Проблемы и решения при хроматографическом определении синглетного кислорода в воздушных средах

Овечкин А.С.

Санкт-Петербургский государственный университет,

Санкт-Петербург, Россия.

Студент VI курса.

lackser@gmail.com

Научный руководитель: Рейнгеверц М.Д., Карцова А.А.

Исследование посвящено разработке методик определения синглетного кислорода в воздухе на основе реакции с α-терпиненом с использованием газовой хроматографии и спектроскопии комбинационного рассеяния.

Синглетный кислород – это возбуждённое состояние молекулярного кислорода. Он используется во многих областях человеческой жизни: в медицине, для стерилизации крови и при фотодинамической терапии рака, в химическом синтезе, при очистке сточных вод, в производстве химических лазеров и т.д. При этом синглетный кислород обладает рядом негативных свойств: способствует старению полимеров, является компонентом фотохимического смога, вызывает программируемое старение клеток – апоптоз.

В [1] предложен газохроматографический метод определения синглетного кислорода в атмосфере с использованием α-терпинен, суть которого в следующем: воздух, содержащий синглетный кислород, прокачивается через поглотительную трубку, заполненную сорбентом XAD-2, покрытым слоем α-терпинена. В результате их взаимодействия образуется эндоперекись – аскаридол, по количеству которого и рассчитывается содержание синглетного кислорода.

Ранее нами была изучена данная реакция на возможность её применения для газохроматографического определения синглетного кислорода c пламенно-ионизационным детектированием. Выявлено наличие сопутствующих процессов: разложение аскаридола до изоаскаридола и озонолиз α-терпинена. Установлено, что под действием яркого света, XAD-2 способен генерировать синглетный кислород, что в свою очередь, может искажать сигнал холостой пробы.

На стандартных растворах аскаридола и α-терпинена оптимизированы условия газохроматографического разделения компонентов системы (газовый хроматограф HP 6890 с ПИД, кварцевая капиллярная колонка DB-5MS, неподвижная фаза 5% фенил-Арилен- 95% метилполисилоксан). Для количественного анализа осуществлена градуировка по аскаридолу с использованием смеси углеводородов С₁₀-С₁₃ в качестве внутреннего стандарта.

Получены спектры комбинационного рассеяния α-терпинена и аскаридола.

Проведены серии экспериментов по улавливанию синглетного кислорода с помощью твёрдых поглотителей (сорбент с XAD-2, покрытый 0,5% α-терпиненом). Экстракция аскаридола проводилась с помощью хладона 113 в ультразвуковой бане: 3 раза по 3 мл. К полученному экстракту добавляли раствор углеводородов, после чего разводили экстракт до 10 мл в мерной колбе. Полученный раствор упаривали в токе азота в 2 раза.

Источником синглетного кислорода служит генератор синглетного кислорода фирмы ЗАО «ОПТЭК», позволяющий селективно возбуждать кислород в триплетном состоянии.

Предлагаемый способ определения синглетного кислорода позволил оценить и работоспособность этого нового генератора.

Литература:

[1] Ogawa S., Fukui S., Hanasaki Y., Asano K., Uegaki H., Fujita S., Shimazaki R., Chemosphere 22, 1211-1225 (1991)