Что такое хроматография? Какие бывают хроматографии?

2015

ВЕСТНИК САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКОГО УНИВЕРСИТЕТА

Сер. 4. Том 2 (60). Вып. 3

ХИМИЯ

УДК 543.54

Л. Н. Москвин, Г. С. Катыхин, Н. М. Якимова

ЧТО ТАКОЕ ХРОМАТОГРАФИЯ? КАКИЕ БЫВАЮТ ХРОМАТОГРАФИИ?

Санкт-Петербургский государственный университет, Российская Федерация, 199034, Санкт-Петербург, Университетская наб., 7—9

Обосновывается необходимость найти ответ на вопрос, что такое хроматография, и привести в единую систему многочисленные хроматографические методы. Обсуждаются причины неоднозначного понимания термина «хроматография» с момента её открытия и до наших дней. На основании анализа истории развития хроматографии и смещения акцентов в понимании смысла этого термина предложены общие принципы систематизации хроматогра-фических методов и варианты их классификации в зависимости от смысла, вкладываемого в сам термин «хроматография». Библиогр. 69 назв. Табл. 2.

Ключевые слова: хроматография, методы разделения и анализа, классификация, критерии, фаза, полярная и неполярная, агрегатное состояние, механизм удерживания.

L. N. Moskvin, G. S. Katykhin, N. M. Yakimova

WHAT IS CHROMATOGRAPHY? WHAT KINDS OF CHROMATOGRAPHY?

St. Petersburg State University, 7—9, Universitetskaya nab., St. Petersburg, 199034, Russian Federation

The causes ambiguous understanding of the term "chromatography", since its discovery to the present day. Proposes general principles of systematization of chromatographic methods and options for their classification according to the meaning given to the term "chromatography". In separate group combined methods in two ways: in the embodiment of the combination of two separation techniques, one of which — chromatography, and combinations embodiment chromatographic separation methods with two-dimensional detection means. Refs 69. Tables 2.

Keywords: chromatography separation methods and analysis, classification, criteria, phase, polar and nonpolar, state of aggregation, retention mechanism.

1. Введение. Современную химию как общность взаимосвязанных химических наук невозможно представить без открытия нашим соотечественником М. С. Цветом хроматографии. Это открытие, по экспертным оценкам, относится к двадцати величайшим открытиям XX в., которые в наибольшей степени преобразовали науку, а через неё повлияли на общий прогресс человечества [1]. На основе многочисленных хроматогра-фических методов были решены аналитические и препаративные задачи, не имеющие альтернативных решений. Применение хроматографических методов способствовало

открытию трансурановых элементов, а в области биохимического синтеза и фармацевтических задач позволило осуществить разделение энантиомеров. Достаточно отметить, что хроматографическими методами выполняется более половины всех анализов в мире, результаты которых обеспечивают проведение исследований во многих областях химии, а также контроль за химико-технологическими процессами, позволяют предотвратить загрязнение окружающей среды токсичными веществами, гарантируют нам безопасность и высокое качество продуктов питания и лекарственных препаратов. Более полный перечень областей применения хроматографических методов можно найти в [2]. Кроме того, здесь уместно вспомнить монографию, изданную к 100-летнему юбилею открытия хроматографии [3]. В эту монографию включены статьи ведущих хроматографистов мира, отмеченных всевозможными премиями, включая Нобелевскую, за вклад в развитие хроматографических методов. Обобщая мысли, высказанные в этих статьях, её редакторы-составители приходят к заключению, что хроматография явилась «мостом в науке и технологиях — ключевой основой для новых больших достижений и открытий, которые ещё придут в науке XXI века».

Для того чтобы этот «мост» был открыт для всех, кто ищет новые хроматографиче-ские методы и трудится над расширением возможностей уже существующих, а также для тех, кто хочет впервые ступить на него, необходимо, наконец, найти ответ на принципиально важный вопрос: что же такое хроматография и как взаимосвязаны между собой многочисленные хроматографические методы?

Постановка такого вопроса является следствием того, что в химии нет второго такого термина, который воспринимался бы столь же неоднозначно, как «хроматография». За последние несколько десятков лет из ста десяти, прошедших с момента её открытия, предлагались десятки дефиниций, в которых пытались раскрыть смысл этого термина. Цитирование этих дефиниций потребовало бы слишком много места и отдельных комментариев к каждой из них. Тем более что анализ несостоятельности большинства из этих дефиниций был сравнительно недавно сделан В. Г. Березкиным в брошюре с названием, частично тождественным названию нашей статьи [4]. На основании анализа наиболее известных определений автор приходит к выводу «об отсутствии общепринятого определения хроматографии», а также о том, что ранее предложенные определения «нельзя рассматривать как корректные». Чтобы понять обоснованность подобного вывода, достаточно остановиться на определениях хроматографии, предложенных Научным Советом РАН по хроматографии [5]. Согласно им понятие «хроматография» имеет три смысла:

1) наука о межмолекулярных взаимодействиях и переносе молекул или частиц в системе несмешивающихся и движущихся относительно друг друга фаз;

2) процесс дифференцированного многократного перераспределения веществ или частиц между несмешивающимися и движущихся относительно друг друга фазами, приводящий к обособлению концентрационных зон индивидуальных компонентов исходных смесей этих веществ или частиц;

3) метод разделения смесей веществ или частиц, основанный на различии в скоростях их перемещения в системе несмешивающихся и движущихся относительно друг друга фаз.

Основные противоречия в различных точках зрения на хроматографию заключаются в отсутствии попыток найти компромисс в ключевом вопросе: насколько хроматография является неоднозначным понятием и в вопросе о том, насколько взаимосвязаны различные толкования смысла этого термина. Эти противоречия наглядно просматриваются на примере определения Научного Совета по хроматографии. Авторы

приводят одновременно три определения хроматографии, но даже не пытаются обсуждать, как и насколько они взаимосвязаны. Это альтернативные или взаимодополняющие определения, каждое из которых имеет право на существование? При этом авторы предлагаемых определений противоречат сами себе, подняв «хроматографию» до уровня самостоятельной науки и одновременно рассматривая её как «процесс» и «метод». Всем хорошо известен перечень естественных наук, который хотят пополнить авторы определения. Известно также, что процессы бывают физическими, химическими, биологическими, кроме того, с множеством промежуточных вариантов. То же самое относится и к методам. В случае хроматографии нет единства в ответах даже на вопрос: это — физический или химический метод? А какая путаница в понимании смысла термина возникнет, если поднять хроматографию до уровня естественной науки!

Далее следует утверждение, что хроматография это — наука о межмолекулярных взаимодействиях и переносе молекул или частиц в системе несмешивающихся и движущихся относительно друг друга фаз. Под первую часть этого определения попадает, во-первых, вся органическая и частично неорганическая химия, изучающие подобные взаимодействия с позиции механизма происходящих при этом химических превращений взаимодействующих молекул, во-вторых, химическая кинетика и ещё многие другие разделы химии. Не менее противоречива и вторая часть. Перенос в подобной двухфазной системе возможен как из одной фазы в другую, так и из потока одной из фаз в поток другой, движущейся относительно неё. О каком переносе речь идёт в данном случае — непонятно. Наконец, «фаза», по определению — часть термодинамической системы, имеющая границы раздела с другими её частями. Поэтому система из смешивающихся фаз теоретически невозможна. Последняя мысль касается и второго из предлагаемых определений, но во втором определении есть и другие неясности и «ляпы». Абсолютно непонятно, какую смысловую нагрузку несёт термин «дифференцированного», так как перераспределяются все вещества, находящиеся в «хроматографической системе» и именно благодаря различиям в распределении отдельных компонентов происходит их разделение. Наконец, невозможно принять обособление веществ и частиц в понятия одного уровня. Разве последние не являются частями первых?

Наиболее нелогично последнее из предложенных определений. Во-первых, общеизвестно, что «хроматография» это далеко не единичный метод. Во-вторых, различия в скоростях перемещения разделяемых веществ являются не отличительным признаком хроматографических методов, а следствием различий в распределении веществ в «хроматографической системе».

Исходя из вышесказанного, принять подобные определения невозможно, а соответственно возникает потребность в альтернативе. Предлагаемая статья как раз и направлена на то, чтобы найти такую альтернативу, в какой-то степени примирить различные точки зрения и найти компромисс. При этом авторы исходят из того, что неудачи вышеупомянутой [5] и других попыток разобраться в проблеме связаны с тем, что они, как правило, вырваны из контекста истории хроматографии и сводятся к набору определений отдельных хроматографических методов без уточнений связи между ними. Даже в уже упомянутой юбилейной монографии [3] на фоне восторженного анализа достижений в хроматографии и в решении с её помощью многих задач в химии и в других естественных науках не просматривается желание переосмыслить сущность открытия М. С. Цвета и систематизировать хроматографические методы. На этом фоне авторы настоящей статьи отдают себе отчёт в некоторой нескромности своей попытки разобраться в проблеме и привести в систему всё многообразие хроматографических методов. И при этом авторы исходят из того, что дальнейший прогресс в развитии

и освоении хроматографических методов в существенной степени зависит от понимания их сущности, что оправдывает предпринимаемую попытку.

2. Истоки противоречий в понимании термина «хроматография». Если вслед за [5] принять, что хроматография это — неоднозначное понятие, становится очевидным, что в зависимости от того, какой смысл придаётся этому термину, к нему приложимы различные определения, а соответствующие словосочетания характеризуют отдельные хроматографические методы. Подобный подход и выбран в качестве логического ключа к их систематизации. Противоречия в понимании термина «хроматография» заложил его автор М. С. Цвет. В своем докладе «О новой категории адсорбционных явлений и об их применении к биохимическому анализу» на заседании биологического отделения Варшавского общества естествоиспытателей он говорил, с одной стороны, об открывающейся «возможности выработать новый метод физического отделения различнейших в органических жидкостях веществ», с другой — о том, что дальнейшее изучение адсорбционных явлений позволит разработать «определённые адсорбционно-аналитические приемы» [6, с. 251, 253].

Двойственное понимание хроматографии, с одной стороны, как метода разделения, а с другой — как метода анализа прослеживается на всех этапах её дальнейшего развития. После того как А. Мартин и Р. Синг осуществили хроматографический процесс в системе двух жидких фаз, а позднее в системе жидкость—газ, стало очевидным, что хроматография — это нечто большее, чем адсорбционный анализ или «новый метод физического отделения веществ» за счёт различий в их способности адсорбироваться. Можно спорить с Мартином и Сингом, было ли оправданным называть предложенный ими вариант метода распределительной хроматографией. Хроматография М. С. Цвета изначально была распределительной, но только в другой системе фаз и нераспределительной хроматография в принципе быть не может.

3. Хроматографические методы разделения. В последующие годы развитие хроматографических методов разделения в первую очередь шло по пути создания новых методов за счёт расширения числа двухфазных и трёхфазных систем, процесс межфазного распределения в которых осуществлялся в хроматографических условиях. Развитие хроматографии по пути варьирования различных сочетаний фаз закончилось в начале 80-х г. XX в. появлением уже упоминавшихся жидкостно-газовой (ЖГХ) и жидкостно-газоадсорбционной хроматографий. В первой из них в качестве удерживающей выступает газовая фаза, а во второй удерживающими являются газовая фаза и её твердофазный носитель. Эти открытия явились последним доказательством универсальности хроматографического метода в плане его приложения к различным по агрегатному состоянию системам фаз. И одновременно был исчерпан лимит подобных сочетаний (табл. 1).

Специфику каждому из вновь создаваемых хроматографических методов разделения придавало в первую очередь агрегатное состояние фаз. Кроме различий в агрегатном состоянии всех фаз, участвующих в хроматографическом процессе межфазного распределения, вновь создаваемые хроматографические методы различались и по относительной полярности фаз. История хроматографических методов разделения начиналась с жидкостно-твердофазной хроматографии (ЖТХ) в её нормально-фазовом варианте (НФЖТХ), в котором в качестве стационарной фазы используются полярные адсорбенты, а в качестве подвижной — неполярные или смешанные растворители. При использовании в качестве подвижных фаз смесей воды и смешивающихся с ней органических растворителей был обнаружен эффект обогащения водой слоя подвижной фазы, контактирующего с гидрофильным сорбентом, и соответственно обеднения ею

Таблица 1

Хроматографические методы разделения веществ, харктеризующиеся агрегатным состоянием фаз, механизмом удерживания разделяемых веществ удерживающей фазой и (или) относительной полярностью фаз и их ролью в хроматографическом процессе

Агрегатное состояние фаз, участвующих

в хроматографическом процессе, и их роль в нём Хроматографические методы и их варианты в зависимости Дата открытия.

№ Удерживающая Транспортная от механизма удерживания разделяемых веществ Приоритетная

(стационарная) (подвижная) удерживающей фазой публикация*

фаза или фазы фаза

Жидкостно-твердофазная (ЖТХ) 1903 [6]

Нормально-фазная (НФЖТХ) 1903 [6]

Обращённо-фазная 1969 [8]

1 Твёрдое тело Жидкость Ионообменная 1938 [10]

Аффинная 1951 [П]

Эксклюзионная 1959 [12]

Лигандообменная 1961 [13]

2 Полярная жидкость Неполярная жидкость Нормально-фазная жидкостно-жидкостная хроматография 1941 [14]

Жидкостно-жидкостная хроматография 1950 [15]

3 Неполярная жидкость Полярная жидкость с обращенными фазами

Экстракционная хроматография 1959 [16]

Ионпарная хроматография 1975 [171

4 Твёрдое тело Газ Газо-твердофазная (газоадсорбционная) хроматография (ГТХ) или (ГАХ) 1950 [18]

5 Жидкость Газ Газожидкостная хроматография (ГЖХ) 1952 [19]

6 Газ Жидкость Жидкостно-газовая хроматография (ЖГХ) 1981 [20]

7 Твёрдое тело или жидкость Сверхкритический флюид Сверхкритическая флюидная хроматография (СФХ) 1962 [23]

8 Твёрдое тело и жидкость Газ Газо-жидкостно-твердофазная хроматография (ГЖТХ) 1986 [25]

9 Твёрдое тело и газ Жидкость Жидкостно-газо-твердофазная хроматография (ЖГТХ) 1983 [21]

* Вместо приоритетных публикаций могут приводиться наиболее ранние обзорные публикации или монографии, где можно найти сведения об открытии соответствующего метода.

раствора, непосредственно не контактирующего с сорбентом. Следствием этого эффекта явилось влияние на параметры удерживания разделяемых веществ в дополнение к адсорбции на сорбенте из раствора, обогащённого водой, их распределения между водно-органическими растворами с различным содержанием воды. При этом в зависимости от аналита и состава подвижной фазы механизм удерживания может быть чисто адсорбционным, распределительным в системе двух жидких фаз и смешанным с аддитивным вкладом в параметры удерживания каждого из механизмов. Такой смешанный механизм удерживания явился основой метода хроматографии гидрофильных взаимодействий (HILIC) [7], концепция которого впервые была сформулирована М. Альпертом в 1990 г. и которая явилась одним из новейших вариантов НФЖТХ.

В середине XX в. нормальнофазный вариант ЖТХ был дополнен обращённофаз-ным, в котором стационарной фазой служит неполярный сорбент, а подвижной — полярный растворитель [8]. В рамках общего, наиболее востребованного в настоящее время обращённо-фазного варианта жидкостно-адсорбционной хроматографии (ОФЖТХ) применительно к разделению биомолекул в 70-х гг. XX в. выделилась хроматография гидрофобных взаимодействий (HIC) [9].

Помимо отмеченных частных случаев ЖТХ в рамках НФЖТХ появился ещё целый ряд вариантов, различающихся механизмами удерживания разделяемых веществ: помимо «цветовского» варианта жидкостно-адсорбционной хроматографии появились ионообменная [10], аффинная [11], эксклюзионная [12] и лигандообменная [13] хроматографии.

В случае хроматографического процесса в системе двух жидких фаз варианты хро-матографических методов дополнительно различаются в зависимости от роли, выполняемой полярной и неполярной фазами. Как и в случае ЖТХ, существует нормально-фазный вариант НФЖЖХ [14], когда неподвижной является полярная фаза, а подвижной — неполярная, и обращённо-фазный вариант (ОФЖЖХ) [15], когда роли полярной и неполярной фаз меняются. В последнем случае в рамках общего метода существуют отдельные методические направления: экстракционная и ионпарная хроматографии. Первая возникла как метод разделения неорганических веществ, основанный на данных, полученных в рамках метода жидкостно-жидкостной экстракции. Отсюда возник и сам термин — экстракционная. Основные области её применения — препаративное выделение радионуклидов в радиохимии и решение задач неорганического анализа [16]. В органическом анализе распространение нашёл другой вариант ОФЖЖХ — ионпар-ная хроматография [17]. Последняя выделяется в самостоятельный метод по механизму удерживания разделяемых веществ стационарной фазой — это ион-ионные взаимодействия диссоциирующих органических веществ, приводящие к образованию гидрофобных ассоциатов, удерживаемых неполярными стационарными фазами. При этом далеко не всегда это — жидкие фазы. Ионпарная хроматография возможна и в варианте ОФЖТХ.

Методы газотвердофазной хроматографии (ГТХ), обычно называемой в русскоязычной литературе по механизму удерживания разделяемых веществ газоадсорбционной хроматографией (ГАХ) [18], и газожидкостной хроматографии (ГЖХ) [19] — по механизмам удерживания разделяемых веществ до настоящего времени остаются од-новариантными и различия внутри каждого из них проявляются только в условиях хроматографического процесса: в насадочном или капиллярном вариантах, о которых будет сказано в дальнейшем. Возможности обращённофазного по отношению к ГЖХ варианта жидкостно-газовой хроматографии (ЖГХ), открытой только в 1981 г. [20], пока ещё до конца не выяснены, и она находит применение лишь как метод определения

газов, растворённых в воде [21]. Пока можно ориентироваться только на теоретическое предсказание Giddings [22], что это будет самый эффективный метод жидкостной хроматографии.

Сверхкритическая флюидная хроматография (СФХ) [23] нашла широкое применение как препаративный метод и в первую очередь в биохимии. Меньшая вязкость сверхкритических флюидов по сравнению с жидкими подвижными фазами позволяет работать при более высоких скоростях элюирования по сравнению с ВЭЖХ и соответственно сокращать время анализа и препаративного разделения, а выделенные в среде сверхкритического флюида конечные продукты легко получить в чистом виде простым приемом сброса давления. Особое место среди работ в области СФХ занимают исследования в области использования в качестве флюида воды в суб- и в сверхкритическом состоянии [24].

Появление хроматографических методов разделения одновременно с двумя стационарными фазами связано с тем, что в тех случаях, когда стационарными являются жидкие или газовые фазы, не имеющие своей формы и размеров, их диспергирование с целью обеспечить максимальную площадь межфазного контакта в хроматогра-фической колонке достигается за счёт пористых твердофазных носителей стационарной фазы. Как правило, в качестве носителей используются вещества, инертные по отношению к компонентам разделяемых смесей и обеим фазам, участвующим в хро-матографическом процессе, и, следовательно, не влияющие на процесс межфазного распределения между удерживаемой на носителе фазой и подвижной фазой, перемещающейся относительно неё. Но далеко не всегда удаётся найти носители полностью сорбционно инертные по отношению к разделяемым веществам, т. е. на удерживание разделяемых веществ помимо распределения между двумя флюидными фазами влияет их адсорбция на носителе из флюидной удерживающей фазы. В результате реализуются хроматографические методы, в названии которых необходимо упоминать все три фазы, участвующие в межфазном распределении: например, газо-жидкостно-твердофазная хроматография [25]. В этом случае удерживающими фазами являются и жидкость, и твердофазный носитель одновременно с аддитивным вкладом каждой из фаз в удерживание веществ в хроматографической колонке. При этом максимальный дополнительный вклад в удерживание веществ их адсорбции на твердофазном носителе проявляется в случае стационарных газовых фаз [21]. С учётом того, что на пористых гидрофобных носителях при иепользовании полярных подвижных фаз практически всегда присутствует плёнка неподвижной газовой фазы, влияние адсорбции на носителе из неподвижной газовой фазы проявляется и в случае ОФЖТХ [26].

Приведённая таблица охватывает всё многообразие созданных в течение XX в. хро-матографических методов, характеризуемых агрегатным состоянием и относительной полярностью фаз, а также механизмами удерживания разделяемых веществ стационарными фазами.

Одновременно с развитием хроматографии по пути варьирования агрегатного состояния фаз, участвующих в хроматографическом процессе, а также их относительной полярности и механизма удерживания разделяемых веществ стационарной фазой производился поиск новых схем этого процесса. В дополнение к изначальной «цветовской» схеме, в которой удерживающая фаза помещалась в цилиндрическую трубку — колонку, появились варианты плоскостной (планарной) хроматографии. Сначала нашим соотечественником Н. А. Измайловым [27] была предложена тонкослойная хроматография, а немного позднее Мартин и Синг предложили хроматографию на бумаге [28], в которой хроматографический процесс осуществлялся в пористой структуре листа

специальной хроматографической бумаги, характеризующейся высокой однородностью этой структуры.

В тонкослойной хроматографии разделительное пространство, выполненное в форме плоской пластины, заполняется мелкодисперсной твердофазной стационарной фазой, подобной тем, что используются в обычной колоночной ЖТХ. Во многом совпадают и составы подвижных жидких фаз. Различия с колоночной хроматографией проявляются практически только в геометрической форме разделительного пространства. Причём в планарной геометрии упрощается детектирование разделённых веществ непосредственно в удерживающей фазе — вариант хроматографии, названный М. С. Цветом «проявительной», с той лишь разницей, что он наблюдал зоны разделённых веществ визуально, а в настоящее время для количественного определения аналитов появились инструментальные средства — денситометры [27].

В частном случае планарной хроматографии, вошедшем в историю хроматогра-фических методов как «бумажная», роль стационарной фазы выполняет целлюлоза, являющаяся материалом, из которого изготовлена бумага. При этом целлюлоза может играть роль удерживающей фазы — сорбента или выступать в роли носителя жидкой полярной фазы. Соответственно могут реализоваться адсорбционный и распределительный в системе жидкость—жидкость, а также смешанный механизмы удерживания. Перемещение подвижной фазы по слою бумаги обеспечивалось за счёт проявления капиллярных сил. Бумажная хроматография, несмотря на такое её преимущество, как простота выполнения хроматографического разделения веществ, в настоящее время практически не находит применения, но не вспомнить о ней нельзя, так как с неё начиналась НФЖЖХ, за открытие которой Мартин и Синг получили Нобелевскую премию.

Варьирование хроматографического способа осуществления процесса межфазного распределения по пути изменения геометрической формы разделительного пространства было дополнено варьированием его размеров. Появился капиллярный вариант хроматографии, сначала газовой [29], а потом и жидкостной [30], в которой диаметр хроматографической колонки или зазор между стенками в планарном варианте был уменьшен до нескольких десятков микрон. При этом роль удерживающей фазы могли выполнять стенки капилляра или капиллярного зазора в планарном варианте либо для её создания к этим стенкам прививались специальные функциональные группы, обеспечивающие проявление заданных сорбционных свойств. Наконец, в капиллярном варианте возможно применение и жидких удерживающих фаз. В этом случае они наносятся в виде плёнки на стенки, ограничивающие разделительное пространство. В капиллярном варианте хроматографического процесса удается свести к минимуму диффузионные ограничения в скорости установления межфазных равновесий при его осуществлении. При решении аналитических задач определения микроконцентраций аналитов, не требующих существенной ёмкости хроматографических колонок, капиллярный вариант хроматографии оказался альтернативой традиционной насадочной схеме, когда пространство, в котором осуществляется хроматографический процесс, заполнено диспергированной стационарной фазой, называемой насадкой. В дополнение к традиционным вариантам насадочной и капиллярной хроматографии в последние годы появился новый вариант устройств для хроматографического разделения веществ — колонки с монолитными сорбентами [31, 32], представляющими собой сплошную пористую среду, обладающую сорбционными свойствами, которая синтезируется непосредственно в объёме колонки. Монолитные стационарные фазы позволили резко улучшить эффективность хроматографического процесса.

Дополнительное разнообразие в хроматографический способ процесса межфазного распределения веществ вносят три различные схемы его осуществления.

Первая схема, которую обычно называют элюентной, хотя её более логично назвать зонной хроматографией, предполагает последовательный ввод в разделительное пространство: в колонку или в плоский слой, заполненные стационарной фазой, исходной смеси веществ и элюентов. В процессе элюирования первоначальная общая зона исходной смеси веществ, перемещаясь с потоком элюента по разделительному пространству, разделяется на зоны индивидуальных компонентов в соответствии с их коэффициентами распределения в используемой системе фаз.

Две другие схемы хроматографического разделения — фронтальная и вытеснитель-ная — применяются сравнительно редко. Первая предполагает пропускание через колонку непосредственно разделяемой смеси веществ. При этом концентрационные фронты каждого из компонентов движутся по разделительному пространству с присущей им скоростью, определяемой, как и в случае зонного варианта, коэффициентами их распределения в используемой системе фаз. Фронтальная схема позволяет выделить в индивидуальном виде только один, наименее прочно удерживаемый стационарной фазой компонент, да и то только частично. Фронты каждого последующего по прочности удерживания компонента перекрывают полосу элюирования предыдущего. Перекрытие полос элюирования характерно и для вытеснительного варианта, в котором для элюирования используется вещество, удерживаемое стационарной фазой более прочно, чем любой из разделяемых компонентов. Вытеснительная схема представляет интерес в частном случае препаративного хроматографического разделения, где частичное перекрытие зон разделяемых веществ компенсируется максимальной загрузкой ими колонки.

Помимо перечисленных выше вариантов хроматографического способа межфазного распределения, в которых удерживающая фаза остаётся в разделительном пространстве неподвижной, существуют разновидности этого способа, в которых обе фазы находятся в движении относительно друг друга: «moving-bed chromatography» [33], вошедшая в русскоязычную литературу, как «хроматография с движущимися слоями» [34]. В результате проявляются различия в скоростях движения фронтов или дискретных зон отдельных веществ в потоках каждой из фаз, участвующих в хроматографическом процессе, и открывается возможность непрерывного разделения этих веществ. В связи с появлением хроматографических методов, в которых обе фазы являются подвижными, возникают проблемы с терминологией. Вместо неподвижной, или стационарной, фазы в данном случае уместнее говорить об удерживающей, а вторую фазу, участвующую в хроматографическом процессе, называть транспортной. Учитывая, что непрерывные хроматографические методы привлекают к себе все большее внимание в решении препаративных проблем [35], такие или аналогичные им уточнения в терминологии неизбежны.

Идея наиболее универсального варианта непрерывного хроматографического разделения веществ — непрерывной двумерной хроматографии (НДХ) — высказана Мартином ещё на начальном этапе развития хроматографии [36]. Согласно этой идее, для непрерывного разделения смеси веществ на произвольное число фракций необходимо, чтобы слой сорбента бесконечной длины непрерывно перемещался, с одной стороны, относительно неподвижных систем подачи в него разделяемой смеси веществ и элюен-тов, а с другой — сборников элюата. Для имитации бесконечного слоя сорбента Мартин предложил изготовить его в форме полого вращающегося цилиндра. В качестве альтернативного решения был предложен вариант газожидкостной НДХ, в которой хро-

матографический процесс осуществляется в узком (капиллярном) зазоре между двумя плоскими полированными кольцами, удерживающими на контактирующих поверхностях слои жидкой фазы [37]. Система из двух колец непрерывно вращается, а в узкий зазор между пластинами по всей внутренней окружности колец через неподвижный колпак, соединённый с вращающимися кольцами ртутным затвором, постоянно подаётся газ-носитель. В то же время в одну из точек внутренней окружности через капилляр подаётся разделяемая смесь. Фракции разделённых компонентов в потоке газа-носителя отбираются по внешней окружности кольца.

В 50-70 гг. XX в. предпринимались многочисленные попытки создания непрерывных двумерных хроматографов на принципах большинства хроматографических методов разделения, начиная с бумажной хроматографии [38] и включая различные варианты газовой [39-41], экстракционную [42], обращённофазную жидкостно-жидкостную [43] и ионообменную [44]. Во всех перечисленных вариантах реализации схемы НДХ слой удерживающей фазы выполнен в виде сплошного цилиндра или плоского кольца. Оригинальным решением в НДХ явились хроматографы, в которых движение сплошного слоя сорбента имитируется перемещением системы идентичных по размерам и применяемым насадкам хроматографических колонок, расположенных по образующей цилиндра [45].

Параллельно с попытками реализовать хроматографический процесс по двумерной схеме, предложенной Мартином, предпринимались многочисленные попытки реализации схемы непрерывной противоточной хроматографии (НПХ) [46]. В отличие от НДХ, последняя обеспечивает возможность непрерывного разделения смеси веществ только на две фракции. Но в то же время НПХ интересна возможностью имитировать разделение смеси веществ на хроматографической колонке бесконечной длины с бесконечным числом теоретических тарелок, что должно позволить разделять сколь угодно близкие по свойствам вещества.

Ввиду технических проблем, возникающих при необходимости герметизировать скользящие контакты между слоем удерживающей фазы и элюента и сбора элюата, ни одно из перечисленных направлений НДХ в дальнейшем не нашло развития, если не считать найденную ей альтернативу для вариантов хроматографических методов разделения в системах двух флюидных фаз, одной из которых является полярная жидкость, в виде хроматомембранных методов, о которых будет сказано в разделе, по-свящённом комбинированным методам. То же самое произошло с НПХ ввиду технической сложности реализации противоточного движения сорбента. Неожиданным техническим решением для этого варианта непрерывного хроматографического разделения явился метод противоточной центробежной хроматографии (ССС) [47], реализуемый в системе двух жидких фаз. В этом методе в отличие от других вариантов ЖЖХ не требуется носитель одной из фаз. Диспергирование одной фазы в потоке другой и её движение навстречу этому потоку обеспечивается действием центробежных сил, возникающих в колонках спиралевидной формы при их вращении вокруг внешней оси центрифуги или одновременно вокруг двух осей — собственной и оси центрифуги. Если в такую вращающуюся спиралевидную колонку с разных сторон вводить фазы, участвующие в хроматографическом процессе, произойдёт их взаимное диспергирование и будет осуществляться встречное движение одной фазы относительно другой, а находящиеся в этой системе вещества будут распределяться между этими фазами согласно закономерностям НПХ. Метод противоточной центробежной хроматографии нашёл развитие и практическое применение преимущественно в препаративной биохи-

Параллельно с ССС для решения аналогичных задач в противоточном варианте ЖТХ был предложен метод Simulated Moving Bed Chromatography (SMBC) [33], вошедший в русскоязычную литературу под не совсем адекватным термином «хроматография с псевдодвижущимся слоем» [34]. Таким образом решили проблему создания встречного потока сорбента в НПХ подобно тому, как её решил Taramasso в НДХ. Движение сплошного слоя сорбента имитируется (simulated) системой соединённых друг с другом ячеек, каждая из которых представляет собой хроматографическую колонку. Выход из каждой ячейки коммутируется с входом в следующую ячейку и в конечном итоге все ячейки оказываются связанными в петлю.

Идеи ССС и SMBC доведены до уровня промышленных устройств и находят практическое применение для разделения биологически активных веществ. В частности, SMBC, обеспечивающая возможность имитировать хроматографическую колонку любой длины, позволяет решать одну из сложнейших проблем разделения веществ: разделение оптических изомеров [48].

После появления такого многообразия хроматографических методов разделения веществ стало понятно, что термин «хроматография» имеет не один, а несколько смыслов. С одной стороны, он означает сложный многовариантный метод или, что то же самое, существует множество хроматографических методов разделения веществ, соответствующих различным по агрегатному состоянию и полярности сочетаниям фаз и различным условиям хроматографического процесса. С другой стороны, стал очевиден и второй смысл термина «хроматография». Согласно ему, помимо многовариантного метода разделения, хроматография может одновременно рассматриваться как универсальный методический приём или способ осуществления процессов межфазного распределения веществ, создающий условия для их разделения, отличные от условий, реализуемых при статическом и динамическом способах осуществления подобных процессов. Этот способ заключается в относительном перемещении фаз в замкнутом разделительном пространстве различной конфигурации, что в конечном итоге приводит к многократному последовательному перераспределению веществ между фазами, результатом чего и является их разделение. Хроматографический способ процесса межфазного распределения веществ, что было показано выше, имеет целый ряд вариантов, каждый из которых обычно рассматривается как отдельный хроматографический метод.

Наконец, смысл термина «хроматография» дополнительно усложнился и приобрёл ещё одно содержание с момента появления газовых, а позднее и жидкостных хроматографов, в которых хроматографическое разделение было совмещено с определением содержания разделённых веществ в потоке элюата. С этого момента термин «хроматография» приобрёл третий смысл. Она стала восприниматься как многовариантный метод анализа. При этом последний смысл термина для многих в настоящее время стал основным и часто единственным.

4. Хроматографические методы анализа. Первым общим классификационным признаком хроматографических методов анализа является агрегатное состояние транспортной фазы: соответственно появляются газовая, жидкостная и сверхкритическая (флюидная) хроматографии. Частным случаем жидкостной хроматографии, выделяемым по признаку химической формы аналитов, является ионная хроматография. Понятие ионная хроматография многими неправильно отождествляется с понятием ионообменная. Более строго в этом случае необходимо говорить об аналитическом варианте применения ионообменной хроматографии, в котором оптимизация условий детектирования разделённых аналитов обеспечивается за счёт применения ионитов с низкой обменной ёмкостью. Вторым общим признаком хроматографических методов анализа

является схема регистрации аналитического сигнала, различия в которой проявляются в зависимости от того, аналиты определяются в транспортной фазе на выходе из разделительного пространства или в удерживающей фазе непосредственно в его пределах. Первому случаю соответствует элюентная схема хроматографического анализа, второму — проявительная.

Развитие элюентной схемы, ставшей в настоящее время основной, началось с создания газового хроматографа, в котором было совмещено хроматографическое разделение и детектирование разделённых веществ в потоке газа-носителя, выходящего из хроматографической колонки. Несмотря на широкое распространение газовых, а теперь жидкостных и сверхкритических флюидных хроматографов, принцип функционирования которых основан на элюентной схеме анализа, необходимо отметить, что вариант схемы хроматографического анализа, в котором детектирование разделённых веществ производится в элюате, выходящем из колонки, имеет один общий недостаток. Концентрации веществ в элюате в Kd. раз меньше, чем в стационарной фазе, где Kd. — коэффициент межфазного распределения г-го компонента в условиях элюирова-ния. Вынужденное разбавление аналитов в Kd. раз по сравнению с их концентрацией в удерживающей фазе при элюировании приводит к закономерной потере чувствительности при элюентной схеме хроматографического анализа по сравнению с той, которая может быть достигнута при детектировании аналитов непосредственно в удерживающей фазе. С учётом того, что элюирование, как правило, производится при Kd. ^ 10, потери по чувствительности составляют до одного порядка.

Поэтому схема хроматографического анализа с определением веществ непосредственно в удерживающей фазе в пределах хроматографической колонки или плоского слоя является более предпочтительной с точки зрения достигаемых пределов обнаружения аналитов. Тем не менее эта схема пока используется сравнительно редко, что объясняется ограниченными техническими возможностями детектирования веществ непосредственно в удерживающей фазе. Во всех видах планарной хроматографии, где такую схему детектирования реализовать значительно проще, чем в колоночной, ей отдаётся предпочтение [27]. Детектирование в удерживающей фазе наиболее просто реализуется в радиохимическом анализе, когда определение аналитов, которыми являются радионуклиды, можно осуществлять по их собственному у-излучению. На этом принципе основан метод экспрессного хроматографического радиохимического анализа [49]. На новом этапе развития хроматографии фактически происходит возврат к «цветовско-му» варианту наблюдения хроматограммы непосредственно на колонке. Но при этом вместо визуального наблюдения на качественном уровне производится сканирование пластин или колонок соответственно по длине или высоте с определением содержания веществ в разделённых зонах и получением количественных результатов. Как уже отмечалось выше, следуя терминологии автора метода М. С. Цвета и смысловому содержанию термина, именно эта схема хроматографического анализа является проявительной хроматографией. В процессе прохождения элюента через слой удерживающей фазы в ней проявляются зоны индивидуальных компонентов анализируемой смеси веществ, подобно тому, как при обработке в соответствующих растворах проявляется «скрытое» изображение на фотопластинке.

Подводя итоги рассмотрению хроматографических методов разделения и анализа констатируем, что с учётом многообразия существующих на сегодняшний день хро-матографических методов можно утверждать, что М. С. Цвет сделал не одно, а сразу три открытия. Во-первых, он открыл специфический колоночный способ осуществления процесса межфазного распределения веществ — хроматографический процесс. Во-

вторых, конкретный хроматографический метод разделения: жидкостно-твердофазную хроматографию в нормальнофазном варианте — метод, в котором разделение веществ обеспечивается за счёт различий в их распределении между твёрдой стационарной фазой — адсорбентом и жидкой подвижной фазой. Наконец, в-третьих, он предложил новый вариант методов анализа, получивших в настоящее время название гибридных [50], в которых совмещены операции разделения и определения веществ, и один из них — метод жидкостной хроматографии в проявительном варианте.

5. Общая классификация хроматографических методов. Рассмотренные варианты хроматографических методов в зависимости от смысла, вкладываемого в термин «хроматография», могут быть обобщены в виде общей классификационной схемы, представленной в табл. 2.

Помимо уже упоминавшихся выше определений хроматографических методов, в таблице приводятся характеристики, практически не нуждающиеся в дополнительных пояснениях. Изотермическая, с программированием температуры, градиентная, изократическая хроматографии — варианты методов разделения по зонной схеме, соответственно характеризующиеся: постоянством температуры в процессе разделения, её изменением по заданной программе, непрерывным или ступенчатым изменением состава транспортной фазы, её неизменным составом. Наконец, совсем очевидным, не нуждающимся в специальных комментариях, является выделение в хроматографиче-ских методах разделения двух направлений по назначению методов — аналитического и препаративного. Последний, в свою очередь, можно разделить на исследовательский и технологический варианты. Первый нашёл преимущественное развитие в радиохимии для выделения радионуклидов, в частности трансплутониевых элементов, что способствовало открытию америция и кюрия Сиборгом.

Содержание таких терминов, как классическая и высокоэффективная, также используемых для характеристики хроматографических методов разделения, вытекает из основных положений теории хроматографии. Термин «эффективность» в приложении к хроматографическим методам характеризует возможность достижения максимального эффекта в разделении веществ за минимальное время. Поэтому эффективность определяется, во-первых, разрешением хроматографических пиков разделяемых веществ, зависящим от ширины их зон на выходе из разделительного пространства, а во-вторых, временем, затрачиваемым на получение конечного результата. Улучшение разрешения и сокращение временных затрат достигается за счёт использования удерживающих фаз с минимальными размерами частиц насадок или с минимальной толщиной их плёнок в капиллярном варианте и, наконец, использованием специальных плёночных или поверхностно-пористых сорбентов «core shell» design [51], позволяющих уменьшить длину диффузионного пробега разделяемых частиц в фазе сорбента, и уже упоминавшихся монолитных сорбентов [31, 32]. При этом понятие «высокоэффективная хроматография» часто подменяется термином «хроматография высокого давления» (HPC), который далеко не адекватен сущности характеризуемого хроматографическо-го процесса. Если первый термин отражает конечный результат — хорошее разрешение хроматографических пиков, второй — подчёркивает сам факт использования мелкодисперсных сорбентов, а соответственно высокого давления, чтобы продавить через слой такого сорбента элюент. Ещё одним объяснением подмены этих понятий является тождественность англоязычных аббревиатур «хроматография высокого давления» и «высокоэффективная хроматография». В обоих случаях это HPC.

Тем не менее стремление к повышению эффективности жидкостной хроматографии и необходимость использования для этого колонок, заполненных мелкодисперсными на-

Таблица 2

Общая классификация хроматографических методов в зависимости от смысла, придаваемого термину «хроматография»

№ Смысл термина «хроматография» Критерии разграничения методов Варианты хроматографических методов

1 Способ осуществления процесса межфазного распределения Схема разделения Зонная, фронтальная, вытеснительная

Геометрическая форма пространства, в пределах которого осуществляется хроматографический процесс Колоночная, пленарная

Способ диспергирования и фиксации удерживающей (стационарной) фазы относительно потока транспортной (подвижной) Насадочная, капиллярная

Степень дисперсности или тип насадок и толщина пленки удерживающей фазы Классическая, высокоэффективная

Условия и направление относительного перемещения фаз Обычная (с неподвижной удерживающей фазой), противоточная и двухмерная

2 Многовариантный метод разделения Агрегатное состояние фаз и их роль в хроматографическом процессе Жидкостно-твердофазная, жидкостно-жидкостная, газо-жидкостная и т. п.

Относительная полярность фаз Нормальнофазная, обращеннофазная

Механизм удерживания разделяемых веществ со стационарной фазой Жидкостно-адсорбционная, ионообменная, ионпарная, газоадсорбционная и т. п.

Условия элюирования при зонной схеме разделения Изотермическая, с программированием температуры, градиентная, изократическая и т. п.

Назначение Аналитическая, препаративная

3 Многовариантный метод анализа Агрегатное состояние транспортной фазы или химическая форма определяемых веществ Газовая, жидкостная, сверхкритическая флюидная, ионная

Схема определения разделенных веществ Элюентная, проявительная

садками, вызывает потребность в насосах, обеспечивающих всё более высокое давление для пропускания через колонки элюентов. Поэтому на новом этапе развития высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) появился её вариант, который вошёл в научную литературу как хроматография ультравысокого давления (UHPLC) [52].

Для исчерпывающей характеристики любого из хроматографических методов разделения необходимо включение признаков хроматографии как способа осуществления процесса межфазного распределения и одного из вариантов хроматографических методов разделения. Соответственно для полной характеристики хроматографического метода анализа дополнительно необходимы признаки хроматографических методов разделения и хроматографического способа межфазного распределения. Примером полной характеристики метода разделения могла бы быть «колоночная насадочная высокоэффективная жидкостно-адсорбционная зонная изократическая хроматография». На практике необходимость в таком обилии определений слова хроматография отсутствует. Обычно в контексте достаточно одного, раскрывающего важнейшие признаки метода с точки зрения решаемой аналитической или препаративной задачи, однако для понимания его сущности и его возможностей необходимо иметь в виду все характеристические признаки хроматографических методов.

Приведённая классификационная схема охватывает практически все хроматогра-фические методы, и, если они не приведены в таблицах и не упоминаются, речь идёт о давно забытых методах, таких как осадочная хроматография, или об очевидных словосочетаниях, для которых есть место в приведённых таблицах. Авторы надеются, что это относится к ещё неоткрытым методам. Редкими исключениями являются внесистемные варианты хроматографических методов, такие как уже упоминавшаяся противоточная центрифужная хроматография [47], в которой используется нетрадиционный приём диспергирования одной из фаз и создания их встречных потоков за счёт центробежных сил. В качестве второго такого примера можно привести «однофазную» хроматографию Гиддингса [22], вошедшую в научную литературу как метод фракционирования в потоке. Это исключение связано с тем, что в данном случае речь идёт о методах, которые по своей природе, строго говоря, не могут быть отнесены к хрома-тографическим.

6. Комбинированные хроматографические методы разделения и анализа.

Потребности химического анализа в плане чувствительности и селективности практически не ограничены. Требования к методикам анализа по пределам обнаружения и селективности определения аналитов постоянно растут. Поэтому, несмотря на существование множества вышеперечисленных хроматографических методов, ориентированных на решение разнообразных аналитических и препаративных задач, ещё одним направлением расширения их возможностей явилось создание комбинированных методов в двух вариантах: в варианте объединения возможностей хроматографических методов и других методов разделения и в варианте их объединения с другими методами анализа. К первой группе комбинированных методов относятся электрохроматографи-ческие и хроматомембранные методы. Вторая группа предполагает объединение хро-матографических методов разделения с двумерными аналитическими методами детектирования, обеспечивающими получение аналитического сигнала в форме двумерных зависимостей, таких как масс-спектры и спектры электромагнитных излучений.

Электрохроматографические методы. Электрохроматография (ЭХ) сочетает в себе принципы хроматографических и электрофоретических или электроосмотических методов разделения. Соответственно фактором, влияющим на скорость движения зон разделяемых веществ в электрохроматографическом процессе, помимо составов

транспортной и удерживающей фаз, определяющих скорость движения хроматографи-ческих зон разделяемых веществ, является электрофоретическая подвижность электрозаряженных частиц в транспортной фазе и (или) скорость электроосмотического потока (ЭОП) транспортной фазы. При этом возможны три варианта электрохрома-тографического процесса. В первом из них, когда аналиты находятся в транспортной фазе в электрозаряженных формах, на их перемещение с потоком транспортной фазы может накладываться электрофоретическое перемещение аналитов в потоке транспортной фазы. Во втором случае возникающий ЭОП накладывается на гидродинамическое перемещение транспортной фазы, а с ней и зон аналитов. Наконец, в третьем случае электроосмос является альтернативой гидродинамическому перемещению транспортной фазы.

Из возможных вариантов совместного воздействия различных сил на разделяемые вещества в электрохроматографии наибольшее практическое применение нашёл третий вариант, в котором электроосмос вызывает движение транспортной фазы. В этом случае электрическое поле, создающее электроосмотический поток, фактически заменяет насос. Преимущества при этом проявляются не только в возможности отказаться от механических насосов, но и в повышении эффективности разделения. Поскольку электроосмотический поток вызывается коллективным движением ионов, образующих диффузную часть двойного электрического слоя на границе со стенками капилляра или с поверхностью частиц насадок, уменьшение радиусов капилляров или размеров частиц последних не только не приводит к торможению потока жидкости, а, наоборот, вызывает увеличение скорости ЭОП и соответственно скорости движения зон разделяемых веществ. В результате становится возможным работать с очень длинными тонкими капиллярными и микронасадочными колонками, обеспечивая эффективность, недоступную в аналогичном по составу фаз варианте ВЭЖХ, где лимитирующим фактором при уменьшении радиусов капилляров и размеров частиц насадок оказывается гидродинамическое сопротивление колонок. Помимо возможности преодоления ограничений, вызванных увеличением гидродинамического сопротивления, электроосмос обеспечивает ламинарный поток с практически плоским профилем, что дополнительно способствует повышению эффективности разделения. Совокупность отмеченных преимуществ реализуется в специальном электрохроматографическом методе капиллярной электрохроматографии (КЭХ) [53]. В названии метода КЭХ термин «капиллярная» имеет особый смысл, отличный от традиционного для обычной хроматографии. Он характеризует не только геометрические размеры и конфигурацию колонки, а принцип перемещения подвижной фазы по капиллярам за счёт возникающего в них ЭОП при наложении достаточной для этого разности потенциалов. Этими капиллярами могут служить как сами капиллярные колонки, так и зазоры между частицами гранулированных удерживающих фаз и даже поровое пространство монолитных фаз [54].

Учитывая, что ЭОП определяется величиной Z-потенциала поверхности, вдоль которой возникает ЭОП, в КЭХ предъявляются дополнительные требования к материалу колонок и к удерживающим фазам. В качестве материала колонок обычно используется плавленый кварц, который наряду с химической стабильностью и механической прочностью характеризуется высоким электрическим сопротивлением и достаточно большой величиной Z-потенциала. Благодаря высокой эффективности КЭХ и возможности использования в колонках монолитных стационарных фаз с помощью этого метода удалось добиться хорошего разделения энантиомеров [54].

Для КЭХ выпускаются специальные хиральные фазы с физически или химически связанными хиральными селекторами, в которых реализуется сочетание высокой эф-

фективности и энантиоселективности. В целом благодаря отмеченной специфике, метод КЭХ обеспечивает большую эффективность хроматографического разделения, чем этого удавалось добиться в случае ВЭЖХ. Возможности КЭХ, как и капиллярного электрофореза, объективно ограничены разделением электрозаряженных соединений. Это ограничение преодолено в методе мицеллярной электрокинетической хроматографии (МЭКХ) [55]. Разделение нейтральных соединений стало возможным благодаря введению в состав ведущего электролита поверхностно-активных веществ (ПАВ) — мицел-лообразователей. Образующиеся в транспортной фазе мицеллы, с одной стороны, обладают электрофоретической подвижностью, а с другой — участвуют в процессе межфазного распределения нейтральных молекул разделяемых веществ, выступая в роли псевдостационарной фазы — адсорбента.

В дополнение к методу МЭКХ появился метод аффинной электрокинетической хроматографии [56], реализуемый в условиях добавления в буферный электролит белков. В частном случае этого метода белки иммобилизуют на стенках кварцевого капилляра (капиллярный аффинный электрофорез). Эти методы нашли применение для разделения хиральных лекарственных препаратов на принципах различного связывания энантиомеров белками.

Хроматомембранные методы. Хроматомембранный массообменный процесс (ХМП) [57, 58] является общей методологией разделения веществ в системах жидкость—жидкость и жидкость—газ, основанной на сочетании принципов хроматогра-фических и мембранных методов разделения. Принципы первых проявляются в реализуемом в этих методах хроматографическом способе межфазного распределения разделяемых веществ. Общность с мембранными методами проявляется в двух аспектах. С одной стороны, в ХМП мембраны необходимы для введения и выведения из разделительного пространства, в котором осуществляется хроматографический процесс, неполярной жидкой или газовой фазы. С другой — родство с мембранными методами проявляется в самой возможности непрерывного разделения веществ.

По реализуемому принципу непрерывного относительного перемещения двух фаз ХМП может выступать как альтернатива рассмотренным выше методам непрерывной противоточной и двумерной хроматографии, которые не нашли широкого распространения из-за технической сложности создания встречных потоков двух фаз и систем пространственного перемещения удерживающей фазы относительно потока транспортной. ХМП предполагает создание потоков двух контактирующих друг с другом флюидных фаз, участвующих в хроматографическом процессе, в пределах одного разделительного пространства, образованного бипористой матрицей. При этом массообмен между потоками двух несмешивающихся жидкостей или полярной жидкости и газа осуществляется в бипористой среде из гидрофобного материала с открытыми порами, несмачиваемого полярной жидкой фазой, использование которого в ХМП является обязательным условием его осуществления. Чтобы обеспечивалась возможность одновременного и независимого движения через пористую матрицу потоков двух фаз, эта матрица должна иметь два типа однородных по размерам пор, причём размеры пор каждого типа должны существенно различаться. Размеры макропор должны быть такими, чтобы возникающее в них капиллярное давление по отношению к полярной фазе было пренебрежимо мало и не препятствовало её прохождению через них. Поры второго типа условно называются микропорами. Условность здесь состоит в том, что термин «микро» не соответствует классификации ИЮПАК пор по размерам, а говорит только об их меньших размерах относительно макропор. Эти размеры отвечают условию компромисса. С одной стороны, они должны быть настолько малы, чтобы возникающее

в них капиллярное давление по отношению к полярной жидкой фазе препятствовало её проникновению в поры этого типа. С другой — они должны обеспечивать достаточную проницаемость для потока газов или неполярных жидкостей, смачивающих поверхность пористой гидрофобной матрицы.

В случае методов, реализуемых в системах жидкость—газ, в ХМП воспроизводится биохимический процесс — массообмен между вдыхаемым воздухом и кровью в легких человека и животных. Вдыхаемый воздух поступает в легкие через бронхи, которые разветвляются, переходя в бронхиолы, оканчивающиеся множеством пузырьков — альвеол. На стенках альвеол, пронизанных сетью капиллярных кровеносных сосудов, осуществляется газообмен между воздухом и кровью. Различия с ХМП здесь проявляются только в масштабном факторе. В хроматомембранных ячейках (ХМЯ) полярная жидкость (в частном случае — кровь) перемещается по макропорам, а газовая фаза по микропорам. Тогда как в лёгких макропоры — альвеолы заполняет воздух, а микропоры, в качестве которых выступают микрокапилляры, заполняет кровь. Массообмен в обоих случаях осуществляется по границам пересечения пор того и другого типа, что позволяет рассматривать ХМЯ в качестве искусственных лёгких.

С другой стороны, в случае методов, основанных на массообмене в системах жидкость—жидкость, пористая структура внутреннего объёма ХМЯ аналогична структуре насадки хроматографической колонки в ОФЖЖХ. Микропоры в бипористой матрице так же, как в частицах носителя, заполнены неполярной фазой, а макропоры, представляющие собой пространство между частицами носителя, образуют каналы, по которым проходит поток полярной фазы. В соответствии с этой аналогией движение зоны выделяемого вещества в хроматомембранной ячейке с потоком полярной фазы подчиняется тем же законам, что и движение зон в хроматографической колонке в случае ОФЖЖХ. Различия проявляются в условиях непрерывного хроматомембранного процесса, когда зона перемещается одновременно в потоках двух фаз. Здесь имеет место полная аналогия с закономерностями перемещения зон в непрерывной двумерной и (или) проти-воточной ОФЖЖХ.

ХМП может быть реализован при любом сочетании флюидных фаз, одна из которых не смачивает поверхность бипористой матрицы, необходимой для его осуществления, а вторая смачивает её. При этом в зависимости от того, какая из фаз является отдающей, а какая поглощающей, возможен целый ряд хроматомембранных методов разделения [59]. В число важнейших из них входят: хроматомембранная жидкостная экстракция (ХМЖЭ), хроматомембранная газовая экстракция (ХМГЭ) и обратный последней метод хроматомембранной жидкостной абсорбции (ХМЖА). Несмотря на общность принципов, каждый из названных методов имеет свою специфику и свои области применения.

Метод ХМЖЭ приложим практически к любой из экстракционных систем, в которых одной из фаз является вода или водные растворы, а другой — органический экстра-гент. По сравнению с традиционными схемами реализации экстракционных процессов ХМЖЭ позволяет в несколько раз сократить продолжительность стадии экстракционного выделения и обеспечивает возможность проводить это выделение в непрерывном или в легко автоматизируемом дискретном режиме. При этом полностью исключается возможность образования эмульсий. Возможные ограничения связаны только с высокой вязкостью экстрагентов. Основная область применения ХМЖЭ — концентрирование и выделение из водных растворов наиболее распространённых органических веществ — загрязнителей гидросферы: нефтепродуктов, фенолов и ПАВ в схемах непрерывного проточного и проточно-инжекционного анализа [60].

Благодаря значительно меньшей вязкости газообразных сред по сравнению с жидкими, наибольшее распространение находят методы разделения на принципах ХМП с участием газовых фаз — ХМГЭ и ХМЖА. Первая открыла возможность реализации непрерывного headspace анализа [61], вторая — непрерывного жидкостного абсорбционного выделения полярных газообразных примесей из атмосферного воздуха [62].

Непрерывную ХМГЭ помимо экспериментальных удобств автоматизации процедуры газоэкстракционного выделения выгодно отличает от традиционных вариантов проточной газовой экстракции существенно меньшая инерционность. Стабилизация концентраций выделяемых веществ в потоке газа-экстрагента после изменения их концентраций в анализируемой жидкости в случае ХМГЭ наступает через несколько секунд вместо нескольких минут при традиционных схемах газовой экстракции в условиях барботажа. Ещё одно преимущество — удобство совмещения газоэкстракционного выделения аналитов с их адсорбционным концентрированием из потока газа-экстрагента. Определёнными достоинствами обладает и дискретный вариант ХМГЭ. По сравнению с барботированием он позволяет при прочих равных условиях извлекать аналиты в гораздо меньший объём газа-экстрагента и увеличить полноту их извлечения.

При осуществлении ХМЖА аналиты из потока газовой фазы извлекаются в полярную жидкую фазу, обычно в воду или в водные растворы. Подобно ХМГЭ в случае ХМЖА возможны непрерывный и дискретный варианты извлечения аналитов. Важным преимуществом ХМЖА, связанным с более высокой эффективностью мас-сообмена в ХМП, является возможность пропускать поток анализируемого газа через абсорбирующий раствор без проскока аналитов с гораздо большими расходами, чем в традиционном барботажном варианте жидкостной абсорбции. Основная область применения ХМЖА — извлечение из анализируемого воздуха химически активных органических и неорганических веществ, способных образовывать в водных растворах нелетучие производные. В этом случае легко выбрать абсорбирующий раствор, обеспечивающий выделение аналитов с практически неограниченными коэффициентами концентрирования, а в случае очистки газов — с практически неограниченными коэффициентами их очистки от полярных реакционноспособных примесей.

Хроматографические методы анализа с двумерным детектированием. История развития этого направления комбинированных методов достаточно подробно описана в [63]. Первым вариантом подобных методов явилась газовая хромато-масс-спектрометрия (ГХ-МС), в которой объединено газохроматографическое разделение аналитов с масс-спектральным детектированием. В настоящее время этот комбинированный метод в органическом анализе можно уже считать общепринятым. Утверждается, что он является наилучшим для количественного анализа смесей органических соединений и позволяет получать «полную качественную и количественную информацию» об объекте анализа [64]. Основная проблема, с которой пришлось столкнуться в ГХ-МС, — ввод пробы из области повышенного давления, под которым газ-носитель находится в хроматографической колонке, в область вакуума в ионизационной камере масс-спектрометра. Эта проблема легче решается в случае капиллярных колонок с минимальным расходом газовой фазы, где количество вводимой газообразной пробы не нарушает вакуум. Расход через насадочные колонки слишком велик для прямого ввода пробы в ионизационную камеру, и в этом случае потребовались специальные технические решения в виде сепараторов для отделения избыточного газа-носителя, устанавливаемых между хроматографической колонкой и масс-спектрометром. Сегодня эта проблема решена в серийно выпускаемых хромато-масс-спектрометрах. Подробную информацию о найденных решениях можно найти в специальных изданиях [65].

Следующим шагом в создании комбинированных методов явилась хромато-масс-спектрометрия в варианте объединения жидкостной хроматографии и масс-спектро-метрии. В этом случае задача стыковки хроматографа с масс-спектрометром оказалась ещё более сложной задачей. Среди многочисленных версий её решения практически применяются две [66]. В обоих случаях поток жидкости на выходе из колонки диспергируется в струю мелких капель, далее попадающих в нагреваемую камеру, в которой происходит испарение растворителей и удаление их паров с помощью вакуумирования. Заряженные частицы, остающиеся в газовой фазе после удаления растворителей, могут быть непосредственно направлены в масс-спектрометр без какой-либо их дополнительной ионизации. Такой вариант, фактически представляющий собой способ регистрации ионов, изначально содержащихся в жидкой фазе, получил название термораспыления (ThermoSpray Ionozation — TSI) [67]. Главный недостаток ионизации термораспылением — невозможность регистрации сигналов аналитов, не ионизованных в условиях хро-матографического разделения — в ВЭЖХ преодолевается дополнительной ионизацией органических соединений непосредственно в камере, в которой происходит испарение летучих компонентов растворителей, или после неё. Испытаны сочетания ионизации термораспылением с ионизацией электронным ударом, химической ионизацией, фотоионизацией, в том числе при атмосферном давлении, но широкого распространения они пока не получили. Наиболее удачным решением оказалось удаление растворителей в электрическом поле (потенциалы 1-5 кВ) — так называемое электрораспыление (Electro Spray Ionization — ESI) [67], т. е. фактически представляющее собой сочетание термораспыления с мягкой полевой ионизацией. В этом варианте можно получать масс-спектры как положительно, так и отрицательно заряженных ионов многих органических соединений.

Ещё одним вариантом комбинированного метода является сочетание газовой хроматографии с атомно-эмиссионной спектрометрией, обладающей значительно большей информативностью по сравнению с газовой хроматографией, с традиционными инструментальными методами детектирования при идентификации и определении металлор-ганических соединений и органических соединений с другими гетероатомами [68].

В решении проблем идентификации органических веществ помимо метода, объединяющего газовую хроматографию и масс-спектрометрию, большой интерес представляет более сложный комбинированный метод, в основе которого лежит сочетание газо-хроматографического разделения с одновременной регистрацией масс-спектров и ИК-фурье-спектров. Использование ИК-спектров, особенно наборов сигналов в областях «отпечатки пальцев», где лежат характеристические линии для данного типа соединений, считается одним из самых надёжных методов идентификации органических соединений [69]. Возможности метода несколько ограничены тем, что имеющиеся в многочисленных базах данных ИК-спектры органических соединений приводятся для конденсированных фаз. Базы данных для газовой фазы весьма ограничены. В то же время существует ряд задач установления строения органических соединений, которые могут быть решены за счёт дополнения масс-спектров данными ИК-спектроскопии, например, при определении положения заместителей в ароматических соединениях (замещённых бензолах, фенолах и др.). Последнее способствовало развитию этого направления.

В целом комбинированные методы разделения и анализа, одним из которых является хроматографический метод, стали существенным дополнением в методологии хроматографии.

Литература

1. ДаванковВ. А., ЯшинЯ. И. Сто лет хроматографии // Вестн. РАН. 2003. Т. 73, № 7. С. 637-646.

2. ЯшинЯ. И., Яшин А. Я. Основные тенденции развития хроматографии после 110-летия со дня её открытия М. С. Цветом // Сорбционные и хроматографические процессы. 2014. Т. 14, № 2. С. 203-213.

3. Chromatography: A Century of Discovery, 1900-2000 / eds C. W. Gehrke, R. L. Wixom, E. Bayer. New York: Elsevier, 2001.

4. БерёзкинВ. Г. Что такое хроматография? О новом подходе к определению хроматографии. М.: Наука, 2003. 75 с.

5. Хроматография. Основные понятия. Терминология: сб. научно-нормативной терминологии / под ред. В. А. Даванкова. Вып. 114. М.: Комитет по научной терминологии РАН, 1997. 23 с.

6. ЦветМ. С. Избранные труды. М.: Наука, 2013. С. 241.

7. Hydrophilic interaction liquid chromatography (HILIC) and advanced applications / eds P. G. Wang, W. He. Boca Raton: CRC Press, 2011. 610 p.

8. HalaszI., Sebestian I. New stationary phase for chromatography // Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1969. Vol. 8. P. 453-454.

9. Jennissen H. P. // Encyclopedia of separation science / eds I.D.Wilson, T. R. Adlard, C.Poole, M. Cooke. NY: Academic Press, 2000. Vol. 2. P. 265.

10. МархолМ. Ионообменники в аналитической химии: в 2 частях. М.: Мир, 1985. Ч. 1. 264 с.; Ч. 2. 280 с.

11. Handbook of affinity chromatography: 2nd ed. / eds D. S. Hage, J. Cazes. Boca Raton: CRC Press, 2005. 968 p.

12. StriegelA., Yau W. W., KirklandJ. J., Bly D. D. Modern size-exclusion liquid chromatography: Practice of gel permeation and gel filtration chromatography: 2nd. Hoboken; New Jersey: J.Wiley & Sons, 2009. 494 p.

13. Даванков В. А., НавратилДж., Уолтон Х. Лигандообменная хроматография. М.: Мир, 1989. 294 с.

14. Martin A. J. P., Synge R. L. M. A new form of chromatogram employing two liquid phases // Biochem. J. 1941. Vol. 35. P. 1358-1368.

15. Howard G. A., Martin A. J. P. The separation of the C12 —C18 fatty acids by reversed-phase partition chromatography // Biochem. J. 1950. Vol. 46. P. 532-538.

16. Экстракционная хроматография / под ред. Т.Брауна, Г. Герсини. М.: Мир, 1978.

17. Cecchi T. Ion-pair chromatography and related techniques. Boca Raton: CRC Press, 2009.

18. Киселёв А. В., Яшин Я. И. Газо-адсорбционная хроматография. М.: Наука, 1967. 256 с.

19. Кейлеманс А. Хроматография газов. М.: Изд-во ИЛ, 1959. 320 с.

20. Москвин Л. Н., ГоршковА. И., ГумеровМ. Ф. Жидкостно-газовая распределительная хроматография // Докл. АН. СССР. 1982. Т. 265. С. 378-381.

21. Moskvin L. N., Rodinkov O. V. Analytical application of liquid-gas and liquid-gas-solid chromatography // Crit. Rev. Anal. Chem. 1994. Vol. 24. P. 317-325.

22. Giddings J. C., Myers M. N. Liquid-gas partition chromatography (LGC): An LC system with a gaseous stationary phase for gas analysis //J. High Resolut. Chromatogr. 1983. Vol. 6. P. 381-382.

23. Supercritical fluid chromatography: Advances and applications in pharmaceutical analysis / ed. by G.K.Webster. Pan Stanford Publishing, 2014. 418 p.

24. Yang Y. Subcritical water chromatography: A green approach to high-temperature liquid сhromatog-raphy. Review // J. Sep. Sci. 2007. Vol. 30. P. 1131-1140.

25. Берёзкин В. Г. Газо-жидко-твердофазная хроматография. М.: Химия, 1986. 112 с.

26. Москвин Л. Н., Родинков О. В. Жидкостно-газовая адсорбционная хроматография // Журн. аналит. химии. 2004. Т. 59. С. 1289-1294.

27. Красиков В. Д. Основы планарной хроматографии. СПб.: Химиздат, 2005. 231 с.

28. Хроматография на бумаге / под ред. И.М.Хайса, К. Мацека. М.: Изд-во ИЛ, 1962. 851 с.

29. Высокоэффективная газовая хроматография / под ред. К.Хайвер. М.: Мир, 1993. 288 с.

30. Беленький Б. Г., Ганкина Е. С., Мальцев В. Г. Капиллярная жидкостная хроматография. Л.: Наука, 1987. 208 с.

31. Jiang T., JiskraJ., Claessens H. A., Cramers C. A. Preparation and characterization of monolithic polymer columns for capillary electrochromatography //J. Chromatogr. (A). 2001. Vol. 923. P. 215-227.

32. Tanaka N., Kobayashi H., Ishizuka N. et al. Monolithic silica columns for high-efficiency chromatographic separations // J. Chromatogr. (A). 2002. Vol. 965. P. 35-49.

33. Wankat P. C. Large-scale adsorption and chromatography. Boca Raton: CRC Press, 1986. Vol. II. 179 p.

34. Препаративная жидкостная хроматография / под ред. Б. Бидлингмейера. М.: Мир, 1990. 360 с.

35. ImanogluS. Simulated moving bed chromatography (SMB) for application in bioseparation // Adv. Biochem. Eng. Biotechnol. 2002. Vol. 76. P. 212-230.

36. Martin A. J. P. Summarizing paper // Disc. Far. Soc. 1949. Vol. 7. P. 332-336.

37. SussmanN. V., HuangC. C. Continuous gas chromatography // Science. 1967. Vol. 156. P. 974-976.

38. SolmsJ. Kontinuierliche Papier chromatographie // Helv. Chim. Acta. 1955. Vol. 38. P. 1127-1133.

39. ColeL. G., HallL. G. Patent US, 2891630. 1959.

40. Heaton W. B. Patent US, 3077103. 1963.

41. MoiserL. G. Patent US, 3078647. 1963.

42. Москвин Л.Н., Царицына Л. Г. Непрерывное хроматографическое разделение многокомпонентных смесей веществ. II. Положение максимумов выходных кривых // Радиохимия. 1970. Т. 1. С. 731-736.

43. Кожин С. А., Москвин Л. Н., Флейшер А. Ю., Епифанова И. О. Разделение эфирных масел методом жидко-жидкостной распределительной хроматографии с обращённой фазой // Журн. общей химии. 1973. Т. 43. С. 428-434.

44. Москвин Л. Н., Мозжухин А. В., ЦарицынаЛ. Г. Непрерывное разделение многокомпонентных смесей веществ в ионообменной хроматографии // Журн. аналит. химии. 1975. Т. 30. С. 39-43.

45. Taramasso M. Considerations for the design of a rotating unit for continuous production by gas chromatography and its applications //J. Chromatogr. 1970. Vol. 49. P. 27-35.

46. Khun W., Narten A., ThUrkaufM. Kontinuierliche Gas-Chromatographie (Verfahren Zur kontinuier-lichenTrennung eines Gemishes mitmehreren Komponenten ineinem Zweiphasen-Gegenstrom mit Temperatur gefalle). 1 // Helv. Chim. Acta. 1958. Vol. 41. P. 2135-2148.

47. Modern countercurrent chromatography / eds W. D. Conway, R. J. Petroski. Washington: ACS, DC, 1995. 238 p.

48. Pais L. S., Loureiro J. M., Rodrigues A. E. Chiral separation by SMB chromatography // Separation and Purification Technology. 2000. Vol. 20. P. 67-77.

49. Епимахов В. Н., Москвин Л. Н. Развитие экспрессного хроматографического радиохимического анализа применительно к решению задач технологического и радиоэкологического контроля в атомной энергетике // Радиохимия. 2007. Т. 49. С. 188-192.

50. Zolotov Yu.A. Hybrid methods of analysis // Analyst. 1978. Vol. 103. P. 56-67.

51. Hayes R., Ahmed A., EdgeT., Zhang H. Core-shell particles: Preparation, fundamentals and applications in high performance liquid chromatography //J. Chromatogr. (A). 2014. Vol. 1357. P. 36-52.

52. FeketeS., Kohlerl., RudazS., Guillarme D. Importance of instrumentation for last liquid chromatog-raphy in pharmaceutical analysis // J. Pharm. Biomed. Anal. 2014. Vol. 87. P. 105-119.

53. DeylZ., SvecF. Capillary electrochromatography. Amsterdam: Elsevier, 2001.

54. Ldmmerhofer M., Gargano A. Monoliths with chiral surface functionalization for enantioselective capillary electrochromatography // J. Pharm. Biomed. Anal. 2010. Vol. 5. P. 1091-1023.

55. Vindevogel J., Sandra P. Introduction to micellar electrokinetic chromatography. Heidelberg: Hüthig, 1992.

56. Silva M. Micellar electrokinetic chromatography: a review of methodological and instrumental innovations focusing on practical aspects // Electrophoresis. 2013. Vol. 34. P. 141-158.

57. Moskvin L. N. Chromatomembrane method for the continuous separation of substances //J. Chromatogr. (А). 1994. Vol. 669. P. 81-89.

58. Москвин Л. Н. Хроматомембранный метод разделения веществ // Докл. РАН. 1994. Т. 334. С. 599-603.

59. Москвин Л. Н., РодинковО.В. Хроматомембранный метод: физико-хмические принципы, аналитические и технологические возможности // Изв. АН. Сер. хим. 2012. № 4. С. 719-736.

60. Moskvin A. L., Moskvin L. N., Moszhuchin A. V., FominV. V. Extraction-chromatographic precon-centration with chromatomembrane separation of extract from aqueous phase for luminescence determination of oil products and phenols in natural water by flow injection analysis // Talanta. 1999. Vol. 50. P. 113-120.

61. Moskvin L. N., RodinkovO. V. Continuous chromatomembrane headspace analysis //J. Chromatogr. (A). 1996. Vol. 725. P. 351-359.

62. Erxleben H., Moskvin L. N., NikitinaT. G., Simon J. Determination of small quantities of nitrogen oxides in air by ion chromatography using a chromatomembrane cell for preconcentration // Fresenius J. Anal. Chem. 1998. Vol. 361. P. 324-325.

63. Wilson I. D., Brinkman U. A. Th. Hyphenation and hypernation: The practice and prospects of multiple hyphenation // J. Chromatogr. (A). 2003. Vol. 1000. P. 325-356.

64. Лебедев А. Т. Масс-спектрометрия в органической химии. М.: Бином, 2003. 334 с.

65. Hubschnann H.-J. Handbook of GC/MS: Fundamentald and applications: 2nd ed. Weinheim: Wiley-VCH Verlag, 2009. 719 p.

66. Holcapek M., Jirasko R., LisaM. Recent developments in liquid chromatography — mass spectrometry and related techniques //J. Chromatogr. (A). 2012. Vol. 1259. P. 3—5.

67. Niessen W. M. A. Liquid chromatography: Mass spectrometry: 3rd ed. Boca Raton: CRC Press, 2006. 632 p.

68. Van SteeL. L. P., Brinkman U. A. Th. Developments in the application of gas chromatography with atomic emission (plus mass apectrometric) detection. A Review //J. Chromatogr. (A). 2008. Vol. 1186. P. 109-122.

69. Tomlinson M. J., Sasaki T. A., WilkinsC.L. Applications of multidimensional-gas chromatography — mass spectrometry and gas chromatography — Fourier transform infrared-mass spectrometry // Mass Spectrom. Revs. 1996. Vol. 15. P. 1-14.

References

1. Davankov V.A., Yashin Ya.I. Sto let khromatografii [One hundred years of chromatography]. Russian Chemical Bulleten, 2003, vol. 73, no 7, pp.637—646.

2. Yashin Ya.I., Yashin A.Ya. Osnovnye tendentsii razvitiia khromatografii posle 110-letiia so dnia ee otkrytiia M.S. Tsvetom [Major trends in chromatography after110th anniversary of discavery by M.S. Tsvet]. Sorption and chromatographic processes, 2014, vol. 14, no 2, pp.203—213.

3. Chromatography: A Century of Discovery, 1900-2000. Eds C.W. Gehrke, R.L. Wixom, E. Bayer. New York, Elsevier, 2001.

4. Berezkin V.G. Chto takoe khromatografiia? O novom podkhode k opredeleniiu khromatografii [What is chromatography? A new approach to the definition of chromatography]. Moscow, Nauka, 2003. 75 p.

5. Khromatografiia. Osnovnye poniatiia. Terminologiia. Sborniki nauchno-normativnoi terminologii [Chromatography. Basicconcepts. Terminology. Collections of scientific and regulatory terminology]. Ed. by V.A. Davankov. iss. 114. Moscow, Committee for Scientific Terminology RAS, 1997. 23 p.

6. Tsvet M.S. Izbrannye trudy [Selected works]. Moscow, Nauka, 2013, pp.241.

7. Hydrophilic interaction liquid chromatography (HILIC) and advanced applications. Eds P.G. Wang, W. He. Boca Raton, CRC Press, 2011. 610 p.

8. Halasz I., Sebestian I. New stationary phase for chromatography. Angew. Chem. Int. Ed. Engl.., 1969, vol. 8, pp.453-454.

9. Jennissen H.P. Encyclopedia of separation science. Eds I.D. Wilson, T.R. Adlard, C. Poole, M. Cooke. NY, Academic Press, 2000, vol. 2, pp.265.

10. Marhol M. lonoobmenniki v analiticheskoi khimii: v 2 chastiakh [Ion exchange resin analytical chemistry: In two parts]. Moscow, Mir, 1985. Part 1. 264 p.; part 2. 280 p.

11. Handbook of affinity chromatography. 2nd ed. Eds D.S. Hage, J. Cazes. Boca Raton, CRC Press, 2005. 968 p.

12. Striegel A., Yau W.W., Kirkland J.J., Bly D.D. Modern size-exclusion liquid chromatography: Practice of gel permeation and gel filtration chromatography. 2nd. Hoboken; New Jersey, J. Wiley & Sons, 2009. 494 p.

13. Davankov V.A., Navratil G., Wolton H. Ligandoobmennaia khromatografiia [Ligandchange chromatography ]. Moscow, Mir, 1989. 294 p.

14. Martin A.J.P., Synge R.L.M. A new form of chromatogram employing two liquid phases. Biochem. J., 1941, vol. 35, pp.1358-1368.

15. Howard G.A., Martin A.J.P. The separation of the C12 —C18 fatty acids by reversed-phase partition chromatography. Biochem.. J., 1950, vol. 46, pp.532-538.

16. Ekstraktsionnaia khromatografiia [Extraction chromatography]. Eds T. Braun, G. Gercini. Moscow, Mir, 1978.

17. Cecchi T. Ion-pair chromatography and related techniques. Boca Raton: CRC Press, 2009.

18. Kiselev A.V., Yashin Ya.I. Gazo-adsorbtsionnaia khromatografiia [Gas-adsorption chromatography]. Moscow, Nauka, 1967. 256 p.

19. Keilemans A. Khromatografiia gazov [Chromatography of gases]. Moscow, IL, 1959. 320 p.

20. Moskvin L.N., Gorshkov A.I., Gumerov M.F. Zhidkostno-gazovaia raspredelitel'naia khromatografiia [Liquid-gas pertition chromatography]. Dokl. AN SSSR [Proceedings of the USSR Academy of Sciences], 1982, vol. 265, pp.378-381.

21. Moskvin L.N., Rodinkov O.V. Analytical application of liquid-gas and liquid-gas-solid chromatography. Crit. Rev. Anal.. Chem., 1994, vol. 24, pp.317-325.

22. Giddings J.C., Myers M.N. Liquid-gas partition chromatography (LGC): An LC system with a gaseous stationary phase for gas analysis. J. High Resolut. Chromatogr., 1983, vol. 6, pp.381-382.

23. Supercritical fluid chromatography: Advances and applications in pharmaceutical analysis. Ed. by G.K.Webster. Pan Stanford Publishing, 2014. 418 p.

24. Yang Y. Subcritical water chromatography: A green approach to high-temperature liquid chromatography. Review. J. Sep. Sci., 2007, vol. 30, pp.1131—1140.

25. Berezkin V.G. Gazo-zhidko-tverdofaznaia khromatografiia [Gas-liquid-sjolidphasechromatography]. Moscow, Khimiia, 1986. 112 p.

26. Moskvin L.N., Rodinkov O.V. Zhidkostno-gazovaia adsorbtsionnaia khromatografiia [Liquid-gas ad-corptionchromatograpophy]. Rus. J. Analyt. Chem. [Journal of Analytical Chemistry], 2004, vol. 59, pp.1289—1294.

27. Krasikov V.D. Osnovy planarnoi khromatografii [Fundamentals of planar chromatography]. St. Petersburg, Khimizdat, 2005. 231 p.

28. Khromatografiia na bumage [Chromatography on paper]. Eds I.M. Hise, K. Macek. Moscow, IL, 1962. 851 p.

29. Vysokoeffektivnaia gazovaia khromatografiia [High-performance gas chromatography]. Ed. by K. Hiver. Moscow, Mir, 1993. 288 p.

30. Belenkii B.G., Gankina E.S., Maltsev V.G. Kapilliarnaia zhidkostnaia khromatografiia [Capillary liquid chromatography]. Leningrad, Nauka, 1987. 208 p.

31. Jiang T., Jiskra J., Claessens H.A., Cramers C.A. Preparation and characterization of monolithic polymer columns for capillary electrochromatography. J. Chromatogr. (A)., 2001, vol. 923, pp.215—227.

32. Tanaka N., Kobayashi H., Ishizuka N. et al. Monolithic silica columns for high-efficiency chromatographic separations. J. Chromatogr. (A)., 2002, vol. 965, pp.35—49.

33. Wankat P.C. Large-scale adsorption and chromatography. Boca Raton, CRC Press, 1986, vol. II. 179 p.

34. Preparativnaia zhidkostnaia khromatografiia [Preparative liquid chromatography]. Ed. by B. Bidlingmere. Moscow, Mir, 1990. 360 p.

35. Imanoglu S. Simulated moving bed chromatography (SMB) for application in bioseparation. Adv. Biochem. Eng. Biotechnol., 2002, vol. 76, pp.212-230.

36. Martin A.J.P. Summarizing paper. Disc. Far. Soc., 1949, vol. 7, pp.332—336.

37. Sussman N.V., Huang C.C. Continuous gas chromatography. Science, 1967, vol. 156, pp.974—976.

38. Solms J. Kontinuierliche Papier chromatographie. Helv. Chim. Acta., 1955, vol. 38, pp.1127—1133.

39. Cole L.G., Hall L.G. Patent US, 2891630. 1959.

40. Heaton W.B. Patent US, 3077103. 1963.

41. Moiser L.G. Patent US, 3078647. 1963.

42. Moskvin L.N., Tzaritsina L.G. Nepreryvnoe khromatograficheskoe razdelenie mnogokomponentnykh smesei veshchestv. II. Polozhenie maksimumov vykhodnykh krivykh [Continuous chromatographic separation of multicomponent mixturesof substances. II. The position of the maxima of output curves]. Radi-chemistry, 1970, vol. 1, pp.731—736.

43. Kozhin S.A., Moskvin L.N., Fleisher A.Yu., Epifanova I.O. Razdelenie efirnykh masel metodom zhidko-zhidkostnoi raspredelitel'noi khromatografii s obrashchennoi fazoi [The separation of essential oils by liquid-liquid partition chromatography with reverse phase]. Rus. J. Gen. Chem. [Journal of General Chemistry], 1973, vol. 43, pp.428-434.

44. Moskvin L.N., Mozchuhin A.V., Tzaritsina L.G. Nepreryvnoe razdelenie mnogokomponentnykh sme-sei veshchestv v ionoobmennoi khromatografii [Continuous separation of multicomponent mixtures of substances in the ion-exchange chromatography]. Rus. J. Analyt. Chem., 1975, vol. 30, pp.39—43.

45. Taramasso M. Considerations for the design of a rotating unit for continuous production by gas chromatography and its applications. J. Chromatogr., 1970, vol. 49, pp.27—35.

46. Khun W., Narten A., ThürkaufM. Kontinuierliche Gas-Chromatographie (Verfahren Zur kontinuier-lichenTrennung eines Gemishes mitmehreren Komponenten ineinem Zweiphasen-Gegenstrom mit Temperatur gefalle). 1. Helv. Chim. Acta., 1958, vol. 41, pp.2135-2148.

47. Modern countercurrent chromatography. Eds W.D. Conway, R.J. Petroski. Washington, ACS, DC, 1995. 238 p.

48. Pais L.S., Loureiro J.M., Rodrigues A.E. Chiral separation by SMB chromatography. Separation and Purification Technology., 2000, vol. 20, pp.67—77.

49. Epimakhov V.N., Moskvin L.N. Razvitie ekspressnogo khromatograficheskogo radiokhimicheskogo analiza primenitel'no k resheniiu zadach tekhnologicheskogo i radioekologicheskogo kontrolia v atomnoi en-ergetike [The development of the rapid chromatographic radiochemical analysis in relation to the challenges of technological and radioecological monitoring in the nuclear industry]. Radiochemistry, 2007, vol. 49, pp.188—192.

50. Zolotov Yu.A. Hybrid methods of analysis. Analyst., 1978, vol. 103, pp.56—67.

51. Hayes R., Ahmed A., Edge T., Zhang H. Core-shell particles: Preparation, fundamentals and applications in high performance liquid chromatography. J. Chromatogr. (A), 2014, vol. 1357, pp.36—52.

52. Fekete S., Kohler I., Rudaz S., Guillarme D. Importance of instrumentation for last liquid chromatography in pharmaceutical analysis. J. Pharm. Biomed. Anal., 2014, vol. 87, pp.105—119.

53. Deyl Z., Svec F. Capillary electrochromatography. Amsterdam, Elsevier, 2001.

54. Lammerhofer M., Gargano A. Monoliths with chiral surface functionalization for enantioselective capillary electrochromatography. J. Pharm. Biomed. Anal., 2010, vol. 5, pp.1091—1023.

55. Vindevogel J., Sandra P. Introduction to micellar electrokinetic chromatography. Heidelberg, Hathig, 1992.

56. Silva M. Micellar electrokinetic chromatography: a review of methodological and instrumental innovations focusing on practical aspects. Electrophoresis, 2013, vol. 34, pp.141—158.

57. Moskvin L.N. Chromatomembrane method for the continuous separation of substances. J. Chromatogr. (A), 1994, vol. 669, pp.81—89.

58. Moskvin L.N., Rodinkov O.V. Khromatomembrannyi metod razdeleniia veshchestv [Chromatomembrane method of substances separation]. Dokl. RAN. [Proceedings of the Russian Academy of Sciences], 1994, vol. 334, pp.599—603.

59. Moskvin L.N., Rodinkov O.V. Khromatomembrannyi metod: fiziko-khmicheskie printsipy, analitich-eskie i tekhnologicheskie vozmozhnosti [Chromatomembrane methods: Physicochemical principles, analytical and technological possibilities]. Russian Chemical Bulleten, 2012, no 4, pp.719—736.

60. Moskvin A.L., Moskvin L.N., Moszhuchin A.V., Fomin V.V. Extraction-chromatographic preconcen-tration with chromatomembrane separation of extract from aqueous phase for luminescence determination of oil products and phenols in natural water by flow injection analysis. Talanta, 1999, vol. 50, pp.113—120.

61. Moskvin L.N., Rodinkov O.V. Continuous chromatomembrane headspace analysis. J. Chromatogr. (A), 1996, vol. 725, pp.351-359.

62. Erxleben H., Moskvin L.N., Nikitina T.G., Simon J. Determination of small quantities of nitrogen oxides in air by ion chromatography using a chromatomembrane cell for preconcentration. Fresenius J. Anal. Chem., 1998, vol. 361, pp.324-325.

63. Wilson I.D., Brinkman U.A.Th. Hyphenation and hypernation: The practice and prospects of multiple hyphenation. J. Chromatogr. (A), 2003, vol. 1000, pp.325—356.

64. Lebedev A.T. Mass-spektrometriia v organicheskoi khimii [Mass-spectrometry in organic chemistry]. Moscow, Binom, 2003. 334 p.

65. Hubschnann H.-J. Handbook of GC/MS: Fundamentald and applications. 2nd ed. Weinheim, Wiley-VCH Verlag, 2009. 719 p.

66. Holcapek M., Jirasko R., Lisa M. Recent developments in liquid chromatography — mass spectrometry and related techniques. J. Chromatogr. (A)., 2012, vol. 1259, pp.3—5.

67. Niessen W.M.A. Liquid chromatography: Mass spectrometry. 3rd ed. Boca Raton, CRC Press, 2006. 632 p.

68. Van Stee L.L.P., Brinkman U.A.Th. Developments in the application of gas chromatography with atomic emission (plus mass apectrometric) detection. A Review. J. Chromatogr. (A)., 2008, vol. 1186, pp.109—122.

69. Tomlinson M.J., Sasaki T.A., Wilkins C.L. Applications of multidimensional-gas chromatogra-phy — mass spectrometry and gas chromatography — Fourier transform infrared-mass spectrometry. Mass Spectrom. Revs., 1996, vol. 15, pp.1—14.

Статья поступила в редакцию 20 марта 2015 г.

Контактная информация

Москвин Леонид Николаевич — доктор химических наук, профессор; e-mail: moskvinln@yandex.ru

Катыхин Георгий Сергеевич — кандидат химических наук; e-mail: mrizl3001@gmail.com, vkorne@rambler.ru

Якимова Нина Михайловна — кандидат химических наук, доцент; e-mail: yakimovanm@yandex.ru

Moskvin Leonid Nicolaevich — Doctor of Chemistry, Professor; e-mail: moskvinln@yandex.ru

Katykhin Georgii Seregeevich — Candidate of Chemistry; e-mail: mrizl3001@gmail.com, vkorne@rambler.ru

Yakimova Nina Michailovna — Candidate of Chemistry, Associate Professor; e-mail: yakimovanm@yandex.ru