Zborník príspevkov z vedeckej konferencie - Department of ...

ŠTÚDIUM MOŽNOSTI VYUŽITIA AFINITNEJ CHROMATOGRAFIE S IMOBILIZOVANÝMI IÓNMI KOVU
NA FRAKCIONÁCIU HUMÍNOVÝCH LÁTOK
RADOSLAV HALKO*, KATARÍNA KROVÁ, LUCIA KOZÁKOVÁ a MILAN HUTTA
Katedra analytickej chémie, Prírodovedecká fakulta UK v Bratislave, Mlynská dolina CH-2, 842 15 BRATISLAVA
e-mail: halko@fns.uniba.sk
Úvod
V súasnosti pri izolácii, frakcionácii a charakterizácii humínových látok (HL) sa využívajú viaceré analytické
separané metódy. Významnú úlohu v tejto oblasti hrajú chromatografické separané metódy, z ktorých najširšie uplatnenie
našla gélová chromatografia (SEC) [1]. Menej zriedkavým prístupom na frakcionáciu HL je využitie kvapalinovej
chromatografie v systéme obrátených fáz (RP-HPLC) [2]. Jednou z potenciálnych možností je aj využitie afinitnej
chromatografie s imobilizovanými iónmi kovu (IMAC) [3]. V IMAC, separaný mechanizmus je založený na špecifických
interakciách medzi molekulami analytu v roztoku a iónmi kovu naviazanými na vhodné funkné skupiny nepohyblivej fázy.
Molekuly analytov sú potom separované poda ich rozdielnej afinity ku chelatujúcim iónom kovov, t.j. ich funkné skupiny
s elektrodonornými vlastnosami majú schopnos vytvára koordinané komplexy s iónmi kovov. Podmienkou IMAC
separácie je, aby funkné miesta analyzovanej molekuly vytvárali s imobilizovanými iónmi kovu dostatone stabilné
komplexy. Vzhadom na to, že štruktúra HL pozostáva z množstva funkných skupín (napríklad karboxylové, fenolové,
aminoskupiny, at.), HL môžu poskytova miesta pre naviazanie iónov kovu a tým spajú spomenutú podmienku separácie
látok v IMAC metóde. Vaka tomu, našla IMAC uplatnenie aj pri separácii a charakterizácii humínových látok.
Cieom tejto práce bolo štúdium možností využitia IMAC metódy na frakcionáciu HL. Pre tento výskum bol zvolený
model hlinitých iónov naviazaných na dve chelatotvorné ligandové skupiny: 1. kyselinu salicylovú (Salicyl) a 2. kyselinu
dietyléntriamíntetraoctovú (DTTA).
Experimentálna as
Všetky vodné roztoky boli pripravené v demineralizovanej vode (Labconco, USA). Vodné octanové tlmivé roztoky s
rôznymi hodnotami pH boli pripravené z 99% (v/v) kyseliny octovej (Merck, Darmstadt, Nemecko), z ktorej bol pripravený
vodný roztok s koncentráciou 0,1 mol l -1 . Požadované pH bolo upravené titráciou s 25% (v/v) roztokom amoniaku (Merck)
a odmerané na pH-metry WTW InoLab pH 730 (Wellhelm, Nemecko). 0,1 mol l -1 vodný roztok Al(III), okyslený 1 ml 0,01
mol l -1 roztokom HCl (Merck), bol pripravený z Al(NO 3) 3.9H 2O (Lachema, Brno, R) do 250 ml umelohmotnej nádoby.
Sorpné charakteristiky Al(III) iónov pre chelataný sorbent boli merané dynamickou metódou pomocou peristaltickej
pumpy PCR 01 a fotometra VD 104, VIS detektor (Labeco, Spišská Nová Ves, SR) s on-line pokolónovou
spektrofotometrickou detekciou použitím chelataného inidla SPADNS (Lachema), ktoré s Al(III) vytváralo ervenofialový
komplex v molovom pomere 1:1 ( max = 587 nm). Pracovný postup bol nasledujúci: 1. naplnenie (približne 200-250 mg
sorbentu); 2. ekvalibrácia chromatografickej kolóny (5 ml vody a 10 ml octanového tlmivého roztoku); 3. imobilizácia iónov
kovu (10 ml roztoku hlinitej soli); 4. on-line pokolónová derivatizácia (SPADNS) a 4. regenerácia kolóny 10 ml 0,05 mol l -1
roztoku EDTA (Lachema, Brno, R). Na naplnenie chelataným sorbentom Iontosorb Salicyl resp. Iontosorb DTTA
(Iontosorb, s.r.o., Ústí nad Labem, R) boli použité sklenené chromatografické CGC kolóny (30 x 3 mm, Tessek, Praha,
R).
Na prípravu pracovných štandardov humínových kyselín boli použité vzorky humínových kyselín (HK): 1. štandard HK
Aldrich (Sigma-Aldrich, Steinheim, Nemecko) a 2. HK izolované z rašeliny z oblasti Cerová, SR. Odvážené množstvo 10 mg
vzorky HK Aldrich na analytických váhach AR 0640 (Ohaus, USA) sme rozpustili v 10 ml demineralizovanej vody.
Odvážené množstvo 10 mg HK Cerová sme vzhadom na jej nižšiu rozpustnos vo vode rozpustili v 10 ml octanového
tlmivého roztoku (pH = 3,0) a pridali 2 ml 0,5 mol l -1 NaOH. Takto pripravené vzorky boli homogenizované 5 min
v ultrazvukovej vani UCM 9 (Ecoson, Nové Mesto nad Váhom, SR) a následne boli ich tuhé asti oddelené v centrifúge
Janetzki T30 (Lipsko, Nemecko). Vodná as zmesi bola odobraná a prefiltrová cez 32 mm diskový filter s priemerom pôrov
0,2 m (Acrodisc, Pall, USA). Takto upravená vzorka bola použitá pre IMAC merania.
Chromatografické analýzy boli robené na HPLC systéme Elite LaChrom (Merck–Hitachi, Darmstadt, Nemecko), ktorý
sa skladal z nasledujúcich zariadení: L-2130 pumpa s kvartérnym nízkotlakovým gradientom s odplyovaom rozpúšadla,
L-2200 automatický dávkova vzoriek, L-2455 DAD spektrofotometrický detektor, L-2300 termostat, organizér a PC
s chromatografickým softvérom EZChrom Elite 3.1.7.
Výsledky a diskusia
V IMAC metóde má najväší vplyv na separáciu látok typ použitého chelataného sorbentu, imobilizovaného iónu kovu
ako aj pH eluného prostredia. Vzhadom na to, že afinita komplexotvorných funkných skupín analytu ku imobilizovaným
Zborník príspevkov
z 18. medzinárodnej vedeckej konferencie
"Analytické metódy a zdravie loveka", ISBN 978-80-969435-7-9
- 106 -
hotel Falkensteiner, Bratislava
11. - 14. 10. 2010