CC BY
18
чисел Яе = 150-400 относительный отвод оставался постоянным и составлял 62-63% от общего количества образовывающегося конденсата. В связи с этим в первом интервале чисел Рейнольдса рост толщины пленки был более интенсивным, чем во втором интервале.
Анализ средней толщины пленки и относительного оттока конденсата в зернистый слой,
состоящий из элементов с частично смачиваемой поверхностью показывает подобную картину, что и с гидрофильной засыпкой с тем лишь отличием, что рост толщины пленки, а следовательно, и снижение относительного отвода конденсата в этом случае происходит более интенсивнее в диапазоне чисел Re = 70-150.
Таким образом, зернистый
слой, нанесенный на вертикальную поверхность, оказывает существенное интенсифицирующее влияние на процесс теплообмена при конденсации водяного пара и при А/"] + АГ2 = const можно уменьшить поверхность теплообмена, т.е. сократить массогабаритные характеристики ТА.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Афанасьев Ю.О., Дворовенко И.В., Лазарев С.И., Петрик П.Т., Сердаков Г.С. Влияние зернистого слоя на пленочную конденсацию / Теплообмен в парогенераторах: Мат-лы Всес. конф., Новосибирск. 1988. С.366-372.
2. Петрик П.Т., Дадонов П.В., Дворовенко И.В., Богомолов А.Р. Теплообмен при конденсации хладо-на 11227 на наклонных трубах, помещенных в зернистый слой. - ИФЖ. 2004. Т. 77. № 4. С. 76-78.
3. Богомолов А.Р., Азиханов С.С., Гуцал К.В., Темникова Е.Ю. Гидродинамика в конденсаторах с зернистым слоем / Тематический выпуск: Труды Н-го семинара вузов Сибири и Дальнего Востока по теплофизике и теплоэнергетике. Томск, 2002. Т.305, Вып. 2. С.66-71.
4. Белоусов А.П., Богомолов А.Р., Маркович Д.Д. Гидродинамическая структура двухфазного течения в окрестности точек контакта элементов шаровых засыпок. - Теплофизика и аэромеханика. 2004. Т.П. № 3. С. 429-440.
5. Волков В.И., Мухин В.А., Накоряков В.Е. Исследование структуры течения в пористой среде. -ЖПХ. 1981. Т.54. № 4. С. 838-846.
□ Авторы статьи:
Богомолов Александр Романович - канд. техн. наук, с.н.с. Института теплофизики СО РАН, доц. каф. «Процессы, машины и аппараты химических производств»
Петрик Павел Трофимович - докт. техн. наук, проф., зав. каф. «Процессы, машины и аппараты химических производств»
Дворовенко Игорь Викторович - канд. техн. наук, доц.каф.
«Процессы, машины и аппараты химических производств»
Богомолов Артем Александрович - аспирант каф. «Процессы, машины и аппараты химических производств»
УДК 543.544+615.00
A.C. Сухих, П.В. Кузнецов
К ПРОБЛЕМЕ ХРОМАТОГРАФИЧЕСКОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ГУМАТА НАТРИЯ (Aldrich, Германия) НА ПЕРЕШИТЫХ ПОЛИСАХАРИДНЫХ ГЕЛЯХ
По современным представлениям, гуминовые вещества (ГВ) вездесущи, они обнаруживаются даже в атмосферном воздухе и рассматриваются как мощные эндогенные загрязнители атмосферы, питьевой воды и т.д. [2,6].
Гумат натрия (ГМН) фирмы «АЫпсЬ» (Германия), полученный еще в 90-е годы XX века из бурого угля, - один из немногих стандартизированных образцов
гуминовых кислот (ГК), активно используемый в химии ГВ в качестве вещества - стандарта [2]. Известно, что его химический состав изучался различными методами, в том числе и хроматографическими (гель-проникающая, ионообменная, высокоэффективная жидкостная хроматография) [1,3,4]. Так, по данным [12], в условиях аналитической обращенно-фазной высокоэффективной жидкост-
ной хроматографии (ВЭЖХ) ГМН хроматограф иру ется в виде двух разделённых пиков, имеющих дополнительно сильное расщепление общей площади пиков. Интересно, что ГМН, после доочистки на сефа-дексе С-25, использовали для изучения фармакологических эффектов так называемого «синдрома чёрной ноги» [11]. В обзоре [2] показано, что ГМН АИпсЬ имеет молекулярную
116
А.С. Сухих, П.В. Кузнецов
массу от 400 до 30000 Оа.
Недавно нами в работе [9] по очистке ГВ из лечебных грязей (ЛГ) были получены данные по хроматографической оценке качества (через концентрацию ГК) некоторых типов ЛГ, где впервые в качестве хроматогра-фических материалов использовались перешитые полисаха-ридные гели (ППГ): сефадекс ЬН-20 (СФ-ЬН-20, Швеция) и агароза 4% (АГ-4, Эстония).
Цель настоящей работы -изучение хроматографической очистки ГМН-стандарта на основе вышеперечисленных ППГ. Еще раз подчеркнём, что применение ППГ, судя по данным ряда обзоров [2,3,6,8], в химии ГВ до нас не исследовалось.
Хроматографию ГМН стандарта, после трехкратной очистки его переосажданием (рН исследуемого раствора около 8) проводили в стандартных условиях [9]. Объём геля адсорбента 30+1 мл; скорость элюции 0,1-0,15 мл/мин объём собираемых фракций 1 мл. Детектирование проводили в УФ области при длине волны 260нм (СФ-26, Россия). На рис. 1 показаны хроматограммы ГМН -стандарта на СФ-ЬН-20 и АГ-4
Как и предполагалось, по данным обратно-фазовой
ВЭЖХ [12], сначала в условиях гель-фильтрации на АГ-4 также фиксируется только два основных пика: высокомолекулярный (в зоне 9-13 фракции) и более мощный низкомолекулярный (в зоне 21-22 фракции). С другой стороны, гель-фильтрация на сефадексе ЬН-20 показала наличие только одного пика (в зоне 12-18 фракции), что хорошо согласуется с данными нашей недавней работы [10] по хроматографии щелочного извлечения из чаги (ЬюпоШб оЪИцшб). УФ-спектр пиковых фракций полностью совпадает с литературными данными [2,3]. Необходимо отметить, что на-тивные (не перешитые) агароз-ные гели обладают большей липофильностью, чем декстра-новые гели [7]. Другое важное
отличие у агарозных гелей -наличие 3,6-ангидро-фрагмента, который по нашему мнению делает каркас АГ более «мелкодырчатым», тем самым способствуя, по-видимому, более сильной задержке низкомолекулярных веществ. Феномен перешивки приводит к тому, что в нашем случае оба геля дополнительно перешиты оксипропиль-ными мостиками, что также повышает общую «ячеистость»
1,5
1 I I
гелей. Интересно, что хрома-тографирование ГК ЛГ в этих же условиях, по данным работы [9], показало наличие на АГ-4 практически одного (высокомолекулярного) пика. Дальнейшее фракционирование ключевых пиков I и II, выделенных на ППГ (СФ-ЬН-20 и АГ-4), проводили рехроматографией на сефадексе в-100 в условиях работы [8].
Объяснить получение (рис. 2) необычного феномена фракционирования на сефадексе 100 пика II, - наличие у него
дополнительной высокомолекулярной фракции (в зоне 10-20) после рехроматографии на сефадексе в-100 - можно, считая, что ряд новых высокомолекулярных фракций (пики А,Б см. рис. 2) первоначально ассоциированы с низкомолекулярной фракцией (пик В см. рис. 2) образующийся в процессе диссоциации при рехроматографии на сефадексе в-100.
Таким образом, полученные
данные показывают необычную «стабилизационную» роль низкомолекулярных фракций. Такой хроматографический феномен вполне может наблюдаться при т.н. супрамолекулярных взаимодействиях (как правило существующих меж и внутри молекул) полимеров в водных растворах.
Интересно отметить, что по данным [8] при увеличении нагрузки на колонку, превышающем 8-10 мг образца ГВ, наблюдается резкое увеличение количества низкомолекулярных
1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31
№ фракции
Рис. 1. Хроматографический профиль ГМН- стандарта на СФ-Ш-20(-ш-) и АГ-4(—)
1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 № фракции
Рис. 2. Рехроматографии на сефадексе С-100 пиковых фракций, полученных на ППГ: СФ-ЬН-20 (-А-) и АГ-4 ((— Пик!) (-я-Пик II))
фракций. Не исключено, что такие низкомолекулярные
фрагменты могут играть некую «якорную» функцию, активируя (при высоких концентрациях ГВ) именно процессы молекулярной ассоциации за счёт активных супрамолекулярных взаимодействий.
Фракции с высоким молекулярным весом, элюируемые с сефадекса в-100, преимущественно состоят по данным [1] из поликонденсированных ароматических лигнино-подобных
структур. С другой стороны, фракции, задерживаемые на геле (в основном средние или низкомолекулярные), характеризуются повышенным содержанием кислотных фрагментов в молекуле [1].
По нашему мнению, супра-структура адсорбента резко и мощно деформируют супрамо-лекулярную структуру натив-ных ГК.
Исходя из подобных экспериментальных данных, Havel J. и сотр. [6] также считают, что
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ГК всё-таки представляют собой ассоциаты веществ с низким молекулярным весом.
С другой стороны, недавние работы И.В. Перминовой и со-авт. [4,5] «опровергают» данное мнение, позволяя считать ГК полимерными веществами стохастического строения.
Таким образом, полученные нами впервые - при использовании ряда ППГ- экспериментальные данные, позволяют считать предположение Havel J. и сотр. вполне достоверными.
1. Amir, S. Characterization of humic acids extracted from sewage sludge during composting and of their Sephadex gel fractions / S. Amir, M. Hafidi, J.-R. Bailly et all. // Agronomie. 2003. V. 23. P. 269-275.
2. Graber, E.R. Atmospheric HULIS: How humic - like are they? A comprehensive and critical review / E.R. Graber, Y. Rudich // Atmos. Chem. Phis. 2006. N.6. P. 729 - 753.
3. Janos, P. Separation methods in the chemistry of humic substances (Review)/ Pavel Janos// J. Chromatography A. - 2003. V. 983. 1-18.
4. Perminova, I. V. Size exclusion chromatography of humic substsnces: complexities of data interpretation attributable to non-size exclusion effects / I.V. Perminova// Soil Science. - 1999. V. 164. N.l 1. P. 834-840.
5. Perminova, I.V. Molecular weight characteristics of humic substances from different environments as determined by size exclusion chromatography ad their statistical evaluation. / I.V. Perminova// Environ. Sci. technol. 2003. V.37. P. 2477-2485.
6. Peha-Mendez, E. Humic substances - compounds of still unknown structure: applications in agriculture, industry, environmrntm, and biomedicine. Review / E. Pena-Mendez, J. Havel, J. Patocka// J. Appl. Biomed. 2005. N. 3. P. 13-24.
7. Микеш, О. Лабораторное руководство по хроматогррафическим и смежным методам / О. Микеш. -М., Мир. 1982. Т. 1.- 290 с.
8. Симаков, Г.А. Изучение фракционного состава гуминовых кислот некоторых типов почв методом гель-фильтрации / В.Н. Симаков, Г.А. Алябина // Почвоведение. -1972. -№7. С. 63-66.
9. Кузнецов, П.В. Полимерные адсорбенты аффинного типа в исследовании физиологически активных веществ (XXII. Эпоксиазоадсорбенты в очистке гуминовых веществ лечебных грязей/ П.В. Кузнецов, А.С. Сухих // Вестн. РАЕН (ЗСО). - 2006. - Вып.8. - С.113 - 117.
10. Кузнецов, П.В. Разделение полифенольного комплекса чаги на полисахаридных гелях перешитого типа / П.В. Кузнецов, А.С. Сухих, Е.В. Гуров//Разработка, исследование и маркетинг новой фармацевтической продукции: Сб. науч. трудов. - Пятигорск, 2006. - С.233-234.
11. Cheng, M.-L. Humic acids induces oxidative DNA damage, growth retardation, and apoptosis in human primary fibroblasts / M.-L Cheng, H.-Y. Ho, Y.-W. Huang, et all. // Experemental biology and medicine. 2003. V. 228. P. 413-423.
12. Albuzio, A. Plant growth regulator activity of small molecular size humic fractions / A. Albuzio, S. Nardi, A. Gulli// Total environment. Sci. 1989. V.81-82 P. 671-674.
□ Авторы статьи!
Сухих Кузнецов
Андрей Сергеевич Пётр Васильевич
- м.н.с., ЦНИЛ КемГМА - докт. фармацевт, наук, проф.,
зав. каф. фармацевтической и токсикологической химии КемГМА
