Цвиттерионные сорбенты - сорбенты на поверхности которых в непосредственной близости находят противоположнозаряженные ионообменные группы. Подобное строение сорбентов предсталяет дополнительные возможности для оптимизации ионохроматографического разделения за счет варьирования соотношения сил электростатического притяжения/отталкивания ионов и функциональных групп сорбента. Одновременное взаимодействие ионов пробы с положительно и отрицательно заряженными ионообменными группами сорбента дает возможность использовать разбавленные элюенты, что значительно увеличивает чувствительность определения, а также может способствовать увеличению эффективности ионохроматографического разделения.
Отличительной особенностью цвиттерионных сорбентов является возможность их использования для одновременного разделения катионов и анионов. Это особенно актуально в анализе природных и питьевых вод, являющемся основной областью применения ионной хроматографии. По сравнению с традиционно используемыми хроматографическими способами в которых катионный и анионнный состав проб определяется отдельно, использование цвиттерионных сорбентов позволяет значительно сократить стоимость анализа.
Основные этапы развития направления в рамках научной группы
1989-1990
впервые в ионной хроматографии в качестве сорбентов предложены силикагели модифицированные аминокислотами различного строения и изучены их ионообменные свойства;
199е разработаны методические основы выбора неподвижных фаз для ионной хроматографии на основе химически модифицированных кремнеземов с привитыми группами аминокислот для решения различных практических задач;
2000
предложен новый способ получения динамически модифицированных цвиттерионных сорбентов, основанный на использовании в качестве матрицы сверхсшитого полистирола (ССПС), а в качестве модификатора - цвиттерионных ароматических молекул;
199е-2001 впервые в ИХ изучены ионообменные свойства октадецилсиликагеля (ОДС), динамически модифицированного метиловым оранжевым и ССПС, динамически модифицированного фенилаланином, п-хлорфинилаланином и метиловым оранжевым;
2001-2002 впервые изучены цвиттерионные свойства силикагеля с ковалентно закрепленной полиаспарагиновой кислотой и показана возможность его применения для одновременного разделения и определения катионов и анионов; впервые в ИХ обнаружен эффект обращения порядка элюирования анионов с изменением пористой структуры сорбента, а также существенное влияние ионной силы элюента на эффективность разделения неорганических ионов;
2001 впервые изучены ионообменные свойства сульфированного ССПС и показано наличие у него цвиттерионных свойств;
1997, 2001-2002
изучено влияние температуры на ионохроматографическое поведение катионов металлов на силикагеле с привитыми аминокислотами.
Основные публикации
Обзоры
Нестеренко П.Н., Тарасенко Д.А., Шпигун О.А. Одновременное определение катионов и анионов методом ионной хроматографии. // Журн. аналит. химии. 1994. Т. 49. С. 244-256.
Nesterenko P.N., Haddad P.R. Zwitterionic ion-exchangers in liquid chromatography. // Anal. Sci. 2000. V. 16. P. 565-574.
Nesterenko P.N. Simultaneous separation and detection of anions and cations in ion chromatography. // Trends Anal. Chem. 2001. V. 20. P. 311-319.
Статьи
Nesterenko P.N. Silica-bonded L-Hydroxyproline and its application to the separation of inorganic anions. //J. High Resolut. Chromatogr. 1991. V. 14. P. 767-768.
Nesterenko P.N. Application of amino acid-bonded silicas as ion exchangers for separation of anions by single-column ion chromatography. // J. Chromatogr. 1992. V. 605. P. 199-204.
Нестеренко П.Н., Шпигун О.А., Золотов Ю.А. Биполярные ионообменники и новые перспективы в ионной хроматографии. // Докл. АН. 1992. Т. 324. № 1. С. 107-110.
Нестеренко П.Н., Копылов Р.В., Тарасенко Д.А., Шпигун О.А., Золотов Ю.А. Одновременное разделение анионов и катионов в одноколоночном варианте ионной хроматографии. // Докл. АН. 1992. Т. 326. № 5. С. 838-841.
Nesterenko P.N., Elefterov A.I., Tarasenko D.A., Shpigun O.A. Selectivity of chemically bonded zwitterion-exchange stationary phases in ion chromatography. // J. Chromatogr. A. 1995. V. 706. P. 59-68.
Элефтеров А.И., Нестеренко П.Н., Шпигун О.А. Одновременное ионохроматографическое определение щелочных и щелочноземельных металлов. Использование катионообменника с привитыми диаминокарбоксильными группами. // Журн. аналит. химии. 1996. Т. 51. № 10. С. 1064-1067.
Elefterov A.I., Kolpachnikova M.G., Nesterenko P.N., Shpigun O.A. Ion-exchange properties of glutamic acid-bonded silica. // J. Chromatogr. A. 1997. V. 769. P. 179-188.
Kolpachnikova M.G., Penner N.A., Nesterenko P.N. Effect of temperature on retention of alkali and alkaline-earth metal ions on some aminocarboxylic acid functionalised silica based ion exchngers. // J. Chromatogr. A. 1998. V. 826. P. 15-23.
Kiseleva M.G., Radchenko L.V., Nesterenko P.N. Ion-exchange properties of hypercrosslinked polystyrene impregnated with methyl orange. // J. Chromatogr. A. 2001. V. 920. P. 79-85.
Kiseleva M.G., Kebets P.A., Nesterenko P.N. Simultaneous ion chromatographic separation of anions and cations on poly(aspartic acid) functionalised silica. // Analyst. 2001. V.126. №. 12. P. 2119-2123.
Kebets P.A., Nesterenko P.N. Zwitterion-exchange properties of sulfonated hypercrosslinked polystyrene. // Mendeleev Commun. 2002. V. 12. N. 4. P. 155-156.
Тезисы
Elefterov A.I., Kolpachnikova M.G., Nesterenko P.N., Shpigun O.A. Selective ion chromatographic determination of lead using aminocarboxylic acid-bonded silica. In th book "20th Intern. Symp. on High Perfomance Liguid Phase Separations". San Francisco. June 16-21 1996. P. 214.
Kolpachnikova M.G., Nesterenko P.N. Ion-exchange selectivity of octadecylsilica dinamically modified by carboxybetaine. Abstr. Papers Intern. Ion chromatogr. Symp. Osaka. 28 september - 10 october 1998. № 51.
Nesterenko P.N., Kebets P.A., Schunina M. Ion-exchange properties of sulfonated hypercrosslinked polystyrene. Abstr. Papers Intern. Ion Chromatogr. Symp. Nice. France. 11-14 September 2000. N 67.
Кебец П.А., Киселева М.Г., Нестеренко П.Н. Ионообменные свойства силикагеля с привитой полиаспарагиновой кислотой. Тезисы VIII Всероссийского симпозиума по молекулярной жидкостной хроматографии и капиллярному электрофорезу. Москва. 15-19 октября 2001. № 17
