Littoral phytocenoses of marshes located in different tidal conditions of the White Sea

This paper describes the distribution of plant communities from various associations, identified from the standpoint of the ecological-phytocenotic approach, occupying the tidal flat of low and medium marshes, which are under the influence of tide range, different values of pH and water salinity. According to the degree of pH influence, we identified acidotrophic, alkalotrophic, and indifferent phytocenoses, combined into different associations. Most associations of the estuaries with different tide range are alkalotrophic, there are noticeably fewer acidotrophic ones; a few eurytopic communities from the Phragmitetum australis, Bolboschoenetum maritimae, and Caricetum aquatilis associations are classified as indifferent. The study shows that the coastal vegetation of the marshes of the mesotidal estuaries of the White Sea develops in stable pH conditions in the range from 7.2 to 7.6. The formation of coastal vegetation is less stable in the macrotidal estuaries of the Mezen Bay, most of them form at pH = 7.0-8.3. Halophyte vegetation forms in the widest range of pH (6.2-8.3) in the marshes of microtidal estuaries in the Dvina Bay of the White Sea, which are more affected by floods than other estuaries. The halophytic vegetation of the White Sea develops in a wide range of salinity fluctuations from brackish to marine waters. However, the majority of plant associations in the rivers estuaries occupy the habitats of weakly saline waters with 10 to 25% salinity

ПРИМЕНЕНИЕ ВЫСАЛИВАНИЯ ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ГИДРОФИЛЬНЫХ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ ИЗ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ ДЛЯ ИХ ДАЛЬНЕЙШЕГО ХРОМАТОГРАФИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Using gas chromatography methods with the quadrupole mass spectrometric detector and flame ionization detector, as well as high-performance liquid chromatography with the diode-matrix detector, the distribution constants of codeine, phenobarbital, modafinil, adrafinil, pseudoephedrine for hexane-water, hexane-water systems of inorganic salt solutions (sodium chloride, dipotassium phosphate, potassium carbonate and ammonium sulfate), chloroform-water, chloroform-aqueous solutions of inorganic salts (sodium chloride, dipotassium phosphate, potassium carbonate and ammonium sulfate) were determined. The principal possibility of quantitative extraction of all the investigated substances from the aqueous matrices by salting out was shown. The patterns of salting out of the studied substances from the aqueous solutions were established. In particular, the salting out ability of salts increased sharply with the increasing charge of the salt anion. A significant effect on the salting out effect was exerted by the nature of the extracted compound. It has been shown that the following compounds could be quantitatively recovered in the hexane: codeine, modafinil, and afrafinil. Due to their high hydrophilicity, phenobarbital and pseudoephedrine were not quantitatively extracted with the hexane even at the salt concentration close to the saturation. For the extraction of phenobarbital and pseudoephedrine, the more active but less selective chloroform was used. Based on the obtained values of the distribution constants of the substances and their acid-base properties, the extraction methods for the sample preparation of the various objects were proposed with determining the studied substances in them using salting out. The methodology for the determination of pseudoephedrine and codeine in drugs was tested. It was based on the preliminary removal of the matrix components by chloroform from the aqueous acidic solution and subsequent alkalization, salting out, and extraction with chloroform. The characteristics of the methods were as follows: detection limit for pseudoephedrine - 0.09 g/dm3 and for codeine - 0.07 g/dm3; standard deviation did not exceed 4% for both substances, range of determined concentrations for all-ephedrine  was 0.09 – 3.00 g/dm3, and for codeine - 0.07 - 4.00 g/dm3 respectively.Key words: salting out, chromatography, increment of methylene group, solution structure, Sechenov constant(Russian) DOI: http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2019.23.4.004S.M. Leshchev1, O.N. Mikhniuk2 , K.D. Kryzhny2, M.F. Zayats1 1Belarusian State University, ul. Leningradskaya, 14, Minsk, 220050, Republic of Belarus2State institute of advanced training and retraining of customs authorities of the Republic of Belarus, ul. Mogilevskaya, 45/4, Minsk, 220007, Republic of BelarusС использованием методов газовой хроматографии с масс-спектрометрическим детектором квадрупольного типа и с пламенно-ионизационным детектором, а также высокоэффективной жидкостной хроматографии с диодно-матричным детектором определены константы распределения кодеина, фенобарбитала, модафинила, адрафинила, псевдоэфедрина  для систем гексан-вода, гексан-водные растворы неорганических солей (хлорид натрия, гидрофосфат калия, карбонат калия и сульфат аммония), хлороформ-вода, хлороформ-водные растворы неорганических солей (хлорид натрия, гидрофосфат калия, карбонат калия и сульфат аммония). Показана принципиальная возможность количественного извлечения всех исследованных веществ из водных матриц с применением высаливания. Установлены закономерности высаливания изученных веществ из водных растворов. В частности, высаливающая способность солей резко увеличивается с увеличением заряда аниона соли. Значительное влияние на эффект высаливания оказывает природа экстрагируемого соединения. Так показано, что в гексан могут быть количественно извлечены следующие соединения: кодеин, модафинил, афрафинил. Фенобарбитал и псевдоэфедрин ввиду их высокой гидрофильности количественно не извлекаются гексаном даже при концентрации соли близкой к насыщению.  Для экстракции фенобарбитала и псевдоэфедрина использован более активный, но менее селективный хлороформ. На основании полученных величин констант распределения веществ и их кислотно-основных свойств предложены экстракционные методики пробоподготовки различных объектов при определении в них изученных веществ с использованием высаливания. Апробирована методика определения псевдоэфедрина и кодеина в лекарственных препаратах, основанная на предварительном удалении матричных компонентов хлороформом из водного кислого раствора и последующим подщелачиванием, высаливанием и экстракцией хлороформом. Характеристики методик: нижний предел обнаружения составляет: для псевдоэфедрина – 0.09 г/ дм3, для кодеина – 0.07 г/дм3, стандартное отклонение не превышает 4 % для обоих веществ, диапазон определяемых концентраций: для вседоэфедрина – 0.09 – 3.00 г/дм3, для кодеина – 0.07 – 4.00 г/дм3 . Ключевые слова: высаливание, хроматография, инкремент метиленовой группы, структура раствора, константа СеченоваDOI: http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2019.23.4.00

Экстракционно-хроматографическое определение наркотических средств и психотропных веществ в объектах сложного матричного состава

A comparison of the capabilities of two methods for extraction-chromatographic determination of narcotic drugs and psychotropic substances in various objects (syrups, ointments, tablets, herbal mixtures, etc.), the screening methanol method commonly used in the practice of customs and forensic examination and the proposed extraction method based on the use of water phase (in particular, water solutions of salts) for preliminary effective separation of analytes from matrix components was made. In extraction systems of hexane–water, hexane–aqueous solutions of inorganic salts (sodium chloride, dipotassium phosphate and potassium carbonate), chloroform–water, the method of gas chromatography – mass spectrometry was used to determine the distribution constants (P) of organic bases – narcotic drugs and psychotropic substances (N-methylephedrine, methamphetamine, amphetamine, methadone, dihydrocodeine, hydrocodone, oxycodone, ketamine, cocaine zolpidem, fentanyl, harmine, harmaline). Based on the obtained extraction characteristics of analytes and matrix components, the optimal extractants and extraction conditions, which ensure the maximum efficiency of separation of analytes and matrix components, as well as the concentration of the analyte were substantiated. The use of extraction using water and aqueous solutions of salts provides both a sharp decrease in the detection limit (from 10–3 to 10–7 mol/dm3) in comparison with the methanol method and stable working of chromatographic equipment due to the removal of thermally unstable matrix components was shown.Проведено сравнение возможностей двух методов экстракционно-хроматографического определения наркотических средств и психотропных веществ в различных объектах (сиропы, мази, таблетки, растительные смеси и т. д.), часто применяемого в практике таможенной и судебной экспертизы скринингового метанольного метода и предложенного экстракционного метода, основанного на использовании водной фазы (в частности, водных растворов солей) для предварительного эффективного разделения аналита и матричных компонентов. В экстракционных системах гексан–вода, гексан–водные растворы неорганических солей (хлорид натрия, гидрофосфат калия и карбонат калия), хлороформ–вода с использованием метода газовой хроматографии – масс-спектрометрии определены константы распределения (Р) органических оснований – наркотических средств и психотропных веществ (N-метилэфедрина, метамфетамина, амфетамина, метадона, дигидрокодеина, гидрокодона, оксикодона, кетамина, золпидема кокаина, фентанила, гармина, гармалина). На основании полученных экстракционных характеристик аналитов и матричных компонентов обоснован выбор оптимальных экстрагентов и условий экстракции, обеспечивающих максимальную эффективность разделения аналитов и матричных компонентов, а также концентрирование аналита. Показано, что применение экстракции с использованием воды и водных растворов солей обеспечивает как резкое снижение предела обнаружения (с 10–3 до 10–7 моль/дм3) по сравнению с метанольном методом, так и стабильное функционирование хроматографического оборудования за счет удаления термонестабильных и других матричных компонентов

Определение остаточных количеств гербицида Аденго в кукурузе методом диссоциативной экстракции

Distribution of thiencarbazone-methyl and cyprosulfamide between chloroform and aqueous buffer solutions at pH = 3-10 has been studied at 20 ± 1 °С. Based on the experimental data obtained, the extraction sample preparation method has been developed for the determination of thiencarbazone-methyl and cyprosulfamide in corn grain and corn green mass by high performance liquid chromatography. The sample preparation method provides chromatograms where no peak interferes with the peaks of substances being determined. The recoveries of thiencarbazone-methyl and cyprosulfamide from plant matrices are in the range of 72-88%. The method allows determination of thiencarbazone-methyl and cyprosulfamide at concentrations of the maximum residue limit for corn in Republic of Belarus or below.При 20 ± 1 °С изучено распределение тиенкарбазон-метила и ципросульфамида между хлороформом и водными буферными растворами с рН 3-10. Основываясь на полученных экспериментальных данных, разработана экстракционная методика пробоподготовки зерна и зеленой массы кукурузы для последующего определения в них тиенкарбазон-метила и ципросульфамида методом высокоэффективной жидкостной хроматографии. Методика пробоподготовки обеспечивает получение хроматограмм без пиков, интерферирующих с пиками определяемых веществ, и характеризуется 72-88% извлечением тиенкарбазон-метила и ципросульфамида. Методика позволяет определять тиенкарбазон-метил и ципросульфамид на уровне, равном или ниже максимально допустимого для кукурузы, утверженного в Республике Беларусь

Экстракция органических неэлектролитов н-гексаном из водных растворов гидрофосфата и ацетата калия

At a temperature of 20 ± 1 °C, the distribution of model substances of various classes of organic non-electrolytes in n-hexane – aqueous solutions of dipotassium phosphate and potassium acetate was studied. The increments of the methylene and functional groups of organic non-electrolytes are calculated. It has been shown that in case of dipotassium phosphate, the nature of the salting out effect is enhancing the structure of the salt solution and the growth of the methylene group increment. For potassium acetate, the increment of the methylene group slightly increases with increasing salt concentration, and for most functional groups it increases significantly. An explanation of the dependences of the increment values on the nature and composition of the salt solution is given.При температуре 20±1 °Cизучено распределение модельных веществ различных классов органических неэлектролитов в системах н-гексан–водные растворы гидрофосфата и ацетата калия. Рассчитаны инкременты метиленовой и функциональных групп органических неэлектролитов логарифма константы распределения. Показано, что в случае гидрофосфата калия природа эффекта высаливания в первую очередь заключается в усилении структуры солевого раствора и росте инкремента метиленовой группы. Для ацетата калия инкремент метиленовой группы незначительно растет с увеличением концентрации соли, а для большинства функциональных групп заметно увеличивается. Дано объяснение полученных зависимостей значений инкрементов от природы и состава солевого раствора

Роль природы углеводородного радикала органических неэлектролитов в эффективности гидратации их функциональных групп

A comparative analysis of n-octane - water functional group increments (Iƒ) of organic non-electrolytes (hydrocarbons, nitrogen-, oxygen-, halogen- and sulphor-containing compounds containing n-alkyl, allyl, benzyl, vinyl, phenyl, 1-naphthyl, 2-naphthyl and 9-anthryl groups) has been performed. It has been determined that increasing the hydrocarbon chain electronegativity increases Iƒ by up to 3,7 units. For all monosubstituted groups except fluoride, replacing the alkyl group by the aryl one increases Iƒ by 0,6-1,2 units. It has been found that the most important factors determining the increase in Iƒ are the nature and number of hydrocarbon chains, bond polarity in the functional group and its possession of mobile electron pairs.Для экстракционной системы н -октан-вода проведен сравнительный анализ величин инкрементов функциональных групп органических неэлектролитов (Iф) различных классов (углеводороды, азот-, кислород-, галоген-, серосодержащие вещества), в молекулы которых входят различные углеводородные радикалы (н -алкильный, аллиль-ный, бензильный, винильный, фенильный, 1- и 2-нафтильные и 9-антрильный). Найдено, что увеличение электроотрицательности углеводородного радикала ведет к росту Iф, достигающему 3,7 единиц. Для всех монозамещенных групп кроме фтора замена алкильного радикала на арильный приводит к росту Iф на 0,6-1,2 единицы. Наиболее важными факторами, определяющими рост Iф, оказались природа и число углеводородных заместителей, полярность связей между атомами функциональной группы и наличие на этой группе подвижных электронных пар

НОВЫЕ ПРЕПАРАТЫ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЖИВОТНЫХ ОТ КРОВОСОСУЩИХ ДВУКРЫЛЫХ НАСЕКОМЫХ

Development of livestock as well as increase of milk and meat production depends considerably on prompt and qualified veterinary measures. One of the reserves of lifestock profitability rise is prevention of infectious diseases including entomosis, and animals' protection from bloodsucking dipterous insects: deer flies, mosquitos, gadflies and biting midges also known as gnats. In Belorussia dairy cows lost up to 15–20 % of milk and in single seasons up to 30–40 % due to bloodsucking dipterous insects attack. The task of present research is the study of insecticide efficacy of drugs: Delcid, Almet, Fenmet, Breeze 25 % applied as aerosols using ultra low-volume spraying when cattle in pastures are massively attacked by gnats. The repellent efficacy of drugs Breeze-Prof, Polevik, Phytolym, Tobol and Alezan spray against gad-flies are studied. While using of ultra low-volume hitch spraying of young cattle herds: 0,05 % solution of Delcid, Almet, Fenmet, Breeze 25 % at the rate of 10 ml per cattle it is found that the protective action coefficient according to average data related to gadflies family Tabanidae within first 30 minutes makes: for Delcid – 92,49 %, Almet – 100, Fenmet – 100, Breeze 25 % – 95,3 %, and within 24 hours: Delcid – 81,7 %, Almet – 71,4, Fenmet – 56,2, Breeze 25 % – 81,8 %.Изучено действие некоторых репеллентов и ин-сектицидов, рекомендуемых против гнуса. Разрабо-таны режимы их применения, проведены широкие производственные испытания и рекомендованы для практического применения наиболее эффективные и безопасные препараты на основе синтетических пире-троидов. Проведенными исследованиями изучена репеллентная эффективность против слепней семейст-ва Tabanidae новых препаратов, которые показали удовлетворительную эффективность

Экстракция лекарственных соединений класса бензодиазепинов из водных растворов и их последующее газохроматографическое определение

In extraction systems hexane–water, hexane–aqueous solutions of inorganic salts (sodium chloride, dipotassium phosphate and potassium carbonate), chloroform–water using the method of gas chromatography–mass spectrometry, the distribution constants of psychotropic substances, limited to movement through the customs border of the Republic of Belarus – alprazolam, lorazepam, temazepam, and as well as clozapine, a medicinal product permitted for movement, were determined. The greatest dynamics of the growth of the distribution constant versus salt concentration was observed in alprazolam. It was found that replacing hexane with chloroform leads to increasing the distribution constants and the quantitative extraction of all substances. However, for the selective extraction of substances from various objects and the simultaneous removal of matrix components, it is necessary to use the systems as hexane–aqueous solutions of salts or hexane–water. Based on the obtained values of the distribution constants of substances, extraction-chromatographic technique for the determination of organic non­electrolytes (benzodiazepines) in various objects is proposed. Metrological characteristics of the techniques are: relative standard deviation does not exceed 2 %, the range of determined concentrations in solutions is 0,05– 1,00 g/dm3.В экстракционных системах гексан–вода, гексан–водные растворы неорганических солей (хлорид натрия, гидрофосфат калия и карбонат калия), хлороформ–вода с использованием метода газовой хроматографии масс-спектрометрии определены константы распределения психотропных веществ (лекарственных препаратов), ограниченных к перемещению через таможенную границу Республики Беларусь (альпразолама, лоразепама, темазепама), и лекарственного препарата клозапина, который разрешен к перемещению. Наибольшая динамика роста константы распределения от концентрации соли наблюдалась у альпразолама. Найдено, что замена гексана на хлороформ приводит к росту констант распределения и количественному извлечению всех веществ. Однако для селективного извлечения веществ из различных объектов и одновременного удаления матричных компонентов необходимо использовать системы: гексан–водные растворы солей либо гексан–вода. На основании полученных величин констант распределения веществ предложены экстракционно-хроматографические методики определения органических неэлектролитов (бензодиазепинов) в различных объектах. Метрологические характеристики методик: относительное стандартное отклонение не превышает 2 %, диапазон определяемых концентраций в растворах: 0,05–1,00 г/дм3

Visualizing the coordination-spheres of photoexcited transition metal complexes with ultrafast hard X-rays

The concept of coordination sphere (CS) is central to the rational development of hierarchical molecular assemblies in modern chemistry. Manipulating the organization around transition metal ions with covalent and supramolecular interactions is a general strategy that underlies most synthetic protocols. Achieving similar control for photoexcited molecular complexes is necessary to advance the design of light-driven functionalities. This objective calls for monitoring the ultrafast dynamics of the primary (1-CS) and the secondary (2-CS) coordination spheres on the atomic scale, which remains to date an important experimental challenge for short-lived species. In this work, transient wide-angle scattering of hard X-rays (25 keV) is employed with state-of-the-art AIMD simulations in order to visualize the 1-CS (solute-only) and the 2-CS (solvation cage) of the photoinduced high-spin (HS) state for [Fe(bpy) 3 ] 2+ (bpy = 2,2′-bipyridine) in aqueous solution. Correlating this structural information in real-space reveals the interlacing of the two CS, which in turn explains why solvation affects the photoinduced electronic and structural dynamics in this class of complexes. More generally, these results obtained for a prominent prototypical system in ultrafast X-ray sciences demonstrate the unique perspectives offered by this technique to gain the crucial knowledge about the multiscale solvation dynamics that is currently missing for controlling the solute-solvent interactions in advanced functional nano and biomaterials employed for photoconversion