Журнал аналитической химии

Показана возможность идентификации и установления факта фальсификации куркумы простыми и доступными способами с использованием методов ИК-спектроскопии, цифровой цветометрии и хемометрической обработки спектральных данных. Ближняя ИК-спектроскопия позволила дифференцировать пробы порошка куркумы, приобретенной в Индии, изготовленной измельчением корней, и коммерческих образцов, а также отделить их от образцов с примесями муки, крахмала, хлебной крошки и мела путем анализа спектров диффузного отражения методами главных компонент, иерархического кластерного анализа и формального независимого моделирования аналогий классов. Эти же подходы применили к более простому и менее затратному цветометрическому методу. Хемометрическая обработка полученных данных подтвердила отсутствие сходства анализируемых проб куркумы с образцами, содержащими добавки, и позволила определить примеси с использованием алгоритмов многомерного регрессионного анализа. Сопоставление результатов, полученных методами ИК-спектроскопии и цифровой цветометрии, показало их эквивалентную эффективность, что позволило рекомендовать более доступный цветометрический метод для рутинного контроля качества и выявления фальсификации куркумы.

Для изомеров тринитротолуола методом газовой хромато-масс-спектрометрии (ГХ-МС) исследованы процессы хроматографического разделения и формирования масс-спектров отрицательных ионов (ОИ) в режиме резонансного захвата электронов, реализованного минимальной технической доработкой отечественного серийного комплекса ГХ-МС “Хроматэк-Кристалл”, и проведено сравнение с базовым режимом положительных ионов (ПИ) при электронной ионизации. Обнаружено, что время хроматографического удерживания изомеров возрастает прямо пропорционально дипольному моменту молекул, иллюстрируя значимость межмолекулярных дипольных взаимодействий между полярными молекулами аналита и неподвижной фазы. Показано, что хроматограммы по полному току ОИ, которые записываются при быстром постоянном сканировании энергии ионизирующих электронов в низкоэнергетическом интервале 0–10 эВ, хорошо отражают компонентный состав анализируемой пробы, а интегральные масс-спектры ОИ характеристичны и избирательны к изомерам, причем по информативности комплементарны стандартным масс-спектрам ПИ. Это обусловлено преобладанием нитро-нитритных перегруппировок и простого разрыва связи C–NO₂ при отрицательном ионообразовании над реакциями H-сдвига, которые доминируют при образовании ПИ из изомеров ТНТ.

Метод ионизации, индуцированной лазерной плазмой при атмосферном давлении (метод APLPI), в сочетании с методами машинного обучения исследован для решения задачи классификации растительных масел. Изучены образцы оливкового, рапсового, подсолнечного и льняного масел. Образцы классифицировали на основе масс-спектрометрических профилей летучих органических соединений, выделяемых маслами. Показано, что при проведении иерархической кластеризации (hierarchical cluster analysis, HCA) с предварительным отбором признаков методом дисперсионного анализа (ANOVA) и сокращением размерности матрицы откликов методом cтохастического вложения соседей с t-распределением (t-SNE) каждый вид масла формирует четкий кластер. На примере анализа смесей оливкового и рапсового масел продемонстрировано, что сочетание метода APLPI с методом множественной линейной регрессии (multiple linear regression, MLR) позволяет количественно определить долю масел в исследованных смесях. Разработанный подход позволяет проводить быстрый, прямой неразрушающий анализ растительных масел без пробоподготовки и может применяться для выявления фальсифицированной продукции.

Сверхсшитый полистирол предложен для очистки экстрактов после пробоподготовки методом QuEChERS с помощью многокомпонентной дисперсионной твердофазной экстракции при определении остатков 19 пестицидов в зерне пшеницы методом газовой хроматографии с тандемным масс-спектрометрическим детектированием. Пробоподготовка включала экстракцию водой и ацетонитрилом и дальнейшую очистку экстрактов с использованием сверхсшитого полистирола. Способ обеспечивает количественное выделение пестицидов (степени выделения составляют от 66 до 100 %). Пестициды идентифицировали по выбранным переходам в режиме мониторинга множественных реакций. Определение проводили методом матричной градуировки, пределы обнаружения и определения составили 0.03–0.3 и 0.1–1.0 мкг/кг соответственно. Анализ загрязненных образцов пшеницы показал, что результаты удовлетворительно совпадают с данными, полученными классическим методом QuEChERS для определения остаточного количества пестицидов в сельскохозяйственной продукции.

В статье раскрывается роль созданной академиком А.С. Фаминцыным Лаборатории анатомии и физиологии растений Академии наук в рождении и разработке идеи хроматографического метода анализа М.С. Цвета в 1897–1901 гг. На основании ранее неизвестных документальных и иных материалов установлено, что М.С. Цвет по существу открыл хроматографию в 1901, а не в 1903 г., как это принято считать, и не в Варшаве, а в Санкт-Петербурге, причем во многом благодаря содействию академического сообщества и прежде всего академика А.С. Фаминцына. Представлены данные о создании и деятельности Лаборатории, о жизни и творческих поисках М.С. Цвета в Санкт-Петербурге, о его общении с коллегами и об отношении работников Академии наук к его трудам.