Многофункциональные полимерные неподвижные фазы повышенной гидрофильности с привитым полиэтиленимином и полиглицидолом

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Предложено два способа повышения степени гидрофилизации и экранирования матрицы сорбентов на основе сополимера стирола и дивинилбензола с привитым полиэтиленимином, кватеринизованным глицидолом. Первый заключается в полимеризации глицидола в функциональном слое за счет варьирования pH реакционной среды, а второй — в модифицировании матрицы за счет окисления двойных связей на её поверхности для получения якорных эпоксигрупп. Продемонстрировано, что в первом случае оптимальным подходом является двукратное добавление глицидола до и после добавления щелочи, так как в этом случае первая добавка глицидола расходуется на кватернизацию полиамина, а вторая — на полимеризацию в ионобменных центрах. Новый метод модифицирования матрицы в совокупности с разработанным способом создания гидрофильных слоев позволил значительно снизить удерживание оксогалогенидов, галогенуксусных кислот и поляризуемых анионов в режиме ионной хроматографии с подавлением фоновой электропроводности и аминокислот в режиме гидрофильной хроматографии вплоть до изменения порядка элюирования. Полученные неподвижные фазы пригодны для одновременного определения стандартных неорганических анионов, оксогалогенидов и анионов галогенуксусных или алкилфосфоновых кислот в режиме ионной хроматографии, а также для разделения аминокислот, сахаров и витаминов в режиме гидрофильной хроматографии.

Об авторах

А. В. Горбовская

Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова

Email: anna_uzhel@mail.ru

химический факультет

Россия, Москва

Е. К. Попкова

Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова

Email: anna_uzhel@mail.ru

химический факультет

Россия, Москва

А. С. Ужель

Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова

Автор, ответственный за переписку.
Email: anna_uzhel@mail.ru

химический факультет

Россия, Москва

О. А. Шпигун

Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова

Email: anna_uzhel@mail.ru

химический факультет

Россия, Москва

Список литературы

  1. Liu X., Wang Y., Cong H., Shen Y., Yu B. A review of the design of packing materials for ion chromatography // J. Chromatogr. A. 2021. V. 1653. Article 462313. https://doi.org/10.1016/j.chroma.2021.462313
  2. Weiss J. Handbook of Ion Chromatography. Weinheim: WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2016. 1576 p. https://doi.org/10.1002/9783527651610
  3. Uzhel A.S., Zatirakha A.V., Shchukina O.I., Smolenkov A.D., Shpigun O.A. Covalently-bonded hyperbranched poly(styrene-divinylbenzene)-based anion exchangers for ion chromatography // J. Chromatogr. A. 2016. V. 1470. P. 97. https://doi.org/10.1016/j.chroma.2016.10.009
  4. Zhang K., Lou C., Zhu Y., Zhi M., Zeng X. Hyperbranched anion exchangers prepared from thiol-ene modified polymeric substrates for suppressed ion chromatography // Talanta. 2018. V. 184. P. 491. https://doi.org/10.1016/j.talanta.2018.03.046
  5. Zhang K., Lou C., Zhu Y., Zhi M., Zeng X., Shou D. Covalently grafted anion exchangers with linear epoxy-amine functionalities for high-performance ion chromatography // Talanta. 2019. V. 194. P. 485. https://doi.org/10.1016/j.talanta.2018.10.062
  6. Shchukina O.I., Zatirakha A.V., Uzhel A.S., Smolenkov A.D., Shpigun O.A. Novel polymer-based anion-exchangers with covalently-bonded functional layers of quaternized polyethyleneimine for ion chromatography // Anal. Chim. Acta. 2017. V. 964. P. 187. https://doi.org/10.1016/j.aca.2017.01.062
  7. Kaltz A., Bohra L., Tripp J.S., Seubert A. Influencing the selectivity of grafted anion exchangers utilizing the solubility of the radical initiator during the graft process // Anal. Chim. Acta: X. 2019. V. 2. Article 100019. https://doi.org/10.1016/j.acax.2019.100019
  8. Uzhel A.S., Zatirakha A.V., Smirnov K.N., Smolenkov A.D., Shpigun O.A. Anion exchangers with negatively charged functionalities in hyperbranched ion-exchange layers for ion chromatography // J. Chromatogr. A. 2017. V. 1482. P. 57. https://doi.org/10.1016/j.chroma.2016.12.066
  9. Chen D., Shi F., Zhou Y., Xu W., Shen H., Zhu Y. Hyperbranched anion exchangers prepared from polyethylene polyamine modified polymeric substrates for ion chromatography // J. Chromatogr. A. 2021. V. 1655. Article 462508. https://doi.org/10.1016/j.chroma.2021.462508
  10. Горбовская А.В., Попкова Е.К., Ужель А.С., Шпигун О.А., Затираха А.В. Сорбенты на основе полистирол–дивинилбензола с привитым гидрофилизованным полиэтиленимином для ионной и гидрофильной хроматографии // Журн. аналит. химии. 2023. Т. 78. С. 507. https://doi.org/10.31857/S0044450223060063 (Gorbovskaya A.V., Popkova E.K., Uzhel A.S, Shpigun O.A., Zatirakha A.V. Resins based on polystyrene–divinylbenzene with attached hydrophilized polyethyleneimine for ion and hydrophilic interaction liquid chromatography // J. Anal. Chem. 2023. V. 78. P. 748. doi: 10.1134/S1061934823060060)
  11. Abbina S., Vappala S., Kumar P., Siren E.M.J., La C.C. Abbasi U., Brooks D.E. Kizhakkedathu J.N. Hyperbranched polyglycerols: recent advances in synthesis, biocompatibility and biomedical applications // J. Mater. Chem. B. 2017. V. 5. P. 9249. https://doi.org/10.1039/c7tb02515g
  12. Khan M., Huck W.T.S. Hyperbranched polyglycidol on Si/SiO2 surfaces via surface-initiated polymerization // Macromolecules. 2003. V. 36. P. 5088. https://doi.org/10.1021/ma0340762
  13. Pohl C.A. Novel method for manipulation of anion-exchange selectivity by derivatizing hydroxyl groups in the proximity of quaternary nitrogen ion-exchange sites with glycidol // Talanta. 2018. V. 177. P. 18. https://doi.org/10.1016/j.talanta.2017.09.042
  14. Li H., Zhang X., Zhang L., Cang H., Kong F., Fan D., Wang W. Hyperbranched polyglycerol functionalized silica stationary phase for hydrophilic interaction liquid chromatography // Anal. Sci. 2018. V. 34. P. 433. https://doi.org/10.2116/analsci.17P486
  15. Geng H., Jing J., Zhang F., Zhang F., Yang B. A polar stationary phase obtained by surface-initiated polymerization of hyperbranched polyglycerol onto silica // Talanta. 2020. V. 209. Article 120525. https://doi.org/10.1016/j.talanta.2019.120525
  16. Geng H., Wang Z., Zhang F.F., Li Z., Yang B. A hyperbranched polyglycerol-functionalized polymer polar stationary phase // J. Chromatogr. A. 2022. V. 1670. Article 462946. https://doi.org/10.1016/j.chroma.2022.462946
  17. Li Z., Chen X., Zhang F., Zhang S., Yang B. A strong anion exchanger of poly(glycidyl methacrylate-divinylbenzene) substrate functionalized with cationic quaternary ammonium monomer // J Sep Sci. 2022. V. 45. P. 3995. https://doi.org/10.1002/jssc.202200166
  18. Zhao Q., Wu S., Zhang P., Zhu Y. Hydrothermal carbonaceous sphere based stationary phase for anion exchange chromatography // Talanta. 2017. V. 163. P. 24. https://doi.org/10.1016/j.talanta.2016.10.069
  19. Hubbard K.L., Finch J.A., Darling G.D. Epoxidation of the pendant vinylbenzene groups of commercial poly(divinylbenzene-co-ethylvinylbenzene) // React. Funct. Polym. 1999. V. 42. P. 279. https://doi.org/10.1016/S1381-5148(98)00087-X
  20. Popov A.S., Spiridonov K.A., Uzhel A.S., Smolenkov A.D., Chernobrovkina A.V., Zatirakha, A.V. Prospects of using hyperbranched stationary phase based on poly(styrene-divinylbenzene) in mixed-mode chromatography // J. Chromatogr. A. 2021. V. 1642. Article 462010. https://doi.org/10.1016/j.chroma.2021.462010
  21. Uzhel A.S., Gorbovskaya A.V., Zatirakha A.V., Smolenkov A.D., Shpigun O.A. Manipulating selectivity of covalently-bonded hyperbranched anion exchangers toward organic acids. Part I: Influence of primary amine substituents in the internal part of the functio-nal layer // J. Chromatogr. A. 2019. V. 1589. P. 65. https://doi.org/10.1016/j.chroma.2018.12.052
  22. Чикурова Н.Ю., Просунцова Д.С., Ставрианиди А.Н., Староверов С.М., Ананьева И.А., Смоленков А.Д., Чернобровкина А.В. Новые многофункциональные сорбенты для ВЭЖХ на основе различных матриц, модифицированных эремомицином // Журн. аналит. химии. 2023. Т. 78. С. 438. https://doi.org/10.31857/S0044450223050031 (Chikurova N.Y., Prosuntsova, D.S., Stavrianidi A.N., Staroverov S.M., Ananieva I.A., Smolenkov A.D., Chernobrovkina A.V. Novel Mixed-Mode Adsorbents for HPLC Based on Different Substrates Modified with Eremomycin // J. Anal. Chem. 2023. V. 78. P. 592. https://doi.org/10.1134/S1061934823050039)
  23. Zatirakha A.V., Smolenkov A.D., Pirogov A.V., Nesterenko P.N., Shpigun O.A. Preparation and characterisation of anion exchangers with dihydroxy-containing alkyl substitutes in the quaternary ammonium functional groups // J. Chromatogr. A. 2014. V. 1323. P. 04. https://doi.org/10.1016/j.chroma.2013.11.013
  24. Liang C., Lucy C.A. Characterization of ion chromatography columns based on hydrophobicity and hydroxide eluent strength // J. Chromatogr. A. 2010. V. 1217. P. 8154. https://doi.org/10.1016/j.chroma.2010.10.065
  25. Slingsby R., Saini C., Pohl C. The Determination of haloacetic acids in real world samples using IC-ESI-MS-MS // J. Chromatogr. Sci. 2009. V. 47. P. 523. https://doi.org/10.1093/chromsci/47.7.523
  26. Geerdink R.B., Hassing M., Ayarza N., Bruggink C., Wielheesen M., Claassen J., Epema O.J. Analysis of glyphosate, AMPA, Glufosinate and MPPA with ion chromatography tandem mass spectrometry using а membrane suppressor in the ammonium form application to surface water of low to moderate salinity // Anal. Chim. Acta. 2020. V. 1133. P. 66. https://doi.org/10.1016/j.aca.2020.05.058
  27. Davankov V., Pavlova L., Tsyurupa M., Brady J., Balsamo M., Yousha E. Polymeric adsorbent for removing toxic proteins from blood of patients with kidney failure // J. Chromatogr. B. 2000. V. 739. P. 73. https://doi.org/10.1016/S0378-4347(99)00554-X
  28. Schmitt M., Egorycheva M., Frerichs D., Fiedler S., Graumann P.L., Seubert A. Factors affecting mixed-mode retention properties of cation-exchange stationary phases // J. Chromatogr. A. 2023. V. 1695. Article 463934. https://doi.org/10.1016/j.chroma.2023.463934

© Российская академия наук, 2024

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах