Журнал аналитической химии, 2023, T. 78, № 6, стр. 507-519

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Приборы и материалы. В качестве матрицы для синтеза сорбентов использовали ПС-ДВБ, идентичный описанному в работах [25–29], со степенью сшивки 50%, средним диаметром зерен 5.5 ± 0.5 мкм, площадью поверхности 650 м²/г и средним диаметром пор 4 нм.

Для синтезов использовали следующие реактивы и растворители: гидрохлорид метиламина (99.9%) (“Sigma-Aldrich”, США), соляную кислоту х. ч. (Химмед, Россия), гидроксид натрия х. ч. (Химмед, Россия), глицидол (>96.0%, Sigma-Aldrich, США), 1,4-бутандиолдиглицидиловый эфир (>96.0%, Sigma-Aldrich, США), полиэтиленимин (M ~ 800) (Sigma-Аldrich, США).

Для приготовления подвижных фаз и растворов аналитов использовали деионизованную воду и реактивы квалификации х. ч. или ч. д. а. компаний Компонент-Реактив, Реахим, Химмед и Лабтех (Россия), Panreac (Испания), Merk (Германия), Sigma-Aldrich (США), TCI (Япония).

Эксперименты проводили на жидкостном хроматографе Dionex IСS-3000 (ThermoFisher Scientific, США), укомплектованном градиентным насосом, кондуктометрическим детектором, генератором элюента и электромембранным подавителем фонового сигнала; на жидкостном хроматографе 850 Professional IC (Metrohm, Швейцария), укомплектованном изократическим насосом, кондуктометрическим детектором и системой химического подавления фонового сигнала; на жидкостном хроматографе Dionex Ultimate 3000 (ThermoFisher Scientific, США), состоящем из двухканального насоса высокого давления, автоматической системы ввода пробы, термостата для колонок и детектора на диодной матрице; на жидкостном хроматографе Vanquish Flex с флуоресцентным и диодно-матричным детекторами. Объем дозирующей петли составлял 25 мкл.

Сбор и обработку хроматографических данных проводили с использованием программного обеспечения Chromeleon 6.8, Chromeleon 7.3 (ThermoFisher Scientific, США), MagIC Net 3.0 (Metrohm, Швейцария).

В процессе синтезов использовали следующее оборудование: термостат (Memmert, Германия), вакуумный насос серии Laboport (KNF Neuberger, Германия), ультразвуковую ванну Сапфир 6580 (Сапфир, Россия), механическую мешалку Eurostar (IKA-Werke, Германия).

В работе использовали стальные колонки размером 100 × 4 мм. Для получения суспензии сорбента использовали деионизованную воду (20 мл на 1 г сорбента), а для упаковки колонок – 15 мМ раствор Na₂CO₃. Введение суспензии в хроматографическую колонку, упаковку и уплотнение частиц сорбента осуществляли при давлении 400 бар при помощи насоса Knauer K-1900 (Knauer, Германия). Колонки тестировали при 25°С в режиме ИХ и при 30°С в режиме ГИХ.

Синтез сорбентов. ПС-ДВБ аминировали способом, аналогичным описанному в работе [9]. Полиэтиленимин прививали в тех же условиях, что и в работе [17], и получали продукт BPEI. В качестве исходных условий кватернизации аминогрупп ПЭИ глицидолом для получения сорбента-прототипа BPEI-Gl ×1 выбрали условия, предложенные в работе [17], – температуру 60°C, количество глицидола 0.02 моль на 1 г матрицы, продолжительность синтеза 3 ч. Для исследования влияния количества глицидола также синтезировали анионообменники с трехкратным (BPEI-Gl ×3) и десятикратным (BPEI-Gl ×10) количеством глицидола по сравнению с исходной методикой. Для выбора оптимальной температуры проводили синтезы при 60, 70 и 80°С. При изучении влияния продолжительности синтеза обработку глицидолом проводили в течение 3, 10 и 24 ч. Названия анионообменников даны в соответствии с условиями синтеза в табл. 1.

Тест Танака. Для оценки свойств сорбентов в режиме ГИХ для всех фаз проводили тест Танака (табл. 2), изначально разработанный для гидрофильных неподвижных фаз на основе силикагеля с использованием толуола в качестве маркера мертвого времени [30]. Из-за наличия гидрофобных взаимодействий аналитов с ароматической основой вместо толуола использовали в качестве маркера t₀ воду [25].

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

В настоящее время актуальным направлением является разработка многофункциональных сорбентов, применимых как в режиме ИХ, так и в ГИХ [25, 31]. Поскольку гидрофобные сорбенты на основе ПС-ДВБ не позволяют удерживать сильнополярные соединения, необходимо повышение их степени гидрофилизации. Это позволит улучшить хроматографические характеристики слабогидратированных гидрофобных анионов, а также за счет экранирования ароматической матрицы высокогидрофильными функциональными слоями такие сорбенты можно будет использовать в режиме ГИХ. Ранее показано [17], что экранирование матрицы ПЭИ с его последующей кватернизацией глицидолом позволяет получить достаточно гидрофильный анионообменник, подходящий для разделения сильноудерживаемых анионов. Однако на данном сорбенте исследовано удерживание узкого круга анионов, а возможность разделения полярных аналитов не оценивали. В связи с гидрофобной природой матрицы особый интерес представляет выявить, является ли данный функциональный слой достаточно гидрофильным для использования фаз в режиме ГИХ. Также стоит отметить, что в литературе не представлена количественная оценка гидрофильности фаз данного типа.

Влияние условий синтеза на гидрофильность, анионообменную емкость и эффективность сорбентов. Чаще всего гидрофильность анионообменников оценивают путем измерения удерживания ряда гомологов с линейной алкильной цепью, например карбоновых или алкансульфоновых кислот [26, 27, 32, 33]. Однако таким способом охарактеризованы в основном коммерческие сорбенты, структура которых защищена патентами и остается неизвестной. В то же время результаты разделения смеси пяти стандартных неорганических анионов (фторид, хлорид, нитрит, бромид, нитрат) приводятся в большинстве работ, посвященных разработке новых сорбентов для ИХ. В связи с этим в данной работе для оценки гидрофильности анионообменников предложено использовать ряд селективностей. По снижению $\alpha \left( {{{{\text{NO}}_{3}^{ - }} \mathord{\left/ {\vphantom {{{\text{NO}}_{3}^{ - }} {{\text{C}}{{{\text{l}}}^{ - }}}}} \right. \kern-0em} {{\text{C}}{{{\text{l}}}^{ - }}}}} \right)$ и $\alpha \left( {{{{\text{NO}}_{3}^{ - }} \mathord{\left/ {\vphantom {{{\text{NO}}_{3}^{ - }} {{\text{B}}{{{\text{r}}}^{ - }}}}} \right. \kern-0em} {{\text{B}}{{{\text{r}}}^{ - }}}}} \right)$ можно судить о повышении степени гидрофилизации и уменьшении влияния неионообменных взаимодействий соответственно [14, 34, 35]. Также на увеличение гидрофильности и снижение степени сшивки функционального слоя указывает уменьшение $\alpha \left( {{{{\text{ClO}}_{3}^{ - }} \mathord{\left/ {\vphantom {{{\text{ClO}}_{3}^{ - }} {{\text{C}}{{{\text{l}}}^{ - }}}}} \right. \kern-0em} {{\text{C}}{{{\text{l}}}^{ - }}}}} \right)$ и $\alpha \left( {{{{\text{ClO}}_{3}^{ - }} \mathord{\left/ {\vphantom {{{\text{ClO}}_{3}^{ - }} {{\text{NO}}_{3}^{ - }}}} \right. \kern-0em} {{\text{NO}}_{3}^{ - }}}} \right)$ [36]. Снижение $\alpha \left( {{{{\text{BrO}}_{3}^{ - }} \mathord{\left/ {\vphantom {{{\text{BrO}}_{3}^{ - }} {{\text{C}}{{{\text{l}}}^{ - }}}}} \right. \kern-0em} {{\text{C}}{{{\text{l}}}^{ - }}}}} \right)$ свидетельствует о повышении степени экранирования ароматической матрицы [14, 24, 34].

В качестве подвижной фазы в режиме ИХ с подавлением при исследовании удерживания стандартных анионов и оксогалогенидов использовали 8 мМ раствор KOH. Для большинства полученных в работе анионообменников значения селективностей, характеризующие гидрофильность сорбентов и степень экранирования матрицы, изменяются незначительно (табл. 3). Такое изменение находится в пределах погрешности и указывает на близкую гидрофильность данных неподвижных фаз. Наибольшей гидрофильностью обладал сорбент, полученный при 80°С: по сравнению с фазой BPEI-Gl 60°С значения $\alpha \left( {{{{\text{BrO}}_{3}^{ - }} \mathord{\left/ {\vphantom {{{\text{BrO}}_{3}^{ - }} {{\text{C}}{{{\text{l}}}^{ - }}}}} \right. \kern-0em} {{\text{C}}{{{\text{l}}}^{ - }}}}} \right),$ $\alpha \left( {{{{\text{ClO}}_{3}^{ - }} \mathord{\left/ {\vphantom {{{\text{ClO}}_{3}^{ - }} {{\text{C}}{{{\text{l}}}^{ - }}}}} \right. \kern-0em} {{\text{C}}{{{\text{l}}}^{ - }}}}} \right)$ и $\alpha \left( {{{{\text{ClO}}_{3}^{ - }} \mathord{\left/ {\vphantom {{{\text{ClO}}_{3}^{ - }} {{\text{NO}}_{3}^{ - }}}} \right. \kern-0em} {{\text{NO}}_{3}^{ - }}}} \right)$ уменьшились на 11, 11 и 9%. Следовательно, для значительного повышения гидрофильности сорбентов, модифицированных ПЭИ, изменения количества глицидола, времени и температуры синтеза недостаточно. Стоит отметить, что среди исследуемых факторов температура оказывает наибольшее влияние на степень гидрофилизации и экранирования ароматической матрицы при разделении анионов.

В режиме ГИХ гидрофильность фаз принято оценивать с помощью теста Танака по фактору удерживания уридина k(U). Изменение всех условий синтеза привело к возрастанию данного параметра по сравнению с сорбентом-прототипом BPEI-Gl ×1 (табл. 2), при этом наибольшие значения k(U) наблюдались для фаз BPEI-Gl ×10, BPEI-Gl 70°С и BPEI-Gl 10 ч. При алкилировании аминогрупп ПЭИ глицидолом помимо кватернизации третичных атомов азота также возрастает степень замещения остальных атомов азота, присутствующих в структуре ПЭИ. Предположительно, наибольшие значения k(U) для указанных фаз связаны с увеличением степени замещения аминогрупп ПЭИ в данных условиях. В результате такие аминогруппы в условиях теста Танака могут протонироваться, за счет чего возрастает гидрофильность фаз и увеличивается удерживание уридина. При дальнейшем увеличении температуры и продолжительности синтеза может возрастать скорость элиминирования по Гофману – отщепление аминогруппы при наличии водорода в β-положении, а также повышается степень полимеризация глицидола, что приводит к снижению числа более замещенных аминогрупп. Увеличение гидрофильности сорбента при повышении степени замещения аминогрупп уже отмечалось для цвиттер-ионных фаз [37]. По сравнению с фазой с привитым гиперразветвленным слоем на основе такой же аминированной матрицы, описанной в работе [25] и характеризующейся k(U) = 7.20, все полученные фазы обладали меньшей гидрофильностью в режиме ГИХ. Стоит отметить, что различия в гидрофильности полученных сорбентов с привитым ПЭИ не являлись существенными для значительных изменений в селективности по полярным аналитам.

Емкость сорбентов оценивали по фактору удерживания хлорида (k'(Cl^–)), поведение которого определяется только ионнообменными взаимодействиями. Влиянием элюирующей силы гидроксид-иона на данный параметр можно пренебречь, поскольку все полученные в работе сорбенты демонстрировали близкую гидрофильность. С увеличением количества глицидола и температуры синтеза наблюдали рост ионообменной емкости сорбентов (табл. 3). При повышении продолжительности синтеза с 3 до 10 ч k'(Cl^–) сначала возрастал, а затем снижался для сорбента, синтезированного в течение 24 ч, что может быть связано с протеканием реакции элиминирования по Гофману. Рост ионообменной емкости при практически неизменной гидрофильности свидетельствует о том, что при данных условиях доминирующим процессом является кватернизация аминогрупп ПЭИ глицидолом. При этом увеличение k'(Cl^–), непропорциональное изменению количества глицидола, может быть связано с расходом части оксирана на полимеризацию, в том числе на гомополимеризацию в растворе.

Для исключения влияния качества упаковки колонок введено нормирование эффективности неорганических анионов на эффективность по хлориду. Варьирование условий синтеза приводит к незначительным изменениям относительных эффективностей поляризуемых и сильнополяризуемых анионов (табл. 4), что еще раз подтверждает близкую гидрофильность полученных сорбентов. Наиболее любопытным оказался анионообменник BPEI-Gl ×10, для которого наблюдали значительное улучшение симметрии пика хлората при низких абсолютных эффективностях аналитов в режиме ИХ и ГИХ, которые не удалось значительно изменить при повторном синтезе и упаковке данного сорбента. При повышенной ионообменной емкости фазы BPEI-Gl ×10 наблюдаемый эффект может быть объяснен увеличением толщины функционального слоя, что отражается в затруднении массопереноса аналитов.

В целом варьирование условий синтеза оказало наибольшее влияние на ионообменную емкость – увеличение количества глицидола, температуры синтеза и его продолжительности до 10 ч позволило значительно ее повысить. Увеличение температуры синтеза до 80°С позволило повысить гидрофильность и степень экранирования анионообменников в большей степени, чем при увеличении количества глицидола и продолжительности синтеза, что согласуется с данными работы [24]. По эффективности в режиме ИХ и ГИХ наиболее сильно отличается сорбент с десятикратным количеством глицидола, при этом он характеризуется сильным размыванием пиков. Таким образом, с точки зрения баланса ионообменной емкости, гидрофильности и эффективности в качестве оптимальных выбраны следующие условия: трехкратное количество глицидола по сравнению с исходной методикой, температура синтеза 80°С, продолжительность – 10 ч. Тем не менее при варьировании данных параметров преобладающим процессом оставалась кватернизация, а для дополнительного повышения гидрофильности необходимо доминирование процесса полимеризации глицидола. Известно, что глицидол полимеризуется в щелочной среде, поэтому логичным продолжением данной работы в будущем является формирование гидрофильного слоя при повышенном рН реакционной среды.

Селективность неподвижных фаз в режиме ионной хроматографии. На полученных фазах исследовано поведение стандартных неорганических анионов и оксогалогенидов. Изменение условий синтеза по сравнению с сорбентом-прототипом приводит к росту селективности пары ${{{\text{C}}{{{\text{l}}}^{ - }}} \mathord{\left/ {\vphantom {{{\text{C}}{{{\text{l}}}^{ - }}} {{\text{ClO}}_{2}^{ - }}}} \right. \kern-0em} {{\text{ClO}}_{2}^{ - }}},$ в результате все полученные фазы, кроме BPEI‑Gl ×1 и BPEI-Gl ×3, обеспечивают их неполное разделение (рис. 1). Для фаз BPEI-Gl 10 ч и BPEI-Gl 24 ч разрешение пары ${{{\text{ClO}}_{2}^{ - }} \mathord{\left/ {\vphantom {{{\text{ClO}}_{2}^{ - }} {{\text{C}}{{{\text{l}}}^{ - }}}}} \right. \kern-0em} {{\text{C}}{{{\text{l}}}^{ - }}}}$ достигало 1.3. Также варьирование условий синтеза позволило разделить до базовой линии ${{{\text{NO}}_{2}^{ - }} \mathord{\left/ {\vphantom {{{\text{NO}}_{2}^{ - }} {{\text{BrO}}_{3}^{ - }}}} \right. \kern-0em} {{\text{BrO}}_{3}^{ - }}},$ что также не удавалось на фазах BPEI-Gl ×1 и BPEI-Gl ×3.

Рис. 1.

Хроматограммы смеси стандартных неорганических анионов и оксогалогенидов на фазах, полученных при варьировании: (а) – количества глицидола, (б) – температуры синтеза, (в) – продолжительности синтеза. Элюент: 8 мМ раствор KOH. Скорость потока: 1 мл/мин.

На синтезированных фазах изучали удерживание одно- и двухосновных органических кислот и впервые оксоанионов (рис. 2). Увеличение количества глицидола оказало незначительное влияние на удерживание одноосновных органических кислот, при этом изменение селективностей относительно фторида в основном находится в пределах допустимого отклонения. Для большинства исследуемых двухосновных органических кислот в аналогичном случае наблюдали снижение относительного удерживания (рис. 2б). Так, на сорбенте BPEI-Gl ×10 впервые для ковалентно привитых фаз на основе аминированного ПС-ДВБ удалось элюировать малат, тартрат и сукцинат до сульфата. Значительное уменьшение удерживания почти всех двухосновных органических кислот может быть связано с увеличением объема ионообменных центров, в результате чего объемные анионы, в особенности наиболее гидрофобных и больших органических кислот, удерживаются слабее на сорбентах с такими функциональными группами. При исследовании удерживания оксоанинов (рис. 2в) оказалось, что относительное удерживание селената, селенита и сульфита с увеличением количества глицидола практически не меняется, в то же время наблюдалось увеличение удерживания вольфрамата, тиосульфата, хромата и молибдата. Значительного влияния температуры и продолжительности синтеза на удерживание органических кислот и оксоанионов не выявлено, что, вероятно, свидетельствует о близких структурах их функциональных слоев.

Рис. 2.

Селективность по отношению к анионам одно- (а) и двухосновных (б) органических кислот и оксоанионам (в). Элюент: (а): 2 мМ раствор KOH; (б): 8 мМ раствор KOH; (в): BPEI-Gl ×1 – 4 мМ раствор KOH, BPEI-Gl ×3 – 8 мМ раствор KOH, BPEI-Gl ×10 – 10 мМ раствор KOH.

Таким образом, выявлены тенденции в изменении селективности полученных фаз по неорганическим анионам, оксогалогенидам и органическим кислотам. Расширена область потенциального применения сорбентов с гидрофилизованным ПЭИ. В частности, впервые изучено поведение оксоанионов на ковалентно привитых сорбентах, а также получен анионообменник, позволяющий элюировать ряд двухосновных органических кислот до сульфата.

Селективность неподвижных фаз в режиме гидрофильной хроматографии. Как отмечено выше, для всех фаз проводили тест Танака в режиме ГИХ. Любые изменения условий синтеза по сравнению с фазой-прототипом BPEI-Gl ×1 приводили к снижению гидроксильной селективности (α(ОН)) (табл. 2). Вероятно, это связано с кватернизацией, увеличением степени замещения аминогрупп ПЭИ и снижением их стерической доступности, в результате чего образуется меньшее число водородных связей между ними и содержащими гидроксильные группы аналитами. При этом фазы, полученные в данной работе, по сравнению с гиперразветвленным сорбентом [25] характеризовались более высокими значениями α(ОН). Изменение условий синтеза слабо влияет на метиленовую селективность и селективность по стереоизомерам. Полученные положительно заряженные фазы ожидаемо характеризуются отсутствием катионообменной селективности α(СX). Анионообменную селективность α(AX) обычно оценивают по фактору удерживания гидрофобного аниона п-толуолсульфоната. При этом на фазах на основе ароматических матриц его удерживание может определяться не только анионообменными, но и гидрофобными взаимодействиями. Выше показано, что увеличение количества добавленного глицидола, температуры и продолжительности синтеза приводит к росту анионообменной емкости по сравнению с сорбентом BPEI-Gl ×1. Тем не менее для всех фаз α(AX) снижается, что говорит об уменьшении удерживания п-толуолсульфоната из-за снижения неионообменных взаимодействий с матрицей и о необходимости использования другого маркера в тесте Танака для фаз на основе ПС-ДВБ. Величины α(Tb/Tp) для всех изучаемых фаз меньше единицы, что подтверждает основную природу полученных сорбентов.

Из-за незначительного различия в гидрофильности полученные сорбенты демонстрировали близкую селективность по отношению к исследуемым классам полярных аналитов. В связи с этим для демонстрации возможности разделения сахаров, аминокислот, водорастворимых витаминов, азотистых оснований и нуклеозидов выбрали фазу BPEI-Gl ×3 с промежуточным значением k(U). Ниже приведены эффективность (N, тт/м) и асимметрия пиков (As) для колонки BPEI-Gl ×3 для сахаров (CH₃CN–H₂O (85 : 15, по объему)):

аминокислот (CH₃CN–5 мМ фосфатный буферный раствор (85 : 15, по объему)):

витаминов (CH₃CN–100 мМ аммонийно-формиатный буферный раствор с pH 3.0 (93 : 7, по объему, для B1, никотинамида, B6 и B2; 70 : 30, по объему, для B12, C и никотиновой кислоты)):

и азотистых оснований и нуклеозидов (CH₃CN–20 мМ аммонийно-формиатный буферный раствор с pH 3.0 (90 : 10, по объему)):

Скорость потока подвижных фаз 1 мл/мин.

Сорбент BPEI-Gl ×3 обеспечил разделение четырех сахаров за 10 мин с эффективностью до 6500 тт/м, а также продемонстрировал неполное разрешение пар фруктоза/ксилоза и сахароза/лактоза (рис. 3а). Стоит отметить, что на данной фазе наблюдается раздвоение пика глюкозы, что может быть связано с аномерной селективностью. Возможность разделения слабоудерживаемых сахаров свидетельствует о высокой степени гидрофилизации фазы. Тем не менее данный сорбент характеризовался меньшей эффективностью по сахарам, чем сорбент, описанный в работе [25] и позволяющий разделить пять сахаров за 8 мин с эффективностью до 9000 тт/м.

Рис. 3.

Хроматограммы модельных смесей на сорбенте BPEI-Gl ×3: (а) – сахаров, (б) – аминокислот, (в) – витаминов, (г) – азотистых оснований и нуклеозидов. Условия: (а): элюент: CH₃CN–H₂O (85 : 15, по объему); скорость потока: 0.9 мл/мин; рефрактометрическое детектирование. 1 – рибоза, 2 – ксилоза, 3 – фруктоза, 4 – глюкоза, 5 – сахароза, 6 – лактоза. (б): Элюент: CH₃CN–5 мМ фосфатный буферный раствор (85 : 15, по объему); скорость потока: 1 мл/мин; УФ-детектирование при 210 нм. (в): Элюент: CH₃CN–100 мМ аммонийно-формиатный буферный раствор с pH 3.0; градиентное элюирование: 0–6.8 мин – 7% буферного раствора, 6.8–8.8 мин – 7–28% буферного раствора, 11–14 мин – 28–38% буферного раствора; скорость потока: 1 мл/мин, УФ-детектирование при 270 нм; 1 – B₁, 2 – никотинамид, 3 – B₆, 4 – B₂, 5 – B₁₂, 6 – C, 7 – никотиновая кислота. (г): Элюент: CH₃CN–20 мМ аммонийно-формиатный буферный раствор с pH 3.0 (90 : 10, по объему); скорость потока: 1 мл/мин; УФ-детектирование при 254 нм; 1 – урацил, 2 – уридин, 3 – аденозин, 4 – цитозин, 5 – ксантин, 6 – цитидин, 7 – гуанин, 8 – гуанозин.

Сорбент BPEI-Gl ×3 также обеспечил разделение до базовой линии восьми аминокислот, представляющих полярные цвиттер-ионные аналиты, за 17 мин с эффективностью до 13 000 тт/м и высокой симметрией пиков, а также неполное разделение пар изолейцин/лейцин и валин/изолейцин (рис. 3б). Интересно отметить, что для наиболее гидрофобных аминокислот (треонин и фенилаланин) наблюдали достаточно низкую симметрию пиков и наименьшую эффективность, а также порядок элюирования, нехарактерный для гидрофильных фаз на основе силикагеля [38–40]. Это может быть связано с влиянием гидрофобной матрицы, несмотря на ее экранирование и гидрофилизацию поверхности кватернизованным полиамином. Данный сорбент обеспечил экспрессное разделение аминокислот, так как характеризуется большей селективностью по отношению к ним по сравнению с фазой, исследованной в работе [25] и обеспечивающей разделение всего шести аминокислот за 60 мин.

Подобраны также условия разделения шести водорастворимых витаминов на сорбенте BPEI-Gl ×3 за 20 мин в градиентном режиме (рис. 3в). Эффективность варьировалась в пределах от 7000 до 19 500 тт/м (для рибофлавина и аскорбиновой кислоты соответственно). Положительно заряженный тиамин предсказуемо не удерживается на данной фазе, что говорит о невозможности ее использования для его определения. Сорбент из работы [25] обеспечивает разделение этих же витаминов лишь за 40 мин, а также характеризуется меньшими эффективностями практически по всем исследуемым витаминам.

Фаза BPEI-Gl ×3 позволила также экспрессно разделить восемь нуклеозидов и азотистых оснований всего за 10 мин (рис. 3г) с эффективностью от 8500 до 13 000 тт/м. Нуклеозиды удерживаются дольше соответствующих им азотистых оснований, что также свидетельствует о повышенной гидрофильности сорбента.

Таким образом, впервые продемонстрирована возможность применения сорбентов с гидрофилизованным полиэтиленимином в режиме ГИХ для разделения широкого круга полярных аналитов. По сравнению с гиперразветвленной фазой, полученной на такой же матрице в работе [25], данный сорбент обеспечивает более экспрессное и эффективное разделение аминокислот и витаминов, однако из-за аномерной селективности не подходит для эффективного разделения сахаров. Для улучшения хроматографических параметров фаз с привитым полимером в режиме ИХ с подавлением и ГИХ необходим поиск способов снижения гидрофобных взаимодействий аналитов с матрицей. Предположительно, дополнительное повышение гидрофильности может быть обеспечено за счет доминирования процесса полимеризации глицидола над кватернизацией, например, при повышении рН реакционной среды.

* * *

Получены сорбенты на основе ПС-ДВБ с привитым ПЭИ, кватернизованным глицидолом, для ИХ и ГИХ. Изучено влияние на емкость, селективность и эффективность сорбентов условий синтеза (количества добавленного глицидола, температуры, продолжительности синтеза). Варьирование условий синтеза позволяет управлять емкостью и селективностью анионообменников, при этом гидрофильность фаз меняется незначительно. В режиме ИХ изучено поведение стандартных неорганических анионов, оксогалогенидов, анионов органических кислот, оксоанионов, а также сильнополяризуемых анионов на полученных сорбентах. Впервые продемонстрирована применимость фаз такого типа для разделения сахаров, аминокислот, водорастворимых витаминов, а также нуклеозидов и азотистых оснований в режиме ГИХ.

Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда, грант № 20-13-00140, с использованием оборудования ЦКП МГУ “Технологии получения новых наноструктурированных материалов и их комплексное исследование”, приобретенного МГУ по программе обновления приборной базы в рамках национального проекта “Наука” и в рамках Программы развития МГУ.