Тонкослойная хроматография (ТСХ) – экспресс метод анализа химических соединений — статьи по оборудованию ПЕТРОЛАЗЕР
Многоканальный телефон: +7 (812) 336-35-93
Бесплатный звонок по РФ: 8-800-600-53-99
Россия, 198097,
г. Санкт-Петербург,
пр. Стачек, д 47
Главная » Литература » Тонкослойная хроматография (ТСХ) – экспресс метод анализа химических соединений

Тонкослойная хроматография (ТСХ) – экспресс метод анализа химических соединений

ТОНКОСЛОЙНАЯ ХРОМАТОГРАФИЯ – ЭКСПРЕСС МЕТОД АНАЛИЗА ХИМИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

Кабиров Г.Ф., Кадырова Р.Г., Муллахметов Р.Р. ФГОУ ВПО «Казанская государственная академия ветеринарной медицины имени Н.Э. Баумана»

Метод тонкослойной хроматографии (ТСХ) – важный аналитический, физико-химический и микропрепаративный метод, который отличается простотой, высокой экономичностью и универсальностью. Тонкослойная (планарная) хроматография – оперативный метод хроматографии для анализа всех классов химических соединений, приобрела значение в качестве экспресс-метода анализа и широко используется в науке, промышленности, медицине, фармации, ветеринарии, в контроле загрязнений окружающей среды, в центрах Госсанэпидемнадзора, стандартизации и метрологии и. т.д.[1–3].

В развитии современной тонкослойной хроматографии можно выделить следующие направления: инструментализация и автоматизация ТСХ на всех стадиях анализа; использование новых сорбционных материалов и элюентов; разработка новых способов и приемов хроматографирования. Перспективными считаются варианты: хроматографирование под давлением, в непрерывном потоке элюента, с управляемой газовой фазой (ТСХ-УГФ) [2, 4].

Исследования  показали,  что  с  помощью  метода  ТСХ  можно получить важную информацию о характере метаболизма углеводов в биологических жидкостях при патологических состояниях организма [3].  Для ранней диагностики нарушений минерального обмена у животных предложен способ определения гексоз в сыворотке крови методом ТСХ [5].

Тонкослойная   хроматография   применяется   в   контроле лекарственных средств с целью использования их в терапевтической практике [6, 7] и ветеринарии [3]. Разделение и определение водорастворимых и жирорастворимых витаминов осуществляется методом ТСХ [3, 6, 8].

Хроматографические методы анализа являются надежным методом экспрессного контроля за содержанием в атмосфере и других объектах окружающей среды (а также продуктах питания) чрезвычайно токсичных хлорсодержащих пестицидов и полихлорбифенолов, которые добавляют к ядохимикатам для усиления их действия [9].

Несмотря на все возрастающие усилия, направленные на ограничение применения некоторых хлорорганических пестицидов, в первую очередь персистентных и легко распространяющихся в окружающей среде хлорфеноксикарбоновых кислот и циклодиенов, их метаболиты и продукты фотолиза все еще обнаруживают в различных экологических системах и в организме человека.

Установлено, что в естественных условиях под действием УФ-облучения, высоких температур из хлорароматических соединений может образовываться 2, 3, 7, 8-тетрахлорбензодиоксин (диоксин), который является одним из самых сильных синтетических ядов (LD50 5 · 10–5 г/кг) [10].

Для правильной токсикологической оценки пестицидов, установления остаточных их количеств в биологических объектах необходимы высокочувствительные, селективные методы анализа. В качестве таких методов могут служить хроматографические методы – ГЖХ, ТСХ [3], ВЭЖХ [11, 12].

Актуальными становятся также вопросы изучения токсических свойств новых лекарственных средств для ветеринарии и разработки эффективных методов их исследования [13].

  • литературе имеется значительное число работ, посвященных обнаружению методом ТСХ пестицидов в различных пищевых продуктах, почве, воде, лекарственных растениях [3].

Определение содержания пестицидов в различных объектах включает несколько стадий:

– извлечение обнаруживаемых веществ (пестицидов) из проб органическими растворителями: диметилсульфоксидом из сливочного масла; гексаном из молока, овощей; петролейным эфиром из почвы; хлороформом из воды, кормов;

–  очистка экстрактов;

–  хроматографирование;

– определение RF веществ и стандартов (пестицидов), нижний предел обнаружения – от 0,1 до 0,005 мкг.

Предложено  [14]   в  тонкослойной  (планарной)   хроматографии использовать в качестве первичной основной величины удерживания не подвижность RF, а новую величину – планарную подвижность Rp, которая для i-соединения определяется по уравнению:

Rpi =  Ii / Li ; для стандартного соединения (st),

Rpst = I st/ Lst 

Ii, Ist – расстояние от линии старта до центра зоны i-го соединения и стандарта (st), соответственно. Li, Lst – расстояние от центра зоны i-соединения и стандарта (st) до линии фронта подвижной фазы, соответственно. При этом величину относительного удерживания определяют по уравнению:

rist = R p st / R pi,

которая идентична величине относительного удерживания (rist), используемой в колоночной хроматографии.

Количественное определение веществ (пестицидов) осуществляется по площади пятен на хроматограмме, путем сравнения с пятнами стандартов. Для сканирования пятен предлагается видеоденситометр «Сорбитол» [2, 3].

Тонкослойная хроматография пестицидов успешно осуществляется на сорбентах: силикагель, окись алюминия. Для хлорированных веществ удобным сорбентом является окись алюминия, пропитанная нитратом серебра. Часто пользуются готовыми хроматографическими пластинками силуфол УФ254, выпускаемыми зарубежными фирмами [3].

  • нашей стране пластины для ТСХ выпускают на полимерной (лавсановой) подложке ПТСХ-П и алюминиевой подложке ПТСХ-АФ – пластины «Сорбофил» [2].

Для хроматографического разделения пестицидов в качестве элюентов применяют малополярные (или средней полярности) системы растворителей. Ввиду того, что к пестицидам относятся соединения самой разной природы, описано значительное количество различных реагентов для их обнаружения (проявления) на хроматографических пластинках. Для хлорорганических пестицидов часто пользуются нитратом серебра в смеси азотной кислотой или аммиаком, флуоресцентными реактивами (родамином В). Идентификацию фосфорорганических пестицидов проводят реагентами: иодом, нитратом серебра в смеси с бромфеноловым синим, о-динитробензолом. Удобно опрыскивание (или пропитка) сорбента флуоресцентными реактивами. Разделенные на хроматограмме вещества также детектируются при рассмотрении пластинки в УФ-свете

(УФ254 или УФ365) [3].

Приведены величины RF  некоторых хлорорганических пестицидов

(табл.1) [3, 6].

  1. Величина RF хлорорганических пестицидов [3]

Таблица 1.

Пестицид Элюент Величина RF
На окиси На силикагеле
алюминия
Гексахлорбензол Гексан 0,90
Альдрин Гексан 0,83 0,68
ДДЭ Гексан 0,78 0,66
Гексан-ацетон (6:1) 0,87
Гептахлор Гексан 0,76 0,65
o, n¢-ДДТ Гексан 0,67 0,54
n, n¢-ДДТ Гексан 0,61 0,50
Гексан-ацетон (6:1) 0,75
Линдан Гексан 0,34 0,20
ДДД Гексан 0,30 0,40
Гексан-ацетон (6:1) 0,62
Метоксихлор Гексан 0,15
Гексан-ацетон (6:1) 0,60
Кельтан Гексан 0,05
Гексан-ацетон (6:1) 0,40
Бензол 0,44
Тедион Гексан 0,03
Гексан-ацетон (6:1) 0,55
Эфирсульфонат Гексан 0,00
Гексан-ацетон (6:1) 0,45
Диктал Гексан-ацетон (2:1) 0,90

Из таблицы 1 следует, что в указанной системе растворителей разделение эффективнее идет на окиси алюминия.

Шесть изомерных гексахлорциклогексанов (из которых эффективен только g-изомер) подвергли разделению на силуфоле в системе растворителей: петролейный эфир – четыреххлористый углерод (1 :1); гексан; циклогексан-хлоро

форм (8 : 2); гептан-пропанол-2 (10 : 0,5) [6].

Целый ряд веществ удалось разделить простой или двумерной хроматографией в гептане, содержащем 0,3 % этанола. Силуфол удобен для разделения изомеров гексахлорциклогексана и гексахлорбензола. Для элюирования служил н-гептан для обнаружения – смесь нитрата серебра и 2-феноксиэтанола. При применении силикагеля, пропитанного 5 % жидким парафином, элюировали 96 %-ным этанолом. Хорошо разделялись a-, b-, g-, и d-изомеры гексахлорциклогексана и гексахлорбензола.

Для разделения ДДТ в присутствии полигалогенированных дифенилов использовали двумерное элюирование в S-образной камере. В первом направлении элюировали гептаном, во втором смесью – гептан-ацетон (98 : 2) [6].

2,4-Д (2,4-дихлорфеноксиуксусная кислота) и метаболит 2,4-ДХФ (2,4-дихлорфенол) разделяли на силуфоле. В качестве элюента использовали смесь растворителей: циклогексан, бензол, ледяная уксусная кислота в объемном соотношении 10 : 2 : 2. Для обнаружения применяли 0,1 н раствор нитрата серебра в 3 н.растворе азотной кислоты. Значения RF: для 2,4-Д – 0,33; 2,4- ДХФ – 0,42 [3].

Приведены величины RF некоторых фосфорорганических пестицидов (табл.2) [3].

2.Величина RF фосфорорганических пестицидов [3]

Таблица 2.

Пестицид Элюент Пестицид Элюент
Гексан- Гексан- хлороформ Гексан-  Гексан-  хлороформ
ацетон ацетон ацетон ацетон
(4 : 1) (7 : 3) (4 : 1)(7 : 3)
Амифос 0,04 0,18 0,00 Метилнитрофос 0,33 0,46 0,95
Антио 0,18 0,32 0,18 Фосфамид 0,08 0,22 0,05
Афуган 0,35 0,46 Сайфос* 0,02 0,00
Базудин 0,40 Цианокс 0,27 0,40 0,88
Бромофос 0,60 0,72 Цидиал 0,42 0,51
Валексон 0,54 Фенкаптон 0,64 0,79
Гардона 0,35 Фозалон 0,35 0,46 0,84
Карбофос 0,29 0,40 0,59 Фталофос 0,22 0,36 0,48
Метафос 0,35 0,48 0,89
  • В системе гексан : ацетон (1 : 2) RFсайфоса 0,40.

Значительную группу фосфорорганических пестицидов представляют собой тиофосфаты. Для хроматографического разделения тиофосфатов пользуются системами растворителей средней полярности. В качестве сорбента служат преимущественно силикагель. Метод определения антио и фосфамида в кормах основан на извлечении их хлороформом с последующей очисткой экстракта. Хроматографическое разделение проводят на силикагеле в системе растворителей хлороформ-ацетон (9 : 1).

Для обнаружения антио и фосфамида применяют аммиачно-ацетоновый раствор нитрата серебра. Значения RF: для антио – 0,72; фосфамида – 0,45 [3].

Фосфорорганические пестициды (карбофос, метафос, фосфамид, фталофос) определяли в лекарственных растениях на газовом хроматографе «Кристалл 2000» [3].

Заключение. Из литературных данных и собственных экспериментальных исследований следует, что тонкослойная хроматография (ТСХ) является экспресс-методом анализа химических соединений различных классов. ТСХ широко используется в медицине, фармации, ветеринарии, токсикологических исследованиях и других областях.

 

ЛИТЕРАТУРА:

1. Березкин В.Г. О вкладе Н.А. Измайлова и М.С. Шрайбер в развитие тонкослойной хроматографии. // ЖАХ. – 2008. – т.63, №4, с. 438–443;

2. Новый справочник химика и технолога. Аналитическая химия. – СПб.: НПО «Мир и семья», ч.II, 2003. С. 338–340;

3. Кадырова Р.Г. Тонкослойная хроматография. Идентификация и разделение углеводов, витаминов и токсичных соединений: Монография. – Казань: Казан.гос.энерг.ун-т, 2010, – 96 с.

4. Сумина Е.Г., Штыков С.Н., Березкин В.Г., и др. Новый метод тонкослойной хроматографии с управляемой газовой фазой. // ЖАХ – 2009. – т.64, №12, с.1256–1264; 5. Пат. 2101705. Россия. RUCl. (6G01 № 33/50).12.01.95. Способ определения галактозы в сыворотке крови / Р.Г. Кадырова, М.Г. Зухрабов;

6. Шаршунова М. Тонкослойная хроматография в фармации и клинической биохимии. – М.: Мир. ч. II, 1980. с. 382–387, с.510–519.;

7. Темердашев З.А., Киселева Н.В., Клищенко Р.А., Удалов А.В. Разделение и идентификация соединений ряда фенотиазина методом тонкослойной хроматографии. // ЖАХ. – 2006. – т. 61, № 1. с. 6–9;

8. Бородина Е.В., Китаева Т.А., Сафонова Е.Ф., Селеменев В.Ф., Назарова А.А. Определение a-токоферола и эргокальцеферола методом тонкослойной хроматографии.// ЖАХ. – 2007. – т.62, № 11, с.1181–1185;

9. Другов Ю.С., Беликов А.Б., Дьякова Г.А., Тульчинский В.М. Методы анализа загрязнений воздуха. – М.: Химия, 1984. с. 232–253.;

10. Гранберг И.И. Органическая химия. – М.: Дрофа, 2002. с.569–588.;

11. Хроматография. Практическое приложение метода. ч.2. пер. с анг.(Ш. Чармс, Л.Фишбейн, Дж. Вагман и др.) / Под ред. Э.Хефтмана. – М.: Мир, 422 с.;

12. Тремасов М.Я., Папуниди К.Х., Степанов В.И., Шангараев Н.Г, Иванов А.В. Принципы диагностики отравлений животных. // Ветеринария. – 2010. – № 6.56–58 с.

13. Смирнов А.М. Достижения и актуальные проблемы ветеринарной фармакологии и токсикологии. // Ветеринария.–2010. – №2. 3–6 с.

14. Березкин В.Г. Новый подход к определению величин относительного удерживания в тонкослойной жидкостной хроматографии. // ЖАХ.– 2007. т.62, №4 406–408 с.

 

ТОНКОСЛОЙНАЯ ХРОМАТОГРАФИЯ –  ЭКСПРЕСС МЕТОД АНАЛИЗА ХИМИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

Кабиров Г.Ф., Кадырова Р.Г., Муллахметов Р.Р.

Резюме

Тонкослойная хроматография (ТСХ) является экспресс-методом анализа химических соединений различных классов. ТСХ широко используется в медицине, фармации, ветеринарии, токсикологических исследованиях и других областях.

THIN-LAYER CHROMATOGRAPHY –EXPRESS METHOD OF CHEMIC AL COMPOUNDS ANALYSIS

Kabirov G.F., Kadyrova R.G., Mullakhmetov R.R.

Summary

Thin-layer chromatography (TLCH) is an express method of chemical compounds analysis of different classes. Thin-layer chromatography is widely used in medicine, pharmaceutics, veterinary, toxicologic investigations and other spheres of science.

Документ для скачивания расположен по ссылке ниже.

Скачать документы: