Том 80, № 8 (2025)

Пробоподготовка объектов природного происхождения подразумевает необходимость разработки высокочувствительных и селективных методик извлечения и концентрирования биологически активных веществ. Перспективными в этом направлении являются так называемые умные материалы, которые подбирают для решения конкретных аналитических задач. В обзоре рассмотрены основные типы таких материалов (ионные жидкости, эвтектические растворители, наноматериалы, металлоорганические и ковалентные каркасные структуры, полимеры с молекулярным отпечатком), их специфические особенности и конкретные примеры применения в химическом анализе за 2020–2025 годы. Рассмотрены возможности применения умных материалов в анализе биологических жидкостей и природных объектов, доступные микроэкстракционные подходы и способы последующего определения. Подчеркнуты достигнутые преимущества по сравнению с ранее предложенными подходами.

Выявлены перспективы применения имидазолиевых ионных жидкостей (ИЖ) в качестве экстрагентов половых стероидных гормонов (эстрогены и андрогены) в методах микроэкстракции (дисперсионная жидкостно-жидкостная микроэкстракция, ДЖЖМЭ, и магнитная твердофазная микроэкстракция, мТФМЭ). Оптимизированы ключевые параметры ДЖЖМЭ с использованием ИЖ C₆MImNTf₂, влияющие на эффективность извлечения с применением метода дизайна эксперимента. Достигнуты высокие степени извлечения (88–99 %). Предложен подход динамической иммобилизации ИЖ на поверхности магнитных наночастиц (МНЧ) для извлечения стероидов в условиях мТФМЭ. Исследованы два типа предварительного покрытия МНЧ: гидрофильное на основе оксида кремния и гидрофобное – c олеиновой кислотой. Выявлены возможности ИЖ C₈MImBF₄ в качестве модификатора поверхности МНЧ для эффективной экстракции стероидов. Оптимальные условия обеспечили высокие степени извлечения (83–97 %), за исключением эстриола (60 %). Пределы обнаружения составили 0.26–1.29 нг/мл. Выявлены ограничения метода, связанные с частичным удалением ИЖ с поверхности НЧ, что снижает воспроизводимость результатов для эстриола.

Предложена простая экспрессная методика газохроматографического определения этанола в безалкогольных напитках (квас, виноградный сок, безалкогольное пиво), основанная на парофазной микроэкстракции аналита в каплю (1 мкл) дистиллированной воды, находящуюся над поверхностью анализируемой жидкости на кончике иглы стандартного микрошприца для газовой хроматографии. Предел обнаружения этанола составляет (3–6) × 10^–5 об.%, время параллельного определения, включающее парофазную экстракцию, не превышает 5 мин. В качестве внутреннего стандарта использовали пропанол-2, который не обнаружен в напитках. Правильность методики подтверждена методом ведено–найдено, относительное стандартное отклонение не превышает 7 % при концентрации этанола в пробе 10^–2 об.%.

Магнитный сверхсшитый полистирол (МССПС) предложен для группового сорбционного выделения и концентрирования хинолонов. Выбраны условия проведения магнитной твердофазной экстракции: 25 мл раствора (pH 6), масса сорбента 20 мг, время сорбции 20 мин. Аналиты десорбировали 2 мл метанола. Показано, что сорбент обеспечивает количественное выделение всех 23 изученных соединений не только из водных растворов, но и из молока, минуя стадию депротеинизации. Определение проводили методом ВЭЖХ-тандемной масс-спектрометрии с использованием матричной градуировки. Пределы обнаружения и определения хинолонов составили 0.012–0.12 и 0.04–0.4 мкг/л соответственно, что ниже их максимально допустимых уровней в молоке.

Изучены особенности концентрирования и хромато-масс-спектрометрического определения полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) в высокогумусных почвах. Применены техники QuEChERS и дисперсионной жидкостно-жидкостной микроэкстракции (ДЖЖМЭ) для извлечения ПАУ из почвы с использованием ацетона и бинарных экстрагентов различного состава: ацетонитрил–дихлорметан, ацетонитрил–ацетон, ацетон–гексан, ацетон–хлороформ, ацетон–дихлорметан, этилацетат–дихлорметан. Степени извлечения низко- и среднемолекулярных ПАУ экстрагирующими смесями составили порядка 100 %, а высокомолекулярных ПАУ смесью ацетон–дихлорметан – более 90 %. Пределы определения флуорантена, пирена, хризена и трифенилена составили 5 мкг/кг, остальных ПАУ – 10 мкг/кг в высокогумусных почвах в оптимизированных условиях ГХ-МС-анализа с применением техники QuEChERS. Показано, что ГХ-МС-определение более низких содержаний ПАУ требует снижения матричного влияния экстракта и концентрирования аналитов. Последовательное применение техник пробоподготовки почвы QuEChERS и ДЖЖМЭ позволило снизить пределы ГХ-МС-определения флуорантена, пирена, хризена, трифенилена до 1.8 мкг/кг, остальных ПАУ – до 3.5 мкг/кг. Оптимизированную схему определения ПАУ в высокогумусных почвах апробировали на реальных образцах чернозема.