Multilayer Coatings Based On Citrate-Stabilized Gold Nanoparticles and Polydiallyldimethylammonium Chloride for the Electrophoretic Separation of Carboxylic Acids

D. V. Makeeva; Макеева Д. В.; K. S. Antipova; Антипова К. С.; E. V. Solovyeva; Соловьева Е. В.; V. P. Morgacheva; Моргачева В. П.; E. A. Kolobova; Колобова Е. А.; L. A. Kartsova; Карцова Л. А.

doi:10.31857/S0044450223030088

Полислойные покрытия на основе стабилизированных цитратом наночастиц золота и полидиаллилдиметиламмоний хлорида для электрофоретического разделения карбоновых кислот

Авторы: Макеева Д.В.¹, Антипова К.С.¹, Соловьева Е.В.¹, Моргачева В.П.¹, Колобова Е.А.¹, Карцова Л.А.¹
Учреждения:
1. Санкт-Петербургский государственный университет
Выпуск: Том 78, № 3 (2023)
Страницы: 241-252
Раздел: ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ
URL: https://journals.rcsi.science/0044-4502/article/view/136008
DOI: https://doi.org/10.31857/S0044450223030088
EDN: https://elibrary.ru/FUQJKK
ID: 136008

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ
Доступ закрыт

Доступ предоставлен
Доступ закрыт

Только для подписчиков

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

Предложены условия формирования физически адсорбированных трехслойных покрытий стенок кварцевого капилляра в капиллярном электрофорезе (КЭ) с последовательно нанесенными противоположно заряженными слоями модификаторов: поли(диаллилдиметиламмоний хлорида) (ПДАДМАХ) и стабилизированных цитратом наночастиц золота (НЧЗ). Показано, что трехслойные покрытия ПДАДМАХ-НЧЗ-ПДАДМАХ выгодно отличаются от монослойных с ПДАДМАХ большей стабильностью в широком диапазоне рН (2–10). Сформированные покрытия охарактеризованы сканирующей электронной микроскопией, подтверждено наличие равномерного плотного слоя наночастиц на поверхности капилляра. Возможность применения модифицированных капилляров в условиях КЭ продемонстрирована при разделении смеси 16 карбоновых кислот. Достигнутое увеличение селективности разделения с использованием трехслойных покрытий на основе НЧЗ объясняется обратимым обменом цитрат-анионов на поверхности НЧЗ с отрицательно заряженными аналитами в процессе электрофоретического анализа.

Ключевые слова

: наночастицы золота, полислойные покрытия, капиллярный электрофорез, карбоновые кислоты.

Список литературы

Карцова Л.А., Макеева Д.В., Бессонова Е.А. Современное состояние метода капиллярного электрофореза // Журн. аналит. химии. 2020. Т. 12. № 75. С. 1059.
Kartsova L.A., Makeeva D.V., Davankov V.A. Capillary electrophoresis as a powerful tool for the analyses of bacterial samples // Trends Anal. Chem. 2019. V. 120. Article 115656. https://doi.org/10.1016/j.trac.2019.115656
Ban E., Yoo Y.S., Song E.J. Analysis and application of nanoparticles in capillary electrophoresis // Talanta. 2015. V. 141. P. 15. https://doi.org/10.1016/j.talanta.2015.03.020
Zhang Z., Yan B., Liu K., Liao Y., Liu H. CE-MS analysis of heroin and its basic impurities using a charged polymer-protected gold nanoparticle-coated capillary // Electrophoresis. 2009. V. 30. P. 379. https://doi.org/10.1002/elps.200800069
Hamer M., Yone A., Rezzano I. Gold nanoparticle-coated capillaries for protein and peptide analysis on open-tubular capillary electrochromatography // Electrophoresis. 2021. V. 33. P. 334. https://doi.org/10.1002/elps.201100297
Kang H., Buchman J.T., Rodriguez R.S., Ring H.L., He J., Bantz K.C., Haynes C.L. Stabilization of silver and gold nanoparticles: preservation and improvement of plasmonic functionalities // Chem. Rev. 2019. V. 119. № 1. P. 664. https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.8b00341
Neiman B., Grushka E., Lev O. Use of gold nanoparticles to enhance capillary electrophoresis // Anal. Chem. 2001. V. 73. P. 5220. https://doi.org/10.1021/ac0104375
Yu C.J., Su C.L., Tseng W.L. Separation of acidic and basic proteins by nanoparticle-filled capillary electrophoresis // Anal. Chem. 2006. V. 78. P. 8004. https://doi.org/10.1021/ac061059c
Subramaniam V., Griffith L., Haes A.J. Varying nanoparticle pseudostationary phase plug length during capillary electrophoresis // Analyst. 2011. V. 136. P. 3469. https://doi.org/10.1039/C1AN15185A
Qu Q., Liu D., Mangelings D., Yang C., Hu X. Permanent gold nanoparticle coatings on polyelectrolyte multilayer modified capillaries for open-tubular capillary electrochromatography // J. Chromatogr. A. 2010. V. 1217. P. 6588. https://doi.org/10.1016/j.chroma.2010.08.057
Robb C.S. Applications of physically adsorbed polymer coatings in capillary electrophoresis // J. Liq. Chromatogr. Relat. Technol. 2007. V. 30. № 5. P. 729. https://doi.org/10.1080/10826070701191029
Morrison D.J., Preston T. Formation of short chain fatty acids by the gut microbiota and their impact on human metabolism // Gut Microbes. 2016. V. 7. P. 189. https://doi.org/10.1080/19490976.2015.1134082
Zhang Q., Niu Y., Lyu W., Yu M. Formic acid up-regulates vascular tension through nitric oxide-cGMP signaling pathway // Chem. Biol. Interact. 2019. V. 309. Article 108710. https://doi.org/10.1016/j.cbi.2019.06.023
Galland L. The gut microbiome and the brain // J. Med. Food. 2014. V. 17. P. 1261. https://doi.org/10.1089/jmf.2014.7000
Frens G. Controlled nucleation for the regulation of the particle size in monodisperse gold suspensions // Nat. Phys. Sci. 1973. V. 241. P. 20.
Polikarpova D., Makeeva D., Kartsova L., Dolgonosov A., Kolotilina N. Nano-sized anion-exchangers as a stationary phase in capillary electrochromatography for separation and on-line concentration of carboxylic acids // Talanta. 2018. V. 188. P. 744. https://doi.org/10.1016/j.talanta.2018.05.094