LC-SPE-NMR -spektroskopian soveltaminen hermokaasujen hajoamistuotteiden seosnäyteanalytiikassa
Ervasti, Mia (2008)
Ervasti, Mia
Metropolia Ammattikorkeakoulu
2008
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-200901211139
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-200901211139
Tiivistelmä
Tämä tutkimus tehtiin Kemiallisen aseen kieltosopimuksen valvontalaitoksen (VERIFIN) NMR-laboratoriossa. Tutkimuksessa selvitettiin LC-SPE -menetelmän soveltuvuutta NMR-spektrometristen menetelmien kehitykseen taisteluaineanalytiikassa. Tutkimuksen tavoitteena oli helpottaa NMR-spektrometristä seosnäytteiden analysointia nestekromatografisella erotuksella ja parantaa menetelmän herkkyyttä kiinteäfaasiuutolla. Tutkimuksen mallikemikaaleina käytettiin metyyli-, etyylimetyyli- ja pinakolyylimetyylifosfonihappoa sekä dimetyylifosfonaattia. Käytetyt kemikaalit ovat myrkyttömiä hermokaasujen hajoamistuotteita.
Tutkimus toteutettiin vaiheittain. Ensin optimoitiin mallikemikaalien nestekromatografinen erotus ja kiinteäfaasiuutto. LC-SPE -menetelmän testausta varten määritettiin yhdisteiden piikin poiminta-ajat käyttäen LC-NMR -menetelmiä. Osittain automatisoitu kiinteäfaasiuutto toteutettiin pienellä patruunaformaatilla (Prospekt) mahdollisimman hyvän rikastuksen aikaansaamiseksi. Lopuksi yhdistelmätekniikan LC-SPE toimivuus testattiin saantokokeiden avulla optimoiduissa olosuhteissa käyttäen NMR-spektrometriä ja 1D 1H-31P HSQC -tekniikkaa yhdisteiden pitoisuusmäärityksissä.
Testit osoittivat LC-SPE-NMR -menetelmän teknisen toimivuuden mallikemikaaleina käytettyjen fosfonihappojen osalta. Fosfonihappojen takaisinsaantokokeissa päästiin keskimäärin 50%:in. Saannot jäivät suhteellisen alhaisiksi johtuen yhdisteiden huonosta kromatografisesta erottumisesta, mikä ilmeni voimakkaana piikkien levenemisenä. Fosfonihapot saatiin kuitenkin erotettua toisistaan ja niiden rikastus kiinteäfaasiuutolla onnistui hyvin. Lisäksi nestekromatografinen erotus helpotti olennaisesti NMR-spektrometristä analyyttien tunnistusta.
LC-SPE-NMR -menetelmän käyttömahdollisuuksien tutkimus oli alustava selvitys ja sen tulokset suuntaa-antavia. Tutkimuksessa käytettyjä olosuhteita ei siksi voida suoraan soveltaa muille yhdisteille, vaan menetelmän käyttö analyyttisenä menetelmänä edellyttää tutkimustyötä ja validointia kullekin analysoitavalle yhdisteelle erikseen.
Tutkimus toteutettiin vaiheittain. Ensin optimoitiin mallikemikaalien nestekromatografinen erotus ja kiinteäfaasiuutto. LC-SPE -menetelmän testausta varten määritettiin yhdisteiden piikin poiminta-ajat käyttäen LC-NMR -menetelmiä. Osittain automatisoitu kiinteäfaasiuutto toteutettiin pienellä patruunaformaatilla (Prospekt) mahdollisimman hyvän rikastuksen aikaansaamiseksi. Lopuksi yhdistelmätekniikan LC-SPE toimivuus testattiin saantokokeiden avulla optimoiduissa olosuhteissa käyttäen NMR-spektrometriä ja 1D 1H-31P HSQC -tekniikkaa yhdisteiden pitoisuusmäärityksissä.
Testit osoittivat LC-SPE-NMR -menetelmän teknisen toimivuuden mallikemikaaleina käytettyjen fosfonihappojen osalta. Fosfonihappojen takaisinsaantokokeissa päästiin keskimäärin 50%:in. Saannot jäivät suhteellisen alhaisiksi johtuen yhdisteiden huonosta kromatografisesta erottumisesta, mikä ilmeni voimakkaana piikkien levenemisenä. Fosfonihapot saatiin kuitenkin erotettua toisistaan ja niiden rikastus kiinteäfaasiuutolla onnistui hyvin. Lisäksi nestekromatografinen erotus helpotti olennaisesti NMR-spektrometristä analyyttien tunnistusta.
LC-SPE-NMR -menetelmän käyttömahdollisuuksien tutkimus oli alustava selvitys ja sen tulokset suuntaa-antavia. Tutkimuksessa käytettyjä olosuhteita ei siksi voida suoraan soveltaa muille yhdisteille, vaan menetelmän käyttö analyyttisenä menetelmänä edellyttää tutkimustyötä ja validointia kullekin analysoitavalle yhdisteelle erikseen.