Российские химики запатентовали метод определения следов фосфорорганических отравляющих веществ с помощью жидкостной хроматографии. Чтобы такой подход можно было реализовать на практике, ученые предлагают использовать в качестве сорбента пористый углерод, а в анализируемую пробу добавлять муравьиную кислоту. По словам авторов, этот метод значительно превосходит по скорости и простоте анализа газовую хроматографию, которую обычно используют для проведения подобного анализа.

Этой весной остро встала проблема определения следов фосфорорганических нервно-паралитических ядов в организме человека. О принципах работы фосфорсодержащих отравляющих веществ, их возможном составе и способах синтеза мы подробно писали в материале «Новичок» и все-все-все». Чтобы понять, был ли в действительности использован этот яд, как правило, используется газовая хроматография, которая позволяет обнаружить как сами действующие вещества, так и продукты их распада. Основная проблема этого метода — необходимость долгой и затруднительной пробоподготовки.

Группа российских химиков из Московского государственного университета под руководством Григория Цизина разработала более быстрый способ анализа, основанный не на газовой хроматографии, а на жидкостной. Основная сложность при использовании жидкостной хроматографии в данном случае — слабое удержание продуктов гидролиза отравляющих веществ (в первую очередь, это алкилфосфоновые кислоты) в хроматографической колонке. Эти вещества гидрофильные, не удерживаются на поверхности сорбента и не успевают разделиться, что делает такой анализ практически невозможным. Для решения этой проблемы ученые предложили, во-первых, заменить используемый сорбент на пористый графитированный углерод, а во-вторых, вводить в колонку вместе с анализируемой пробой муравьиную кислоту.

Схема гидролиза фосфорорганических отравляющих веществ.М. А. Статкус и др./ Патент RU 2653582 C1

Раствор муравьиной кислоты используются в данном случае в качестве элюэнта, который позволяет изменять расстояние, которое за счет капиллярных сил проходит определяемое вещество в хроматографической колонке. В случае с определяемыми в данном случае алкилфосфоновыми и О-алкилалкилфосфоновыми кислотами наиболее подхощим веществом для элюирования оказалась именно муравьиная кислота. В результат ученым удалось повысить разрешение пиков анализируемых кислот на хроматограмме, а следовательно — точность и чувствительность метода. По словам авторов работы, с помощью предложенного способа можно определять все основные нетоксичные продукты гидролиза фосфорорагнических нервно-паралитических ядов в концентрациях от 0,4 до 10 микрограмм на миллилитр.

По словам авторов работы, во время разработки проводились консультации с сотрудниками научного центра Министерства обороны, поэтому в будущем запатентованная методика, вероятнее всего, будет применяться специалисты при расследовании инцидентов с использованием отравляющих веществ.

Хроматография — не единственный метод, позволяющий быстро определять наличие в жидких пробах малых концентраций веществ. Например, недавно ученые из Израиля и Швейцарии разработал комбинированный иммунохимический метод обнаружения белков, основанный на использовании подходов микрофлюидики и изотахофореза. Этот метод позволил на три порядка снизить минимальный порог определяемых концентраций по сравнению с традиционными системами того же класса.

Автор: Александр Дубов