ИСТИНА

Целью настоящего исследования является разработка перспективных подходов по созданию новых полимерных наногибридных материалов, и их применение в жидкостной хроматорафии. В рамках проекта планируется работа над методами получения сорбентов полистирол-дивинилбензола с наночастицами золота стабилизированными лигандами, формирование информационной базы физико-химических свойств новых материалов, предложение условий разделения классов органических веществ на полученных неподвижных фазах. К конкретным задачам исследования стоит отнести критический анализ научной литературы, изучение влияния размера пор сополимера стирол-дивинилбензола, диаметра наночастиц золота, природы стабилизирующих лиганд, условий модификации на структуру и свойства получаемых материалов, их характеристику методами низкотемпературной адсорбции азота, сканирующей электронной микроскопии, спектроскопией диффузного отражения, а также другими физико-химическими методами, создание хроматографических колонок, оценку их хроматографических параметров, подбор условий разделения различных групп органических веществ, теоретическое обоснование механизмов удерживания. Кроме того, одной из важнейших задач является поиск возможностей применения данного класса неподвижных фаз для разделения энантиомеров.

One of the rapidly developing areas of modern liquid chromatography is the use of nanohybrid materials. Metal nanoparticles and their oxides has gained wide interest in this vein. The unique properties of nanoparticles can contribute to a significant improvement in the separation characteristics, such as resolution, selectivity and efficiency, and open up new approaches to the creation of stationary phases. A variety of nanoparticles, carriers and modification techniques makes this direction promising for research. Metals nanoparticles, normally gold nanoparticles (AuNPs) as the most chemically inert nanoparticles can be easily prepared in various sizes and shapes by the reduction of Au(III) salts. The immobilized of AuNPs onto the surface of carriers resulted in an increased surface area and formation of gold surface, which can be used for further modification with ligands. Silica usually was given preference to utilize in liquid chromatography as stationary phase due to its high mechanical stability, flexibility of chemical modification of its surface and good chromatographic characteristics However, the drawbacks of silica-based stationary phase are still persist, in particular, the ability to easily hydrolyze under extreme pH conditions. . Traditionally, organic polymers were the alternative substrates as stationary phase of liquid chromatography for they can tolerate a wide pH range. The most prevalent organic polymer applied to liquid chromatography is polystyrene-divinylbenze (PS-DVB). In this work, we propose to study new materials based on PS-DVB with gold nanoparticles, and their application in HPLC. By varying the porosity of the polymer and the size of the nanoparticles, it is possible to obtain nanohybrid materials of various structures, for example, gold-coated or gold embedded polymers. Moreover, size of the nanoparticles strongly affects their properties. The huge functional surface area of AuNPs and the ability to easily modify it with various organic compounds make it possible to set the adsorption and physical characteristics of sorbents. Thus, the combination of two promising approaches could lead to creation of a new class of stationary phases for liquid chromatography, which will solve complex scientific and practical problems in the separation of organic substances in areas such as pharmaceuticals, medicine, environmental analysis, doping control.

Будет получен новый класс неподвижных фаз на основе сополимера стирол-дивинилбензола с наночастицами золота. Установление влияния различных факторов на свойства получаемых материалов позволит в будущем быстро создавать сорбенты для решения конкретных задач. Для новых синтезированных наногибридных материалов будут получены результаты элементного анализа, ИК-спектроскопии, спектроскопии диффузного отражения, микроскопии, низкотемпературной адсорбции азота. Такая информационная база даст возможность развития применения данных материалов в других областях науки. Будут определены оптимальные условия разделения различных групп органических веществ, применяемых в разных сферах жизни. Для ряда оптически активных соединений, в том числе являющихся действующим веществом в лекарственных препаратах, будут предложены методики энантиоразделения, что позволит сделать данный анализ более доступным. Таким образом, комплекс разработанных хроматографических материалов для химического анализа может существенно расширить возможность аналитических, заводских, фармацевтических и биомедицинских лабораторий. Данный проект должен способствовать развитию новых подходов по созданию высокоэффективных неподвижных фаз для ВЭЖХ, что в свою очередь важно, как для фундаментальных исследований, так и для практической аналитической химии.

Разработаны способы синтеза и исследованы силикагели, модифицированные наночастицами золота, стабилизированными цитрат-ионами, цистеином, хитозаном и макроциклическими антибиотиками, которые позволяют разделять разнообразные кислород и азотсодержащие органические соединения (нитроанилины, пиридины, замещенные гидразины, витамины, производные аминокислот, профены, β-блокаторы, в том числе и оптические изомеры аминокислот, производных аминокислот, β-блокаторов, профенов и некоторых других рацематов). Синтезированные сорбенты получены адсорбцией золотых наночастиц на нефункционализированный силикагель; аминированный силикагель; силикагель, функционализированный 3-аминопропилтриэтоксисиланом и 3-меркаптопропилтриметоксисиланом, с использованием в качестве модификаторов наночастиц золота L-цистеина, метилового эфира L-цистеина, ванкомицина, эремомицина и бычьего сывороточного альбумина. Получены новые сорбенты для ВЭЖХ на основе сополимера стирола и дивинилбензола, модифицированного наночастицами золота, стабилизированными L-цистеином, липоевой кислотой с привитым лизином. Синтезированные сорбенты имеют сложную структуру, на поверхности сорбентов присутствуют и гидрофильные, и гидрофобные фрагменты. Очевидно, что механизм удерживания соединений на таких сорбентах имеет комплексный характер, вклад в который могут вносить различные виды взаимодействий сорбат-сорбент: гидрофобные, электростатические, диполь-дипольные и адсорбционные в результате образования водородных связей. Разработка перспективных подходов по созданию новых полимерных наногибридных материалов позволит приблизится к решению проблем, с которыми в современном мире сталкиваются такие области как фармацевтика, медицина, мониторинг объектов окружающей среды, допинг контроль.

Получен новый класс неподвижных фаз на основе сополимера стирол-дивинилбензола с наночастицами золота. Установлено влияние различных факторов на свойства получаемых материалов. Для новых синтезированных наногибридных материалов получены результаты элементного анализа, ИК-спектроскопии, спектроскопии диффузного отражения, микроскопии, низкотемпературной адсорбции азота. Определены оптимальные условия разделения различных групп органических веществ, применяемых в разных сферах жизни. Для ряда оптически активных соединений, в том числе являющихся действующим веществом в лекарственных препаратах, предложены методики энантиоразделения.