Магнитные сорбенты на основе гидрофобизированных кремнеземов: влияние структурных параметров матрицы на магнитные и сорбционные свойства

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Исследованы магнитные, сорбционные свойства и структурные характеристики гидрофобизированных кремнеземов (ХМК-С16), модифицированных наночастицами магнетита (МНЧ). Структурные характеристики ХМК при их модифицировании МНЧ, установленные методом низкотемпературной адсорбции азота, практически не изменяются, а сорбционные и магнитные свойства в наибольшей степени зависят от размера частиц сорбента. Установлена зависимость эффективности извлечения некоторых органических соединений на магнитных сорбентах от размера молекул сорбатов. Магнитный сорбент применен для пробоподготовки по способу QuEChERS при определении действующих веществ лекарственных средств и их метаболитов в почках животных методом жидкостной хромато-масс-спектрометрии.

Full Text

Restricted Access

About the authors

Ю. В. Карсакова

Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова

Email: tikhomirova-tatyana@yandex.ru
Russian Federation, Москва

Е. Н. Гончарова

ООО “НВЦ Агроветзащита”

Email: tikhomirova-tatyana@yandex.ru
Russian Federation, Москва

Т. И. Тихомирова

Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова

Author for correspondence.
Email: tikhomirova-tatyana@yandex.ru
Russian Federation, Москва

References

  1. Chen J., Zhu X. Magnetic solid phase extraction using ionic liquid-coated core-shell magnetic nanoparticles followed by high-performance liquid chromatography for determination of Rhodamine B in food samples // Food Chem. 2016. V. 200. P. 10. doi: 10.1016/j.foodchem.2016.01.002
  2. Roto R., Yusran, Kuncaka A. Magnetic adsorbent of Fe3O4@SiO2 core-shell nanoparticles modified with thiol group for chloroauric ion adsorption // Appl. Surf. Sci. 2016. V. 377. P. 30. doi: 10.1016/j.apsusc.2016.03.099
  3. Liu J., Su Z., Xu Q., Shi Y., Wu D., Li L., Wu Y., Li G.. Facile synthesis of boric acid-functionalized magnetic covalent organic frameworks and application to magnetic solid-phase extraction of trace endocrine disrupting compounds from meat samples // Food Chem. 2023. V. 399. Article 133843. doi: 10.1016/j.foodchem.2022.133843
  4. Гражулене С.С., Золотарева Н.И., Редькин А.Н., Шилкина Н.Н., Митина А.А., Колесникова А.М. Магнитный сорбент на основе магнетита и модифицированных углеродных нанотрубок для извлечения некоторых токсичных элементов // Журн. прикл. химии. 2018. Т. 91. № 11. С. 1642. doi: 10.1134/S0044461818110154
  5. Tolmacheva V.V., Apyari V.V., Furletov A.A., Dmitrienko S.G., Zolotov Yu.A. Facile synthesis of magnetic hypercrosslinked polystyrene and its application in the magnetic solid-phase extraction of sulfonamides from water and milk samples before their HPLC determination // Talanta. 2016. V. 152. P. 203. doi: 10.1016/j.talanta.2016.02.010
  6. Карсакова Ю.В., Тихомирова Т.И. Магнитные сорбенты на основе химически модифицированных кремнеземов: получение и свойства // Сорбционные и хроматографические процессы. 2018. Т. 18. C. 845. doi: 10.17308/sorpchrom.2018.18/612
  7. Varela-Martínez D.A. González-Sálamo J., González-Curbelo M.Á., Hernández-Borges J. Ch. 14. Quick, Easy, Cheap, Effective, Rugged, and Safe (QuEChERS) extraction / Liquid-Phase Extraction / Ed. Poole C.F. Elsevier, 2020. P. 399. doi: 10.1016/b978-0-12-816911-7.00014-1
  8. Chen M., Chen L., Pan L., Liu R., Guo J., Fan M., Wang X., Liu H., Liu S. Simultaneous analysis of multiple pesticide residues in tobacco by magnetic carbon composite-based QuEChERS method and liquid chromatography coupled to quadrupole time-of-flight mass spectrometry // J. Chromatogr. A. 2022. V. 1668. Article 462913. doi: 10.1016/j.chroma.2022.462913
  9. Xiong X., Li D., Du Z., Xiong C., Jiang H. Magnetic solid-phase extraction modified Quick, Easy, Cheap, Effective, Rugged and Safe method combined with pre-column derivatization and ultra-high performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry for determination of estrogens and estrogen mimics in pork and chicken samples // J. Chromatogr. A. 2020. V. 1622. Article 461137. doi: 10.1016/j.chroma.2020.461137
  10. Islas G., Ibarra I.S., Hernandez P., Miranda J.M., Cepeda A. Dispersive solid phase extraction for the analysis of veterinary drugs applied to food samples: A review // Int. J. Anal. Chem. 2017. V. 2017. Article 8215271. doi: 10.1155/2017/8215271
  11. Hubetska T.S., Kobylinska N.G., Menendez J.R.G. Application of hydrophobic magnetic nanoparticles as cleanup adsorbents for pesticide residue analysis in fruit, vegetable, and various soil samples // J. Agric. Food Chem. 2020. V. 68. P. 13550. doi: 10.1021/acs.jafc.0c00601/
  12. Карсакова Ю.В., Тихомирова Т.И., Цизин Г.И. Синтез и исследование свойств магнитных сорбентов на основе гидрофобизированных кремнеземов // Вест. Моск. ун-та. Сер. 2: Химия. 2020. Т. 61. С. 369. (Karsakova I.V., Tikhomirova T.I., Tsysin G.I. Synthesis and study of the properties of magnetic adsorbents based on hydrophobized silica // Moscow Univ. Chem. Bull. 2020. V. 75. P. 293.) doi: 10.3103/S0027131420050041
  13. Карсаковa Ю.В., Фроловa А.И., Тихомировa Т.И., Цизин Г.И. Определение фенолов методом жидкостной хромато-масс-спектрометрии с предварительным сорбционным концентрированием на магнитном гидрофобизированном кремнеземе // Журн. аналит. химии. 2022. Т. 77. С. 1080. doi: 10.31857/S0044450222100073 (Karsakovaa Iu.V., Frolovaa A.I., Tikhomirovaa T.I., Tsizin G.I. Determination of phenols by liquid chromatography-mass spectrometry with sorption preconcentration on magnetic hydrophobized silica // J. Anal. Chem. 2022. V. 77. P. 1540. doi: 10.1134/S1061934822100070).
  14. Perestrelo R., Silva P., Porto-Figueira P., Pereira J A.M., Silva C., Medina S., Câmara J.S. QuEChERS – Fundamentals, relevant improvements, applications and future trends // Anal. Chim. Acta. 2019. V. 1070. P. 1. doi: 10.1016/j.aca.2019.02.036
  15. Xu J., Yang M., Wang Y., Yang Y., Tu F., Yi J., Chen D. Multiresidue analysis of 15 antibiotics in honey using modified QuEChERS and high performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry // J. Food Compost. Anal. 2021. V. 103. Article 104120. doi: 10.1016/j.jfca.2021.104120
  16. Xu X., Xu X., Han M., Qiu S., Hou X. Development of a modified QuEChERS method based on magnetic multiwalled carbon nanotubes for the simultaneous determination of veterinary drugs, pesticides and mycotoxins in eggs by UPLC-MS/MS // Food Chem. 2018. V. 276. P. 419. doi: 10.1016/j.foodchem.2018.10.051
  17. Chen D., Xu Q., Lu Y., Mao Y., Yang Y., Tu F., Yang Z. The QuEChERS method coupled with high-performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry for the determination of diuretics in animal-derived foods // J. Food Compost. Anal. 2021. V. 101. Article 103965. doi: 10.1016/j.jfca.2021.103965
  18. Гончарова Е.Н., Карсакова Ю.В., Брыскина Д.Э., Козлов С.В., Уша Б.В., Селимов Р.Н., Комаров А.А., Енгашев С.В. Определение 4-хлорфенилмочевины в тканях животных / Масс-спектрометрия и ее прикладные проблемы: м-лы науч. конф. М., 2021. С. 128.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Electron micrographs of CMC-C16-100 (a) and CMC-C16-100/Fe3O4 (b)

Download (1MB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Dependence of "Sunset Yellow" dye extraction degree on magnetic sorbents KMK-C16-130/Fe3O4 (1) and KMK-C16-100/Fe3O4 (2) on phase contact time. Vv.f. = 5 ml, m sorbent = 0.05 g

Download (58KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Dependence of PAH sorption on phase contact time on sorbents KMK-C16-100 (1) and KMK-C16-100/Fe3O4 (2). (а): Pyrene: m-sorbent = 10 mg, 20% aqueous-alcoholic solution of pyrene (c = 1.25 μg/mL, V = 10 mL, λ = 335 nm); (b): Naphthalene: m sorbent = 20 mg, 1% aqueous-alcoholic solution of naphthalene. c = 5×10-5 M, V = 10 mL, λ = 275 nm

Download (166KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Chromatogram of drug substances when using CMC-C16-100/Fe3O4 for sample preparation stage: 1 - 4-chlorophenylurea (500 ng/g), 2 - diflubenzuron (500 ng/g), 3 - piperonyl butoxide (50 ng/g), 4 - deltamethrin (500 ng/g)

Download (242KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences