Он-лайн концентрирование с применением магнитного молекулярно импринтированного сорбента и ГХ-МС определение бисфенола А в природных средах
Аннотация
В последнее время актуальны исследования, в которых предлагаются способы концентрирования различных веществ в динамических условиях с применением магнитных сорбентов.
В работе изучено концентрирование в динамических условиях с применением молекулярно импринтированного сорбента (Fe3O4@МИП-БФА) с отпечатками бисфенола А (БФА) для его последующего определения в водах, почвах и донных отложениях на уровне ультрамикроколичеств.
Разработана, оригинальна стендовая установка, основанная на принципах он-лайн магнитной твердофазной экстракции. Установка включает колонку из боросиликатного стекла, заполненную Fe3O4@МИП-БФА, который фиксируется двумя неодимовыми магнитами. По сравнению с применением одного магнита конструкция с двумя магнитами обеспечивает равномерность распределения сорбента по всему сечению колонки. Наибольшие коэффициенты концентрирования (EF=3216) и степень десорбции БФА из колонки достигаются соответственно при объемной скорости пропускания раствора (W) 2.0 см3/мин и при элюировании метанолом W=0.4 см3/мин.
Определение методом ГХ-МС БФА в концентратах из модельных сред обеспечивает высокую чувствительность разработанного способа определения БФА. При анализе модельных растворов, приготовленных в дистиллированной воде, предел обнаружения (ПО) составляет 0.3 нг/дм3. При анализе речной воды ПО возрастает примерно в 2 раза. При анализе почв ПО=2.2 нг/кг сухой массы. Почвы по сравнению с водными объектами содержат большее количество мешающих компонентов, чувствительность способа снижается в 7-8 раз. Еще более загрязнены донные отложения, ПО возрастает более чем
в 2 раза по сравнению с определением БФА в почвах
Скачивания
Литература
Farahin Mohd Ali N., Sajid M., Ibra-him Thani Abd Halim W., Husaini Mo-hamed A., Nadhirah Mohamad Zain N., Kamaruzaman S., Suhaila Mohamad Hana-pi N., Nazihah Wan Ibrahim W., Yahaya N. Recent advances in solid phase extrac-tion methods for the determination of bi-sphenol A and its analogues in environ-mental matrices: An updated review. Mi-crochem. J. 2023; 184: Article 108158. https://doi.org/10.1016/j.microc.2022.108158
Li W., Shi Y. Recent advances and applications of carbon nanotubes based composites in magnetic solid-phase extrac-tion. Trends. Analyt. Chem. 2019; 118: 652-665. https://doi.org/10.1016/j.trac.2019.06.039
Lim J.R., Chua L.S., Mustaff A.A. Ionic liquids as green solvent and their ap-plications in bioactive compounds extrac-tion from plants. Process Biochem. 2022; 122: 292-306. https://doi.org/10.1016/j.procbio.2022.10.024
Mohan B., Kamboj A., Virender Singh K., Priyanka Singh G., Pombeiro A.J.L., Ren P. Metal-organic frameworks (MOFs) materials for pesticides, heavy metals, and drugs removal: Environmental safety. Sep. Purif. Technol. 2023; 310: Ar-ticle 123175. https://doi.org/10.1016/j.seppur.2023.123175
Rodriguez-Mozaz S., Lopez de Alda M.J., Barceló D. Advantages and limita-tions of on-line solid phase extraction cou-pled to liquid chromatography-mass spec-trometry technologies versus biosensors for monitoring of emerging contaminants in water. J. Chromatogr. A. 2007; 1152(1-2): 97-115. https://doi.org/10.1016/j.chroma.2007.01.046
Martı́nez D., Cugat M.J., Borrull F., Calull M. Solid-phase extraction coupling to capillary electrophoresis with emphasis on environmental analysis. J. Chromatogr. A. 2000; 902(1): 65-89. https://doi.org/10.1016/s0021-9673(00)00839-6
Speltini A., Sturini M., Maraschi F., Profumo A. Recent trends in the applica-tion of the newest carbonaceous materials for magnetic solid-phase extraction of en-vironmental pollutants. Trends Environ. Anal. Chem. 2016; 10: 11-23. https://doi.org/10.1016/j.teac.2016.03.001
Wang Y., Luo X., Tang J., Hu X., Xu Q., Yang C. Extraction and preconcentra-tion of trace levels of cobalt using func-tionalized magnetic nanoparticles in a se-quential injection lab-on-valve system with detection by electrothermal atomic absorp-tion spectrometry. Anal. Chim. Acta. 2012; 713: 92-96. https://doi.org/10.1016/j.aca.2011.11.022
Anthemidis A.N., Xidia S., Giakisikli G. Study of bond Elut® Plexa™ PCX cati-on exchange resin in flow injection column preconcentration system for metal determi-nation by flame atomic absorption spec-trometry. Talanta. 2012: 97; 181-186. https://doi.org/10.1016/j.talanta.2012.04
Ayala A., Takagai Y. On-line pseu-do-stationary magnetic solid-phase extrac-tion using magnetic cation exchange mi-croparticles and its application to the de-termination of strontium. J. Anal. At. Spec-trom. 2018; 33 (7): 1251-1255. https://doi.org/10.1039/c8ja00088c
Rocha P.S.M., Araujo A.S., Cassella R.J. Renewable column on-line magnetic preconcentration of Cd(II) using Fe3O4 na-noparticles functionalized with l-glutamine for determination by flame atomic absorp-tion spectrometry. Talanta. 2021; 222: Ar-ticle 121519. https://doi.org/10.1016/j.talanta.2020.121519
Sukhanov P.T., Gubin A.S., Kushnir A.A., Bogdaev A.A., Safonov S.V., Kretinin A. V. Recovery of phenols from waste waters by an encapsulated magnetic sorbent. Chem. Pet. Eng. 2018; 53(9-10): 674-678. https://doi.org/10.1007/s10556-018-0401-7
Ri H.-C., Piao J., Cai L., Jin X., Piao X., Jin X., Jon C.-S., Liu L., Zhao J., Shang H.-B., Li D. A reciprocating magnetic field assisted on-line solid-phase extraction cou-pled with liquid chromatography-tandem mass spectrometry determination of trace tetracyclines in water. Anal. Chim. Acta. 2021; 1182: Article 338957. https://doi.org/10.1016/j.aca.2021.338957
Gubin A.S., Kushnir A.A., Sukhanov P.T. Sorption concentration of phenols from aqueous media by magnetic molecu-larly imprinted polymers based on N-vinylpyrrolidone (part 2). Sorbtsionnye i khromatograficheskie protsessy. 2022; 22(3): 274-283. https://doi.org/10.17308/sorpchrom.2022.22/9334 (in Russ.)
Gubin A.S., Kushnir A.A., Sukhanov P.T. Sorption concentration of phenols from aqueous media by magnetic molecu-larly imprinted polymers based on N-vinylpyrrolidone. Sorbtsionnye i khromato-graficheskie protsessy. 2021; 21 (3): 326-335. https://doi.org/10.17308/sorpchrom.2021.21/3466 (in Russ.)
Kushnir A.A., Sukhanov P.T., Chu-rilina E.V., Shatalov G.V. Dynamic sorp-tion of nitrophenols from aqueous solutions by polymers based on N-Vinylpyrrolidone. Russ. J. Appl. Chem. 2014; 87(5): 579-584. https://doi.org/10.1134/S1070427214050073
Kotowska U., Kapelewska J., Stur-gulewska J. Determination of phenols and pharmaceuticals in municipal wastewaters from Polish treatment plants by ultrasound-assisted emulsification-microextraction followed by GC-MS. Environ. Sci. Pollut. Res. 2014; 21(1): 660-673. https://doi.org/10.1007/s11356-013-1904-6
Van Rijn J.A., Guijt M.C., Bouwman E., Drent E. Selective O-allylation of bi-sphenol A: toward a chloride-free route for epoxy resins. Appl. Organomet. Chem. 2010; 25(3): 207-211. https://doi.org/10.1002/aoc.1743
Chen S., Chen J., Zhu X. Solid phase extraction of bisphenol A using magnetic core-shell (Fe3O4@SiO2) nanoparticles coated with an ionic liquid, and its quanti-tation by HPLC. Microchim. Acta. 2016; 183(4): 1315-1321. https://doi.org/10.1007/s00604-016-1757-z
Li C., Wang Z., Sun A., Liu R., Diao C. Magnetic multi-walled carbon nano-tubes matrix solid-phase dispersion with dispersive liquid–liquid microextraction for the determination of ultra-trace bisphenol А in water samples. Chromatographia. 2017; 80(8): 1189-1197. https://doi.org/10.1007/s10337-017-3332-0
Kim D., Han J., Choi Y. On-line sol-id-phase microextraction of triclosan, bi-sphenol A, chlorophenols, and selected pharmaceuticals in environmental water samples by high-performance liquid chro-matography-ultraviolet detection. Anal. Bioanal. Chem. 2012; 405(1): 377-387. https://doi.org/10.1007/s00216-012-6490-9
Li Y., Lu P., Cheng J., Wang Q., He C. Simultaneous solid-phase extraction and determination of three bisphenols in water samples and orange juice by a porous β-cyclodextrin polymer. Food Anal. Methods. 2017; 11(5): 1476-1484. https://doi.org/10.1007/s12161-017-1131-8
Shariati S., Yekeh Falah K., Saleh A., Molaei S. Extraction and preconcentra-tion of Bisphenol A and 4-Nonylphenol in aqueous solutions using microfunnel sup-ported liquid-phase microextraction prior to high performance liquid chromatog-raphy. J. Iran. Chem. Soc. 2020; 18(4): 887-892. https://doi.org/10.1007/s13738-020-02077-9
Bayatloo M.R., Nojavan S. Rapid and simple magnetic solid-phase extraction of bisphenol A from bottled water, baby bottle, and urine samples using green mag-netic hydroxyapatite/β-cyclodextrin poly-mer nanocomposite. Microchem. J. 2022; 175: Article 107180. https://doi.org/10.1016/j.microc.2022.107180
