Multilayer Coatings Based On Citrate-Stabilized Gold Nanoparticles and Polydiallyldimethylammonium Chloride for the Electrophoretic Separation of Carboxylic Acids

D. V. Makeeva; Макеева Д. В.; K. S. Antipova; Антипова К. С.; E. V. Solovyeva; Соловьева Е. В.; V. P. Morgacheva; Моргачева В. П.; E. A. Kolobova; Колобова Е. А.; L. A. Kartsova; Карцова Л. А.

doi:10.31857/S0044450223030088

Полислойные покрытия на основе стабилизированных цитратом наночастиц золота и полидиаллилдиметиламмоний хлорида для электрофоретического разделения карбоновых кислот

Авторы: Макеева Д.В.¹, Антипова К.С.¹, Соловьева Е.В.¹, Моргачева В.П.¹, Колобова Е.А.¹, Карцова Л.А.¹
Учреждения:
1. Санкт-Петербургский государственный университет
Выпуск: Том 78, № 3 (2023)
Страницы: 241-252
Раздел: ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ
Статья получена: 14.10.2023
URL: https://ogarev-online.ru/0044-4502/article/view/136008
DOI: https://doi.org/10.31857/S0044450223030088
EDN: https://elibrary.ru/FUQJKK
ID: 136008

Цитировать

Полный текст

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

Предложены условия формирования физически адсорбированных трехслойных покрытий стенок кварцевого капилляра в капиллярном электрофорезе (КЭ) с последовательно нанесенными противоположно заряженными слоями модификаторов: поли(диаллилдиметиламмоний хлорида) (ПДАДМАХ) и стабилизированных цитратом наночастиц золота (НЧЗ). Показано, что трехслойные покрытия ПДАДМАХ-НЧЗ-ПДАДМАХ выгодно отличаются от монослойных с ПДАДМАХ большей стабильностью в широком диапазоне рН (2–10). Сформированные покрытия охарактеризованы сканирующей электронной микроскопией, подтверждено наличие равномерного плотного слоя наночастиц на поверхности капилляра. Возможность применения модифицированных капилляров в условиях КЭ продемонстрирована при разделении смеси 16 карбоновых кислот. Достигнутое увеличение селективности разделения с использованием трехслойных покрытий на основе НЧЗ объясняется обратимым обменом цитрат-анионов на поверхности НЧЗ с отрицательно заряженными аналитами в процессе электрофоретического анализа.

Ключевые слова

: наночастицы золота, полислойные покрытия, капиллярный электрофорез, карбоновые кислоты.

Список литературы

Карцова Л.А., Макеева Д.В., Бессонова Е.А. Современное состояние метода капиллярного электрофореза // Журн. аналит. химии. 2020. Т. 12. № 75. С. 1059.
Kartsova L.A., Makeeva D.V., Davankov V.A. Capillary electrophoresis as a powerful tool for the analyses of bacterial samples // Trends Anal. Chem. 2019. V. 120. Article 115656. https://doi.org/10.1016/j.trac.2019.115656
Ban E., Yoo Y.S., Song E.J. Analysis and application of nanoparticles in capillary electrophoresis // Talanta. 2015. V. 141. P. 15. https://doi.org/10.1016/j.talanta.2015.03.020
Zhang Z., Yan B., Liu K., Liao Y., Liu H. CE-MS analysis of heroin and its basic impurities using a charged polymer-protected gold nanoparticle-coated capillary // Electrophoresis. 2009. V. 30. P. 379. https://doi.org/10.1002/elps.200800069
Hamer M., Yone A., Rezzano I. Gold nanoparticle-coated capillaries for protein and peptide analysis on open-tubular capillary electrochromatography // Electrophoresis. 2021. V. 33. P. 334. https://doi.org/10.1002/elps.201100297
Kang H., Buchman J.T., Rodriguez R.S., Ring H.L., He J., Bantz K.C., Haynes C.L. Stabilization of silver and gold nanoparticles: preservation and improvement of plasmonic functionalities // Chem. Rev. 2019. V. 119. № 1. P. 664. https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.8b00341
Neiman B., Grushka E., Lev O. Use of gold nanoparticles to enhance capillary electrophoresis // Anal. Chem. 2001. V. 73. P. 5220. https://doi.org/10.1021/ac0104375
Yu C.J., Su C.L., Tseng W.L. Separation of acidic and basic proteins by nanoparticle-filled capillary electrophoresis // Anal. Chem. 2006. V. 78. P. 8004. https://doi.org/10.1021/ac061059c
Subramaniam V., Griffith L., Haes A.J. Varying nanoparticle pseudostationary phase plug length during capillary electrophoresis // Analyst. 2011. V. 136. P. 3469. https://doi.org/10.1039/C1AN15185A
Qu Q., Liu D., Mangelings D., Yang C., Hu X. Permanent gold nanoparticle coatings on polyelectrolyte multilayer modified capillaries for open-tubular capillary electrochromatography // J. Chromatogr. A. 2010. V. 1217. P. 6588. https://doi.org/10.1016/j.chroma.2010.08.057
Robb C.S. Applications of physically adsorbed polymer coatings in capillary electrophoresis // J. Liq. Chromatogr. Relat. Technol. 2007. V. 30. № 5. P. 729. https://doi.org/10.1080/10826070701191029
Morrison D.J., Preston T. Formation of short chain fatty acids by the gut microbiota and their impact on human metabolism // Gut Microbes. 2016. V. 7. P. 189. https://doi.org/10.1080/19490976.2015.1134082
Zhang Q., Niu Y., Lyu W., Yu M. Formic acid up-regulates vascular tension through nitric oxide-cGMP signaling pathway // Chem. Biol. Interact. 2019. V. 309. Article 108710. https://doi.org/10.1016/j.cbi.2019.06.023
Galland L. The gut microbiome and the brain // J. Med. Food. 2014. V. 17. P. 1261. https://doi.org/10.1089/jmf.2014.7000
Frens G. Controlled nucleation for the regulation of the particle size in monodisperse gold suspensions // Nat. Phys. Sci. 1973. V. 241. P. 20.
Polikarpova D., Makeeva D., Kartsova L., Dolgonosov A., Kolotilina N. Nano-sized anion-exchangers as a stationary phase in capillary electrochromatography for separation and on-line concentration of carboxylic acids // Talanta. 2018. V. 188. P. 744. https://doi.org/10.1016/j.talanta.2018.05.094