Phosphorous Organic Compounds Determination in Air and Organic Solutions Using GC with PFPD," in Pittcon ' 2000, 2000, p. 1585.

[88] Radcliffe C., Maguire K., Lockwood B. Applications of supercritical fluid extraction and chromatography in forensic science //Journal of biochemical and biophysical methods. -2000. - Т. 43. - №. 1-3. - С. 261-272.

[89] Cirimele V. et al. Supercritical fluid extraction of drugs in drug addict hair //Journal of Chromatography B: Biomedical Sciences and Applications. - 1995. - Т. 673. - №. 2. - С. 173-181.

[90] Bogdanov A. V., Glazkov I. N., Revel'skii I. A. Supercritical fluid extraction coupled with chromatography-mass spectrometry: Hair analysis. Chromatography-mass spectrometry data processing using the CODA mathematical algorithm //Journal of Analytical Chemistry. -2007. - Т. 62. - №. 1. - С. 63-67.

[91] И. В. Радыш, А. В. Скальный, Введение в медицинскую элементологию. Москва: Российский Университет Дружбы Народов, 2015, 198 стр.

[92] МУК 4.1.1483-03 Определение содержания химических элементов в диагностируемых биосубстратах, препаратах и биологически активных добавках методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной аргоновой плазмой. 2003, 36 стр.

[93] А.Исаева, А.Землянкина, А.Захарова, "Комплексная оценка элементного состава волос и ногтей," Аналитика, №. 21, стр. 94-98, 2015.

[94] Wilkins D. et al. Quantitative analysis of THC, 11-OH-THC, and THCCOOH in human hair by negative ion chemical ionization mass spectrometry //Journal of analytical toxicology. -1995. - Т. 19. - №. 6. - С. 483-491.

[95] Kintz P. et al. Hair analysis for nordiazepam and oxazepam by gas chromatography-negative-ion chemical ionization mass spectrometry //Journal of Chromatography B: Biomedical Sciences and Applications. - 1996. - Т. 677. - №. 2. - С. 241-244.

[96] Suzuki O., Hattori H., Asano M. Detection of methamphetamine and amphetamine in a single human hair by gas chromatography/chemical ionization mass spectrometry //Journal of Forensic Science. - 1984. - Т. 29. - №. 2. - С. 611-617. [97] Wainhaus S. B. et al. Fast analysis of drugs in a single hair //Journal of the American Society for Mass Spectrometry. - 1998. - Т. 9. - №. 12. - С. 1311-1320.

[98] Kintz P. et al. Simultaneous determination of amphetamine, methamphetamine, 3, 4-methylenedioxyamphetamine and 3, 4-methylenedioxymethamphetamine in human hair by gas chromatography-mass spectrometry //Journal of Chromatography B: Biomedical Sciences and Applications. - 1995. - Т. 670. - №. 1. - С. 162-166.

[99] Polettini A. et al. Determination of p2-agonists in hair by gas chromatography/mass spectrometry //Journal of mass spectrometry. - 1996. - Т. 31. - №. 1. - С. 47-54.

[100] Kintz P., Mangin P. Simultaneous determination of opiates, cocaine and major metabolites of cocaine in human hair by gas chromotography/mass spectrometry (GC/MS) //Forensic science international. - 1995. - Т. 73. - №. 2. - С. 93-100.

[101] Kintz P., Cirimele V., Mangin P. Testing human hair for cannabis II. Identification of THCCOOH by GC-MS-NCI as a unique proof //Journal of Forensic Science. - 1995. - Т. 40. -№. 4. - С. 619-622.

[102] Tsatsakis A. M. et al. Assessment of levels of organochlorine pesticides and their metabolites in the hair of a Greek rural human population //Human & experimental toxicology. - 2008. -Т. 27. - №. 12. - С. 933-940.

[103] Tsatsakis A. M., Tzatzarakis M. N., Tutudaki M. Pesticide levels in head hair samples of Cretan population as an indicator of present and past exposure //Forensic science international. - 2008. - Т. 176. - №. 1. - С. 67-71.

[104] Knipe D. W. et al. Feasibility of hair sampling to assess levels of organophosphate metabolites in rural areas of Sri Lanka //Environmental research. - 2016. - Т. 147. - С. 207211.

[105] Tsatsakis A. M. et al. Dialkyl phosphates in meconium as a biomarker of prenatal exposure to organophosphate pesticides: a study on pregnant women of rural areas in Crete, Greece //Xenobiotica. - 2009. - Т. 39. - №. 5. - С. 364-373.

[106] Maravgakis G. et al. Diethyl phosphates accumulation in rabbits' hair as an indicator of long term exposure to diazinon and chlorpyrifos //Forensic science international. - 2012. - Т. 218. - №. 1-3. - С. 106-110.

[107] А. Т. Лебедев, Масс-спектрометрия в органической химии. Москва: Бином, Лаборатория знаний, 2003, стр. 493

[108] Zheng J. et al. Simple and robust two-layer matrix/sample preparation method for MALDI MS/MS analysis of peptides //Journal of proteome research. - 2005. - Т. 4. - №. 5. - С. 1709-1716..

[109] Kjellström S., Jensen O. N. In situ liquid- liquid extraction as a sample preparation method for matrix-assisted laser desorption/ionization ms analysis of polypeptide mixtures //Analytical chemistry. - 2003. - Т. 75. - №. 10. - С. 2362-2369.

[110] Whiteaker J. R. et al. Quantitative determination of heme for forensic characterization of Bacillus spores using matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry //Analytical chemistry. - 2004. - Т. 76. - №. 10. - С. 2836-2841.

[111] Goheen S. C. et al. Mass spectrometry of low molecular mass solids by matrix-assisted laser desorption/ionization //Journal of mass spectrometry. - 1997. - Т. 32. - №. 8. - С. 820-828.

[112] Wei J., Buriak J. M., Siuzdak G. Desorption-ionization mass spectrometry on porous silicon //Nature. - 1999. - Т. 399. - №. 6733. - С. 243.

[113] Shen Z. et al. Porous silicon as a versatile platform for laser desorption/ionization mass spectrometry //Analytical Chemistry. - 2001. - Т. 73. - №. 3. - С. 612-619.

[114] Laiko V. V. et al. Atmospheric pressure laser desorption/ionization on porous silicon //Rapid communications in mass spectrometry. - 2002. - Т. 16. - №. 18. - С. 1737-1742.

[115] Okamoto M. et al. High-sensitivity detection and postsource decay of 2-aminopyridine-derivatized oligosaccharides with matrix-assisted laser desorption/ionization mass spectrometry //Analytical chemistry. - 1997. - Т. 69. - №. 15. - С. 2919-2926.

[116] Argentini M. et al. An optimized MALDI mass spectrometry method for improved detection of lysine/arginine/histidine free peptides //Journal of proteome research. - 2008. - Т. 7. - №. 11. - С. 5062-5069.

[117] Asara J. M. et al. Evidence for binding of dirhodium bis-acetate units to adjacent GG and AA sites on single-stranded DNA //Journal of the American Chemical Society. - 2000. - Т. 122.

- №. 1. - С. 8-13.

[118] Adamus G. et al. MALDI-TOF MS Reveals the Molecular Level Structures of Different Hydrophilic- Hydrophobic Polyether-esters //Biomacromolecules. - 2009. - Т. 10. - №. 6. -С. 1540-1546.

[119] Meier M. A. R., Adams N., Schubert U. S. Statistical approach to understand MALDI-TOFMS matrices: discovery and evaluation of new MALDI matrices //Analytical chemistry.

- 2007. - Т. 79. - №. 3. - С. 863-869.

[120] Frankevich V. et al. Role of electrons in laser desorption/ionization mass spectrometry //Analytical chemistry. - 2003. - Т. 75. - №. 22. - С. 6063-6067.

[121] Frankevich V. et al. Production and fragmentation of multiply charged ions in 'electron-free'matrix-assisted laser desorption/ionization //Rapid communications in mass spectrometry. - 2003. - Т. 17. - №. 20. - С. 2343-2348.

[122] Dashtiev M., Frankevich V., Zenobi R. Kinetic energy of free electrons affects MALDI positive ion yield via capture cross-section //The Journal of Physical Chemistry A. - 2006. -Т. 110. - №. 3. - С. 926-930.

[123] Пыцкий И. С., Кузнецова Е. С., Буряк А. К. Использование хлорида серебра для масс-спектрометрического исследования аминокислот на углеродных сорбентах //Сорбционные и хроматографические процессы. - 2017. - Т. 17. - №. 2. - С. 191-195.

[124] Krüger R. et al. Analyte incorporation and ionization in matrix-assisted laser desorption/ionization visualized by pH indicator molecular probes //Analytical chemistry. -2001. - Т. 73. - №. 24. - С. 5812-5821.

[125] Beavis R. C., Chaudhary T., Chait B. T. a-Cyano-4-hydroxycinnamic acid as a matrix for matrixassisted laser desorption mass spectromtry //Organic Mass Spectrometry. - 1992. - Т. 27. - №. 2. - С. 156-158.

[126] Tang W. et al. Positive ion formation in the ultraviolet matrix-assisted laser desorption/ionization analysis of oligonucleotides by using 2, 5-dihydroxybenzoic acid //Journal of the American Society for Mass Spectrometry. - 1997. - Т. 8. - №. 3. - С. 218224.

[127] Smirnov I. P. et al. Suppression of a-cyano-4-hydroxycinnamic acid matrix clusters and reduction of chemical noise in MALDI-TOF mass spectrometry //Analytical chemistry. -2004. - Т. 76. - №. 10. - С. 2958-2965.

[128] Bergman N., Shevchenko D., Bergquist J. Approaches for the analysis of low molecular

weight compounds with laser desorption/ionization techniques and mass spectrometry //Analytical and bioanalytical chemistry. - 2014. - T. 406. - №. 1. - C. 49-61.

[129] Dreisewerd K. Recent methodological advances in MALDI mass spectrometry //Analytical and bioanalytical chemistry. - 2014. - T. 406. - №. 9-10. - C. 2261-2278.

[130] Abdelhamid H. N. Organic matrices, ionic liquids, and organic matrices nanoparticles assisted laser desorption/ionization mass spectrometry //TrAC Trends in Analytical Chemistry. - 2017. - T. 89. - C. 68-98.

[131] Shi C. Y., Deng C. H. Recent advances in inorganic materials for LDI-MS analysis of small molecules //Analyst. - 2016. - T. 141. - №. 10. - C. 2816-2826.

[132] Lu M. et al. Nanomaterials as assisted matrix of laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry for the analysis of small molecules //Nanomaterials. - 2017. - T. 7. - №. 4. - C. 87.

[133] Kiss A., Hopfgartner G. Laser-based methods for the analysis of low molecular weight compounds in biological matrices //Methods. - 2016. - T. 104. - C. 142-153.

[134] Baker T. C., Han J., Borchers C. H. Recent advancements in matrix-assisted laser desorption/ionization mass spectrometry imaging //Current opinion in biotechnology. - 2017. - T. 43. - C. 62-69.

[135] Schwamborn K., Kriegsmann M., Weichert W. MALDI imaging mass spectrometry—from bench to bedside //Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-Proteins and Proteomics. - 2017. -T. 1865. - №. 7. - C. 776-783.

[136] Wang P., Giese R. W. Recommendations for quantitative analysis of small molecules by matrix-assisted laser desorption ionization mass spectrometry //Journal of Chromatography A. - 2017. - T. 1486. - C. 35-41.

[137] Hillenkamp F., Peter-Katalinic J. (ed.). MALDI MS: a practical guide to instrumentation, methods and applications. - John Wiley & Sons, 2013.

[138] Cramer R. et al. (ed.). Advances in MALDI and laser-induced soft ionization mass spectrometry. - Springer, 2016.

[139] Cole R. B. (ed.). Electrospray and MALDI mass spectrometry: fundamentals, instrumentation, practicalities, and biological applications. - John Wiley & Sons, 2011.

[140] Hosseini S., Martinez-Chapa S. O. Fundamentals of MALDI-ToF-MS Analysis: Applications in Bio-diagnosis, Tissue Engineering and Drug Delivery. - Springer, 2016.

[141] Knochenmuss R. The coupled chemical and physical dynamics model of MALDI //Annual Review of Analytical Chemistry. - 2016. - T. 9. - C. 365-385.

[142] Moon J. H. et al. Formation of gas-phase peptide ions and their dissociation in MALDI:

Insights from kinetic and ion yield studies //Mass spectrometry reviews. - 2015. - T. 34. -№. 2. - C. 94-115.

[143] Zenobi R., Knochenmuss R. Ion formation in MALDI mass spectrometry //Mass spectrometry reviews. - 1998. - T. 17. - №. 5. - C. 337-366.

[144] Mirabelli M. F., Zenobi R. Observing proton transfer reactions inside the maldi plume: experimental and theoretical insight into MALDI gas-phase reactions //Journal of the American Society for Mass Spectrometry. - 2017. - T. 28. - №. 8. - C. 1676-1686.

[145] Niehaus M. et al. New insights into the wavelength dependence of MALDI mass spectrometry //Analytical chemistry. - 2017. - T. 89. - №. 14. - C. 7734-7741.

[146] Alonso E., Zenobi R. Non-linear photoelectron effect contributes to the formation of negative matrix ions in UV-MALDI //Physical Chemistry Chemical Physics. - 2016. - T. 18. - №. 29.

- C. 19574-19587.

[147] Jaskolla T. W., Lehmann W. D., Karas M. 4-Chloro-a-cyanocinnamic acid is an advanced, rationally designed MALDI matrix //Proceedings of the National Academy of Sciences. -2008. - T. 105. - №. 34. - C. 12200-12205.

[148] van der Werf I. D. et al. Chemical characterization of medieval illuminated parchment scrolls //Microchemical Journal. - 2017. - T. 134. - C. 146-153.

[149] Ventura G. et al. Cyanocobalamin conjugates of cisplatin and diaminocyclohexane-platinum (II): matrix-assisted laser desorption ionization mass spectrometry characterization using 4-chloro-a-cyanocinnamic acid as the matrix //RSC Advances. - 2017. - T. 7. - №. 85. - C. 53658-53666.

[150] Fukuyama Y. et al. Alkylated dihydroxybenzoic acid as a MALDI matrix additive for hydrophobic peptide analysis //Analytical chemistry. - 2012. - T. 84. - №. 9. - C. 42374243.

[151] Stoyanovsky D. A. et al. Improved spatial resolution of matrix-assisted laser desorption/ionization imaging of lipids in the brain by alkylated derivatives of 2, 5-dihydroxybenzoic acid //Rapid Communications in Mass Spectrometry. - 2014. - T. 28. -№. 5. - C. 403-412.

[152] Tambe S. et al. Structure-performance relationships of phenyl cinnamic acid derivatives as MALDI-MS matrices for sulfatide detection //Analytical and bioanalytical chemistry. - 2017.

- T. 409. - №. 6. - C. 1569-1580.

[153] Salum M. L. et al. Application of Z-sinapinic matrix in peptide MALDI-MS analysis //Journal of mass spectrometry. - 2017. - T. 52. - №. 3. - C. 182-186.

[154] Vermillion-Salsbury R. L., Hercules D. M. 9-Aminoacridine as a matrix for negative mode

matrix-assisted laser desorption/ionization //Rapid communications in mass spectrometry. -2002. - T. 16. - №. 16. - C. 1575-1581.

[155] Dashtiev M. et al. Positive and negative analyte ion yield in matrix-assisted laser desorption/ionization //International Journal of Mass Spectrometry. - 2007. - T. 268. - №. 23. - C. 122-130.

[156] Teuber K. et al. Significant sensitivity improvements by matrix optimization: a MALDI-TOF mass spectrometric study of lipids from hen egg yolk //Chemistry and physics of lipids. -2010. - T. 163. - №. 6. - C. 552-560.

[157] Chen R. et al. N-(1-naphthyl) ethylenediamine dinitrate: a new matrix for negative ion MALDI-TOF MS analysis of small molecules //Journal of the American Society for Mass Spectrometry. - 2012. - T. 23. - №. 9. - C. 1454-1460.

[158] Korte A. R., Lee Y. J. MALDI-MS analysis and imaging of small molecule metabolites with 1, 5-diaminonaphthalene (DAN) //Journal of Mass Spectrometry. - 2014. - T. 49. - №. 8. -C. 737-741.

[159] Dong W. et al. Phospholipid analyses by MALDI-TOF/TOF mass spectrometry using 1, 5-diaminonaphthalene as matrix //International Journal of Mass Spectrometry. - 2013. - T. 343. - C. 15-22.

[160] Liu H. et al. 1, 5-Diaminonaphthalene hydrochloride assisted laser desorption/ionization mass spectrometry imaging of small molecules in tissues following focal cerebral ischemia //Analytical chemistry. - 2014. - T. 86. - №. 20. - C. 10114-10121.

[161] Molin L. et al. The double nature of 1, 5-diaminonaphthalene as matrix-assisted laser desorption/ionization matrix: some experimental evidence of the protonation and reduction mechanisms //Rapid Communications in Mass Spectrometry. - 2011. - T. 25. - №. 20. - C. 3091-3096.

[162] Shroff R., Svatos A. Proton sponge: a novel and versatile MALDI matrix for the analysis of metabolites using mass spectrometry //Analytical chemistry. - 2009. - T. 81. - №. 19. - C. 7954-7959.

[163] Shroff R. et al. Acid-base-driven matrix-assisted mass spectrometry for targeted metabolomics //Proceedings of the National Academy of Sciences. - 2009. - T. 106. - №. 25. - C. 10092-10096.

[164] Armstrong D. W. et al. Ionic liquids as matrixes for matrix-assisted laser desorption/ionization mass spectrometry //Analytical chemistry. - 2001. - T. 73. - №. 15. -C. 3679-3686.

[165] Li Y. L., Gross M. L. Ionic-liquid matrices for quantitative analysis by MALDI-TOF mass

spectrometry //Journal of the American Society for Mass Spectrometry. - 2004. - T. 15. - №. 12. - C. 1833-1837.

[166] Cramer R., Corless S. Liquid ultraviolet matrix-assisted laser desorption/ionization-mass spectrometry for automated proteomic analysis //Proteomics. - 2005. - T. 5. - №. 2. - C. 360-370.

[167] Towers M. W., Mckendrick J. E., Cramer R. Introduction of 4-chloro-a-cyanocinnamic acid liquid matrices for high sensitivity UV-MALDI MS //Journal of proteome research. - 2010. -T. 9. - №. 4. - C. 1931-1940.

[168] Tholey A. Ionic liquid matrices with phosphoric acid as matrix additive for the facilitated analysis of phosphopeptides by matrix-assisted laser desorption/ionization mass spectrometry //Rapid Communications in Mass Spectrometry: An International Journal Devoted to the Rapid Dissemination of Up-to-the-Minute Research in Mass Spectrometry. - 2006. - T. 20. -№. 11. - C. 1761-1768.

[169] Fukuyama Y. et al. Ionic liquid matrixes optimized for MALDI-MS of sulfated/sialylated/neutral oligosaccharides and glycopeptides //Analytical chemistry. - 2008.

- T. 80. - №. 6. - C. 2171-2179.

[170] Li Y. L., Gross M. L., Hsu F. F. Ionic-liquid matrices for improved analysis of phospholipids by MALDI-TOF mass spectrometry //Journal of the American Society for Mass Spectrometry. - 2005. - T. 16. - №. 5. - C. 679-682.

[171] Calvano C. D., Carulli S., Palmisano F. Aniline/a-cyano-4-hydroxycinnamic acid is a highly versatile ionic liquid for matrix-assisted laser desorption/ionization mass spectrometry //Rapid Communications in Mass Spectrometry: An International Journal Devoted to the Rapid Dissemination of Up-to-the-Minute Research in Mass Spectrometry. - 2009. - T. 23. -№. 11. - C. 1659-1668.

[172] Shrivas K., Tapadia K. Ionic liquid matrix-based dispersive liquid-liquid microextraction for enhanced MALDI-MS analysis of phospholipids in soybean //Journal of Chromatography B.

- 2015. - T. 1001. - C. 124-130.

[173] Calvano C. D. et al. MALDI-TOF mass spectrometry detection of extra-virgin olive oil adulteration with hazelnut oil by analysis of phospholipids using an ionic liquid as matrix and extraction solvent //Food chemistry. - 2012. - T. 134. - №. 2. - C. 1192-1198.

[174] Do T. D. et al. Single cell profiling using ionic liquid matrix-enhanced secondary ion mass spectrometry for neuronal cell type differentiation //Analytical chemistry. - 2017. - T. 89. -№. 5. - C. 3078-3086.

[175] Shrivas K. et al. Ionic matrix for enhanced MALDI imaging mass spectrometry for

identification of phospholipids in mouse liver and cerebellum tissue sections //Analytical chemistry. - 2010. - Т. 82. - №. 21. - С. 8800-8806.

[176] Abdelhamid H. N., Khan M. S., Wu H. F. Design, characterization and applications of new ionic liquid matrices for multifunctional analysis of biomolecules: A novel strategy for pathogenic bacteria biosensing //Analytica chimica acta. - 2014. - Т. 823. - С. 51-60.

[177] Zhao X. et al. Novel ionic liquid matrices for qualitative and quantitative detection of carbohydrates by matrix assisted laser desorption/ionization mass spectrometry //Analytica chimica acta. - 2017. - Т. 985. - С. 114-120.

[178] И. С. Пыцкий, "Масс-спектрометрия с поверхностно- и матрично-активированной

лазерной десорбцией/ионизацией неорганических и органических соединений на

поверхностях различного типа." Дисс. канд. хим. наук. Москва. ИФХЭ РАН. 2012 г. 162 с.

[179] Metrohm Ion Analysis. Instruction for use 8.819.1013. .

[180] Яшин Я. И. Чай. Химический состав чая и его влияние на здоровье человека //М.: ТрансЛит. - 2010.

[181] И. А. Ревельский, А. А. Жуховицкий, С. М. Яновский, В. П. Шварцман, Хромадистилляция //Журнал физической химии, Т. 49, №. 11, С. 2954-2955, 1975.

[182] Долгоносов А. М., Колотилина Н. К. Ионная хроматография с избирательным поглощением анионов в ходе анализа //Журнал аналитической химии. - 2016. - Т. 71. -№. 8. - С. 835-839.

[183] A. V Ledneva, M. V Fedoseeva, A. V Golubeva, I. Revelsky, D. A. Chepeliansky, and I. A. Revelsky, Fast screening of plant oil sampels for F-, Cl-, Br-, S-organic compounds content, vol. 78. 2012.

[184] Chivarzin M. E. et al. New approach to the fast screening of plant oil samples for F-, Cl-, Brand S-organic compounds on the trace level //Talanta. - 2016. - Т. 150. - С. 113-117.