Χρωματογραφικός προσδιορισμός οργανοφωσφορικών ενώσεων περιβαλλοντικού και βιολογικού ενδιαφέροντος μέσω μικροεκχύλισης με χρήση κεραμικών υλικών και τροποποιημένων πολυμερικών ινών
Authors: Σφακιανάκη Αφροδίτη 
Published: August 2021

Τα κεραμικά υλικά, όπως η ζιρκονία, η τιτανία κλπ είναι ισχυρά οξέα κατά Lewis και μπορούν να αλληλεπιδρούν με βάσεις κατά Lewis, όπως οι φωσφονικές ομάδες οργανοφωσφορικών ενώσεων. Συνεπώς, τα οξείδια αυτά μπορεί να αποτελέσουν κατάλληλα υλικά για τον καθαρισμό (clean-up), τη μικροεκχύλιση-προσυγκέντρωση νουκλεοτιδίων από βρεφικά γάλατα (μητρικά και εμπορίου) και επιλεγμένων φυτοφαρμάκων που περιέχουν φωσφονικές ομάδες από υδατικά περιβαλλοντικά δείγματα.Στην παρούσα μελέτη προτείνεται η κατασκευή κοίλων κεραμικών ινών αλουμίνας, τιτανίας, ζιρκονίας, σταννίας, πυριτίας και οι σύνθετες ίνες αλουμίνας-τιτανίας, τιτανίας-ζιρκονίας με τη μέθοδο sol-gel. Για τη σύνθεση των ινών,πρωταρχικό ρόλο παίζει η σύνθεση των υδρολυμάτων (sol), τα οποία στη συνέχεια χρησιμοποιούνται για την επικάλυψη της πολυμερικής ίνας και τη σύνθεση των αντίστοιχων κεραμικών υλικών. Οι κοίλες ίνες που παρασκευάζονται, χαρακτηρίζονται με φασματοσκοπία διασποράς ενέργειας ακτίνων-Χ, με περίθλαση ακτίνων-Χ και μικροσκοπία σάρωσης ηλεκτρονίων.Στη συνέχεια, προτείνεται μία μέθοδος προσδιορισμού μονοφωσφορικών νουκλεοτιδίων σε μητρικά γάλατα και εμπορικά βρεφικά γάλατα με υγρή χρωματογραφία υδρόφιλης αλληλεπίδρασης και ανιχνευτή συστοιχίας διόδων. Τα νουκλεοτίδια είναι υδρόφιλα, μη πτητικά και μπορούν να προσδιοριστούν με τη HILIC. Η τεχνική αυτή προϋποθέτει υδρόφιλες αλληλεπιδράσεις παρουσία μίγματος υδατο-οργανικών κινητών φάσεων για την δημιουργία μιας στιβάδας νερού στην επιφάνεια της στατικής φάσης μέσα στην οποία οι αναλύτες κατανέμονται με βάση την πολικότητά τους. Ο μηχανισμός αυτός είναι πολύ αποτελεσματικός για την κατακράτηση ισχυρά πολικών ενώσεων και κατά συνέπεια και των νουκλεοτιδίων. Αποδεικνύεται, λοιπόν, ότι τα νουκλεοτίδια παρουσιάζουν τυπική συμπεριφορά υδρόφιλης αλληλεπίδρασης με μια στήλη αμιδο-πυριτίας, υπό τις βελτιστοποιημένες συνθήκες, παρουσιάζοντας ικανοποιητικό διαχωρισμό. Η επίτευξη ενός ικανοποιητικού διαχωρισμού στην HILIC περιλαμβάνει έναν συμβιβασμό μεταξύ της χρωματογραφικής απόδοσης της στήλης (k', Tf, Rs) και του συνολικού χρόνου ανάλυσης. Επίσης, λόγω των χαμηλών συγκεντρώσεων των νουκλεοτιδίων στα γάλατα, είναι απαραίτητη η προσυγκέντρωσή τους επάνω στις κεραμικές ίνες, οι οποίες, όπως προαναφέρθηκε, παρουσιάζουν χημική συγγένεια με τα νουκλεοτίδια με αποτέλεσμα να μπορούν, σε κατάλληλες συνθήκες, να τα προσυγκεντρώνουν. Χρησιμοποιούνται οι κεραμικές κοίλες ίνες της αλουμίνας και της σταννίας και εξυπηρετούν με διττό τρόπο την ανάλυση αφού χρησιμοποιούνται τόσο για τον καθαρισμό του δείγματος όσο ταυτόχρονα και την προσυγκέντρωση.Τέλος, προτείνεται μία μέθοδος προσδιορισμού επιλεγμένων φυτοφαρμάκωνπου διαθέτουν στο μόριό τους φωσφονικές ομάδες, όπως τα glyphosate και glufosinate σε περιβαλλοντικά νερά με αέρια χρωματογραφία και ανιχνευτή φασματομετρία μάζας. Τα συγκεκριμένα φυτοφάρμακα είναι μη πτητικά και ιδιαίτερα πολικά και υδρόφιλα και για αυτό το λόγο ο προσδιορισμός τους με αέρια χρωματογραφία απαιτεί πρώτα την παραγωγοποίησή τους. Για το σκοπό αυτό μελετάται μιας μέθοδος παραγωγοποίησης με στόχο τον καλύτερο διαχωρισμό των αναλυτών. Για την παραγωγοποίηση γίνεται χρήση δύο αντιδραστηρίων παραγωγοποίησης, του ανυδρίτη του τριφθοροξικού οξέος και της 2,2,2-τριφθοροαιθανόλης. Τα αντιδραστήρια αυτά σχηματίζουν σταθερά προϊόντα και με τη χρήση τους, η παραγωγοποίηση επιτυγχάνεται σε ένα στάδιο, απλά και σχετικά γρήγορα. Λόγω των χαμηλών συγκεντρώσεών τους στα επιφανειακά νερά είναι απαραίτητη η προσυγκέντρωση των φυτοφαρμάκων σε κεραμικές κοίλες ίνες και έτσι, επιτρέπεται η ποσοτικοποίησή τους σε χαμηλές συγκεντρώσεις, της τάξης των ng/L.