Статья: Исследование кинетики сорбции витамина В12 лантан-модифицированным бентонитом (2025)

Токоферолы являются одним из важнейших биологически активным компонентом в составе пищи, которые повышают защитные функции организма. Они рассматриваются во всем мире как эффективные антиоксиданты в пищевой промышленности. Цель – исследовать возможность тандемного применения диодноматричного и флуориметрического детекторов при анализе содержания витамина Е (альфа токоферола) в растительных объектах с высоким содержанием белка. Объектами исследования выбраны зерновые культуры с высоким содержанием белка: мука ржаная, мука пшеничная цельнозерновая, мука амаранта и зерно киноа. Исследование проводили на жидкостном хроматографе Shimadzu LC-20 Prominence с последовательно соединенными детекторами, диодноматричным и флуориметрическим. Идентификацию токоферолов на диодноматричном детекторе проводили с опорной длиной волны 292 нм. На флуориметрическом детекторе использовали длину волны возбуждения 295 нм и длину волны эмиссии – 330 нм. Количественный анализ исследуемых образцов был проведен с использованием метода внешнего стандарта. Показана возможность применения обращенно-фазового варианта высокоэффективной жидкостной хроматографии для анализа токоферолов в высокобелковых образцах растительного происхождения. Применение тандемного варианта детектирования с использованием флуориметрического и диодноматричного детекторов повышает информативность хроматографического анализа.

Эмульсионной полимеризацией в присутствии полимерного ПАВ Pluronic Р123 в качестве эмульгатора осуществлен синтез полиакрилатных наносфер «ядро-оболочка» в виде водной дисперсии. Полимером ядра является полибутилметакрилат или полибутилакрилат, полимером оболочки – сетчатый поли-N, N-диметиламиноэтилметакрилат. Наноразмер, сферическая форма и структура полимерных частиц подтверждены методами динамического рассеяния света и просвечивающей электронной микроскопии.

Полиакрилатные наносферы «ядро-оболочка» являются агрегативно устойчивыми благодаря неэлектростатическому структурно-механическому фактору, обеспечиваемому неионогенным полимерным ПАВ Pluronic Р123, адсорбированным на поверхности частиц. Небольшое значение электрокинетического потенциала частиц определяется полярностью мономера ядра.

Доказанное методом динамического рассеяния света монодисперсное состояние частиц «ядро-оболочка» в синтезированных дисперсиях предполагает протекание процесса полимеризации в мицеллах Pluronic Р123. Установленная адсорбционная способность мономера оболочки N, N-диметиламиноэтилметакрилата при отсутствии у него мицеллообразующей способности подтверждает формирование в процессе полимеризации частиц типа «ядро-оболочка».

Статья посвящена изучению агроэкологических показателей поглотительной способности чернозема. В современных условиях ведения специальной военной операции (СВО) почвенный покров Луганской Народной Республики (ЛНР) испытывает на себе антропогенное воздействие в виде разлива дизельного топлива при заправке специальной военной техники. Проведено исследование локальных данных по изменению в содержании физико-химических свойств чернозема, что позволяет говорить о процессе сорбции – основном механизме обменной поглотительной способности почв. Цель работы – установить негативное воздействие от разлива дизельного топлива при заправке военной техники на свойства почв Сватовского района ЛНР.

Исследуемая территория характеризуется интенсивным сельскохозяйственным использованием земельных ресурсов. В результате чего наблюдается снижение содержания гумуса в верхних слоях почвы. Окраска почвы темно-серая, обусловлена присутствием гумусовых веществ и обогащена включением спекшихся частиц грунта, которые образовались вследствие частичного выгорания гумуса при взрывах зарядов. За длительный период использования (распашки) черноземов, расположенных в степной зоне, произошла смена ксерофильной степной растительности мезофильными сельскохозяйственными культурами. В последние годы 2022-2024 прослеживается обратная тенденция, связанная с отсутствием сельскохозяйственных культур на исследуемой территории и зарастание ее ксерофильной степной растительностью.

В загрязненных почвах содержание гумуса в 0-10 см слое выше (составляет 4.45%), чем в фоновых (3.98%) из-за сорбционной способности черноземных почв. Минимальная величина рН водной суспензии отмечается на территории фонового участка. На загрязненном участке – реакция среды близка к нейтральной. В загрязненном черноземе, начиная с 20-30 см слоя почв гидролитическая кислотность отсутствует. В верхнем 0-10 см слое она составляет 1.45 ммоль(экв)/100 г почвы, что ниже по сравнению с аналогичным слоем фоновой почвы, где она составляет 2.69 ммоль(экв)/100 г почвы. Степень насыщенности почв основаниями в 0-10 см слое чернозема выше под загрязненными нефтепродуктами участками и составляет 96.6%. Эта величина на фоновой территории в 0-10 см слое чернозема составляет 93.6%. Все исследованные участки почвы, расположенные как на фоновой, так и на загрязненной территории, характеризуются высокой степенью насыщенности почв основаниями.

Проведено изучение жирнокислотного состава биологической матрицы, полученной на основе экстракции липидов из двустворчатого моллюска Polititapes aureus (Gmelin, 1791), широко распространенного в Чёрном море, в том числе на севастопольском его побережье. Экстракция липидной фракцией проводилась двумя методами: методом Фолча и методом Блая-Дайера. Пробоподготовка к проведению хромато-масс-спектрометрического исследования образцов в обоих случаях была одинаковая и максимально щадящая в плане длительности температурного режима и агрессивности химических реагентов с целью максимального сохранения нативной структуры выделенного из тканей моллюска жирнокислотного экстракта. В результате проведения анализа в тканях P. aurea всего было выявлено 14 насыщенных жирных кислот, в том числе: 12-Me-13:0, 12-Me-14:0, 14-Me-16:0 и 20-Me-21:0, 5 МНЖК и 9 ПНЖК. Из этих кислот было идентифицировано четыре омега-3, четыре омега-6 и четыре омега-9 кислоты. Наиболее ценными ПНЖК являются: 18:4n-3,6,9,12, 18:2n-6,9, 20:4n-6,9,11,14, 20:5n- 3,6,9,12,15 и 22:6n-3,6,9,12,15,18. Также был обнаружен ряд стеринов. Результаты показали, что метод Фолча даёт большее извлечение веществ липидной природы, чем метод Блая-Дайера, что может быть объяснено большим химическим сродством получаемого методом Фолча экстрагента по отношению к нативным липидам изучаемого моллюска.

В работе исследована кинетика адсорбции ионов железа (II) из постоянного и ограниченного объема раствора углеродными материалами. В качестве адсорбентов использовался промышленный активный полукокс на основе антрацита Пуролат-Стандарт и его образцы, модифицированные азотсодержащими органическими соединениями различных классов (аминоэтановая кислота, азепан- 2-он или азабензол). По полученным кинетическим кривым определено время наступления адсорбционного равновесия. Установлено, что данная характеристика зависит от типа модификатора. Так закрепление на поверхности адсорбента аминокислоты или амида значительно уменьшает период достижения равновесия адсорбции, а гетероциклического соединения – увеличивает. Рассмотрена возможность применения для описания процесса адсорбции кинетических моделей Лагергрена, а также Хо и Маккея, на основании которых рассчитаны равновесная адсорбция и константы скорости реакции. Показано, что кинетика адсорбции может быть достоверно описана с помощью модели псевдовторого порядка. При использовании диффузионных моделей Вебера и Морриса, а также Марутовского оценен вклад внешней диффузии и диффузии внутри зерна сорбента на скорость процесса. Установлен смешанно-диффузионный характер адсорбции ионов железа как на исходном сорбенте, так и на модифицированных образцах. При этом определенный вклад в общую скорость процесса вносит также стадия взаимодействия металла с функциональными группами сорбента. Рассчитаны необходимые для моделирования адсорбции железа в неравновесных условиях коэффициенты внешнедиффузионного массопереноса.

Отходы растительного происхождения (опилки, кора, кожура и т. д.) являются перспективным материалом для использования в качестве сорбентов при очистки водных сред от загрязнителей различной природы. Полихлорированные бифенилы (ПХБ) относятся к одним из самых распространенных загрязнителей антропогенного характера природных и промышленных объектов. ПХБ обладают токсичными свойствами и представляют высокую опасность для окружающей среды и здоровья населения. Целью работы являлось изучение возможности использования сорбентов на основе природного лигноцеллюлозосодержащего сырья (опилок из древесины сосны и липы) для использования в качестве сорбентов ПХБ при очистке водных сред. Концентрацию ПХБ в водных растворах до и после сорбции определяли методом газовой хроматографии с пламенно-ионизационным детектированием. Изучаемые сорбенты показали высокую эффективность при извлечении смеси ПХБ: максимальная сорбционная емкость при исходной концентрации ПХБ 50 мг/дм3 для сорбента на основе сосновых опилок составляет 2500 мг/г, для сорбента на основе опилок древесины липы – 2384 мг/г. Показано, что наибольшая степень извлечения ПХБ достигается при добавлении 20 г/дм3 опилок с размерностью частиц 0.75-2.00 мм. Полное извлечение ПХБ наблюдается за 4 сут при использовании сосновых опилок, в то время как при применении опилок из древесины липы даже через 14 сут степень извлечения составляет лишь 94%. Изучена кинетика сорбции и установлено, что кинетические параметры сорбции соответствуют модели псевдо-второго порядка. Проведена обработка изотерм адсорбции с применением моделей Ленгмюра, Фрейндлиха, Темкина и Дубинина-Радушкевича. Показано, что для обоих сорбентов процесс сорбции лучше всего описывается моделью Ленгмюра. Значения параметров, рассчитанные на основании значений констант уравнений указанных моделей, свидетельствовали о высокой степени сродства адсорбата к поверхности изучаемых адсорбентов, процесс сорбции ПХБ не является самопроизвольным с образованием монослойной структуры и преимущественно проходит физическая сорбция молекул ПХБ на поверхности сорбентов.

Работа посвящена разработке методики электрофоретического определения аминокислот и исследованию сорбции гистидина материалами на основе хитозана со степенью сульфоэтилирования 0.5 (СЭХ 0.5), полиэтиленимина со степенью сульфоэтилирования 0.34 (СЭПЭИ 0.34) и полиаминостирола со степенями сульфоэтилирования 0.5 (СЭПАС 0.5) и 1.5 (СЭПАС 1.5). Разработку методики электрофоретического разделения и определения аминокислот (аланина, γ-аминомасляной кислоты, аргинина, аспарагина, аспарагиновой кислоты, валина, глицина, гистидина, глутаминовой кислоты, серина, метионина, лизина, лейцина, изолейцина, орнитина, оксипролина, треонина, тирозина, триптофана, фенилаланина) проводили с использованием системы капиллярного электрофореза «Капель-105М». В результате проведенных исследований оптимизированы следующие условия разделения аминокислот: длина волны детектирования, температура, время и способ ввода пробы, pH и природа фонового электролита, концентрация β-циклодекстрина. Разработанная методика позволяет осуществлять разделение и определение 12 аминокислот при их совместном присутствии в растворе и определение всех 20 исследуемых аминокислот при их индивидуальном присутствии в растворе. Рассчитаны значения пределов определения и пределов обнаружения исследуемых аминокислот методом лигандообменного капиллярного электрофореза в оптимизированных условиях; определены концентрационные диапазоны линейности градуировочных зависимостей.

Влияние рН аммиачно-ацетатного буферного раствора в диапазоне от 4.0 до 10.0 на сорбцию гистидина сульфоэтилированными аминополимерами исследовано методом ограниченного объема при исходной концентрации аминокислоты 1∙10-4 моль/дм3 (масса сорбента 0.02 г, объем раствора 10.0 см3). Установлено, что при сорбции гистидина СЭХ 0.5 и СЭПЭИ 0.34 количественного извлечения не наблюдается. Извлечение аминокислоты СЭПАС 1.5 в натриевой форме является максимальным при рН 4.0 и составляет 21%. Степень извлечения аминокислоты СЭПАС 1.5 в медной форме увеличивается с ростом рН и достигает максимального значения, равного 93%, при рН 9.0-10.0. Равновесие сорбции гистидина СЭПАС 0.5 в медной форме и СЭПАС 1.5 в медной форме при рН 9.0 устанавливается в течение 30 минут контакта фаз.

44Sc является одним из наиболее перспективным радионуклидом для развития диагностических радиофармацевтических препаратов, применяемых в позитронно-эмиссионной томографии. В данном контексте разработка методов получения растворов скандия-44, пригодных для синтеза радиофармацевтических препаратов (РФП) надлежащего качества, является одной из актуальных задач радиофармацевтики. В частности, большой интерес представляют исследования получения скандия-44 из радионуклидного генератора 44Ti/44Sc. Данная работа посвящена разработке технологии кондиционирования элюата оригинального радионуклидного генератора 44Ti/44Sc (состав элюента – 0.1 M H2C2O4 в 0.2 M HClaq) на основе твердофазного экстрагента TEVA, разработанного ранее в ФМБЦ им А. И. Бурназяна ФМБА России. Процедуру кондиционирования проводили с использованием катионообменной смолы Chromafix HR-XC. Для данной смолы были получены характеристики в статических (коэффициенты распределения Dg(44Sc)) и динамических условиях, которые показали, что количественная сорбция 44Sc (≥99%) возможна при разведении элюата генератора водой в 5 раз (состав элюента – 0.02 M H2C2O4 в 0.04 M HClaq). Десорбцию 44Sc со смолы проводили фармацевтически приемлемыми растворами малата, сукцината, пирувата, лактата, пропионата и ацетата натрия, а также раствором сравнения – альфа-гидроксиизобутиратом натрия (в диапазоне концентраций 0.2-1 моль/дм3, pH 4.5). В результате проведенных экспериментов были получены зависимости выхода десорбции 44Sc со смолы Chromafix HR-XC и радиохимической чистоты РФП ([44Sc]Sc-DOTATATE, 14 нмоль/см3 прекурсора) от концентрации рассматриваемых соединений. Было показано, что оптимальным для проведения процедуры кондиционирования является методика катионного обмена с использованием раствора ацетата натрия (1 моль/дм3, 1 см3, pH 4.5). На основе полученных растворов, были синтезированы радиофармпрепараты с максимально возможной радиохимической чистотой (≥99%), при этом выход десорбции 44Sc со смолы составил 79±2%. Эффективность разработанной процедуры кондиционирования была показана на примере синтеза другого радиофармацевтического препарата – [44Sc]Sc-PSMA-617. Величина радиохимической конверсии (%) составила 961, 972 и ≥99 для образцов с содержанием прекурсора 4.8, 9.6 и 19.2 нмоль соответственно.

В работе исследуется влияние различных факторов таких, как количество циклов осушки воздуха и термической регенерации, а также присутствие трансформаторного масла в промышленно выпускаемом силикагеле марки КСМГ, приводящих к снижению сорбционной активности по парам воды. Для объяснения механизма снижения сорбционной активности силикагеля был проведен комплекс исследований, включающий анализ содержания масла в образцах силикагеля ИК-спектрометрическим, ИК-спектрофотометрическим и хроматографическим методами. Экстракцию масла из силикагеля осуществляли с использованием в качестве экстрагентов тетрахлорметана и гексана. С помощью предложенных методов установлено, что сферические силикагели промышленного производства содержат в своем составе остаточное количество трансформаторного масла в количестве 0.08-2.1 мг/г. Полученные результаты позволяют сделать вывод о том, что остаточное трансформаторное масло, присутствующее в силикагеле, подвергается термическому разложению в процессе регенерации, приводя к образованию углеродистых отложений, блокирующих активные центры сорбента, вследствие чего силикагель теряет активность в процессе эксплуатации. Показано снижение сорбционной емкости силикагелей по парам воды в среднем на 30% после проведения 20 циклов осушки влажного воздуха – термической регенерации. Таким образом, проведенные исследования позволяют сделать вывод, что снижение сорбционной активности промышленного силикагеля марки КСМГ обусловлено не только физическим блокированием активных центров остаточным трансформаторным маслом, но и зауглероживанием активной поверхности силикагеля в результате его термического разложения в процессе регенерации.

Предметом статьи являются исследования по разработке и валидации методики количественного определения таурина и аллантоина при совместном присутствии в хитозановом геле, методом высокоэффективной жидкостной хроматографии.

Цель работы заключалась в разработке и валидации методики количественного определения таурина и аллантоина в геле на основе хитозана методом ВЭЖХ с учетом пробоподготовки. Количественное определение компонентов геля было разработано с учетом индивидуальной пробоподготовки для каждого из действующих веществ и включает в себя изготовление двух подвижных фаз для определения таурина и аллантоина соответственно. Методика валидировалась по следующим показателям: специфичность, линейность, правильность и прецизионность. Специфичность подтверждалась отсутствием у растворителя для пробоподготовки пиков, имеющих время удерживания таурина и аллантоина. Линейность подтверждалась для аналитической области таурина и аллантоина, после построения калибровочного графика и нахождения коэффициента корреляции…

Как известно, путаница, связанная с объемом гидратной оболочки иона, является скорее мнимой и искусственной, чем реальной, поскольку экспериментальное число гидратации, определенное для любого иона, в общем случае зависит от метода измерения. Существующие в настоящее время теоретические модели не обладают необходимой универсальностью и не способны обойтись без эмпирических параметров. В предлагаемом исследовании, в качестве попытки предотвратить получение неправильных данных, разрабатывается новая модель гидратной оболочки иона, основанная на его топологических, электростатических и гидрофильных свойствах. Серьезной трудностью в разработке неэмпирического подхода к моделированию для описания явления сольватации является знание того, как диэлектрическая проницаемость зависит от расстояния от центрального иона в месте образования гидратной оболочки. В недавних работах автора аналитически получено полезное неэмпирическое выражение для зависимости диэлектрической проницаемости от расстояния. Энергия гидратации описывается с учетом не только локальной диэлектрической проницаемости, но и типа взаимодействия между ионами и молекулами воды и формы многослойной гидратной оболочки. Предложено геометрическое представление первого гидратного слоя сферического иона в виде Платоновых тел. Так, икосаэдр относится к «структурообразующим» ионам, а додекаэдр – к «структуроразрушающим». Показано, как число гидратации иона зависит от ионного радиуса, заряда и способности иона к образованию водородных связей. Проведены расчеты, относящиеся к рядам катионов и анионов.