книги из ГПНТБ / Тюкавкина Н.А. Хроматография на полиамидных сорбентах в органической химии

V/

Как видно из приведенных данных, для разделения 17-ке- тостероидов потребовалось усилить полярность стационарной фазы путем ее импрегиирования этпленгликолем, и тогда веще­ ства хорошо хроматографируются в метилциклогексане с добав­ лением метиленхлорида. При этом андростерон (V) имеет вели­ чину Rf большую, чем дегидроэпиаидростерон (VI), что похоже на типичный случай распределительной хроматографии.

Эстрогены, содержащие феиольный фрагмент, отличаются от кортикостероидов и 17-кетостеропдов тем, что хорошо раз­ деляются во многих системах, как видно из приведенных ниже значений Rf 1377]:

С увеличением доли спирта в системе хлороформ — этанол повышаются значення Rf у эстриола, по опн ниже, чем у эстрадиолав аналогичных условиях, т. е. здесь проявляется влияние числа гидроксильных групп. У эстрона же, наоборот, с увели-

чепием долп спирта в системе значения ІЇ,- снижаются, хотя в целом они всегда выше, чем у эстрадпола п эстриола.

Разделение стероидов на полиамиде можно применять для апализа стероидных метаболитов в биологическом материале (моче) при контроле функции эндокринных систем [435] для оп­ ределения кортпкостерондов и, в частности, альдостерона [423, 480], а также тестостерона, эпитестостсроиа и апдростендпопа [481].

С помощью хроматографии на полиамиде был успешно решен вопрос о разделении структуриопзомсрной пары желчных кислот — геподезокспхолевой ( X I I ) и дезоксихолевой ( X I I I ) , необходимом в клипическпх условиях. Разделение желчных кислот на полиамидном слое происходит в системах, содержа­ щих растворители основного характера: 1 — вода — бута- ноп-2 - аммиак (2596-ньтй) (80 : 20 : 5) и 2 — 0,05 и. N a O H .

Таким образом, в результате работ Фреймута с сотрудни­ ками и других авторов были разработаны удовлетворительные методы быстрого качественного и количественного анализа гормональных веществ стероидного характера в клиникохнмических лабораториях и показаны возможности разделения структурноизомерных соединений, что приобретает особую важность в диагностике различных эндокринных заболеваний.

Антибиотики

Антибиотики относятся к лабильным природным соедине­ ниям, очистку и разделение которых необходимо проводить

больших размеров — 2 см в поперечнике . Поэтому КопиусПиеребум [318, 319] применил закрепленные слои полиамида, дающие лучшие результаты. В рекомендованной Давидеком [327] системе метапол — ацетон — вода (60 : 20 : 20) был прохроматографирован ряд галлатов ц других антноксидантов [318].

Метод очень чувствительный и позволяет определить нали­ чие аитиокснданта, например, mpem-бутнлапизола в молочном порошке при концентрации его ниже 0,0001%.

Значения Rf для эфиров галловой кислоты уменьшаются с увеличением длины цепп алкпльного радикала при хрома-

цепи алкильного радикала, если использовать смесь петролей­ ного эфпра, бензола, уксусной кислоты н диметплформамида. Грені-бутплавпзол ц ди-7?грет-бутилтолуол, имеющие липофильныи характер, в водосодержащей системе имеют низкие значения Rf—0.30 и 0,24 соответственно. В иеводпой системе скорость их движения велика и значения Rj равны соответ­ ственно 0,67 н 0,99.

Фреймут п сотр. [375] использовали тонкослойную хромато­ графию на полиамиде для анализа аитиоксидантов, содержа­ щихся в смальце, маргарине, мясных и колбасных консервах. Для лучшего отделения 7?г/зет-бутилокснанизола и рд-трет- бутплокситолуола от галлатов они использовали трехкратный подъем растворителя по одпой ц той же пластинке, причем дважды хроматографнровалп в системе метапол — вода (2 : 1) и один раз — в хлороформе. Чувствительность метода для гал­ латов составляет 0,5—1,0 мкг и для mpem-бутнлокспаиизола и ди-трет-бутилоксптолуола — 0,3 мкг.

Ипшкава [488] для определения изоамплгаллата и нордигидрогваяретпковой кислоты в растительном масле применил двумерную хроматографию на полиамиде: в первом направле­ нии в хлороформе, во втором — в метаноле.

Кроме антноксидантов в химии пищевых продуктов широко используются консервирующие средства, такие как бензойная кислота, п-оксибензойная кислота, этиловый и пропиловый эфиры п-окспбензойной кислоты, я-хлорбензойная, салицило­ вая, сорбиновая кислоты и ванилин. Определение этих веществ в силу их фенольной природы можно также производить хро­ матографией на полиамиде. Исследуемую пробу пищевого про­ дукта (10—20 г) обрабатывают перегретым паром и из дпстиллата делают эфирные вытяжки, которые и исследуют с помощью хроматографии. Людвиг и Фреймут [546] предложили исполь­ зовать системы растворителей хлороформ — петролейний эфир

Б неполяриой системе б все эти соединения имеют большую подвижность, и пары судап I — судан I I , желтый АВ — жел­ тый ОБ, желтый 3 G — желтый Х Р , различающиеся только числом алкилышх групп, уже не делятся в этой системе.

Давпдек и Давидкова [334] с помощью тонкослойной хрома­ тографии на полиамиде провели анализ большого числа образ­ цов водорастворимых красителей. Многие из них содержат в своем составе сульфогруппу и этим отличаются, например, от природных красителей, имеющих в молекуле только гидроксильные группы. При хроматографированпи синтетических водорастворимых пищевых красителей на полиамиде необхо­ димо использовать в качестве системы растворителей такие полярные вещества, как метаиол и аммиак. Лучшим элюентиым составом является аммиак — метаиол — вода (5 : 15 : 80). При этом подвижность красителей очень зависит от рН системы. На примере некоторых красителей можно видеть, как с увели­

П р и м е ч а н и е . Объемные соотношения системы аммиак — метанол — вода: 1—1 : 15 : S4; 2—2,5 : 15:82,5; 3—5 : 15 : 80; 4—10 : : 15 : 75; 5—15 : 15 : 70.

При анализе спитетпчоекпх красителей в составе пищевых продуктов (фруктовые джемы, желе п др.) выявилась очень ценная возможность отделения их от природных красителей [334]. Это достигается тем, что слабокислый экстракт пищевого красителя пли подкисленный жидкий образец ПИЩИ наносят на полиамидный порошок и промывают 50%-пой уксусной кислотой для удаления природных красителей. Десорбцию синтетических красителей можно осуществить только 5%-иым водным аммиаком.

Ванг [708] показал, что синтетические красители с сульфогруппой могут хорошо хроматографироваться на тонких слоях полиамида, давая четкие круглые пятна, если в систему раство­ рителей добавить около 2% натриевой соли п-толуолсульфо- кислоты. Системы растворителей содержат, как правило, 2-бу- танои (пли ацетон), уксусную кислоту и воду. В качестве тесто­ вых веществ были использованы амарант, тартразин, оранже­ вый I , натриевая соль эозипа, нафтоловый желтый и др.

Хнанг [315] разделил красители иа слое полиамида, сме­ шанного с силикагелем. Как полагает автор, разделение здесь основано, во-первых, на образовании водородных связей между полиамидом и красителем и, во-вторых, на адсорбции или рас-

пределенпи между силикагелем и красителем. Метод был изучен на 13 веществах (амарант, эритрозин, эозин, родамин В и др.) и дал очень хорошие результаты. Все опробованные системы наряду с органическими растворителями — нзопроппловым спиртом, эфиром, хлороформом — содержат 5%-пып раствор NH4 C1 или 5%-ныи раствор лимоннокислого натрия, т. е. все они являются слабоосновными буферными системами.

Впервые возможность сорбции водорастворимых красителей, в частности содержащих сульфогруппы, была отмечена при ис­ следовании крашения полиамидных волокон.

Эндрес и соавт. [359] попытались выявить закономерности сорбции красителей, отличающихся числом сульфогрупп, на полиамиде в условиях колоночной хроматографии. Ими было отмечено, что с увеличением числа сульфогрупп в молекуле красителя увеличивается его подвижность на полиамиде в вод­ ной системе. Этот факт послужил основанием для вывода о том, что сульфогруппы не являются ответственными за сорбцпонное связывание с полиамидом. Однако в последующих работах Ванг [708] и Давидек [334] постоянно отмечают, что именно эти группы участвуют в образовании водородных связен с поли­ амидом. По-видимому, вывод Эидреса и соавт. [359] действите­ лен для случая, когда используется в качестве подвижной фазы

тельный процесс. Замена водной системы менее полярными органическими растворителями приводит к преимущественному проявлению роли сульфогрупп в адсорбции на полиамиде.

Давидек [332, 333, 335] и Леман [528] расширили возмож­ ности использования полиамидного порошка в химии пищевых красителей. До сих пор полиамидный порошок в колонке или тонком слое применяли для идентификации или разделения красителей, уже выделенных из пищевого сырья, например, экстракцией каким-либо растворителем. Указанные авторы применили полиамидный порошок для обогащения красителей из пищевого сырья. Давидек [333] описал процесс выделения 10 используемых в ЧССР пищевых красителей и установил, что сорбция и элюция красителей с полиамида протекает коли­ чественно, быстрее и легче, чем с шерстяного волокна, с кото­ рого в таких же условиях десорбируется только 30—60% кра­ сителя. Для обогащения красителей на полиамидном порошке не мешает присутствие органических кислот, Сахаров и спиртов [332]. Сорбированные природные красители элюируются водой или 10%-ной уксусной кислотой, а синтетические — только водными или метанольными растворами аммиака.

Леман [528] исследовал около 30 синтетических красителей, применяемых в пищевой и фармацевтической промышленности ФРГ, и нашел, что не все красители остаются неизменными

в щелочной среде нрн десорбция аммиачными растворами. Для устранения этого недостатка предложено подкисление элюатов уксусной кислотой до рН = 3 , 5 . Элюаты используются далее для количественных измерений.

Инсектициды и гербициды

В сельском хозяйстве многих стран широко применяются разнообразные химические средства в борьбе с вредными насе­ комыми и сорняками. Однако эти вещества могут попадать в воду, почву п на пищевые продукты п при определенных кон­ центрациях оказывать токсическое действие на человека, жи­ вотных и рыб. Поэтому для обнаружения их необходимы быст­ рые и чувствительные методы анализа. Этим требованиям удовлетворяет тонкослойная хроматография на полиамиде.

В качестве веществ, обладающих гербпцпдпой активностью, используется широкая гамма хлорировапных феноксиалканкарбоновых и бензойной кислот. Хенкель [428] разработал способ тонкослойного разделения их иа полиамиде в системе тетрахлорэтап — уксусная кислота (20 : 1). Ниже приведены значеппя Rf для ряда гербицидов [428].

При рассмотрении хроматографического поведения этих

соединений мояшо заметить, что значения Rf производиых уксусной кислоты уменьшаются линейно с повышением кон­

стант диссоциации. При переходе от производных уксусной к производным проппоновой и масляной кислот, т. е. с увели­ чением числа зтлеродных атомов в боковой цепи, значения Rf возрастают и влияние на них замещенного фенильиого ядра убывает. Возрастание степени галоидирования уже не сказы­ вается на производных масляной кислоты.

Используемые в качестве гербицидов хлорсодержащие карбаматы не опасны для теплокровных, но губительно действуют на рыб. Поэтому необходимо производить периодический анализ воды и почвы для контроля за содержанием в них карбаматов. Хенкель [429] на примере ряда соединений показал, что такой анализ можно производить с помощью тонкослойной хромато­ графии на полиамиде в системе гексаи — хлороформ (3 : 1).