ФОРМИРОВАНИЕ ДВУХСЛОЙНЫХ ПОКРЫТИЙ НА ОСНОВЕ НАНОРАЗМЕРНЫХ ИОНИТОВ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ БИОГЕННЫХ АМИНОВ И АМИНОКИСЛОТ МЕТОДОМ КАПИЛЛЯРНОЙ ЭЛЕКТРОХРОМАТОГРАФИИ

Nanoparticles are widely used in capillary electrophoresis as stationary phases adsorbed on the internal capillary walls for the separation and concentration of analytes in capillary electrochromatography.  The fastest and simplest approach for the formation of coatings is a physical adsorption of nanoparticles. Nevertheless, the formed coatings frequently possess low stability. The layer-by-layer approach for the formation of stabile and dense coating of internal capillary walls based on negatively charged nanosized cation-exchanger was proposed. The method included the sequential alteration of appositively charged layers of nanosized ion-exchangers. The proposed “anion-exchanger – cation-exchanger” bilayer coating possesses high stability in wide pH range (2-10) and provides up to 120 analyses without the need of re-coating. The coating was applied for the separation and on-line concentration of catecholamines and amino acids in capillary electrochromatography mode.   High efficiencies were achieved (N = 450-720 th. t.p./m  and N = 400-520 th. t.p./m  for cathecholamies and amino acids, respectively), while the analysis time was significantly decreased.  It was established, that high concentration of negatively charged functional groups on the capillary surface led to the increase of stacking efficiency factors due to the interactions between analytes and functional groups of the modifier on the capillary walls.  It contributed to the 2-4 times reduced detection limits (LODs) of analytes compared to the mono-layer coatings (LODs of catecholamines = 3-4 ng/mL, LODs of amino acids = 40-100 ng/mL).Keywords: nano-sized anion-exchanger, nano-sized cation-exchanger, bilayer coatings, capillary electrochromatography, biogenic amines, amino acids, on-line concentration DOI: http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2021.25.3.004 Makeeva D.V., Polikarpova D.A., Kartsova L.A. Saint-Petersburg State University, Institute of ChemistryНаночастицы активно используются в капиллярном электрофорезе в качестве стационарных фаз, адсорбированных на поверхности кварцевого капилляра, в целях улучшения электрофоретического разделения аналитов в режиме капиллярной электрохроматографии. Формирование покрытий за счет физической адсорбции полимерных наночастиц – наиболее быстрый и простой в исполнении метод. Однако полученные покрытия зачастую характеризуются низкой стабильностью. В работе предложен подход к формированию плотного и стабильного покрытия стенок кварцевого капилляра с внешним отрицательно-заряженным слоем нанокатионита, заключающийся в последовательном нанесении за счет физической адсорбции противоположно-заряженных слоев нанормазмерных ионообменников. Сформировано двухслойное покрытие «наноанионит-нанокатионит», отличающееся высокой стабильностью в диапазоне рН от 2 до 10, и позволяющее проводить до 120 циклов анализа без обновления покрытия. Полученные снимки внутренней поверхности капилляров на сканирующем электронном микроскопе позволили провести сравнение плотности и равномерности одно- и двухслойных покрытий на основе наноионитов. Аналитические возможности двухслойного покрытия продемонстрированы при анализе смесей биогенных аминов и аминокислот в режиме капиллярной электрохроматографии. Достигнуты высокие значения эффективности (N = 450-720 тыс т.т./м и N = 400-520 тыс т.т./м для катехоламинов и аминокислот, соответственно). Высокая концентрация отрицательно заряженных ионогенных групп на поверхности капилляра способствует увеличению степеней концентрирования, достигаемых в результате электростэкинга, поскольку к общему механизму концентрирования добавляется взаимодействие аналита с функциональными центрами поверхности капилляра. Это позволило снизить пределы обнаружения аналитов в 2-4 раза по сравнению с однослойным НИК-покрытием (3-4 нг/мл в случае катехоламинов и 40-100 нг/мл для аминокислот).Ключевые слова: наноанионит, нанокатионит, двухслойные покрытия, капиллярная электрохроматография, биогенные амины, аминокислоты, концентрированиеDOI: http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2021.25.3.00

ПРИМЕНЕНИЕ ВЫСОКООСНОВНОГО НАНОИОНИТА В КАПИЛЛЯРНОМ ЭЛЕКТРОФОРЕЗЕ ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ И КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ НЕОРГАНИЧЕСКИХ АНИОНОВ

In this study, the possibilities of using the highly basic nano-sized anionite based on the anionite AB-17 as a modifier of the background electrolyte (BGE) in the capillary electrophoresis (CE) for the separation of inorganic anions was investigated. The influence of the concentration of nano-sized anionite in BGE on the velocity and direction of EOF as well as on the efficiency (N, t.p./m) and peaks resolution (R) of inorganic anions was determined. It was established that the addition of the highly basic nano-sized anionite to the BGE (with the concentration of functional groups of nano-sized anionite more than 0.1 mM) leads to the reversal of the EOF. This indicates the dynamic modification of the silica capillary walls by the particles of nano-sized anionites and leads to the better efficiency (up to 1 200* 103 t.p./m) and increased resolution of inorganic anions compared to BGE containing conventional cationic surfactant – CTAB.  Various on-line concentration technics were applied to decrease the LOD of analytes. The LOD of inorganic anions with UV detection and nano-sized anionite as a modifier of BGE were 8-30 ng/ml in case of field amplified sample stacking and 1pg/ml – 7μg/ml for the electro stacking respectively. Thus, the new method of simultaneous electrophoretic determination of 8 inorganic anions was developed and realized for the quantitative analysis of inorganic anions in urine.Key words: capillary electrophoresis, inorganic anions, strong basic nano-sized anionite, on-lineconcentration(Russian)DOI: http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2017.21.1.004Dzema D.V., Kartsova L.A., Polikarpova D.A.Saint-Petersburg State University, Institute of Chemistry7/9 Universitetskaya nab., St. Petersburg, 199034, Russian Federatin Работа посвящена выявлению возможностей наноанионита  на основе высокоосновного анионита АВ-17 в качестве модификатора фонового электролита в капиллярном электрофорезе (КЭ) для эффективного и селективного разделения  неорганических анионов. Выявлено влияние концентрации наноионита в составе фонового электролита на величину и знак электроосмотического потока (ЭОП), а также эффективность и факторы разрешения  при электрофоретическом разделении неорганических анионов. Впервые установлено, что добавка высокоосновного наноанионита в фоновый электролит  в концентрации, превышающей 0.1 мМ по функциональным группам, приводит к обращению электроосмотического потока. Это свидетельствует о динамической модификации стенок кварцевого капилляра и приводит к росту эффективности  и селективности разделения неорганических анионов по сравнению с результатами, получаемыми с традиционным катионным детергентом цетилтриметиламмоний бромидом (ЦТАБ). Предложен вариант  одновременного электрофоретического разделения восьми неорганических анионов с использованием высокоосновного анионита. Выявлены возможности различных вариантов внутрикапиллярного концентрирования: стэкинга с усилением поля и электростэкинга. Разработанный вариант реализован при электрофоретическом определении неорганических анионов в моче.Ключевые слова: капиллярный электрофорез, неорганические анионы, наноанионит, on-lineконцентрированиеDOI: http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2017.21.1.00

НАНОРАЗМЕРНЫЕ ИОНИТЫ – СТАЦИОНАРНЫЕ ФАЗЫ ДЛЯ КАПИЛЛЯРНОЙ ЭЛЕКТРОХРОМАТОГРАФИИ

Nano-sized ion exchangers possess high ion exchange capacity, adhesion to quartz surface and pH-independent charge, which make them promising modifiers of the stationary phases for the high-efficient and selective separation of charged analytes in the capillary electrochromatography mode. The goal of the investigation was the application of nano-sized ion exchangers as stationary phases in the capillary electrochromatography. The development of coatings based on nano-sized anion and cation exchangers (polystyrene-divinylbenzene copolymer matrix functionalized with quaternary ammonium and sulfo groups respectively) was proposed for the first time. The proposed procedures of coatings formation were very fast (less than 15 min) and were reproducible. The characterization of coatings was also carried out by the scanning electron microscopy. The high stability of the nano-sized anion exchange coating allowed using background electrolytes with pH range from 2 to 10 for the electrophoretic separations. The lower stability of coatings based on nano-sized cation exchange particles of fused silica capillaries reduced the pH range of possible background electrolytes (pH 2 - 8). Modified by nano-sized anion exchangers capillaries were applied for the separation of inorganic anions and organic acids. The determination of these analytes was characterized by high efficiency, resolution (compared to the results obtained without nano-sized anion exchanger) and short analysis time due to the co-directional migration of analytes and reversed electroosmotic flow. The modification of the fused silica capillary by nano-sized cation exchange particles prevented the sorption of biogenic amines during their electrophoretic separation.Keywords: capillary electrochromatography, nano-sized anion-exchanger, nano-sized cation-exchanger, coatings of fused-silica capillary wallsDOI: http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2018.22.3.006(Russian)D.V. Makeeva, L.A. Kartsova, D.A. Polikarpova Saint-Petersburg State University, Institute of Chemistry, 7/9 Universitetskaya nab., St. Petersburg, 199034, Russian FederationВысокая ионообменная емкость, адгезия к поверхности кварца и независимый от рН заряд позволяют рассматривать наноиониты в качестве перспективных модификаторов электрофоретических систем, способствующих высокоэффективному и селективному разделению аналитов. Данная работа посвящена применению наноразмерных ионитов в качестве стационарных фаз для реализации режима капиллярной электрохроматографии (КЭХ). В рамках исследования определены условия формирования покрытий стенок кварцевого капилляра на основе наноанионита и нанокатионита – сополимеров стирола и дивинилбензола, функционализированных четвертичными аммонийными и сульфогруппами, соответственно. Предложенные подходы к формированию стационарных фаз в кварцевом капилляре отличаются высокой экспрессностью (10-15 минут) и высокой воспроизводимостью от капилляра к капилляру. Полученные покрытия были охарактеризованы методом сканирующей электронной микроскопии.  Высокая стабильность покрытия на основе наноанионита позволяет использовать для электрофоретического разделения фоновые электролиты с рН в диапазоне от 2 до 10 единиц; меньшая стабильность нанокатионита на поверхности кварцевого капилляра сокращает рабочий диапазон рН (2 – 8). Показаны перспективы применения кварцевых капилляров, модифицированных наноанионитом, при электрофоретическом разделении неорганических анионов и карбоновых кислот. Разделение указанных аналитов характеризуется высокой эффективностью, большей селективностью разделения, по сравнению с результатами в отсутствие модификатора, а также экспрессностью за счет сонаправленной миграции аналитов и обращенного электроосмотического потока. Использование покрытого частицами нанокатионита капилляра позволило предотвратить сорбцию биогенных аминов при их электрофоретическом определении.Ключевые слова: капиллярная электрохроматография, наноанионит, нанокатионит, покрытия стенок капилляраDOI: http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2018.22.3.00

The specialist in regeneration—the Axolotl—a suitable model to study bone healing?

While the axolotl's ability to completely regenerate amputated limbs is well known and studied, the mechanism of axolotl bone fracture healing remains poorly understood. One reason might be the lack of a standardized fracture fixation in axolotl. We present a surgical technique to stabilize the osteotomized axolotl femur with a fixator plate and compare it to a non-stabilized osteotomy and to limb amputation. The healing outcome was evaluated 3 weeks, 3, 6 and 9 months post-surgery by microcomputer tomography, histology and immunohistochemistry. Plate-fixated femurs regained bone integrity more efficiently in comparison to the non-fixated osteotomized bone, where larger callus formed, possibly to compensate for the bone fragment misalignment. The healing of a non-critical osteotomy in axolotl was incomplete after 9 months, while amputated limbs efficiently restored bone length and structure. In axolotl amputated limbs, plate-fixated and non-fixated fractures, we observed accumulation of PCNA(+) proliferating cells at 3 weeks post-injury similar to mouse. Additionally, as in mouse, SOX9-expressing cells appeared in the early phase of fracture healing and amputated limb regeneration in axolotl, preceding cartilage formation. This implicates endochondral ossification to be the probable mechanism of bone healing in axolotls. Altogether, the surgery with a standardized fixation technique demonstrated here allows for controlled axolotl bone healing experiments, facilitating their comparison to mammals (mice)

ПОЛИ-4-ВИНИЛПИРИДИНИЕВЫЕ НАНОГУБКИ В КАЧЕСТВЕ МОДИФИКАТОРОВ ЭЛЕКТРОФОРЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ ЗАРЯЖЕННЫХ АНАЛИТОВ

Novel hydrophilic ionic polymer nanoparticles based on the N-alkylated hypercrosslinked poly-4-vinylpyridine (nanosponges ‒ NS) have porous structure, pH-independent positive charge and contain the aromatic rings. These nanosponges have not yet been studied in the capillary electrophoresis mode, but their characteristics suggest the possibility of creating the fused silica capillary walls coating for the separation of anionic and cationic analytes. In the current research, the authors, for the first time, have proposed the approaches to the formation of coatings based on the nanosponges with a molecular weight of 400 and 10 kDa. It was established that the stability of such coatings could be achieved by the introduction of NS into the background electrolyte. The pH range of background electrolytes for the subsequent electrophoretic experiments was determined to be from 4 to 9. The NS-based coatings were compared with the previously investigated coatings based on the crosslinked polystyrene nanoparticles (NPs), functionalized with the quaternary ammonium groups. Capillaries modified with NS (400 kDa) were tested for the electrophoretic separations of wide range of analytes: carboxylic acids, aminoacids, fluoroquinoline antibiotics, biogenic amines, and proteins. The separation selectivity of carboxylic acids on the NS-modified capillaries was different from the separation selectivity on the capillaries modified with NPs, functionalized with quaternary ammonium groups. NS affect the separation selectivity of aminoacids by interacting with these analytes, while for fluoroquinoline antibiotics NS act as an agent generating the reversed electroosmotic flow (EOF). The modification of fused silica capillary walls by NS with molecular mass of 400 kDa prevented the sorption of biogeniс amines and lyzocyme protein during their electrophoretic separation.Keywords: capillary electrophoresis, nanoparticles, coatings of fused silica capillary wallsDOI: http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2019.23.2.006(Russian)D.A. Polikarpova1, D.V. Makeeva1, L.A. Kartsova1, V.A. Davankov2, L.A. Pavlova2 1Saint-Petersburg State University, Institute of Chemistry,Universitetskii pr. 26., St. Petersburg, Petergof, 198504, Russian Federation2A.N. Nesmeyanov Institute of Organoelement Compounds of Russian Academy of Sciences, Vavilova St. 28, Moscow, 119334, Russian FederationНовые гидрофильные ионные полимерные наночастицы на основе N-алкилированного сверхсшитого поли-4-винилпиридина (наногубки – НГ)  имеют пористую структуру, несут рН-независимый положительный заряд и содержат ароматические звенья, что позволяет предполагать возможность формирования покрытий стенок кварцевого капилляра на их основе для разделения анионных и катионных аналитов. В рамках исследования впервые предложены подходы к формированию покрытий на основе наногубок с молекулярной массой 400 и 10  кДа. Показано, что для обеспечения стабильности таких покрытий необходимо введение НГ в состав фонового электролита (ФЭ). Определен рабочий диапазон рН ФЭ (4-9) для последующих электрофоретических экспериментов. Результаты сопоставлены с полученными нами ранее экспериментальными данными по формированию покрытий на основе наноразмерных частиц (НЧ) сшитого полистирола, функционализированных четвертичными аммонийными группами. Для выявления перспектив покрытия на основе НГ с молекулярной массой 400 кДа рассмотрен широкий спектр аналитов: карбоновые кислоты, аминокислоты, антибиотики фторхинолонового ряда, биогенные амины, белки. Разделение карбоновых кислот на таких капиллярах характеризуется иной селективностью по сравнению с капиллярами, покрытыми НЧ, функционализированными четвертичными аммонийными группами. При разделении аминокислот НГ влияют на селективность разделения за счет взаимодействия с аналитами, а в случае антибиотиков НГ выступают только в роли агента, обращающего электроосмотический поток (ЭОП). Установлено, что модификация стенок капилляра НГ с молекулярной массой 400 кДа позволяет предотвращать сорбцию основных аналитов (биогенные амины, белок лизоцим) в процессе их электрофоретического разделения.Ключевые слова: капиллярный электрофорез, наночастицы, покрытия стенок капилляраDOI: http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2019.23.3.00

Application of the highly basic nano-sized anionite for the capillary electrophoresis separation and on-line concentration of inorganic anions

In this study, the possibilities of using the highly basic nano-sized anionite based on the anionite AB-17 as a modifier of the background electrolyte (BGE) in the capillary electrophoresis (CE) for the separation of inorganic anions was investigated. The influence of the concentration of nano-sized anionite in BGE on the velocity and direction of EOF as well as on the efficiency (N, t.p.) and peaks resolution (R) of inorganic anions was determined. It was established that the addition of the highly basic nano-sized anionite to the BGE (with the concentration of functional groups of nano-sized anionite more than 0.01 mM) leads to the reversal of the EOF. This indicates the dynamic modification of the silica capillary walls by the particles of nano-sized anionites and leads to the better efficiency (up to 600*103 t.p.) and increased resolution of inorganic anions compared to BGE containing conventional cationic surfactant – CTAB. Various on-line concentration technics were applied to decrease the LOD of analytes. The LOD of inorganic anions with UV detection and nano-sized anionite as a modifier of BGE were 8-30 ng/ml in case of field amplified sample stacking and 1pg/ml – 7μg/ml for the electro stacking respectively. Thus, the new method of simultaneous electrophoretic determination of 8 inorganic anions was developed and realized for the quantitative analysis of inorganic anions in urine.Работа посвящена выявлению возможностей высокоосновного наноанионита на основе анионита типа АВ-17 в качестве модификатора фонового электролита в капиллярном электрофорезе (КЭ) для эффективного и селективного разделения неорганических анионов. Выявлено влияние концентрации наноионита в составе фонового электролита на величину и знак электроосмотического потока (ЭОП), а также эффективность и факторы разрешения при электрофоретическом разделении неорганических анионов. Впервые установлено, что добавка высокоосновного наноанионита в фоновый электролит в концентрации, превышающей 0.01 мМ по функциональным группам, приводит к обращению электроосмотического потока. Это свидетельствует о динамической модификации стенок кварцевого капилляра и приводит к росту эффективности и селективности разделения неорганических анионов по сравнению с результатами, получаемыми с традиционным катионным детергентом цетилтриметиламмоний бромидом (ЦТАБ). Предложен вариант одновременного электрофоретического разделения восьми неорганических анионов с использованием высокоосновного анионита. Выявлены возможности различных вариантов внутрикапиллярного концентрирования: стэкинга с усилением поля и электростэкинга. Разработанный вариант реализован при электрофоретическом определении неорганических анионов в моче

Nano-sized ion exchangers – stationary phases in capillary electrochromatography

Nano-sized ion exchangers possess high ion exchange capacity, adhesion to quartz surface and pH-independent charge, which make them promising modifiers of the stationary phases for the high-efficient and selective separation of charged analytes in the capillary electrochromatography mode. The goal of the investigation was the application of nano-sized ion exchangers as stationary phases in the capillary electrochromatography. The development of coatings based on nano-sized anion and cation exchangers (polystyrene-divinylbenzene copolymer matrix functionalized with quaternary ammonium and sulfo groups respectively) was proposed for the first time. The proposed procedures of coatings formation were very fast (less than 15 min) and were reproducible. The characterization of coatings was also carried out by the scanning electron microscopy. The high stability of the nano-sized anion exchange coating allowed using background electrolytes with pH range from 2 to 10 for the electrophoretic separations. The lower stability of coatings based on nano-sized cation exchange particles of fused silica capillaries reduced the pH range of possible background electrolytes (pH 2 - 8). Modified by nano-sized anion exchangers capillaries were applied for the separation of inorganic anions and organic acids. The determination of these analytes was characterized by high efficiency, resolution (compared to the results obtained without nano-sized anion exchanger) and short analysis time due to the co-directional migration of analytes and reversed electroosmotic flow. The modification of the fused silica capillary by nano-sized cation exchange particles prevented the sorption of biogenic amines during their electrophoretic separation.Высокая ионообменная емкость, адгезия к поверхности кварца и независимый от рН заряд позволяют рассматривать наноиониты в качестве перспективных модификаторов электрофоретических систем, способствующих высокоэффективному и селективному разделению аналитов. Данная работа посвящена применению наноразмерных ионитов в качестве стационарных фаз для реализации режима капиллярной электрохроматографии (КЭХ). В рамках исследования определены условия формирования покрытий стенок кварцевого капилляра на основе наноанионита и нанокатионита - сополимеров стирола и дивинилбензола, функционализированных четвертичными аммонийными и сульфогруппами, соответственно. Предложенные подходы к формированию стационарных фаз в кварцевом капилляре отличаются высокой экспрессностью (10-15 минут) и высокой воспроизводимостью от капилляра к капилляру. Полученные покрытия были охарактеризованы методом сканирующей электронной микроскопии. Высокая стабильность покрытия на основе наноанионита позволяет использовать для электрофоретического разделения фоновые электролиты с рН в диапазоне от 2 до 10 единиц; меньшая стабильность нанокатионита на поверхности кварцевого капилляра сокращает рабочий диапазон рН (2 - 8). Показаны перспективы применения кварцевых капилляров, модифицированных наноанионитом, при электрофоретическом разделении неорганических анионов и карбоновых кислот. Разделение указанных аналитов характеризуется высокой эффективностью, большей селективностью разделения, по сравнению с результатами в отсутствие модификатора, а также экспрессностью за счет сонаправленной миграции аналитов и обращенного электроосмотического потока. Использование покрытого частицами нанокатионита капилляра позволило предотвратить сорбцию биогенных аминов при их электрофоретическом определении.Работа выполнена при поддержке грантов РФФИ № 17-03-01282 и 18-33-01091. Исследования проведены с использованием оборудования Междисциплинарного ресурсного центра по направлению «Нанотехнологии» и Ресурсного Образовательного Центра по направлению химия, Научный парк СПбГУ.The authors are thankful for the financial support provided by the Russian Foundation for Basic Research no.17-03-01282 and 18-33-01091. Results were performed at the Interdisciplinary Resource Center for Nanotechnology and Chemistry Educational Center, Research Park, Saint Petersburg State University

Bilayer capillary coatings based on nanosized ion-exchangers for the capillary electrochromatography analyses of biogenic amines and amino acids

Наночастицы активно используются в капиллярном электрофорезе в качестве стационарных фаз, адсорбированных на поверхности кварцевого капилляра, в целях улучшения электрофоретического разделения аналитов в режиме капиллярной электрохроматографии. Формирование покрытий за счет физической адсорбции полимерных наночастиц - наиболее быстрый и простой в исполнении метод. Однако полученные покрытия зачастую характеризуются низкой стабильностью. В работе предложен подход к формированию плотного и стабильного покрытия стенок кварцевого капилляра с внешним отрицательно-заряженным слоем нанокатионита, заключающийся в последовательном нанесении за счет физической адсорбции противоположно-заряженных слоев нанормазмерных ионообменников. Сформировано двухслойное покрытие «наноанионит-нанокатионит», отличающееся высокой стабильностью в диапазоне рН от 2 до 10, и позволяющее проводить до 120 циклов анализа без обновления покрытия. Полученные снимки внутренней поверхности капилляров на сканирующем электронном микроскопе позволили провести сравнение плотности и равномерности одно- и двухслойных покрытий на основе наноионитов. Аналитические возможности двухслойного покрытия продемонстрированы при анализе смесей биогенных аминов и аминокислот в режиме капиллярной электрохроматографии. Достигнуты высокие значения эффективности ( N = 450-720 тыс т.т./м и N = 400-520 тыс т.т./м для катехоламинов и аминокислот, соответственно). Высокая концентрация отрицательно заряженных ионогенных групп на поверхности капилляра способствует увеличению степеней концентрирования, достигаемых в результате электростэкинга, поскольку к общему механизму концентрирования добавляется взаимодействие аналита с функциональными центрами поверхности капилляра. Это позволило снизить пределы обнаружения аналитов в 2-4 раза по сравнению с однослойным НИК-покрытием (3-4 нг/мл в случае катехоламинов и 40-100 нг/мл для аминокислот).Nanoparticles are widely used in capillary electrophoresis as stationary phases adsorbed on the internal capillary walls for the separation and concentration of analytes in capillary electrochromatography. The fastest and simplest approach for the formation of coatings is a physical adsorption of nanoparticles. Nevertheless, the formed coatings frequently possess low stability. The layer-by-layer approach for the formation of stabile and dense coating of internal capillary walls based on negatively charged nanosized cation-exchanger was proposed. The method included sequential alteration of appositively charged layers of nanosized ion-exchangers. The proposed “anion-exchanger - cation-exchanger” bilayer coating possesses high stability in wide pH range (2-10) and provides up to 120 analyses without requirement of coating sustaining. The coating was applied for the separation and on-line concentration of catecholamines and amino acids in capillary electrochromatography mode. High efficiencies were achieved ( N = 450-720 th. t.p./m and N = 400-520 th. t.p./m for cathecholamies and amino acids, respectively), while the analysis time was significantly decreased. It was established, that high concentration of negatively charged functional groups on the capillary surface led to increase of stacking efficiency factors due to the interactions between analytes and functional groups of the modifier on the capillary walls. It contributed to the 2-4 times reducing of detection limits (LODs) of analytes compared to the mono-layer coatings (LODs of catecholamines = 3-4 ng/mL, LODs of amino acids = 40-100 ng/mL).Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 21-73-00211, https:// rscf.ru/project/21-73-00211. Эксперименты проведены с использованием оборудования Междисциплинарного ресурсного центра по направлению «Нанотехнологии», Научный парк СПбГУ.Current work was supported by the Russian Science Foundation (grant no. 21-73-00211, https://rscf.ru/project/21-73-00211). The authors are grateful for the assistance of the Interdisciplinary Resource Center for Nanotechnology of Saint Petersburg State University

Хронический риносинусит у взрослых больных муковисцидозом: клинические проявления и подходы к лечению

The aim of this study was to evaluate prevalence of chronic rhinosinusitis (CRS) and nasal polyps in adult patients with cystic fibrosis (CF) in Russian Federation. Additionally, we investigated the clinical course of CRS and developed the optimal therapeutic strategy.Methods. Three hundred and forty eight CF patients were involved in the study. Physical examination, computed tomography (CT) of paranasal sinuses and audiometry, if needed, were used. CRS and bilateral nasal polyps were diagnosed in 28 patients. Nasal endoscopy, SNOT-20 questionnaire, rhinomanometry, micro - biological examination of sputum and mucus from paranasal sinuses (obtained during puncture or surgery), spirometry, and measurement of serum markers of inflammation were used. Endoscopic sinus surgery was used in 14 patients (the group 1) and others were treated non-surgically (the group 2). Both group were treated during 6 months using intranasal mometasone, mucolytics and antibiotics via PARI SINUSTM nebulizer.Results. An improvement in symptoms, CT signs, rhinomanometry parameters and endoscopic signs was seen in both groups after treatment and was more prominent in the surgical treatment group compared to the non-surgical treatment group. Bacterial load reduction in nasal sinuses, decrease in the rate of pulmonary disease exacerbations, and an improvement in oxygen blood saturation were found in the surgical treatment group only. Treatment of CRS did not affect lung function, sputum microbiology and serum inflammatory markers.Conclusion. Endoscopic sinus surgery followed by intranasal mucolytics and antibacterials is an effective and well-tolerated treatment in adult CF patients with CRS. Хронический риносинусит (ХРС) с полипами носа (ПН) или без таковых распространен среди взрослых больных муковисцидозом (МВ) в 90–100 % случаев. Околоносовые пазухи (ОНП) являются резервуаром хронической инфекции, что отрицательно сказывается на общем состоянии и прогнозе у пациентов с МВ. При этом методы лечения ХРС у больных этой категории в мире определены недостаточно.Целью настоящего исследования явилось определение распространенности ХРС с ПН или без таковых среди взрослых пациентов с МВ в России, изучение особенностей течения ХРС, выработка оптимальной тактики лечения.Материалы и методы. Изучение структуры оториноларингологической патологии выполнялось на выборке пациентов (n = 348) – граждан Российской Федерации (осмотр, опрос, компьютерная томография (КТ) пазух носа и аудиометрия по показаниям). Изучение ХРС производилось у пациентов (n = 28) с ХРС с ПН II степени с обеих сторон; больные были распределены на 2 равные группы. В обеих группах проведены эндоскопический осмотр, сбор анамнеза и жалоб при помощи опросника SNOT-20, КТ ОНП, риноманометрия, микробиологическое исследование мокроты и образцов из ОНП (полученных при пункции или интраоперационно), спирометрия, лабораторное исследование воспалительных маркеров в периферической крови). В 1-й группе (n = 14) выполнена эндоскопическая полисинусотомия, во 2-й – только консервативное лечение. Больные 1-й и 2-й групп получали консервативное лечение в течение 6 мес. (мометазон в полость носа, ингаляции муколитических и антибактериальных препаратов в область пазух носа через PARI SinusTM). Оценены результаты обследования до и после лечения, частота обострений легочной патологии.Результаты. У больных обеих групп выявлено уменьшение жалоб пациентов, достоверное улучшение показателей КТ, риноманометрии, эндоскопической картины. В группе хирургического лечения отмечена более высокая положительная динамика перечисленных показателей. Понижение степени инфицирования патогенной флорой пазух носа и частоты обострений легочной патологии, повышение сатурации периферической крови кислородом и понижение достигнуто только у больных 1-й группы. Лечение ХРС не оказало значимого влияния на показатели спирометрии, микробный состав мокроты и уровень маркеров воспаления в периферической крови.Заключение. Эндоскопическая полисинустотомия с последующей муколитической и антибактериальной терапией области пазух носа является эффективным и хорошо переносимым методом лечения ХРС для взрослых больных МВ.