Синтез и хроматографические свойства новых монолитных неподвижных фаз для обращенно-фазовой высокоэффективной жидкостной хроматографии тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 02.00.02, кандидат химических наук Смирнов, Константин Николаевич

• Смирнов, Константин Николаевич
• кандидат химических наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат химических наук Смирнов, Константин Николаевич

СОДЕРЖАНИЕ

С.

Список используемых сокращений

ВВЕДЕНИЕ

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Глава 1. Макропористые монолиты: основные характеристики и преимущества перед зернистыми сорбентами

1.1. Морфология монолитов

1.2. Гидродинамическая проницаемость монолитных колонок

1.3. Эффективность монолитных колонок

Глава 2. Монолиты на основе силикагеля

2.1. Синтез силикагелевых монолитов

2.2. Хроматографические свойства монолитов на основе силикагеля

Глава 3. Синтез и свойства полимерных монолитов

3.1. Свободпорадикальная полимеризация

3.1.1. Основные закономерности синтеза

3.1.2. Приготовление и свойства капиллярных колонок

3.1.3. Особенности синтеза и свойства монолитов диаметром более 2 мм

3.2. Полимеризация с обратимой дезактивацией радикалов

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Глава 4. Реагенты, оборудование, методика эксперимента

4.1. Реагенты и материалы

4.2. Оборудование

4.3. Методика эксперимента

4.3.1. Подготовка внутренней поверхности стеклянных трубок перед синтезом

4.3.2. Синтез монолитов

4.3.3. Определение степени превращения мономеров

4.3.4. Изучение хроматографических свойств монолитных колонок

4.3.5. Определение гидродинамической проницаемости колонки

4.3.6. Определение полной пористости монолитов

4.3.7. Измерение низкотемпературной сорбции азота на монолитах

4.3.8. Изучение монолитов методом сканирующей электронной микроскопии

4.3.9. Определение консервантов в напитках

Глава 5. Монолиты на основе сополимера дивинилбензола и випилэтилбензола

5.1. Монолиты, полученные с инициатором 2,2'-азо-бисизобутироиитрилом

5.1.1. Гидродинамическая проницаемость и полная пористость

5.1.2. Низкотемпературная сорбция азота

5.1.3. Хроматографические свойства

5.1.4. Механическая устойчивость колонок в водно-ацетонитрилышх подвижных фазах

5.2. Монолиты, полученные с инициатором дициклогексилперокси-дикарбонатом

5.2.1. Зависимость конверсии мономеров от температуры синтеза

5.2.2. Гидродинамическая проницаемость и полная пористость

5.2.3. Хроматографические свойства

Глава 6. Монолиты на основе сополимеров дивинилбензола и винилэтилбензола с гидрофильными мономерами

6.1. Монолиты на основе сополимеров дивинилбензола и винилэтилбензола с 2-гидроксиэтилметакрилатом

6.1.1. Конверсии мономеров

6.1.2. Морфология монолитов

6.1.3. Гидродинамическая проницаемость и полная пористость

6.1.4. Низкотемпературная сорбция азота

6.1.5. Хроматографические свойства

6.1.6. Влияние продолжительности синтеза на свойства монолитов

6.2. Влияние структуры гидроксиалкилметакрилата на свойства монолитов

6.3. Монолиты на основе сополимеров дивинилбензола и винилэтилбензола с акрилонитрилом

6.4. Влияние температуры при разделении па эффективность и селективность полученных монолитов

6.5. Влияние давления при синтезе на свойства монолитов

6.6. Применение полученных монолитов в анализе

ВЫВОДЫ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ

АИБН 2,2'-азо-бисизобутиронитрил

АН ацетонитрил

БВФЭ 1,2-бис(4-винилфенил)этан

БД Л бу танд ио л -1,4

БДХ Баррет, Джойнер и Халенда

БМА бутилметакрилат

БЭТ Брунауэр, Эммет и Теллер

4-ВП 4-вииилпиридин

ВЭБ винилэтилбензол

ВЭЖХ высокоэффективная жидкостная хроматография

ВЭТТ высота, эквивалентная теоретической тарелке

ГБМА гидроксибутилметакрилат

ГМА глицидилметакрилат

ГПМЛ гидроксипропилметакрилат

ГХ/МС газовая хромато-масс-спектрометрия

ГЭМА 2-гидроксиэтилметакрилат

ДВБ дивинилбензол

ДДЛ додеканол-1

ДМА диметакрилат

ДМФ диметилформамид

ДФПГ 2,2-дифенил-1-пикрилгидразил

А^Д-ДЭА А^/У-диэтиланилин

ЛМА лаурилметакрилат

МА метакрилат

МНК метод наименьших квадратов

МСт 4-метилстирол

н.д. нет данных

н.у. нормальные условия (0°С, 101325 Па)

НТСА низкотемпературная (Г= 77 К) сорбция азота

НФ неподвижная фаза

ОВ окислительно-восстановительный

ОДР обратимая дезактивация радикалов

ОДС октадецилсиликагель

ОПЦ обратимая передача цепи

ОФ обращенно-фазовый

ПДМС полидиметилсилоксан

ППЛ пропаиол-1

ПФ подвижная фаза

ПЭО полиэтиленоксид

ПЭЭК поли(эфир-эфир-кетои)

СМА стеарилметакрилат

Ст стирол

ТГФ тетрагидрофуран

ТМБ 1,3,5-триметилбензол

ТМОС тетраметоксисилан

ТМПА 3-(триметоксисилил)пропилакрилат

ТМПМА 3-(триметоксисилил)пропилметакрилат

ТТ теоретическая тарелка

ТФУК трифторуксусная кислота

ТЭАА триэтиламмония ацетат

УФ ультрафиолетовый

ХМС хлорметилстирол

ЦГЛ циклогексанол

ЦПК дициклогсксилпероксидикарбонат

ЧТТ число теоретических тарелок

ЭДМА этиленгликольдиметакрилат

ЭХ эксклюзионная хроматография

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Синтез и хроматографические свойства новых монолитных неподвижных фаз для обращенно-фазовой высокоэффективной жидкостной хроматографии»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. В связи постоянным повышением требований к экспрессности химического анализа и расширением круга определяемых веществ важными направлениями развития ВЭЖХ являются увеличение эффективности хроматографических колонок и снижение продолжительности разделения. Па протяжении истории метода основным подходом в данных направлениях было уменьшение размера частиц зернистых сорбентов. Однако применение мелкодисперсных сорбентов снижает гидродинамическую проницаемость колонки и увеличивает давление, требуемое для прокачивания через нее подвижной фазы.

Альтернативный подход заключается в использовании монолитных неподвижных фаз. Возможность гибко варьировать пористую структуру сорбента позволяет получать монолитные колонки, одновременно характеризующиеся высокой проницаемостью и эффективностью. Это позволяет проводить разделение веществ при высокой скорости потока элюента и умеренном давлении в хроматографе, сократить продолжительность анализа в несколько раз.

Монолиты па основе сшитых органических полимеров успешно применяют для экспрессного разделения биологических макромолекул в режиме градиентного элюирования. Разнообразие мономеров и условий синтеза позволяет варьировать химию поверхности полимерных сорбентов и использовать их для различных вариантов ВЭЖХ макромолекул. В то же время синтез полимерных монолитов (прежде всего обращепно-фазовых) для изократического разделения смесей низкомолскулярных органических веществ является актуальной задачей. Ее решению в последние годы было посвящено большое число работ, однако в подавляющем большинстве случаев монолиты синтезировали внутри кварцевых капилляров внутренним диаметром <1 мм. Это обусловлено главным образом простотой прикрепления монолига к стенке капилляра. Для работы с капиллярными колонками требуются хроматографы, имеющие очень низкие объемы жидкостного тракта и вносящие минимальный вклад в уширение хроматографических пиков, поэтому актуальным представляется поиск путей получения полимерных монолитов для ВЭЖХ низкомолекулярных органических веществ в трубках обычных аналитических размеров (X = 50-250 мм, ¿4 = 2.14.6 мм).

Цель работы состояла в получении методом радикальной полимеризации новых монолитных колонок обычных аналитических размеров (£= 100-150 мм, с1с = 3-4.6 мм) для обращенно-фазовой ВЭЖХ низкомолекулярных органических веществ.

Достижение поставленной цели предусматривало решение следующих задач:

• подбор состава полимеризационной смеси (мономеры, порогены, инициатор) и условий синтеза (температура, продолжительность), обеспечивающих: надежный контакт монолита со стенками колонки и его механическую устойчивость; приемлемую гидродинамическую проницаемость; радиальную однородность монолита; высокую эффективность и селективность в обращенно-фазовом режиме при разделении низкомолекулярных веществ;

• изучение влияния давления при синтезе на характеристики монолитов;

• изучение влияния условий разделения (состав и скорость элюента, температура колонки) па эффективность и селективность получаемых колонок по отношению к низкомолекулярным веществам;

• оценка воспроизводимости и стабильности характеристик синтезируемых монолитов.

Научная новизна. Внутри стеклянных и стальных трубок обычных аналитических размеров получены монолитные сорбенты на основе сополимера дивинилбензола (ДВБ) и випилэтилбензола (ВЭБ), а также поли(ДВБ-ВЭБ) с добавкой гидроксиалкилметакрилатов.

Найдены условия синтеза (состав порогена, инициатор, температура), позволяющие получить поли(ДВБ-ВЭБ) монолиты с эффективностью 7.5 х 1031.8 х 104 ТТ/м при разделении низкомолекулярных веществ.

Установлено, что введение гидроксиалкилметакрилатов в состав поли(ДВБ-ВЭБ) монолитов позволяет увеличить эффективность колонок. Показано, что увеличение доли 2-гидроксиэтилметакрилата (ГЭМА) в смеси мономеров снижает проницаемость и повышает эффективность монолитов. Оптимальная доля ГЭМА составляет 15 мол.%. Установлено, что использование 13-15 мол.% гидроксибутилметакрилата вместо ГЭМА позволяет в 1.6-2.5 раза повысить проницаемость монолитов.

Показано, что давление при синтезе монолитных колонок стандартного аналитического диаметра является важным параметром, небольшое изменение которого существенно влияет на хроматографические характеристики колонок. Полимеризация под давлением азота улучшает форму хроматографических пиков и эффективность колонок по сравнению с синтезом без дополнительного давления.

Показано, что в отличие от капиллярных монолитных колонок снижение продолжительности полимеризации и существенное уменьшение конверсии мономеров относительно 100% не могут служить для улучшения характеристик монолитов диаметром несколько миллиметров.

Показано, что повышение температуры с 25°С до 80°С позволяет в 1.8 раза увеличить эффективность поли(ДВБ-ВЭБ-ГЭМА) колонки и снизить продолжительность разделения в 3.5 раза.

Практическая значимость. Получен ряд монолитных сорбентов для обращенно-фазовой хроматографии низкомолекулярных веществ. Найдены условия синтеза монолитов с различными гидродинамическими свойствами, селективностью и эффективностью. Максимальная эффективность составляет 3.2 х 104 ТТ/м для поли(ДВБ-ВЭБ-ГЭМА) монолита размером 100 х 4.3 мм.

Определены области практического применения полученных монолитных колонок. Показано, что синтезированные монолиты могут быть использованы в ВЭЖХ для экспрессного определения низкомолекулярных веществ (консервантов в напитках).

На защиту выносятся следующие положения:

• результаты изучения влияния состава порогена, природы инициатора и температуры синтеза на хроматографические характеристики поли(ДВБ-ВЭБ) монолитов;

• результаты изучения влияния доли ГЭМЛ в мономерной смеси на структуру и хроматографические свойства поли(ДВБ-ВЭБ-ГЭМА) монолитов;

• данные о влиянии давления при синтезе па хроматографические свойства поли(ДВБ-ВЭБ-ГЭМА) монолитных колонок;

• данные о влиянии структуры гидроксиалкилметакрилатов па хроматографические свойства монолитных колонок;

• данные о влиянии температуры при разделении на хроматографические свойства поли(ДВБ-ВЭБ-ГЭМА) монолитной колонки;

• результаты применения полученных колонок в анализе.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались на Всероссийской конференции «Теория и практика хроматографии. Хроматография и паиотехнологии» (Самара, 2009), XVII и XVIII Международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов» (Москва, 2010, 2011), 28th International Symposium on Chromatography (Валенсия, Испания, 2010), Всероссийской конференции «Аналитическая хроматография и капиллярный электрофорез» (Краснодар, 2010), 36th International Symposium on High-Performance Liquid Phase Separations and Related Techniques (Будапешт, Венгрия, 2011).

Публикации. По материалам диссертации опубликованы 3 статьи и 6 тезисов докладов.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав обзора литературы, трех глав экспериментальной части, общих выводов, списка цитируемой литературы и приложения. Материал изложен на 157 страницах машинописного текста (без приложения), содержит 52 рисунка и 33 таблицы. В списке цитируемой литературы 202 публикации. Приложение включает 7 рисунков на 7 страницах.

Автор выражает искреннюю признательность научному руководителю д.х.н. A.B. Пирогову, чл.-корр. РАН, проф. O.A. Шпигупу, к.х.н. А.Д. Смоленкову и И.А. Дьячкову за постоянное внимание, помощь в работе и обсуждении результатов. Автор благодарит: д.х.н. A.B. Иванова, к.х.н. A.B. Смирнова, к.х.н. Л.И. Родионову и к.х.н. Е.Е. Князеву за помощь в организации, проведение измерений и помощь в обсуждении результатов низкотемпературной сорбции азота на монолитах; к.х.н. A.B. Гаршева за исследование монолитов методом сканирующей электронной микроскопии; к.х.н. С.М. Матусову за подаренную книг>' «Monolithic materials: preparation, properties and applications».

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (грант № 10-03-00215-а).

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Глава 1. Макропористые монолиты: основные характеристики и преимущества перед зернистыми сорбентами

Монолитный сорбент представляет собой единый блок материала, имеющего систему взаимосвязанных пор [1]. Согласно номенклатуре ИЮПАК [2] различают макро-, мезо- и микропоры с диаметрами >50, 2-50 и <2 им соответственно. Необходимым условием применимости монолита в ВЭЖХ является наличие в его структуре макропор шириной >0.3-0.5 мкм, которые, как пустоты между частицами в наполненных зернистыми сорбентами колонках, обеспечивают протекание подвижной фазы (ПФ) через колонку. По способу формирования проточных пор методы получения пористых монолитов можно разделить па следующие группы:

• полимеризация (или поликонденсация) пизкомолекулярных прекурсоров в присутствии растворителей-порогепов, приводящая к разделению первоначально гомогенной системы на две взаимопроникающие фазы. Твердая фаза образует собственно монолит, растворитель заполняет его поры [1, 3-6];

• скрепление предварительно синтезированных неорганических или полимерных частиц путем сплавления или спекания либо за счет химических превращений дополнительных связующих компонентов. Образующиеся макропоры представляют собой пустоты между частицами. Форма, размер и удельный объем макропор определяются формой, размером и взаимным расположением иммобилизованных частиц [1,3, 7];

• полимеризация компонентов диспсрсиоппой среды двухфазной системы с последующим удалением дисперсной фазы. Размеры и форма макропор задаются частицами дисперсной фазы (твердыми частицами, каплями эмульсии). Непрерывность системы пор обеспечивается высокой концентрацией дисперсной фазы, при которой частицы находятся в контакте друг с другом [1, 6, 8, 9].

К макропористым монолитам также можно отнести чипы с упорядоченной структурой, получаемые с помощью микролитографии [10].

Несмотря на многообразие методов получения, наибольшее практическое значение в хроматографии имеют монолиты на основе силикагеля и сшитых органических полимеров, синтезируемые в соответствии с первым из

октадецильных групп) составляет 300 м2/г, диаметр мезопор — 13 им. Внешняя пористость колонки Еа (доля объема колонки, занятая проточными порами) равна 0.64-0.72, внутренняя пористость е,- (доля объема колонки, приходящаяся на диффузионные поры) равна 0.11-0.18, полная пористость e/ = ec. + ei составляет 0.81-0.87 [5, 11, 14-18]. Величины и е, силикагелевых монолитов в капиллярах могут превышать 0.85 и 0.90 соответственно, а отношение ширины макропор и толщины скелета достигать четырех [19, 20].

Для сравнения: традиционные колонки для ВЭЖХ низкомолекулярных веществ заполняют сферическими частицами средним диаметром 1.7-5 мкм с мезопорами диаметром 8-18 им. Чтобы обеспечить стабильность колонки, частицы должны быть плотно упакованы. Внешняя пористость (объемная доля межгранульного пространства) наполненных колонок обычно лежит в узком интервале 0.36-0.44, что значительно ниже, чем ее монолитов; полная пористость редко превышает 0.75 [17, 21-23]. В качестве оценки диаметра проточных пор 4ш в наполненной колонке можно использовать диаметр цилиндрического капилляра, имеющего такое же отношение объема и площади поверхности (гидравлический радиус /-/, [3]), как и межгранульное пространство колонки:

4У 4 б/ 8

I 21т. = ф. =—т

"пи 0 г , ' v1/

где с1р — средний (по площади внешней поверхности) диаметр частиц сорбента. При ес = 0.4 имеем с1пи« 0.4ф Таким образом, в наполненной колонке размер частиц определяет размер проточных пор. В монолите связь толщины скелета и размера макропор менее жесткая. Также проточные поры монолита менее извилисты.

Большинство полимерных монолитов представляет собой агломераты из микроглобул, имеющих диаметр от нескольких сотен нанометров до нескольких микрометров. Пустоты между микроглобулами и их кластерами образуют макропоры (рис. 2) [24]. Микроглобулы могут состоять из более мелких (размером порядка 10 нм) полимерных ядер и иметь мезо- и микропоры. Величины полной и внешней пористости полимерных монолитов могут превышать 0.8 и 0.7 соответственно [25]. Заметим, что сложная морфология полимерных монолитов

пропорционален линейной скорости потока. Можно дать три определения линейной скорости ПФ:

р р р 1

Ас АаС, 'л,

где иР — фиктивная линейная скорость (объемный расход ¥ на единицу площади сечения колонки Ас), щ — скорость течения (среднее значение проекции действительной линейной скорости ПФ в проточных порах на ось колонки), и — хроматографическая линейная скорость, /д/ — мертвое время (время удерживания несорбируемого, проникающего во все поры вещества). Уравнение Дарси примет вид

= (3)

кр,: кр

где кр<1 и кр — коэффициенты проницаемости (проницаемость) колонки, используемые с соответствующими линейными скоростями ПФ, кр^ = кр^Ее = крг, [3, 33-36].

Проницаемость наполненных и монолитных колонок определяют из тангенса угла наклона экспериментальной зависимости Ар от скорости потока ПФ. Коэффициент /ср/7 удобен для сравнения колонок с неизвестной произвольной пористой структурой и широко используется в химикотехнологической литературе. Коэффициент кр<1 связывает перепад давления на колонке со скоростью течения г/„ которая является наиболее естественной линейной скоростью для кинетической теории хроматографии [37-39]. Однако для расчета г^ необходимо определять внешнюю пористость колонки ес, например методом ЭХ [14, 16,40]. Величина кр удобна для сравнения колонок при одинаковой хроматографической линейной скорости и, определяющей продолжительность анализа при заданных факторах удерживания к разделяемых компонентов и длине колонки. Строго говоря, проницаемость кр не является чисто гидродинамической характеристикой, так как ее величина зависит от внутренней пористости колонки, хотя в микро- и мезопорах гидродинамического потока эшоента нет [3, 41].

Проницаемость кРгр зависит от внешней пористости колонки и от ширины каналов, по которым течет элюент. Рассматривая пористую среду как пучок

непересекающихся изломанных цилиндрических капилляров с диаметрами, равными среднему диаметру проточных пор с!]Щ, можно получить уравнение

ъ- -р'р 32

чАш

С¡2 8

пп е .

соб2 0, (4)

32

где Ьии — длина капилляров, 0 — угол между прямолинейными участками капилляров и осью колонки [34]. В наполненных колонках ширину проточных пор можно связать с диаметром частиц сорбента и плотностью их упаковки (ур-ние (1)) и из ур-ния (4) получить уравнение Козепи-Кармана

, , (5)

где £ — полуэмпирический коэффициент, учитывающий извилистость каналов между частицами и обычно принимаемый равным 180, что соответствует 9 = 50.8° [3,34,35].

Для монолитов из-за более сложной морфологии установление вида достаточно точной корреляции между проницаемостью колонки и структурными параметрами является трудноразрешимой задачей [41-44]. При оценочных расчетах часто используют простое ур-ние (4), принимая угол 0 равным нулю (сое2© = 1, модель параллельных капилляров) [1, 36, 44, 45].

Проницаемость монолитных колонок зависит от условий синтеза и варьируется в широких пределах. Колонки СкготоШк и Опух первого поколения с ге = 0.7 и с!ПП = 2 мкм имеют проницаемость крР 4.9 х 10~14—7.4 х 10 14 м2 [15, 16, 18, 46-48], что соответствует проницаемости типичной колонки с ее = 0.4, заполненной сферическими частицами диаметром 7.0-8.6 мкм, и в 2-3 раза выше проницаемости наполненной колонки с с1р = 5 мкм (2.5 х 10~14 м2). Различие значений проницаемости кр меньше, поскольку для указанных монолитов б, >0.8, а для большинства наполненных колонок г, = 0.6-0.7.

В табл. 1 приведены гидродинамические характеристики коммерчески доступных полимерных монолитов, используемых для разделения биополимеров.

Таблица 1. Гидродинамические характеристики некоторых коммерчески доступных полимерных монолитов, применяемых для разделения биополимеров

Монолит L х dc, мм Состав монолита мкм ее Et kp,F, М2 х 1014 Лит.

ProSwift RP1S СDionex, США) 46x4.6 Поли(Ст-ДВБ) 1.1 0.53 0.61 0.56 1.2 [32]

ProSwift RP2H СDionex, США) 44 х 4.6 Поли(Ст-ДВБ) 2.2 0.51 0.60 0.54 3.4

ProSwift RP3U СDionex, США) 40 х 4.6 Поли(Ст-ДВБ) 5.1 0.43 0.53 0.48 7.1

С IM disk (В1Л Separations, Словения) 3 х 12 Поли(ГМА-ЭДМА), модифицированный диэтиламином 1.5 н.д. н.д. 1.1 [44]

-0.53 -0.58 0.63 [49]

ProSwift WAX-IS СDionex, США) 44 x 4.6 Полиметакрилат, модифицированный диэтиламином 1.7 -0.51 -0.53 2.6 [49]

UNO Q-l (Bio-Rad, США) 35x7 Полиакриламид с четвертичными аммониевыми группами н.д. -0.52 -0.60 2.2 [49]

3.0 н.д. н.д. -2.2 [50]

Примечание. dlm определяли ртутной порометрией (для поли(Ст-ДВБ) монолитов данные из [51]). Для анионообменных монолитов: ее рассчитана из удерживаемого объема овальбумина, г( — уридина 5'-монофосфата; ПФ 1М №С1, 20мМ ГЭПЭС буферный раствор, рН 7.8. ПФ для измерения вода. Для иоли(Ст-ДВБ) монолитов: бс рассчитана из удерживаемого объема полистирола (М=436), б, (большее значение) — бензола с ПФ ТГФ; меньшее значение б, — из удерживаемого объема урацила с ПФ вода/АН (1:1). ПФ для измерения кр%Р вода/АН (1:1). ГМА — глицидилметакрилат, ЭДМА — этилеигликоль-диметакрилат, Ст — стирол, ДВБ — дившшлбензол.

Величины крР монолитов СШсИяк относительно невелики (табл.1) и, вероятно, занижены вследствие неравномерного распределения потока ПФ по поперечному сечению диска [44]. Несмотря па это, при толщине диска всего 3 мм поддержание потока воды со скоростью щ- = 1 мм/с требует перепада давления не более 5 бар.

Изменение структуры полимерного сорбента в органическом растворителе, приводящее к снижению проницаемости колонки по сравнению с проницаемостью в водном элюепте, характеризуют фактором набухания [52]:

ор = Яг- ~ Кода = к„.Р (В0Да) 1 ^

АР вода / (вода

Многие неполярные полимеры сильно набухают в тетрагидрофуране (ТГФ). Так, в работе [53] для гидрофобного монолита на основе порборнена, содержащего 37 мол.% мономера-сшивателя, с кРуу(вода) = 1.7 х 10~14 м2 величина составляла лишь 0.06 в АН и достигала 25 в ТГФ.

1.3. Эффективность монолитных колонок

Эффективность колонки определяет степень размывания концентрационных зон разделяемых веществ и характеризуется числом теоретических тарелок (ЧТТ) N или высотой, эквивалентной теоретической тарелке, (ВЭТТ) Н. ВЭТТ обычно представляют в виде суммы трех основных компонентов:

Н = НА + НВ + НС. (7)

Член Нв описывает вклад в ВЭТТ молекулярной диффузии вдоль колонки:

+ + (8) и1 и

где Д^ — эффективный коэффициент продольной диффузии, учитывающий диффузию вещества в ПФ и поверхностную диффузию адсорбированных молекул; к" — зонный фактор удерживания вещества, равный равновесному отношению масс вещества в неподвижной и подвижной зонах колонки; к — (фазовый) фактор удерживания вещества, равный равновесному отношению массы адсорбированных неподвижной фазой молекул и массы вещества в подвижной фазе колонки. Подвижная зона включает в себя элюент в проточных порах колонки, неподвижная зона — весь остальной объем колонки, то есть НФ и часть ПФ, находящуюся в диффузионных порах сорбента. Величины к" и к связаны соотношением ее(1 +£") = е,(1 + /г) [15, 37, 54,55].

Член Нс описывает вклад в ВЭТТ, обусловленный конечной скоростью диффузионного массообмена между подвижной и неподвижной зонами, а также кинетикой процесса адсорбции-десорбции (последний для ОФ сорбентов обычно имеет большую скорость по сравнению с диффузией в мезопорах, и его вкладом в Нс пренебрегают):

Яс = Ст»,.+СЛ. + С,»,. = 2

= 2

1 + к"

\\/ + к

— и. + а

К, (1 + д

(1 + Г)~

V 1 + Аг>/

н + <7

У + £ с11 (1 + /с)2 А/ ' " (1 + к}2 к^

г/ + 2-

А. =

*о'У, А, + {к" ~ К) у Л _ щ,Рт + /сулР А-" у\> + к

(10)

где кт: — коэффициент поперечного массопереноса в проточных порах, кс/ез — константа скорости десорбции, q — геометрический параметр, с1р — диаметр частиц сорбента или толщина скелета силикагелевого монолита, —

эффективный коэффициент диффузии в неподвижной зоне, Д„ — коэффициент диффузии в ПФ, Д? -— коэффициент поверхностной диффузии, у,- < 1 — коэффициент замедления диффузии в мезопорах сорбента, у5 — коэффициент замедления поверхностной диффузии, /с0" = Е,-/ее — зонный фактор удерживания проникающего во все поры несорбируемого компонента, ц/ = е,/е(. Параметр ц равен 1/30 для сферических частиц, д=\/16 для силикагелевых монолитов в приближении цилиндрической формы скелета. Гидравлический радиус проточных

пор =

для цилиндрического скелета; либо гй = ¿/П11/4 в предположении

4 1-се

цилиндрической геометрии макропор. Коэффициент кт: пропорционален величине Д,г/с/шВ некоторых моделях кпп зависит от скорости ПФ, С,„ = С,„(г/,), и член Ст(и^)и{ является нелинейной (выпуклой вверх) функцией от скорости [16, 37, 38 45, 54, 56-59].

Член НА описывает гидродинамическое размывание («вихревую диффузию»), обусловленное поперечной неоднородностью потока элюента и конечной скоростью поперечного массопереноса в колонке. В форме, предложенной Гиддипгсом [60], Нл записывают как сумму трех основных составляющих:

НА =

1 А.

v1

V 1 р

со .г/ ~и,

1 р I

+

1 А+

у2Х2с1р

v1 / +

1 ,^-о+^г

аЬ Ьс1}и;

у

\

(П)

со 2с1р2щ

учитывающих вклад в ВЭТТ неоднородности потока в масштабах одного проточного канала (трансканальный эффект), нескольких близких каналов (межкаиальный эффект близкого действия) и всего поперечного сечения колонки (трансколоночный эффект); Х^ со,, а и Ь — параметры структуры колонки, Вгш1 —

эффективный коэффициент радиальной дисперсии [16, 56, 61-63]. Заметим, что члены оо^; М/Ан (не зависящий от к") и Сти, (зависящий от к" и равный нулю при к" = 0) в ур-ниях (9) и (11) можно рассматривать как условное деление на две части вклада одного и того же фактора размывания. Аналогичный фактор в уравнении Голея для полой капиллярной колонки описывается одним членом:

_ 1 + 6к" +1 \к"2 с1]

Ст11г~ -;--11, ) (12)

' 96(1 + к")2 йт " 4 ;

где ¿4 — диаметр капилляра [37,64]. В теории Гиддингса коэффициент со] первоначально также был функцией от фактора удерживания вещества, не обращающейся в ноль при к" = 0, а член Сти, в форме ур-ния (9) отсутствовал [64]. Существуют альтернативные выражения для трансколоночного эффекта [65, 66].

Часть параметров ур-ний (7)-(11) можно определить экспериментально, часть •— лишь оцешпь теоретически или с использованием полуэмпирических корреляций. Как правило, в интервале скоростей и от 0.2 до 10 мм/с экспериментальная зависимость Щи) хорошо аппроксимируется эмпирическим уравнением Нокса (13) или уравнением Ван Деемтера (14):

Я = Ли" + В/и + Си, (13)

Н = А + В/и + Си, (14)

где 0 < п < 1 (обычно п =1/3) [67]. Однако интерпретация экспериментальных значений коэффициентов Л и Стребует осторожности.

Согласно ур-ниям (7)-(12), снижению ВЭТТ способствует уменьшение как размера элементов неподвижной зоны с1р, так и ширины проточных пор Уменьшение с1т1 также снижает проницаемость колонки, поэтому оптимальный размер проточных пор всегда является компромиссом между эффективностью и проницаемостью. В наполненных колонках значение с1ш, жестко связано с с1р. В случае монолитов можно получить колонку с малой величиной с1р, относительно широкими, менее извилистыми проточными порами и большой внешней пористостью, что обеспечит более высокую проницаемость монолита при эффективности, сопоставимой с эффективностью наполненной колонки. Так, эффективность монолитов СИготоШк и Опух, составляет 70000-125000 ТТ/м для низкомолекулярньтх веществ при и= 1-2 мм/с [11,16,18,46,47,68-71]. На рис. 3 приведены зависимости Щи) по бутилпарабену, полученные в работе [70]

микропоры большие молекулы не проникают. Таким образом, член С5и, ур-ния (9), вносящий основной вклад в ВЭТТ при разделении макромолекул на колонках с мезопористыми зернистыми сорбентами, для полимерных монолитов близок к нулю. Это обуславливает высокую эффективность монолитов и слабую зависимость ВЭТТ от скорости ПФ. К тому же факторы удерживания биополимеров сильно изменяются в очень узких интервалах состава ПФ, поэтому разделение проводят в градиентном режиме, что дополнительно снижает ширину хроматографических пиков и продолжительность разделения [73-75].

Малые молекулы способны проникать внутрь полимерного геля. Медленная диффузия сорбатов в гелевых микропорах повышает ВЭТТ, поэтому полимерные сорбенты, в частности монолитные, не находят такого широкого применения для разделения низкомолекулярных органических веществ, как сорбенты на основе силикагеля. Однако в последние годы проблеме синтеза полимерных монолитов для разделения малых молекул уделяется большое внимание, и наблюдается значительный прогресс в этом направлении [31, 76].

оказывается зафиксированной до начала ее фрагментации, образуется макропористый монолит. Варьируя условия синтеза, можно смещать во времени разделение фаз и золь-гель переход. Чем позже относительно спинодалыюго распада происходит золь-гель переход, тем больше размер доменов монолита.

IIa второй стадии приготовления монолит подвергают щелочной обработке при повышенной температуре, в результате которой в силикагелевом скелете образуются мезопоры. Далее монолит промывают, высушивают и прокаливают.

Типичная методика получения монолита диаметром >2 мм выглядит следующим образом [78-80, 85, 86]. К 100 мл 0.01М водного раствора уксусной кислоты с добавкой 7.0-11.6 г ПЭО со средней молекулярной массой 10000 при интенсивном перемешивании и охлаждении льдом в течение 5-30 мин прибавляют 40-55 г тетраметоксисилана (ТМОС). Раствор дегазируют ультразвуком и переливают в цилиндр с подходящим диаметром, плотно закрывают для предотвращения испарепия летучих компонентов и выдерживают при постоянной температуре 40°С. Гель образуется через несколько часов, а затем стареет в течение дня. После формирования макропор гель промывают водой, погружают в 0.001-1М водный раствор аммиака и выдерживают от Зч до 10 дней при температуре 25-120°С в зависимости от требуемого размера мезопор. Затем монолит промывают, высушивают несколько дней при 50-60°С, а затем прокаливают при 600-700°С для разложения ПЭО, который образует водородные связи с силанольными группами на поверхности сорбента и не удаляется полностью при промывке.

Увеличение температуры синтеза приводит к более позднему разделению фаз и более раннему золь-гель переходу, вследствие чего размер доменов монолита уменьшается. В работе [78] повышение температуры с 38 до 40°С при массах ТМОС и ПЭО в смеси, равных 50 и 9.25 г соответственно, приводило к снижению размера макропор с 2.8 до 1.5 мкм при неизменном их удельном объеме.

Увеличение массы ПЭО в реакционной смеси таюке приводит к более позднему разделению фаз и снижению размера доменов монолита [78, 80, 85, 87]. В работах [80, 85] увеличение массы ПЭО с 9.4 до 10.4 г при объеме ТМОС 45 мл приводило к уменьшению толщины силикагелевого скелета (по данным СЭМ) с 2.3

до 1.1 мкм и размера проточных пор (по данным ртутной порометрип) с 3.4 до 1.3 мкм. Удельный объем макропор не менялся и составлял около 3.3 мл/г.

Варьированием соотношения количеств ТМОС и растворителя можно изменять толщину скелета и удельный объем макропор, практически не меняя размер макропор. Уменьшение объема ТМОС в смеси реагентов с 55 до 40 мл при одновременном увеличении массы ПЭО с 7.0 до 11.6 г и постоянном объеме раствора уксусной кислоты (100 мл) [80,86] приводило к увеличению объема макропор с 2.9 до 4.4 мл/г и снижению толщины скелета с 1.6 до 1 мкм. Диаметр макропор оставался в пределах 1.5-1.9 мкм.

Силикагелевый скелет, формирующийся на первой стадии синтеза, содержит микропоры [5,82,88]. Оствальдово созревание в ходе последующей гидротермальной обработки в щелочной среде реорганизует структуру скелета, и в нем образуются мезопоры с узким распределением размеров. Повышение температуры, рН раствора и продолжительности обработки увеличивает средний диаметр мезопор [79, 85, 89]. Поры с диаметрами от 5 до 25 им, обеспечивающие приемлемые значения удельной площади поверхности и коэффициента у, в ур-нии (10), можно получить обработкой геля при 120°С раствором аммиака с концентрацией от 0.001 до 1 М [80]. Удельный объем мезопор достигает 1 мл/г [78, 85]. Удобно проводить щелочную обработку, получая аммиак in situ при термическом разложении мочевины, которую добавляют в смесь реагентов перед золь-гель синтезом [88, 89]. Важно, что образование мезопор практически не изменяет макропористую структуру монолита [80, 89].

В процессе старения и сушки пористый стержень уменьшается в размерах и отрывается от стенки реакционного сосуда [77, 82]. При синтезе в цилиндрах диаметром 6 и 9 мм диаметры конечных монолитов равны 4.6 и 7 мм соответственно. Для того чтобы монолит можно было использовать в качестве хроматографической НФ, его помещают в оболочку из термоусадочного полимера [12,78,90], стекла [91,92] и других материалов [42,43,93,94]. Монолиты Chromolith и Опух помещают в корпуса из термоусадочного поли(эфир-эфир-кетона) (ПЭЭК) по запатентованной методике фирмы Merck [11]. После помещения в оболочку поверхность монолита модифицируют так же, как и

обычные зернистые сорбенты па основе SiC>2, например прививают окгадецильные группы.

Золь-гель синтезом также получают капиллярные монолитные колонки на основе силикагеля [12,13,19,20,95-100]. Перед синтезом in situ внутреннюю поверхность капилляра обрабатывают щелочыо для повышения концентрации силанольных групп, и при достаточно высоком отношении площади поверхности и объема капилляра монолит ковалептпо связывается со стенкой колонки и не усаживается. Таким способом при использовании ТМОС в качестве прекурсора можно получать колонки диаметром не более 0.1 мм. Применение смеси ТМОС и метилтриметоксисилана позволяет получать монолиты в капиллярах диаметром до 0.53 мм с минимальными пристеночными дефектами [13, 98, 101].

2.2. Хроматографические свойства монолитов на основе силикагеля

В ОФ ВЭЖХ наиболее широко используют монолиты, модифицированные октадецильными группами. Pix селективность в целом не отличается от селективности зернистых октадецилсиликагелей (ОДС). Отдельные различия зависят от конкретных параметров модифицирования: функциональности октадецилсилаиа, плотности прививки, условий эндкеппинга и других [86, 99, 102, 103]. Коммерческие монолиты модифицируют с использованием А^,Л^-диэтиламино-

■у

дпметилоктадецилсилана. Плотность прививки — 3.6 мкмоль/м [46, 90]. Факторы удерживания веществ на монолитных колонках обычно ниже, чем на наполненных, вследствие большей пористости монолитов [78, 86, 96].

Большое число работ посвящено изучению влияния структуры монолитов на их эффективность. В работе [86] изучено влияние толщины скелета на свойства ОДС монолитов (83 х 7 мм) с близкими диаметрами проточных пор (1.5-1.9 мкм) и величинами кр (7 х 10 14-1 х 10~13 м2). При уменьшении толщины скелета с 1.6 до 1 мкм в результате снижения длины диффузионного пути в неподвижной зоне тангенс угла наклона правой ветви зависимостей Н(и) амилбензола и инсулина снижался. Для наиболее эффективной колонки в интервале скоростей и 1.5-5 мм/с ВЭТТ амилбензола (к= 1.1) оставалась в пределах 9-12 мкм, ВЭТТ инсулина — в пределах 20-30 мкм.

В работе [85] изучали влияние размера доменов на свойства ОДС монолитов (83 х 7 мм) с одинаковой пористостью (еи = 0.6, е, = 0.8). При снижении размера доменов с 5.7 до 2.3 мкм и, соответственно, диаметра проточных пор с 3.4 до 1.3 мкм проницаемость кр монолитов уменьшалась в 7 раз (с 4.0 х Ю-13 до 5.6 х 10 14 м2). В то же время эффективность возрастала: при скоростях и = 15 мм/с ВЭТТ по амилбензолу колонок с размером доменов 5.7 мкм и 2.3 мкм находились в интервалах 15-30 мкм и 5-8 мкм соответственно.

В работе [20] проницаемость кр капиллярных (с1с = 0.05 мм) ОДС монолитных колонок с толщиной скелета 2 мкм, проточными порами диаметром 8 мкм и Ее = 0.83 достигала 1.3x10 " м". При разделении смеси алкилбензолов наблюдалось существенное снижение эффективности с увеличением фактора удерживания вещества. Повышение скорости и с 1 до 4.7 мм/с приводило к увеличению ВЭТТ бензола (£=0.12) с 10 до 15 мкм, а ВЭТТ гексилбензола (к = 0.71) — с 13 до 25 мкм. Авторы объясняют это большим сопротивлением массоперсносу в широких проточных порах, которое в соответствии с ур-ниями (9) и (12) растет при увеличении фактора удерживания. Очень высокая проницаемость позволяла получать и использовать колонки длиной >1 м с числом теоретических тарелок >105 при и= 1 мм/с. Время разделения, однако, при этом превышало 40 мин. В работе [13] размеры скелета и проточных пор снизили до 1 и 2 мкм

—14 2

соответственно. Проницаемость кр упала до 8 х 10 м , что является все еще высокой величиной. ВЭТТ по гексилбензолу снизилась до 8 и 13 мкм при скорости и 1 и 4.7 мм/с соответственно. Однако приведенная (поделенная на размер домена) ВЭТТ при снижении размера доменов увеличилась, что свидетельствовало о снижении однородности структуры монолитов. Позднее [96] внутри капилляров диаметром 0.1мм были синтезированы монолиты с размером домена 2.6 мкм, проницаемостью ^=5.9х 10"|4м2. ВЭТТ составляла 5 мкм в минимуме зависимости Н(и) (при и = 2 мм/с) и увеличивалась лишь до 7 мкм при и = 8.1 мм/с. Это позволяло разделять модельную смесь веществ менее чем за 45 с при давлении 154 бар (рис. 5).

Список литературы диссертационного исследования кандидат химических наук Смирнов, Константин Николаевич, 2013 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Svec F., Tennikova T.B., Deyl Z. (Eds.). Monolithic materials: preparation, properties and applications. J. Chromatogr. Lib. V. 67. Amsterdam: Elsevier, 2003. 779 p.

2. Sing K.S.W., Everett D.H., Haul R.A.W., Moscou L., Pierotti R.A., Rouquérol J., Siemicniewska T. Reporting physisorption data for gas/solid systems with special reference to the determination of surface area and porosity. // Pure Appl. Chem. 1985. V. 57. №4. P. 603-619.

3. Guiochon G. Monolithic columns in high-performance liquid chromatography. // J. Chromatogr. A. 2007. V. 1168. № 1-2. P. 101-168.

4. Tanaka N., Kobayashi H., Nakanishi K., Minakuchi H., Ishizuka N. Peer reviewed: Monolithic LC columns. // Anal. Chem. 2001. V. 73. № 15. P. 420A-429A.

5. Nakanishi K., Tanaka N. Sol-gel with phase separation. Hierarchically porous materials optimized for high-performance liquid chromatography separations. // Acc. Chem. Res. 2007. V. 40. № 9. P. 863-873.

6. Svec F. Porous polymer monoliths: Amazingly wide variety of techniques enabling their preparation. // J. Chromatogr. A. 2010. V. 1217. № 6. P. 902-924.

7. Marti N., Quattrini F., Butté A., Morbidelli M. Production of polymeric materials with controlled pore structure: the «reactive gelation» process. // Macromol. Mater. Eng. 2005. V. 290. № 4. P. 221-229.

8. Chirica G.S., Remcho V.T. Novel monolithic columns with templated porosity. // J. Chromatogr. A. 2001. V. 924. № 1-2. P. 223-232.

9. Liang C., Dai S., Guiochon G. A graphitized-carbon monolithic column. // Anal. Chem. 2003. V. 75. № 18. P. 4904^912.

10. Detobel F., De Bruyne S., Vangelooven J., De Malsche W., Aerts T., Terryn H., Gardeniers H., Eeltink S., Desmet G. Fabrication and chromatographic performance of porous-shell pillar-array columns. // Anal. Chem. 2010. V. 82. № 17. P. 72087217.

11. Cabrera K. Applications of silica-based monolithic HPLC columns. // J. Sep. Sci. 2004. V. 27. № 10-11. P. 843-852.

12. Tanaka N., Kobayashi H., Ishizuka N., Minakuchi H., Nakanishi K., Hosoya K., Ikegami T. Monolithic silica columns for high-efficiency chromatographic separations. // J. Chromatogr. A. 2002. V. 965. № 1-2. P. 35^19.

13. Motokawa M., Kobayashi H., Ishizuka N., Minakuchi H., Nakanishi K., Jinnai H., Hosoya K., Ikegami T., Tanaka N. Monolithic silica columns with various skeleton sizes and through-pore sizes for capillary liquid chromatography. // J. Chromatogr. A. 2002. V. 961. № 1. P. 53-63.

14. Al-Bokari M., Cherrak D., Guiochon G. Determination of the porosities of monolithic columns by inverse size-exclusion chromatography. // J. Chromatogr. A. 2002. V. 975. № 2. P. 275-284.

15. Kobayashi II., Tokuda D., Ichimaru J., Ikegami T., Miyabe K., Tanaka N. Faster axial band dispersion in a monolithic silica column than in a particle-packed column. // J. Chromatogr. A. 2006. V. 1109. № 1. P. 2-9.

16. Gritti F., Guiochon G. Measurement of the eddy diffusion term in chromatographic columns. I. Application to the first generation of 4.6 mm I.D. monolithic columns. // J. Chromatogr. A. 2011. V. 1218. № 31. P. 5216-5227.

17. Cabooter D., Lynen F., Sandra P., Desmet G. Total pore blocking as an alternative for the on-column determination of the external porosity of packed and monolithic reversed-phase columns.//J. Chromatogr. A. 2007. V. 1157. № 1-2. P. 131-141.

18. Hormann K., Miilner T., Bruns S., Holtzel A., Tallarek U. Morphology and separation efficiency of a new generation of analytical silica monoliths. // J. Chromatogr. A. 2012. V. 1222. P. 46-58.

19. Ishizuka N., Minakuchi IT, Nakanishi K., Soga N., Nagayama H., Hosoya K., Tanaka N. Performance of a monolithic silica column in a capillary under pressure-driven and electrodriven conditions. // Anal. Chem. 2000. V. 72. №6. P. 12751280.

20. Ishizuka N., Kobayashi H., Minakuchi H., Nakanishi K., I-Iirao K., Hosoya K., Ikegami T., Tanaka N. Monolithic silica columns for high-efficiency separations by high-performance liquid chromatography. // J. Chromatogr. A. 2002. V. 960. № 12. P. 85-96.

21. Guan H., Guiochon G. Study of physico-chemical properties of some packing materials. I. Measurements of the external porosity of packed columns by inverse size-exclusion chromatography. // J. Chromatogr. A. 1996. V. 731. № 1-2. P. 2740.

22. Liekens A., Cabooter D., Denayer J., Desmet G. A study of the parameters affecting the accuracy of the total pore blocking method. // J. Chromatogr. A. 2010. V. 1217. №43. P. 6754-6761.

23. Jung S., Ehlert S., Pattky M., Tallarek U. Determination of the interparticle void volume in packed beds via intraparticle Donnan exclusion. // J. Chromatogr. A. 2010. V. 1217. №5. P. 696-704.

24. Jiang Z., Smith N.M., Ferguson P.D., Taylor M.R. Preparation and characterization of long alkyl chain methacrylate-based monolithic column for capillary chromatography. // J. Biochem. Biophys. Methods. 2007. V. 70. № 1. P. 39-45.

25. Korolev A., Victorova E., Ibragimov T., Kanatyeva A., Kurganov A. Monolithic columns with optimized pore structure for molecular size-based separations of synthetic polymers. //J. Sep. Sci. 2012. V. 35. № 8. P. 957-963.

26. Viklund C., Svec F., Frechet J.M.J., Irgum K. Monolithic, «molded», porous materials with high flow characteristics for separations, catalysis, or solid-phase chemistry: control of porous properties during polymerization. // Chem. Mater. 1996. V. 8. №3. P. 744-750.

27. Moravcova D., Jandera P., Urban J., Planeta J. Characterization of polymer monolithic stationary phases for capillary HPLC. // J. Sep. Sci. 2003. V. 23. № 11. P. 1005-1016.

28. Jerabek K. Characterization of swollen polymer gels using size exclusion chromatography. //Anal. Chem. 1985. V. 57. № 8. P. 1598-1602.

29. Nevejans F., Verzele M. On the structure and chromatographic behaviour of polystyrene phases. // J. Chromatogr. A. 1987. V. 406. P. 325-342.

30. Tanaka N., Ebata T., Hashizume K., Hosoya K., Araki M. Polymer-based packing materials with alkyl backbones for reversed-phase liquid chromatography.

Performance and retention selectivity. // J. Chromatogr. A. 1989. V. 475. №2. P. 195-208.

31. Nischang I., Teasdale I., Bruggemann O. Porous polymer monoliths for small molecule separations: advancements and limitations. // Anal. Bioanal. Chem. 2011. V. 400. № 8. P. 2289-2304.

32. Nischang I. On the chromatographic efficiency of analytical scale column format porous polymer monoliths: Interplay of morphology and nanoscale gel porosity. // J. Chromatogr. A. 2012. V. 1236. P. 152-163.

33. Сакодынский К.И., Бражников B.B., Волков C.A., Зельвенский В.Ю., Ганкипа Э.С., ШатцВ.Д. Аналитическая хроматография. М.: Химия, 1993. 464 с.

34. Аэров М.Э., Тодес О.М., Наринский Д.А. Аппараты со стационарным зернистым слоем: гидравлические и тепловые основы работы. JL: Химия, 1979. 176 с.

35. Carman Р.С. Flow of gases through porous media. London: Butterworths Scientific Publications, 1956. 182 p.

36. Vervoort N., Gzil P., Baron G.V., Desmet G. Model column structure for the analysis of flow and band-broadening characteristics of silica monoliths. // J. Chromatogr. A. 2004. V. 1030. № 1-2. P. 177-186.

37. Desmet G., Broeckhoven K. Equivalence of the different Cm- and Cy-term expressions used in liquid chromatography and a geometrical model uniting them. // Anal. Chem. 2008. V. 80. № 21. P. 8076-8088.

38. Kucera E. Contribution to the theory of chromatography. Linear non-equilibrium elution chromatography. // J. Chromatogr. A. 1965. V. 19. P. 237-248.

39. Лебедев Ю.Я. Теория неравновесной проявителыюй жидкостной хроматографии. // Автореферат дисс. докт. хим. наук. Москва: ИФХЭ РАН, 2008. 48 с.

40. Викторова Е.Н., Королев А.А., Родионов С.В., Курганов А.А. Исследование структуры монолитных капиллярных колонок методами гидродинамической и эксклюзионной хроматографии. // Журн. физич. химии. 2011. Т. 85. № 1. С.130-134.

41. Derrider S., Eeltink S., Desmct G. Computational study of the relationship between the flow resistance and the microscopic structure of polymer monoliths. // J. Sep. Sci. 2011. V. 34. № 16-17. P. 2038-2046.

42. Vervoort N., Saito H., Nakanishi K., Desmet G. Experimental validation of the tetrahedral skeleton model pressure drop correlation for silica monoliths and the influence of column heterogeneity. // Anal. Chem. 2005. V. 77. № 13. P. 39863992.

43. Saito H., Nakanishi K., Hirao K., Jinnai Ii. Mutual consistency between simulated and measured pressure drops in silica monoliths based on geometrical parameters obtained by three-dimensional laser scanning confocal microscope observations. // J. Chromatogr. A. 2006. V. 1119. № 1-2. P. 95-104.

44. Mihelic I., Nemec D., Podgornik A., Koloini T. Pressure drop in CIM disk monolithic columns. // J. Chromatogr. A. 2005. V. 1065. № 1. P. 59-67.

45. Detobel F., Gzil P., Desmet G. Modeling the effect of species retention on the band broadening in perfectly ordered silica monolithic column mimics with variable external porosity and intra-skeleton diffusivity. // J. Sep. Sci. 2009. V. 32. № 15-16. P.2707-2722.

46. Kele M., Guiochon G. Repeatability and reproducibility of retention data and band profiles on six batches of monolithic columns. // J. Chromatogr. A. 2002. V. 960. № 1-2. P. 19-49.

47. Leinweber F.C., Tallarek U. Chromatographic performance of monolithic and particulate stationary phases. Hydrodynamics and adsorption capacity. // J. Chromatogr. A. 2003. V. 1006. № 1-2. P. 207-228.

48. Hlushkou D., Bruns S., Sicdel-Morgenstern A., Tallarek U. Morphology-transport relationships for silica monoliths: from physical reconstruction to pore-scale simulations. // J. Sep. Sci. 2011. V. 34. № 16-17. P. 2026-2037.

49. Trilisky E.I., Koku H., Czymmek K.J., Lenhoff A.M. Relation of structure to performance characteristics of monolithic and perfusive stationary phases. // J. Chromatogr. A. 2009. V. 1216. № 36. P. 6365-6376.

50. Tisch T.L., Frost R., Liao J.-L., Lam W.-K., Remy A., Scheinpflug E., Siebert C., Song H., Stapleton A. Biochemical separations by continuous-bed chromatography. //J. Chromatogr. A. 1998. V. 816. № 1. P. 3-9.

51. Product manual for ProSwift reversed-phase monolithic columns. http://www.dionex.com/en-us/webdocs/38385-Man-065123-03-ProSwift-RP-4H-March_2009.pdf.

52. Nevejans F., Verzele M. Swelling propensity (SP factor) of semi-rigid chromatographic packing materials. // J. Chromatogr. A. 1985. V. 350. P. 145-150.

53. Mayr B., Holzl G., Eder K., Buchmeiser M.R., Huber C.G. Hydrophobic, pellicular, monolithic capillary columns based on cross-linked polynorbornene for biopolymer separations. // Anal. Chem. 2002. V. 74. № 23. P. 6080-6087.

54. Desmet G., Broeckhoven K., De Smet J., Derrider S., Baron G.V., Gzil P. Errors involved in the existing B-term expressions for the longitudinal diffusion in fully porous chromatographic media. Part I: Computational data in ordered pillar arrays and effective medium theory. // J. Chromatogr. A. 2008. V. 1188. № 2. P. 171-188.

55. Desmet G., Derrider S. Effective medium theory expressions for the effective diffusion in chromatographic beds filled with porous, non-porous and porous-shell particles and cylinders. Part I: Theory. // J. Chromatogr. A. 2011. V. 1218. № 1. P. 32-45.

56. Gritti F., Guiochon G. Mass transfer kinetics, band broadening and column efficiency. // J. Chromatogr. A. 2012. V. 1221. P. 2-40.

57. Miyabe K., Guiochon G. The moment equations for monolithic stationary phases. // J. Phys. Chem. B. 2002. V. 106. № 34. P. 8898-8909.

58. Miyabe K., Noiri K., Kobayashi K. Moment analysis of chromatographic behavior of superficially porous particles. //Anal. Sci. 201 l.V. 27. № 11. P. 1097-1105.

59. Derrider S., Desmet G. New insights in the the velocity dependency of the external mass transfer coefficient in 2D and 3D porous media for liquid chromatography. // J. Chromatogr. A. 2012. V. 1227. P. 194-202.

60. Giddings J.C. Unified separation science. New York: Wiley & Sons, 1991. 320 p.

61. Gritti F., Guiochon G. Relationship between trans-column eddy diffusion and retention in liquid chromatography: Theory and experimental evidence. // J. Chromatogr. A. 2010. V. 1217. № 41. P. 6350-6365.

62. Hlushkou D., Bruns S., Holtzel A., Tallarek U. From pore scale to column scale dispersion in capillary silica monoliths. // Anal. Chem. 2010. V. 82. № 17. P. 71507159.

63. Gritti F., Guiochon G. Speed-resolution properties of columns packed with new 4.6 |im Kinetex-Cig core-shell particles. // J. Chromatogr. A. 2013. V. 1280. P. 35-50.

64. Giddings J.C. Dynamics of chromatography. New York: Marcel Dekker, 1965. 323 p.

65. Broekhoven K., Desmet G. Approximate transient and long time limit solutions for the band broadening induced by the thin sidewall-layer in liquid chromatography columns. // J. Chromatogr. A. 2007. V. 1172. № 1. P. 25-39.

66. Broekhoven K., Desmet G. Numerical and analytical solutions for the column length-dependent band broadening originating from axisymmetrical trans-column velocity gradients. //J. Chromatogr. A. 2009. V. 1216. № 9. P. 1325-1337.

67. Knox J.H. Band dispersion in chromatography — a new view of A-term dispersion. // J. Chromatogr. A. 1999. V. 831. № 1. P. 3-15.

68. Piqtkowski W., Gritti F., Kaczmarski K., Guiochon G. Influence of the particle porosity on chromatographic band profiles. // J. Chromatogr. A. 2003. V. 989. № 2. P. 207-219.

69. Ikegami T., Dicks E., Kobayashi H., Morisaka PI., Tokuda D., Cabrera K., Hosoya K., Tanaka N. How to utilize the true performance of monolithic silica columns. //J. Sep. Sci. 2004. V. 27. № 15-16. P. 1292-1302.

70. Desmet G., Clicq D., Nguen D.T.T., Guillarme D., Rudaz S., Veuthey J.L., Vervoort N., Torok G., Cabooter D., Gzil P. Practical constraints in the kinetic plot representation of the chromatographic performance data: theory and application to experimental data. // Anal. Chem. 2006. V. 78. № 7. P. 2150-2162.

71. Desmet G., Cabooter D., Gzil P., Verelst H., Mangelings D., Vander Heyden Y., Clicq D. Future of high pressure liquid chromatography: Do we need porosity or do we need pressure? // J. Chromatogr. A. 2006. V. 1130. № 1. P. 158-166.

72. Unger K.K., Jilge G., Kinkel J.N., Hearn M.T.W. Evaluation of advanced silica packings for the separation of biopolymers by high-performance liquid chromatography. II. Performance of non-porous monodisperse 1.5-p.m silica beads in the separation of proteins by reversed-phase gradient elution high-performancc liquid chromatography. //J. Chromatogr. A. 1986. V. 359. P. 61-72.

73. Belenkii B.G., Podkladenko A.M., Kurenbin O.I., Mal'tsev V.G., Nasledov D.G., Trushin S.A. Peculiarities of zone migration and band broadening in gradient reversed-phase high-performance liquid chromatography of proteins with respect to membrane chromatography. // J. Chromatogr. A. 1993. V. 645. № 1. P. 1-15.

74. Wang Q.C., Svec F., Frechet J.M.J. Macroporous polymeric stationary medium for reversed-phase chromatography. //Anal. Chem. 1993. V. 65. № 17. P. 2243-2248.

75. Xie S., Allington R.W., Svec F., Frechet J.M.J. Rapid reversed-phase separation of proteins and peptides using optimized 'moulded' monolithic poly(styrene-co-divinylbenzene) columns. // J. Chromatogr. A. 1999. V. 865. № 1-2. P. 169-174.

76. Svec F. Quest for organic polymer-based monolithic columns affording enhanced efficiency in high performance liquid chromatography separations of small molecules in isocratic mode. // J. Chromatogr. A. 2012. V. 1228. P. 250-262.

77. Nakanishi K., Soga N. Inorganic porous material and process for making same. US patent 5624875 (1997).

78. Nakanishi K., Minakuchi H., Soga N., Tanaka N. Double pore silica gel applied to liquid chromatography. // J. Sol-Gel Sci. Technol. 1997. V. 8. № 1-3. P. 547-552.

79. Nakanishi K., Minakuchi H., Soga N., Tanaka N. Structure design of double pore silica and its application to HPLC. // J. Sol-Gel Sci. Technol. 1998. V. 13. № 1-3. P. 163-169.

80. Ishizuka N., Minakuchi IT, Nakanishi K., Soga N., Tanaka N. Designing monolithic double-pore silica for high-speed liquid chromatography. // J. Chromatogr. A. 1998. V. 797. № 1-2. P. 133-137.

81. Kaji H., Nakanishi К., Soga N. Polymerization-induced phase separation in silica sol-gel systems containing formamide. // J. Sol-Gel Sci. Technol. 1993. V. 1. № 1. P. 35-46.

82. Nakanishi K. Pore structure control of silica gels based on phase separation. // J. Porous Mater. 1997. V. 4. № 2. P. 67-112.

83. Papon P., Leblond J., Meijer P.H.E. The physics of phase transitions. Concepts and applications. 2nd ed. Berlin, Heidelberg, New York: Springer, 2006. 409 p.

84. Скрипов В.П., Скрипов А.В. Спинодальный распад (фазовый переход с участием неустойчивых состояний). // Успехи физич. наук. 1979. Т. 128. № 2. С. 193-231.

85. Minakuchi Н., Nakanishi К., Soga N., Ishizuka N., Tanaka N. Effect of domain size on the performance of octadecylsilylated continuous porous silica columns in reversed-phase liquid chromatography. // J. Chromatogr. A. 1998. V. 797. № 1-2. P. 121-131.

86. Minakuchi H., Nakanishi K., Soga N., Ishizuka N., Tanaka N. Effect of skeleton size on the performance of octadecylsilylated continuous porous silica columns in reversed-phase liquid chromatography. // J. Chromatogr. A. 1997. V. 762. № 1-2. P. 135-146.

87. Altmaier S., Cabrera K. Structure and performance of silica-based monolithic HPLC columns. //J. Sep. Sci. 2008. V. 31. № 14. P. 2551-2559.

88. Nakanishi K., Soga N., Minakuchi T. Method for producing porous inorganic materials. US patent 6207098 B1 (2001).

89. Nakanishi K., Shikata N., Ishizuka N., Koheiya N., Soga N. Tailoring mesopores in monolithic macroporous silica for HPLC. // J. High. Resol. Chromatogr. 2000. V. 23. № l.P. 106-110.

90. Cabrera Perez K., Kreher K., Neuroth W. Casing for monolithic chromatography columns. US patent application 2010/0025331 A1 (2010).

91. Miyazaki S., Terashima H., Nyudo M., Ohira M., Morisato K., Furuno M. Method of cladding monolithic silica body and separation medium. US patent application 2011/0000279 A1 (2011).

92. Morisato K., Miyazaki S., Ohira M., Furuno M., Nyudo M., Terashima H., Nakanishi K. Semi-micro-monolithic columns using macroporous silica rods with improved performance. //J. Chromatogr. A. 2009. V. 1216. № 44. P. 7384-7387.

93. Ma Q.-F. Wallless monolith columns for chromatography. US patent application 2005/0155933 A1 (2005).

94. Miyazaki S., Takahashi M., Ohira M., Terashima I-I., Morisato K., Nakanishi K., Ikegami T., Miyabe K., Tanaka N. Monolithic silica rod columns for high-efficiency reversed-phase liquid chromatography. // J. Chromatogr. A. 2011. V. 1218. № 15. P. 1988-1994.

95. Ishizuka N., Nakanishi K., Hirao K. Preparation and chromatographic application of macroporous silicate in a capillary. // J. Sol-Gel Sci. Technol. 2000. V. 19. № 1-3. P. 371-375.

96. Hara T., Kobayashi H., Ikegami T., Nakanishi K., Tanaka N. Performance of monolithic silica capillary columns with increased phase ratios and small-sized domains. // Anal. Chem. 2006. V. 78. № 22. P. 7632-7642.

97. Kobayashi H., Kajiwara W., Inui Y., Hara T., Hosoya K., Ikegami T., Tanaka N. Chromatographic properties of monolithic silica capillary columns for polar and nonpolar compounds in reversed-phase HPLC. // Chromatographia. 2004. V. 60. P. S19-S25.

98. Motokawa M., Ohira M., Minakuchi H., Nakanishi K., Tanaka N. Performance of octadecylsilylated monolithic silica capillary columns of 530 pm inner diameter in HPLC. // J. Sep. Sci. 2006. V. 29. № 16. P. 2471-2477.

99. Hara T., Makino S., Watanabe Y., Ikegami T., Cabrera K., Smarsly B., Tanaka N. The performance of hybrid monolithic silica capillary columns prepared by changing feed ratios of tetramethoxysilane and methyltrimethoxysilane. // J. Chromatogr. A. 2010. V. 1217. № 1. P. 89-98.

100. Hara T., Mascotto S., Weidmann C., Smarsly B.M. The effect of hydrothermal treatment on column performance for monolithic silica capillary columns. // J. Chromatogr. A. 2011. V. 1218. № 23. P. 3624-3635.

101. Bruns S., Нага T., Srnarsly В., Tallarek U. Morphological analysis of physically reconstructed capillary hybrid silica monoliths and correlation with separation efficiency. //J. Chromatogr. A. 2011. V. 1218. № 31. P. 5187-5194.

102. Chu Y., Poole C.F. System maps for retention of neutral organic compounds under isocratic conditions on a reversed-phase monolithic column. // J. Chromatogr. A. 2003. V. 1003. № 1-2. P. 113-121.

103. Yang C., Ikegami Т., Нага T., Tanaka N. Improved endcapping method of monolithic silica columns. //J. Chromatogr. A. 2006. V. 1130. № 2. P. 175-181.

104. Billen J., Gzil P., Baron G.V., Desmet G. A first principles explanation for the experimentally observed increase in v4-term band broadening in small domain silica monoliths and other chromatographic supports. // J. Chromatogr. A. 2005. V. 1077. № l.P. 28-36.

105. Lubda D., Cabrera K. Gel mould for the production of shaped bodies. US patent application 2003/0172674 A1 (2003).

106. Mriziq K.S., Abia J.A., Lee Y., Guiochon G. Structural radial heterogeneity of a silica-based wide-bore monolithic column. // J. Chromatogr. A. 2008. V. 1193. № 1-2. P. 97-103.

107. Abia J.A., Mriziq K.S., Guiochon G.A. Radial heterogeneity of some analytical columns used in high-performance liquid chromatography. // J. Chromatogr. A. 2009. V. 1216. № 15. P. 3185-3191.

108. Gritti F., Guiochon G. Accurate measurements of peak variances: Importance of this in the determination of the true corrected plate heights of chromatographic columns. // J. Chromatogr. A. 2011. V. 1218. №28. P. 4452-4461.

109. Gritti F., Guiochon G. Measurement of the eddy dispersion term in chromatographic columns: III. Application to new prototypes of 4.6 mm I.D. monolithic columns. // J. Chromatogr. A. 2012. V. 1225. P. 79-90.

110. Chromolith HighResolution. Applications. http://www.merckmillipore.ru/chemicals/chromolith-rp-18-endcapped-highresolution/c_gD2sHfETYJ0AAAEyYP8qgKrP?back=true.

111. Maruska A., Kornisova O. Application of monolithic (continuous bed) chromatographic columns in phytochemical analysis. // J. Chromatogr. A. 2006. V. 1112. № 1-2. P. 319-330.

112. Biesaga M., Ochnik U., Pyrzynska K. Analysis of phenolic acids in fruits by HPLC with monolithic columns. // J. Sep. Sci. 2007. V. 30. № 17. P. 2929-2934.

113. Minakuchi H., Ishizuka N., Nakanishi K., Soga N., Tanaka N. Performance of an octadecylsililated continuous porous silica column in polypeptide separations. // J. Chromatogr. A. 1998. V. 828. № 1-2. P. 83-90.

114. Beneito-Cambra M., Herrero-Martínez J.M., Ramis-Ramos G., Lindner W., Lammerhofer M. Comparison of monolithic and microparticulate columns for reversed-phase liquid chromatography of tryptic digests of industrial enzymes in cleaning products. // J. Chromatogr. A. 2011. V. 1218. № 41. P. 7275-7280.

115. Josic D., Reusch J., Loster K., Baum O., Reutter W. High-performance membrane chromatography of serum and plasma membrane proteins. // J. Chromatogr. A. 1992. V. 590. № l.P. 59-76.

116. Maruska A., Kornysova O. Continuous beds (monoliths): stationary phases for liquid chromatography formed using the hydrophobic interaction-based phase separation mechanism. // J. Biochem. Biophys. Methods. 2004. V. 59. № 1. P. 1-48.

117. Hjertén S., Liao J.-L. Hydrophobic polymers from water-soluble monomers and their use as chromatographic media. US patent 5645717 (1997).

118. Liao J.-L., Hjertén S. Chromatography columns with continuous beds formed in situ from aqueous solutions. US patent 5935429 (1999).

119. Shu S., Kobayashi H., Kojima N., Sabarudin A., Umemura T. Preparation and characterization of lauryl methacrylate-bascd monolithic microbore column for reversed-phase liquid chromatography. // J. Chromatogr. A. 2011. V. 1218. №31. P. 5228-5234.

120. Li Y., Tolley H.D., Lee M.L. Preparation of monoliths from single crosslinking monomers for reversed-phase capillary chromatography of small molecules. // J. Chromatogr. A. 2011. V. 1218. №10. P. 1399-1408.

121. Ueki Y., Umemura Т., Iwashita Y., Odake Т., Haraguchi H., Tsunoda K. Preparation of low flow-resistant methacrylate-based monolithic stationary phases of different hydrophobicity and the application to rapid reversed-phase liquid chromatographic separation of alkylbenzenes at high flow rate and elevated temperature. // J. Chromatogr. A. 2006. V. 1106. № 1-2. P. 106-111.

122. Eeltink S., I-Ierrero-Martinez J.M., Rozing G.P., Schoenmakers P.J., Kok W.T. Tailoring the morphology of methacrylate ester-based monoliths for optimum efficiency in liquid chromatography. // Anal. Chem. 2005. V. 77. № 22. P. 73427347.

123. Матусова C.M., Дьячков И.А., Пирогов A.B., Шпигун О.А. Монолитные сорбенты для ионной хроматографии на основе полиалкилметакрилатной матрицы. // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 2. Химия. 2009. Т. 50. № 3. С. 193-199.

124. Lammerhofer М., Peters Е.С., Yu С., Svec F., Frechet J.M.J. Chiral monolithic columns for ennantioselective capillary electrochromatography prepared by copolymerization of a monomer with quinidine functionality. 1. Optimization of polymerization conditions, porous properties, and chemistry of the stationary phase. // Anal. Chem. 2000. V. 72. № 19. P. 4614-4622.

125. Vlakh E.G., Tennikova T.B. Preparation of methacrylate monoliths. // J. Sep. Sci.

2007. V. 30. № 17. P. 2801-2813.

126. Peters E.C., Petro M., Svec F., Frechet J.M.J. Molded rigid polymer monoliths as separation media for capillary electrochromatography. // Anal. Chem. 1997. V. 69. № 17. P. 3646-3649.

127. Aoki H., Kubo Т., Ikegami Т., Tanaka N., Hosoya K., Tokuda D., Ishizuka N. Preparation of glycerol dimethacrylate-based polymer monolith with unusual porous properties achieved via viscoelastic phase separation induced by monodisperse ultra high molecular weight poly(styrene) as a porogen. // J. Chromatogr. A. 2006. V. 1119. № 1-2. P. 66-79.

128. Aoki H., Tanaka N., Kubo Т., Hosoya K. Poly(glycerin l,3-dimethacrylate)-based monolith with a bicontinuous structure tailored as HPLC column by photoinitiated in situ radical polymerization via viscoelastic phase separation. // J. Pol. Sci. A.

2008. V. 46. № 14. P. 4651-4673.

129. Aoki H., Tanaka N., Kubo T., I-Iosoya K. Polymer-based monolithic columns in capillary format tailored by using controlled in situ polymerization. // J. Sep. Sci. 2009. V. 32. №3. P. 341-358.

130. Moravcova D., Jandera P., Urban J., Planeta J. Comparison of monolithic silica and polymethacrylate capillary columns for LC. // J. Sep. Sci. 2004. V. 27. № 10-11. P. 789-800.

131. Wang Q.C., Svec F., Frechet J.M.J. Reversed-phase chromatography of small molecules and peptides on a continuous rod of macroporous poly(styrene-co-divinylbenzene). //J. Chromatogr. A. 1994. V. 669. № 1-2. P. 230-235.

132. Hjerten S., Liao J.-L., Zhang R. High-performance liquid chromatography on continuous polymer beds. // J. Chromatogr. A. 1989. V. 473. P. 273-275.

133. Liao J.-L., Zhang R., Hjerten S. Continuous beds for standard and micro highperformance liquid chromatography. // J. Chromatogr. A. 1991. V. 586. P. 21-26.

134. Hjerten S., Mohammad J., Nakazato K. Improvement in flow properties and pH stability of compressed, continuous polymer beds for high-performance liquid chromatography. // J. Chromatogr. A. 1993. V. 646. № 1. P. 121-128.

135. Flook K., Agroskin Y., Pohl C. Reversed-phase monoliths prepared by UV polymerization of divinylbenzene. // J. Sep. Sci. 2011. V. 34. № 16-17. P. 20472053.

136. Walsh Z., Levkin P.A., Jain V., Paull B., Svec F., Macka M. Visible light initiated polymerization of styrenic monolithic stationary phases using 470 nm light emitting diode arrays. //J. Sep. Sci. 2010. V. 33. № 1. P. 61-66.

137. Allington R.W., Xie S., Jiang T., Xu M. Separation system, components of a separation system and methods of making and using them. US patent application 2008/0179773 A1 (2008).

138. Safrany A., Beiler B., Laszlo K., Svec F. Control of pore formation in macroporous polymers synthesized by single-step y-radiation-initiated polymerization and cross-linking. // Polymer. 2005. V. 46. № 9. P. 2862-2871.

r r

139. Beiler B., Vincze A., Svec F., Safrany A. Poly(2-hydroxyethyl acrylate-co-ethyleneglycol dimethacrylatc) monoliths synthesized by radiation polymerization in a mold. // Polymer. 2007. V. 48. № 11. P. 3033-3040.

140. Angelini G., Ursini O., Gasparrini F., Villani C. High-performance chromatographic columns containing organic or composite polymeric monolithic supports and method for their preparation. US patent application 2010/0038298 A1 (2010).

141. Bandari R., Eisner C., Knolle W., Kuhnel C., Decker U., Buchmeiser M.R. Separation behavior of electron-beam curing derived, acrylate-based monoliths. // J. Sep. Sci. 2007. V. 30. № 17. p. 2821-2827.

142. Hirano T., Kitagawa S., Ohtani H. Methacrylate-ester-based reversed phase monolithic columns for high speed separation prepared by low temperature UV photo-polymerization. // Anal. Sci. 2009. V. 25. № 9. P. 1107-1113.

143. Holdsvendova P., Coufal P., Suchankova J., Tesarova E., Bosakova Z. Methacrylate monolithic columns for capillary liquid chromatography polymerized using ammonium peroxodisulfate as initiator. // J. Sep. Sci. 2003. V. 26. № 18. P. 16231628.

144. Svec F., Frechet J.M.J. Kinetic control of pore formation in macroporous polymers. Formation of «molded» porous materials with high flow characteristics for separation or catalysis. // Chem. Mater. 1995. V. 7. № 4. P. 707-715.

145. Vidic J., Podgornik A., Strancar A. Effect of the glass surface modification on the strength of methacrylate monolith attachment. // J. Chromatogr. A. 2005. V. 1065. № 1. P. 51-58.

146. Peters E.C., Svec F., Frechet J.M.J. Preparation of large-diameter "molded" porous polymer monoliths and the control of pore structure homogeneity. // Chem. Mater. 1997. V. 9. №8. P. 1898-1902.

147. Ma W., Xu H., Liu Z., Ning F. Optimization of preparation of poly(glycidyl methacrylate-divinylbenzene) monolithic column with orthogonal experiments for separation of small molecules. // Chinese J. Chromatogr. 2010. V. 28. № 2. P. 175— 179.

148. Svec F., Frechet J.M.J. Temperature, a simple and efficient tool for the control of pore size distribution in macroporous polymers. // Macromolecules. 1995. V. 28. № 22. P. 7580-7582.

149. Buchmeiser M.R. Polymeric monolithic materials: Synthesis, properties, functionalization and applications. // Polymer. 2007. V. 48. № 8. P. 2187-2198.

150. Xie S., Svec F., Frechet J.M.J. Porous polymer monoliths: preparation of sorbent materials with high-surface areas and controlled surface chemistry for high-throughput, online, solid-phase extraction of polar organic compounds. // Chem. Mater. 1998. V. 10. № 12. P. 4072-4078.

151. Santora B.P., Gagn M.R., Moloy K.G., Radu N.S. Porogen and cross-linking effects on the surface area, pore volume distribution, and morphology of macroporous polymers obtained by bulk polymerization. // Macromolecules. 2001. V. 34. № 3. P. 658-661.

152. Premstaller A., Oberacher I-I., Huber C.G. High-performance liquid chromatography-electrospray ionization mass spectrometry of single- and double-stranded nucleic acids using monolithic capillary columns. // Anal. Chem. 2000. V. 72. № 18. P. 4386^1393.

153. Walcher W., Toll H., Ingendoh A., Huber C.G. Operational variables in highperformance liquid chromatography-electrospray ionization mass spectrometry of peptides and proteins using poly(slyrene-divinylbenzene) monoliths. // J. Chromatogr. A. 2004. V. 1053. № 1-2. P. 107-117.

154. Shu S., Kobayashi H., Okubo M., Sabarudin A., Butsugan M., Umemura T. Chemical anchoring of lauryl methacrylate-based reversed phase monolith to 1/16" o.d. polyetheretherketone tubing. //J. Chromatogr. A. 2012. V. 1242. P. 59-66.

155. Nesterenko E.P., Nesterenko P.N., Connolly D., Lacroix F., Paull B. Micro-bore titanium housed polymer monoliths for reversed-phase liquid chromatography of small molecules. //J. Chromatogr. A. 2010. V. 1217. № 14. P. 2138-2146.

156. Coufal P., Cihak M., Suchankova J., Tesarova E., Bosakova Z., Stulik K. Methacrylate monolithic columns of 320 jim I.D. for capillary liquid chromatography. //J. Chromatogr. A. 2002. V. 946. № 1-2. P. 99-106.

157. Grafnetter J., Coufal P., Tesarova E., Suchankova J., Bosakova Z., Sevcik J. Optimization of binary porogen solvent composition for preparation of butyl methacrylate monoliths in capillary liquid chromatography. // J. Chromatogr. A. 2004. V. 1049. № 1-2. P. 43^19.

158. Xu Z., Yang L., Wang Q. Different alkyl dimethacrylate mediated stearyl methacrylate monoliths for improving separation efficiency of typical alkylbenzenes and proteins. //J. Chromatogr. A. 2009. V. 1216. № 15. P. 3098-3106.

159. Nischang I., Bruggemann O. On the separation of small molecules by means of nano-liquid chromatography with methacrylate-based macroporous polymer monoliths. // J. Chromatogr. A. 2010. V. 1217. № 33. P. 5389-5397.

160. Nischang I., Teasdale I., Bruggemann O. Towards porous polymer monoliths for the efficient, retention-independent performance in the isocratic separation of small molecules by means of nano-liquid chromatography. // J. Chromatogr. A. 2010. V. 1217. №48. P. 7514-7522.

161. Trojer L., Lubbad S.H., Bisjak C.P., Bonn G.K. Monolithic poly(p-methylstyrene-co-l,2-bis(p-vinylphenyl)ethane) capillary columns as novel styrene stationary phases for biopolymer separation. // J. Chromatogr. A. 2006. V. 1117. № 1. P. 5666.

162. Trojer L., Lubbad S.H., Bisjak C.P., Weider W., Bonn G.K. Comparison between monolithic conventional size, microbore and capillary poly(/?-methylstyrene-co-l,2-bis(p-vinylphenyl)ethane) high-performance chromatographic columns. Synthesis, application, long-term stability and reproducibility. // J. Chromatogr. A. 2007. V. 1146. № 2. P. 216-224.

163. Trojer L., Bonn G. Monolithic organic copolymer. US patent application 2008/0097037 A1 (2008).

164. Trojer L., Bisjak C.P., Weider W., Bonn G.K. High capacity organic monoliths for the simultaneous application to biopolymer chromatography and the separation of small molecules. //J. Chromatogr. A. 2009. V. 1216. № 35. P. 6303-6309.

165. Greiderer A., Trojer L., Huck C.W., Bonn G.K. Influence of the polymerization time on the porous and chromatographic properties of monolithic

poly(l,2-bis(p-vinylphenyl))ethane capillary columns. // J. Chromatogr. A. 2009. V. 1216. №45. P. 7747-7754.

166. Greiderer A., Ligon S.C. Jr., Huck C.W., Bonn G.K. Monolithic poly(l,2-bis(p-vinylphenyl)ethane) capillary columns for simultaneous separation of low- and high-molecular-weight compounds. // J. Sep. Sci. 2009. V. 32. № 15-16. P. 2510-2520.

167. Lubbad S.H., Buchmeiser M.R. Highly cross-linked polymeric capillary monoliths for the separation of low, medium, and high molecular weight analytes. // J. Sep. Sci. 2009. V. 32. № 15-16. P. 2521-2529.

168. Lubbad S.H., Buchmeiser M.R. Fast separation of low molecular weight analytes on structurally optimized polymeric capillary monoliths. // J. Chromatogr. A. 2010. V. 1217. № 19. P. 3223-3230.

169. Викторова E.II., Каиатьева А.Ю., Королев А.А., Курганов А.А. Монолитные капиллярные колонки на основе дивинилбензола в капиллярной жидкостной хроматографии. //Журн. физич. химии. 2007. Т. 81. № 3. С. 507-511.

170. Courtois J., Szumski М., Bystrom Е., Iwasiewicz A., Shchukarev A., Irgum К. A study of glass surface modification and anchoring techniques used in the preparation of monolithic microcolumns in fused silica capillaries. // J. Sep. Sci. 2006. V. 29. № l.P. 14-24.

171. Davankov V.A., Tsurupa M.P. Hypercrosslinked polymeric networks and adsorbing materials. Amsterdam: Elsevier, 2011. 648 p.

172. Urban J., Svec F., Frechet J.M.J. Efficient separation of small molecules using a large surface area hypercrosslinked monolithic polymer capillary column. // Anal. Chem. 2010. V. 82. № 5. P. 1621-1623.

173. Urban J., Svec F., Frechet J.M.J. Hypercrosslinking: new approach to porous polymer monolithic capillary columns with large surface area for the highly efficient separation of small molecules. // J. Chromatogr. A. 2010. V. 1217. № 52. P. 8212-8221.

174. Svec F., Frechet J.M.J. Continuous rods of macroporous polymer as highperformance liquid chromatography separation media. // Anal. Chem. 1992. V. 64. № 7. P. 820-822.

175. Petro M., Svec F., Gitsov I., Frechet J.M.J. Molded monolithic rod of macroporous poly(styrene-co-divinylbenzene) as a separation medium for FIPLC of synthetic polymers: "On-column" precipitation-redissolution chromatography as an alternative to size exclusion chromatography of styrene oligomers and polymers. // Anal. Chem. 1996. V. 68. № 2. P. 315-321.

176. Frechet J.M.J., Svec F. Columns with macroporous polymer media. US patent 5453185 (1995).

177. Xie S. Disposable monolithic column. US patent application 2005/0274662 A1 (2005).

178. Gu C., Lin L., Chen X., Jia J., Ren J., Fang N. Effects of inner diameter of monolithic column on separation of proteins in capillary-liquid chromatography. // J. Chromatogr. A. 2007. V. 1170. № 1-2. P. 15-22.

179. Матусова C.M. Синтез и исследование хроматографических свойств монолитных полиметакрилатных материалов. // Дисс. канд. хим. наук. Москва: МГУ имени М.В. Ломоносова, 2008. 157 с.

180. ProSwift ion-exchange monolith columns for protein analysis. http://www.dionex.com/en-us/webdocs/65843-DS-ProSwift-IEX-29Mar2010-LPN2020-02.pdf

181. Jenkins A.D., Jones R.G., Moad G. Terminology for reversible-deactivation radical polymerization previously called «controlled» radical or «living» radical polymerization (IUPAC Recommendations 2010). // Pure Appl. Chem. 2010. V. 82. №2. P. 483-491.

182. Matyjaszewski K., Davis T.P. (Eds.). Handbook of radical polymerization. New York: John Wiley & Sons, 2002. 920 p.

183. Viklund C., Nordstrom A., Irgum K., Svec F., Frechet J.M.J. Preparation of porous poly(styrene-co-divinylbenzene) monoliths with controlled pore size distributions

initiated by stable free radicals and their pore surface functionalization by grafting. // Macromolecules. 2001. V. 34. № 13. P. 4361^1369.

184. Kanamori K., Nakanishi K., Hanada T. Rigid macroporous poly(divinylbenzene) monoliths with well-defined bicontinuous morphology prepared by living radical polymerization. //Adv. Mater. 2006. V. 18. № 18. P. 2407-2411.

185. Kanamori K., Hasegawa J., Nakanishi K., Hanada T. Facile synthesis of macroporous cross-linked methacrylate gels by atom transfer radical polymerization. //Macromolecules. 2008. V. 41. № 19. P. 7186-7193.

186. Zhang R., Qi L., Xin P., Yang G., Chen Y. Preparation of macroporous monolith with three dimensional bicontinuous skeleton structure by atom transfer radical polymerization for HPLC. // Polymer. 2010. V. 51. № 8. P. 1703-1708.

187. Turson M., Zhou M., Jiang P., Dong X. Monolithic poly(ethylhexyl methacrylate-co-ethylene dimelhacrylate) column with restricted access layers prepared via reversible addition-fragmentation chain transfer polymerization. // J. Sep. Sci. 2011. V. 34. №2. P. 127-134.

188. Hasegawa J., Kanamori K., Nakanishi K., Hanada T., Yamago S. Pore formation in poly(divinylbenzene) networks derived from organotellurium-mediated living radical polymerization. // Macromolecules. 2009. V. 42. № 4. P. 1270-1277.

189. Hasegawa G., Kanamori K., Ishizuka N., Nakanishi K. New monolithic capillary columns with well-defined macropores based on poly(styrene-co-divinylbenzene). // ACS Applied Materials & Interfaces. 2012. V. 4. № 5. P. 2343-2347.

190. Kadam U.B., Hiray A.P., Sawant A.B., Hasan M. Densities, viscosities, and ultrasonic velocity studies of binary mixtures of Irichloromethane with methanol, ethanol, propan-l-ol, and butan-l-ol at T = (298.15 and 308.15) K. // J. Chem. Thermodynamics. 2006. V. 38. № 12. P. 1675-1683.

191. Hickey K., Waghorne W.E. Viscosities and volumes of dilute solutions of formamide in water + acetonitrile and for formamide and ./V,/V-dimethylformamide in methanol + acetonitrile mixed solvents: viscosity B-coefficients, activation free energies for viscous flow, and partial molar volumes. // J. Chem. Eng. Data. 2001. V. 46. №4. P. 851-857.

192. Saleh A.M., Akhtar S., Ahmed M.S. Density, viscosity and thermodynamic activation of viscous flow of water + acetonitrile. // Phys. Chem. Liquids. 2006. V. 44. №5. p. 551-562.

193. Glöckner G. Polymer characterization by liquid chromatography. Amsterdam: Elsevier, 1986. 588 p.

194. Карнаухов А.П. Адсорбция. Текстура дисперсных и пористых материалов. Новосибирск: Наука. Сиб. Предприятие РАН, 1999. 470 с.

195. Lowell S., Shields J.E., Thomas М.А., Thommes M. Characterization of porous solids and powders: surface area, pore size and density. Springer, 2004. 349 p.

196. Zimehl R., Lagaly G., Ahrens J. Some aspccts of polymer colloids I. Preparation and properties of different types of latex particles. // Coll. Pol. Sei. 1990. V. 268. № 10. P. 924-933.

197. Sikora D., Peters E.C., Svec F., Frechet J.M.J. "Molded" porous polymer monoliths: A novel format for capillary gas chromatography stationary phases. // Macromol. Mater. Eng. 2000. V. 275. № 1. P. 42-47.

198. Jandera P., Colin H., Guiochon G. Interaction indexes for prediction of retention in reversed-phase liquid chromatography. // Anal. Chem. 1982. V. 54. №3. P. 435441.

199. Causon T.J., Hilder E.F., Nischang I. Impact of mobile phase composition on the performance of porous polymeric monoliths in the elution of small molecules. // J. Chromatogr. A. 2012. V. 1263. P. 108-112.

200. Brandrup J., Immergut E.H., Grulke E.A., Abe A., Bloch D.R. (Eds.). Polymer handbook. 4th ed. New York: John Wiley & Sons, 1998. 2366 p.

201. Rouquerol F., Rouquerol J., Sing K. Adsorption by powders and porous solids. Principles, methodology and applications. London: Academic Press, 1999. 467 p.

202. Huo Y., Schoenmakers P.J., Kok W.T. Efficiency of methacrylate monolithic columns in reversed-phase liquid chromatographic separations. // J. Chromatogr. A. 2007. V. 1175. № 1. P. 81-88.