Высокоэффективная жидкостная хроматография порфиринов и косвенное спектрофотометрическое детектирование органических молекул тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 02.00.02, кандидат химических наук Лазарева, Елена Евгеньевна

• Лазарева, Елена Евгеньевна
• кандидат химических наук
• 2000

Оглавление диссертации кандидат химических наук Лазарева, Елена Евгеньевна

ВВЕДЕНИЕ.

Елава 1. Косвенное спектрофотометрическое детектирование неэлектролитов в высокоэффективной жидкостной хроматографии (обзор литературы).

Глава 2. Исходные вещества, аппаратура, расчетные формулы.

Глава 3. Хроматографическое поведение растительных пигментов и их производных.

3.1. Нормально-фазовая ВЭЖХ.

3.2. Обращенно-фазовая ВЭЖХ.

3.3. Обсуждение результатов.:.

Глава 4. Хроматографическое поведение некоторых синтетических порфиринов на различных сорбентах.

4.1. Силасорб 600.

4.2. Нуклеосил С^.

4.3. Диасорб-130-фенил.

4.4. Диасорб-130-амин.

4.5. Обсуждение результатов.

Глава 5. Изучение адсорбции порфиринов.

5.1. Использование моделей Скотта-Кучеры и Снайдера-Сочевинского.

5.2. Построение изотерм адсорбции по данным ВЭЖХ.

5.3. Обсуждение результатов.

Глава 6. Косвенное спектрофотометрическое детектирование органических молекул.

6.1. Косвенное детектирование некоторых фенолов и спиртов.

6.2. Определение жирорастворимых витаминов Е и Б.

6.3. Определение краун-эфиров.

6.4. Определение некоторых углеводов.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Высокоэффективная жидкостная хроматография порфиринов и косвенное спектрофотометрическое детектирование органических молекул»

Актуальность темы. В настоящее время одним из направлений в развитии высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) является разработка новых детектирующих систем. Метод косвенного спектрофотометрического детектирования позволяет расширить круг веществ, определяемых методом ВЭЖХ, а в ряде случаев повысить чувствительность определения соединений, не поглощающих или имеющих низкое поглощение в ультрафиолетовой или видимой областях спектра. Однако результаты определения неэлектролитов трудно прогнозировать, поскольку не вполне ясен механизм возникновения косвенного отклика и мало исследована концентрационная зависимость площади аналитического сигнала. Поэтому актуальна разработка различных вариантов косвенного детектирования в ВЭЖХ и поиск новых модификаторов подвижных фаз, поглощающих в видимой области спектра. В соответствии с этим в настоящей работе для косвенного спектрофотометрического детектирования органических молекул (фенолы, спирты, витамины, краун-эфиры, углеводы) предлагается использовать порфирины. Порфирины удовлетворяют основным требованиям, предъявляемым к модификаторам подвижных фаз для косвенного спектрофотометрического детектирования неэлектролитов, однако ранее для этих целей не использовались.

Цель работы: изучение хроматографического поведения порфиринов в различных подвижных фазах на различных сорбентах для выбора модификаторов подвижных фаз и использование этих модификаторов для косвенного спектрофотометрического детектирования органических молекул в видимой области спектра.

Для достижения поставленной цели

- изучено влияние природы, состава подвижных фаз, природы неподвижных фаз, структурных особенностей лигандов и их комплексов с металлами на хроматографические параметры удерживания порфиринов;

- рассмотрены механизмы сорбции порфиринов и металлопорфиринов в условиях нормально- и обращенно-фазового вариантов ВЭЖХ;

- спектрофотометрически исследованы эффекты слабых взаимодействий порфирин - сорбат;

- систематически исследованы зависимости косвенного отклика от концентрации анализируемого соединения, концентрации модификатора в подвижной фазе; влияние концентрации модификатора на относительное удерживание и чувствительность определения соединений;

- проанализированы фармацевтические препараты, содержащие витамины Е и Б.

Научная новизна. В условиях нормально- и обращенно-фазового вариантов ВЭЖХ на сорбентах Силасорб 600, Диасорб-130-фенил, Диасорб-130-амин, Нуклеосил С18 исследовано и сопоставлено поведение ряда растительных (феофитины а и Ъ и их комплексы с (II), Ь^ (II), РЬ (II), Си (II), Хп (II), Се (IV)) и синтетических пигментов (тетрафенилпорфирин и некоторые его производные). Найдены условия для разделения лигандов с заместителями различной полярности и их комплексов с металлами. Данные по хроматографическому удерживанию порфиринов обработаны согласно моделям Скотта-Кучеры, Снайдера-Сочевинского, рассчитаны и построены изотермы адсорбции. Предложена теоретическая интерпретация полученных результатов, рассмотрены возможные механизмы удерживания порфиринов на различных сорбентах. В качестве модификаторов подвижных фаз выбраны шесть порфиринов. В результате изучения электронных спектров поглощения (ЭСП) модификаторов - хлорофилла (а+Ь), тетрафенилпорфирина, Рс!(и-метоксифенил)порфирина - в присутствии витаминов Е и 03, краун-эфиров (18-краун-6 и дибензо-18-краун-6), углеводов (рамноза, сорбит, мальтоза) показана возможность использования эффекта слабых взаимодействий для косвенного спектрофотометрического детектирования некоторых классов органических молекул (фенолы, спирты, витамины, краун-эфиры, углеводы). Предложены механизмы возникновения косвенного отклика.

Практическая значимость. Показано, что методом ВЭЖХ можно идентифицировать феофитины а и Ъ и их комплексы с металлами (II), Р^ (II), РЬ (II), Си (II), Ъп (II), Се (IV)) в процессе их синтеза, а также определять эти

Заключение диссертации по теме «Аналитическая химия», Лазарева, Елена Евгеньевна

Выводы

1. Синтезированы феофитинаты а и Ъ меди, цинка, ртути, свинца и церия. Найдены условия для разделения лигандов (феофитины а и Ь) и их комплексов с металлами N^(11), Щ(П), РЬ(П), Си(П), Се(1У) в условиях нормально- и обращенно-фазовой ВЭЖХ. Подтверждено, что удерживание соединений этого класса зависит от свойств неподвижной и подвижной фаз, природы лиганда, центрального атома металла.

2. Сопоставлением селективности хроматографического разделения тетрафенилпорфирина, тетра(2,6-дифторфенил)порфирина и его комплекса с никелем, тетра(п-метоксифенил)порфирина и его комплекса с палладием, тетрамезитилпорфирина, никель-тетра(2,5-диметилфенил)порфирина, тетрапентафторфенилпорфирина на сорбентах Силасорб 600, Нуклеосил С!8, Диасорб-130-фенил, Диасорб-130-амин в условиях нормально- и обращенно-фазовой ВЭЖХ установлено, что модифицированные силикагели можно использовать для разделения порфиринов с заместителями различной полярности. Построены шкалы селективности.

3. С целью уточнения механизма удерживания порфиринов разных структурных групп методом ВЭЖХ получены и проанализированы изотермы адсорбции. Установлено, что классические модели Скотта-Кучеры и Снайдера-Сочевинского описывают зависимость удерживания порфиринов только в ограниченном диапазоне концентраций полярной добавки подвижной фазы. Подтверждено, что квазихимическую модель равновесной адсорбции, общую для нормально- и обращенно-фазовой ВЭЖХ, целесообразно применять для адекватного описания механизмов удерживания феофитинагов металлов и производных тетрафенилпорфирина.

4. Установлено, что порфирины удовлетворяют основным требованиям, предъявляемым к модификаторам подвижных фаз для косвенного спектрофотометрического детектирования неэлектролитов, не поглощающих или имеющих низкое поглощение в видимой области спектра. Предложены 6 соединений: хлорофилл а,Ъ, феофитин Ъ, тетрафенилпорфирин, тетра(2,6-дифторфенил)порфирин, тетра(п-метоксифенил)порфирин и его комплекс с палладием в качестве модификаторов подвижных фаз для косвенного спектрофотометрического детектирования неэлектролитов.

5. Найдены условия для разделения и количественного определения витаминов Е и 03, 18К6 и ДБ18К6 с косвенным фотометрическим детектированием. Проанализированы фармацевтические препараты, содержащие витамины е и Б.

6. На основании анализа ЭСП модификаторов подвижных фаз - хлорофилла а,Ь, тетрафенилпорфирина и Рс1-тетра(п-метокси-фенил)порфирина в присутствии неэлектролитов: витаминов (Е, 03), краун-эфиров (18К6, ДБ18К6), углеводов (мальтоза, рамноза, сорбит) - предложены механизмы возникновения косвенного отклика.

Список литературы диссертационного исследования кандидат химических наук Лазарева, Елена Евгеньевна, 2000 год

1. Chaplin M.F., Kennedy J.F. // Carbohydrate analysis, a practical approach. IRL Press, Oxford, 1986.

2. Crommen J., Schill G., Herne P. // Chromatographia. 1988. V.25. P.397.

3. Small H., Miller T.A.//Anal.Chem. 1982. V.54. P.462.

4. Small H. // Anal.Chem. 1983. V.55. P.235A.

5. BidlingmeyerB.A., WarrenF.V. //Anal.Chem. 1982. V.54. P.2351.

6. Stranahan J.J., Deining S.N. // Anal.Chem. 1982. V.54. P.1540,2251.

7. Freiser H., Gnanasambandan T. // Anal.Chem. 1982. V.54. P. 1282.

8. Parkin J.E. // J.Chromatogr. 1984. V.287. P.457.

9. Vigh G.,Leitold A.//J.Chromatogr. 1984. V.312. P.345.

10. Parkin J.e., Lau H.T. // J.Chromatogr. 1984. V.314. P.488.

11. Banerjee S. //Anal.Chem. 1985. V.57. P.2590.

12. Parkin J.e. //J.Chromatogr. 1986. V.351. P.532.

13. Glavina L.L.M., Cantwell F.F. //Anal.Chem. 1993. V.65. P.268.

14. Banerjee S., Castrogivanni M.A. // J.Chromatogr. 1987. V.396. P. 169.

15. Parkin J.e. //J.Chromatogr. 1984. V.303. P.436.

16. Herne P., Renson M., Crommen J. // Chromatographia. 1984. V.19. P.274.

17. Lu В., Stefansson M., Westerlund D. //J.Chromatogr., A. 1995. V.697. P.317.

18. Parkin J.e. //J.Chromatogr. 1986. V.370. P.210.

19. Parkin J.e. //J.Chromatogr. 1987. V.407. P.389.

20. Schill G., Arvidsson E. // J.Chromatogr. 1989. V.492. P.299.

21. McCrossen S.D. Simpson C.F. // Anal.Proc. 1994. V.31. P.9.

22. McCrossen S.D., Simpson C.F. // J.Chromatogr., A. 1995. V.697. P.53.

23. Hackzell L., Schill G. // Chromatographia. 1982. V.15. N7. P.437.

24. Takeuchi Т., Ishii D. // J.Chromatogr. 1987. V.396. P. 149.

25. Шатц В.Д., Сахартова O.B. Высокоэффективная жидкостная хроматография. Рига: Зинатне, 1988. 390 с.

26. Crommen J., Schill G., Westerlund D., Hackzell L. // Chromatographia. 1987. V.24. P.252.

27. Schill G., Crommen J. // TRAC. Tends in anal. ehem. 1987. V.6. N5. P.l 11.

28. Barber W.e., CarrP.W. //J.Chromatogr. 1984. V.316. P.211.i о л1 JJ>

29. Levin S., Grushka E. //Anal.Chem. 1986. V.58. P.1602.

30. Maki S.A., Wangsa J., Danielson N.D. //Anal. Chem. 1992. V.64. N6. P.583.

31. Takeuchi Т., Watanabe S., Murase K., Ishii D. // Chromatographia. 1988. V.25 P.107.

32. Berthod A., Click M„ Winefordner J.D. // J.Chromatogr. 1990. V.502. P.305.

33. Vemulapalli G.K., Gnanasambandan T. //Anal.Chim.Acta. 1984. V.164. P.267.

34. Herne P. // J.Pharm.Belg. 1990. V. 45. N2. P.151.

35. McCormick R.M., Karger B.L. // J.Chromatogr. 1980. V.199. P.259.

36. Geng X., Regnier F.E. //J.Chromatogr. 1985. V.332. P.147.

37. Scott R.P.W., Simpson C.F. // Faraday Symp.Chem.Soc. 1980. V.15. P.69.

38. Stahlberg J., Almgren M. // Anal.Chem. 1985. V.57. P.817.

39. Carr J.W., Harris J.M. // Anal.Chem. 1986. V.58. P.626.

40. Michels J.J., Dorsey J.G. //J.Chromatogr. 1988. V.457. P.85.

41. Stahlberg J., Almgren M. //Anal.Chem. 1989. V.61. P.l 109.

42. Knox .Т.Н., Hartwick R.A. //J.Chromatogr. 1981. V.204. P.3.

43. Arvidsson E., Crommen J., Schill G., Westerlund D. // J.Chromatogr. 1989. V.461. P.429.

44. Gnanasambandan Т., FreiserH. //Anal.Chem. 1981. V.53. P.909.

45. Ishii D., Takeuchi Т. // Кукан кагаку сосэцу. 1990. N9. С. 98,219.

46. Crommen J., Herne P. // J.Pharm.Biomed.Anal. 1984. V.2. P.241.

47. Arvidsson E. // J.Chromatogr. 1987. V.407. P.49.

48. DenkertM., Hackzell L., Schill G., Sjogren E.//J.Chromatogr. 1981. V.218. P.31.

49. Hackzell L., Rydberg Т., Schill G. //J.Chromatogr. 1983. V.282. P.179.

50. Dona A.-M., Verchere J.-F. // J.Chromatogr., A. 1995. V.689. P. 13.

51. Gnanasambandan Т., FreiserH. //Anal.Chem. 1982. V.54. P.2379.

52. Crommen J. //J.Pharm.Biomed.Anal. 1983. V.l. P.549.

53. Massaccesi M.// Farmaco. 1992. V.47(5, Suppl.). P.753.

54. Da S.// Fenxi Huaxue. 1989. V.17. N4. P.372.

55. Hayakawa KM Yakugaku Kenkyu no Shinpo. 1994. V.l 1. P. 127.

56. Hayakawa K., Yamamoto A.// Bunseki Kagaku. 1995. V.44. N6. P.417.

57. Малый практикум по физиологии растений / Под ред. Мокроносова А.Т. М.:МГУ, 1994. 183с.58.0ловянишникова Г.Д. Дис. .канд.хим.наук. М.: МИТХТ, 1979. 59. Ломова Т.Н., Андрианова Л.Г., Березин Б.Д. // Коорд. химия. 1988. Т. 14. №4. С.453.

58. InoueH., FuruyaK., Watanabe Т. et al. //Anal. Sei. 1988. V.4. №6. P.599.

59. Watanabe Т., Hongu A., Hondo К., Nakazato M., Konno M., Saitoh S. // Anal. Chem. 1984. V. 56. P.251.

60. Порфирины: структура, свойства, синтез / Под ред. Аскарова К.А., Березина Б.Д., Евстигнеевой Р.П. и др. М.: Наука, 1985. С. 192.

61. Березин Б.Д., Койфман О.И. // Успехи химии. 1980. Т.49. №12. С.2389.

62. Стыскин Е.А., Ициксон Л.Б., Брауде Е.В. Практическая высокоэффективная жидкостная хроматография. М.: Химия, 1986. С.97.

63. Экспериментальные методы в адсорбции и молекулярной хроматографии / Под ред. Киселева A.B., ДревингаВ.П. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1973. С.353.

64. Гришина Л.Е., Брыкина Г.Д., Шпигун O.A. // Журн. аналит. химии. 1995. Т. 50. №9. С.902.

65. Мартыненко Л.И. // Успехи химии. 1991. Т. 60. №9. С.1969.

66. Хроматография. Практическое приложение метода. Т.1. / Под ред. Хефтмана Э. М.: Мир, 1986. 336с.

67. Furuya К., Inoue Н., Shirai Т. // Anal. Sei. 1987. V.3. №4. P. 353.

68. Li S„ Inoue H. // Chromatographia. 1992. V.33. №11-12. P. 567.

69. FuruyaK., Ohki N., Inoue H., Shirai T. // Chromatographia. 1988. V.25. №4. P.319.

70. Inoue H., Imai M., Naemura Т., Furuya K., Shizuri Y. // J.Chromatogr. 1993. V.645. №2. P.259.

71. Березин Б.Д. //Журн. неорган, химии. 1992. Т.37. №6. С. 1260.

72. Кропачева Т.Н., Мамлеева H.A., Некрасов Л.И. // Журн. физ. химии. 1984. Т.58. №3. С.692.

73. Мамлеева H.A., Некрасов Л.И. //Журн. физ. химии. 1989. Т.63. №3. С.735.

74. Грей Т. Электроны и химическая связь. М.: Мир, 1967. С.87.

75. Тимербаев А.Р., Петрухин О.М. Жидкостная адсорбционная хроматография хелатов. М.: Наука, 1989. 288 с.

76. Saitoh К., Kobayashi М„ Suzuki N. // J.Chromatogr. 1982. V.243. N2. Р.291.

77. Saitoh К., Suzuki N. //Anal.Chim.Acta. 1985. V.178. N2. P. 169.

78. Saitoh L. // Bunseki kagaku. 1986. V.35. N11. P.895.

79. Suzuki N., Takeda Т., Saiton K. // Chromatographia. 1986. V.22. N1. P.43.

80. Агеева T.A., Березин Б.Д., Березин М.Б. Успехи химии порфиринов. СПб: Изд-во НИИ Химии СПбГУ, 1997. 384с.

81. Jacob К. //J.Liquid Chromatogr. 1990. V.13. N11. Р.2193.

82. Рощина Т.М., Гуревич К.Б., Давыдов В.Я., Мандругин A.A. // Вести, моек, унта. Сер. 2. Химия. 1996. Т.37. № 1. С. 42.

83. Шеппард У., Шарте К. Органическая химия фтора. М.: Мир, 1972. 480с.

84. Растворы неэлектролитов в жидкостях / Под ред. Никифорова М.Ю., Альпера Г.А., Дурова В .А. и др. М.: Наука,1989. 263 с.

85. Snyder L.R., Poppe Н. //J.Chromatogr. 1980. V.184. Р.363.

86. Ланин С.Н., Никитин Ю.С. //Журн.аналит.химии. 1991. Т.46 №8. С. 1493.

87. Досон Р., Эллиот Д., Эллиот У., Джоне К. Справочник биохимика. М.: Мир, 1991. С.178.

88. Хираока М. Краун-соединения. Свойства и применение. М.: Мир, 1986. 363 с.

89. ВЭЖХ в биохимии / Под ред. Хеншена А. М.: Мир, 1989. С.582-593.

90. Ланин С.Н., Никитин Ю.С., Сыроватская Е.В. // Журн.физ.химии. 1993. Т.67. №8. С.1658.

91. Креславский В.Д., Садовникова H.A., Оловянишникова Г.Д., Столовицкий Ю.М. // Журн.физ.химии. 1995. Т.69. №2. С.326.

92. Ланин С.Н., Ланина H.A., Никитин Ю.С. // Журн.физ.химии. 1995. Т.69. №11. С.2045.95.0тавин С.Г., Болдескул И.Е. // Биофизика. 1979. Т.25. С.359.

93. Бондарев С.Д., Гуринович Г.П. // Оптика и спектроскопия. 1974. Т.36. С.687.

94. Креславский В.Д., Маслов В.Г., Садовникова H.A. // Журн.физ.химии. 1981. Т.55. С.977.