Определение продуктов трансформации отравляющих веществ в биологических объектах и объектах окружающей среды методом жидкостной хромато-масс-спектрометрии

Цель: развитие методических основ высокочувствительного определения органических и элементоорганических соединений высокой полярности, являющихся продуктами трансформации отравляющих веществ (ОВ), в биологических материалах и объектах окружающей среды. Изучены особенности масс-спектров 1-го и 2-го порядков электрораспылительной и химической ионизации при атмосферном давлении ряда О-алкилметил- и алкилфосфоновых кислот, диалкилтауринов, ряда продуктов трансформации V-газов, тиодигликолевой кислоты, ряда продуктов ферментативного превращения иприта, хлорвиниларсоновой и хлорвиниларсонистой кислот. Выявлены особенности удерживания в условиях обращенно-фазовой хроматографии О-алкилметил- и алкилфосфоновых кислот, диалкилтауринов, ряда продуктов трансформации V-газов, тиодигликолевой кислоты, ряда продуктов ферментативного превращения иприта, хлорвиниларсоновой и хлорвиниларсонистой кислот. Предложена схема высокочувствительного определения метилфосфоновой кислоты в варианте гидрофильной ВЭЖХ - МС/МС в виде производного с п-бромфенацилбромидом. Изучено разделение хлорвиниларсоновой и хлорвиниларсонистой кислот в условиях капиллярного зонного электрофореза, и разработан способ скрининга этих веществ в объектах окружающей среды методом капиллярного электрофореза. Рассмотрено разделение диалкилтауринов в условиях капиллярного и зонного электрофорезов. Составлены схемы скрининга диалкилтауринов в объектах окружающей среды методами капиллярного электрофореза и ВЭЖХ - МС/МС. Дана сравнительная оценка различных способов пробоподготовки образцов мочи и плазмы крови, основанных на использовании сорбционного концентрирования, а также способа ввода пробы после разбавления (техника «dilute and shoot»). Показана возможность существенного упрощения пробоподготовки. Предложены хромато-масс-спектрометрические подходы к изучению выведения метаболитов зарина, зомана, VX и люизита из живых организмов на примере лабораторных животных (образцы крови и мочи), ряд подходов, направленных на развитие метода ВЭЖХ -МС/МС. Особое внимание уделено повышению чувствительности и экспрессности анализа. Предложены: путь унификации условий определения продуктов трансформации ОВ, основанный на использовании упрощенной пробоподготовки, простых хроматографических систем с подвижными фазами фиксированного состава и распространенных типов хроматографических колонок; способы быстрой пробоподготовки образцов биологических материалов (кровь, моча), объектов окружающей среды (почвы и воды), обеспечивающие воспроизводимость и правильность анализа, а также высокочувствительное определение: метилфосфоновой кислоты методом гидрофильной ВЭЖХ - МС/МС в природных водах и экстрактах пылегрунтовых смесей с пределом обнаружения 200 пг/мл; 2-(N,N-диалкиламино)-этансульфоновых кислот в природных водах методом ВЭЖХ - МС с пределом обнаружения 25 нг/мл; тиодигликолевой кислоты методом ВЭЖХ - МС/МС в биологических образцах и природных водах c пределами обнаружения 50 и 10 нг/мл соответственно; пинаколилметил-, изобутилметил-, изопропилметил- и этилметилфосфоновой кислот в биологических жидкостях в варианте обращенно-фазовой (ультра)ВЭЖХ - МС (-МС) с пределами обнаружения 0,1; 0,4; 0,5 и 0,8 нг/мл соответственно; хлорвиниларсоновой и хлорвиниларсонистой кислот в образцах крысиной мочи методом ВЭЖХ - МС - МС без использования дериватизации с пределами обнаружения 3 и 0,5 нг в 1 мл мочи соответственно; 1,1"-сульфонилбис-[2-(метилсульфинил)этана] и 1-метилсульфинил-2-[2-(метилтио)этилсульфонил]этана, а также 1,1-сульфонилбис[2-S-(N-ацетилцистеинил) этана] в моче методом ВЭЖХ - МС/МС с пределами обнаружения 0,05 - 5 нг/мл; S-(2-диэтиламиноэтил)метилфосфонотиоата, S-(2-диизопропиламиноэтил)метилфосфонотиоата, бис(2-N,N- диэтиламиноэтил)дисульфида и бис(2-N,N-диизопропиламиноэтил)дисульфида в природных водах методом ВЭЖХ - МС/МС с пределами обнаружения 0,3 - 50 нг/мл. Разработаны скрининговые способы обнаружения продуктов трансформации ОВ в природных водах методом капиллярного электрофореза: хлорвиниларсоновой и хлорвиниларсонистой кислот с пределами обнаружения 0,3 – 0,5 мкг/мл соответственно, 2-(N,N-диалкиламино)этансульфоновых кислот с пределами обнаружения 3 – 5 мкг/мл. Установлен вид распределения концентраций продуктов трансформации ОВ во времени по результатам анализа биологических жидкостей лабораторных крыс после интоксикации нервно-паралитическими ОВ, ипритом и люизитом. Показана высокая ретроспективность разработанных подходов.