ИСТИНА

Наноэмульсии (НЭ) представляют собой дисперсную систему масла и воды, стабилизированную с помощью поверхностно-активных веществ (ПАВ) и, во многих случаях также, со-ПАВ. Таким образом, НЭ могут быть двух видов: масло-в-воде (М/В), либо вода-в-масле (В/М), а для ВЭЖХ предпочтительными являются НЭ состава М/В. Наноэмульсии имеют размер капель от 10 до 200 нм. Наноэмульсии, по сравнению с обычными эмульсиями, могут быть получены при более низких концентрациях ПАВ. Этот факт является очень важным с точки зрения получения наноэмульсии на основе неионогенных ПАВ, которые имеют большой молекулярный вес и делают НЭ очень вязкими, а это в свою очередь затрудняет их применение в качестве элюентов в ВЭЖХ. Применение наноэмульсий в аналитической химии, в частности ВЭЖХ является не только новым, но перспективным направлением, т.к. НЭ, как элюент, обеспечивают большую селективность и хорошую эффективность, по сравнению с классическими подвижными фазами в обращенно-фазовой жидкостной хроматографии. Так же состав наноэмульсий можно варьировать в широком диапазоне. Это влияет на элюирующую силу, что в свою очередь позволит одновременно определять широкий набор сильно отличающих по гидрофобности веществ.

В ходе реализации проекта за 2013 год был разработан подход к одновременному определению окисленной и восстановленной форм коэнзима Q10 в плазме крови на уровне 1 мг/л методом жидкостной хроматографии с использованием наноэмульсии в качестве подвижной фазы. Разделение всех компонентов достигалось за 7 минут в изократическом режиме элюирования. Достигнуты пределы обнаружения 20 и 100 мкг/л для коэнзимов Q10 и Q10H2 соответственно. В условиях микроэмульсионной жидкостной хроматографии (МЭЖХ) можно напрямую определять широкий спектр веществ. Это связано с тем, что наноэмульсии способны переводить в раствор как гидрофобные, так и гидрофильные вещества. Разделение можно оптимизировать варьированием состава и pH элюента (в нашем случае это наноэмульсия), что также увеличивает селективность метода. Предложенный способ определения консервантов (на примере бензойной и сорбиновой кислот) в спредах методом МЭЖХ может быть использован в рутинном анализе, так как удовлетворяет требованиям по пределам обнаружения (0,06 и 0,04 мг/кг для бензойной и сорбиновой кислот соответственно), точности и воспроизводимости. При использовании наноэмульсии на стадии пробоподготовки жиросодержащих объектов можно сократить время пробоподготовки, как минимум, в четыре раза – с 60 до 15 мин. Также стоит отметить, что предложенный вариант жидкостной хроматографии с использованием наноэмульсии по эффективности не уступает традиционной ВЭЖХ (44000 и 50000 ТТ/м соответственно). При контроле распределения и выведения лекарственного вещества в организме человека, изучении метаболизма следует обеспечивать низкие пределы обнаружения и по возможности устранять трудоемкость стадии подготовки образцов со сложной матрицей (биологические жидкости). Из-за своих уникальных способностей растворять как гидрофильные, так и гидрофобные вещества наноэмульсии оказались очень удобными и перспективными инструментами химика-аналитика для решения этих задач. Найдено, что за одну стадию удается и «освободиться» от белков, и перевести в раствор целевые вещества для последующего хроматографического анализа. Кроме того, в наноэмульсионных каплях (около 100-200 нм) происходит концентрирование гидрофобных определяемых веществ. В ходе реализации проекта в 2014 году разработан способ определения фелодипина в плазме крови в диапазоне 0,25 до 10 мкг/мл в режиме микроэмульсионной жидкостной хроматографии. Предел обнаружения составил 120 нг/мл. Показаны преимущества использования наноэмульсий на стадии пробоподготовки для количественного извлечения фелодипина из плазмы крови. Выбраны условия чувствительного и селективного хроматографического определения антибиотиков тетрациклинового ряда в виде комплексов с ионами магния с флуоресцентным детектированием в фармацевтических препаратах (мази и таблетки). Пределы обнаружения составили 5, 8 и 25 нг/мл для тетрациклина, окситетрациклина и доксициклина соответственно. Продемонстрирована перспективность использования наноэмульсий для количественного извлечения тетрациклина из лекарственных форм на основе мазей. Степени извлечения составили 99- 100%. Время пробоподготовки занимает 15 минут. В ходе выполнения проекта за 2015 год было установлено, что интенсивность флуоресценции аминонафталинсульфоновых кислот и флавоноидов в наноэмульсионных средах сильно зависит от природы ПАВ и pH среды, и, как правило, в 2 3 раза выше, чем в водно-ацетонитрильных или водно-метанольных средах. Максимальная интенсивность флуоресценции 2-амино-1-нафталинсульфоновой кислоты наблюдается в среде наноэмульсии на основе катионных ПАВ – ЦТАБ и ЦТАХ. И, напротив, для максимальной интенсивности флуоресценции флавоноидов необходимо присутствие анионного ПАВ в составе МЭ – додецилсульфата натрия. Предложены схемы проведения хроматографического разделения с помещением аналитов в среду наноэмульсии, которые обеспечивают хорошую селективность и низкие пределы обнаружения. Такое улучшение метрологических характеристик показано для: нафталинсульфоновых кислот с последующим флуориметрическим детектированием и для послеколоночной реакции комплексообразования флавоноидов с ионами Al3+ в градиентном режиме МЭЖХ. На примере реакции дериватизации ампициллина 2,3-нафталиндиальдегидом показано, что применение наноэмульсионной среды как реактора для проведения дериватизации ускоряет реакцию не менее чем на два порядка. Предложена схема проведения послеколоночной реакции комплексообразования флавоноидов с ионами Al3+ в градиентном режиме МЭЖХ с флуориметрическим детектированием. Разработанный способ позволяет селективно, чувствительно и экспрессно определять флавоноиды как в фармацевтических препаратах, так и в растительном сырье. Использование наноэмульсий в пробоподготовке растительного сырья обеспечивает высокую степень извлечения – 98%. В микроэмульсионной электрокинетической хроматографии сделаны предположения о механизме разделения аналитов при использовании микроэмульсий «вода в масле» в качестве фоновых электролитов. Получены и обобщены результаты влияния состава В/М микроэмульсии на селективность и эффективность разделения неорганических анионов. Разработаны новые варианты сочетания он-лайн концентрирования с методом В/М МЭЭКХ. На основании этого Предложен способ чувствительного определения йодид-иона в образцах продуктов питания (куриных яйцах и морской капусте) методом В/М МЭЭКХ в сочетании с предварительным электростэкингом. Пределы обнаружения йодида составили 7 мкг/кг куриного яйца и 9 мкг/кг свежей морской капусты, соответственно. Разработан простой и экспрессный способ определения консервантов (сорбиновой и бензойной кислот) в майонезе методом В/М МЭЭКХ, предусматривающий применение В/М микроэмульсий в роли экстрагентов в пробоподготовке. Стадия пробоподготовки предусматривает только лишь растворение образца майонеза в небольшом объеме микроэмульсии в течение 2 мин. Предложен чувствительный способ определения антибиотиков пенициллинового ряда (ампициллина и амоксициллина) методом МЭЭКХ с использованием М/В или В/М микроэмульсий, предусматривающий сочетание внутрикапиллярного концентрирования с последующей он-лайн дериватизацией аналитов в капилляре. Разработанный способ позволяет снизить пределы обнаружения антибиотиков до 0.6 мкг/л. Применимость разработанного подхода продемонстрирована на примере определения ампициллина и амоксициллина в биологической жидкости. • Совокупность данных о достоинствах использования В/М микроэмульсий в пробоподготовке в качестве экстрагентов и в роли реакционных сред.