Науч. сотр. «ФГБУ ЦСП» ФМБА России, 119121, Москва, Россия
e-mail: EAbramov@cspmz.ru
Researcher of Centre for Strategic Planning of the Federal medical biological agency of Russia, Moscow, 119121, Russian Federation
e-mail: EAbramov@cspmz.ru
Специалист «ФГБУ ЦСП» ФМБА России, 119121, Москва, Россия
Specialist, Centre for Strategic Planning of the Federal medical biological agency of Russia, Moscow, 119121, Russian Federation
Доктор мед. наук, доцент, директор НИИ ЭЧиГОС им. А.Н. Сысина ФГБУ «ЦСП» ФМБА России, 119121, Москва, Россия
e-mail: YZhernov@cspfmba.ru
DSc (Medicine), Director, A.N. Sysin Research Institute of Human Ecology and Environmental Hygiene, Centre for Strategic Planning and Management of Biomedical Health Risks of the Federal medical and biological agency, Moscow, 119435, Russian Federation
e-mail: YZhernov@cspfmba.ru
Введение. Важнейшая задача мониторинга объектов окружающей среды – контроль физиологически значимых минеральных компонентов в питьевой воде. При ионохроматографическом анализе смесь анионов в водной пробе можно разделить на микро- и макрокомпоненты. Хроматографическое определение таких токсикологически значимых микрокомпонентов, как нитриты, бромиды, йодиды, затруднено или невозможно при значительном избытке макрокомпонентов: хлоридов, нитратов, сульфатов. Одновременное последовательное использование кондуктометрии и амперометрии позволяет эффективно решать эту сложную аналитическую задачу и получать хроматографические результаты при анализе многокомпонентной пробы в одном файле.
Материалы и методы. Исследования выполнены с использованием хроматографической системы «Стайер» с анионными колонками ICSepAN2 (США), «Аквилон А1» (Российская Федерация), катионной колонкой Shodex IC YS-50 150/4,6 (Япония) и амперометрическим и кондуктометрическим детекторами. В исследованиях использовано стандартное и эксклюзивное капиллярное подавление фона. Объектами исследований были водные образцы (натурные и модельные) с разным соотношением концентраций по определяемым ионам.
Результаты. Разработан новый вариант использования ионохроматографического метода для аналитического контроля ионов в пробах воды с различными соотношениями концентраций микро- и макрокомпонентов. Последовательное применение кондуктометрии и амперометрии в сочетании с эксклюзивным капиллярным подавлением фона позволило эффективно определять такие нормируемые анионы, как нитриты, бромиды и йодиды, при тысячекратных избытках хлоридов, нитратов и сульфатов. В одном файле при двухканальной регистрации кондуктометрических и амперометрических сигналов показана возможность получения единой хроматографической картины при разовом вводе аликвоты в хроматографическую систему. Метод был опробован для контроля нормируемых компонентов в различных водных объектах: водопроводной, сточной, минеральной воде.
Ограничения исследования. При одновременном присутствии в пробах значительных количеств нитритов и бромидов (более 5 мг/дм3) их хроматографическое разделение затруднено из-за близких времён удерживания. Однако такие пробы не встречались авторам на практике при проведении исследований с целью мониторинга водных объектов окружающей среды.
Заключение. Разработан новый вариант использования ионной хроматографии (ИХ) как метода контроля анионного (катионного) состава воды, включающий последовательное кондуктометрическое и амперометрическое детектирование по мере прохождения элюента через хроматографическую систему. Способ позволяет определять микроконцентрации токсичных компонентов (нитритов, бромидов, йодидов, сульфитов) на фоне тысячекратных избытков макрокомпонентов. При этом двухканальная фиксация хроматографических сигналов позволяет получать полную хроматографическую картину как по микро-, так и по макрокомпонентам пробы.
Соблюдение этических стандартов. Исследование не требует предоставления заключения комитета по биомедицинской этике или иных документов.
Участие авторов: Абрамов Е.Г. – сбор и обработка материала, статистическая обработка, написание текста, концепция исследования, редактирование; Кирьякова Н.А. – сбор и обработка материала, статистическая обработка, редактирование текста; Жернов Ю.В. – редактирование. Все соавторы – утверждение окончательного варианта статьи, ответственность за целостность всех её частей.
Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов в связи с публикацией данной статьи.
Финансирование. Исследование не имело финансовой поддержки.
Поступила: 19.03.2025/ Поступила после доработки: 22.07.2025 / Принята к печати: 03.11.2025 / Опубликована: 19.12.2025
Introduction. The most important task of monitoring environmental objects is the control of physiologically significant mineral components in drinking water. In ionochromatographic analysis of a mixture of anions in an aqueous sample, they can be divided into micro- and macro-components. Chromatographic determination of such toxicologically significant micro-components as nitrites, bromides, and iodides is difficult or impossible with large excesses of macro-components: chlorides, nitrates, and sulfates. Simultaneous sequential use of conductometry and amperometry makes it possible to effectively solve this complex analytical problem and obtain chromatographic results when analyzing a multicomponent sample in a single file.
Materials and methods. The studies were performed using the «Steyer» chromatographic system with ICSepAN2 (USA) and Aquilon A1 (RF) anion columns and amperometric and conductometric detection. Standard and exclusive capillary background suppression was used in the research. The objects of research were water samples (full-scale and model) with different concentration ratios for the anions to be determined.
Results. A new option of ionochromatographic method has been developed for the analytical control of anions in water samples with different concentrations of micro- and macro components. Consistent use of conductometry and amperometry combined with capillary exclusive background suppression has made it possible an effective detection of toxic anions such as nitrites, bromides, and iodides with presence of thousands of times the excess of chlorides, nitrates, and sulfates. At the same time, in a single file with two-channel recording of conductometric and amperometric signals, the possibility of obtaining a single chromatographic picture with a single aliquot input into the chromatographic system is shown.
Limitations. When significant amounts of nitrites and bromides (more than 5 mg/dm) are present in the samples at the same time, their chromatographic separation is difficult due to their similar retention times. However, the authors have not encountered such samples in their research on monitoring water bodies in the environment.
Conclusion. A new use case for ion chromatography (IC) is proposed as a method for monitoring the anionic composition of water, including sequential conductometric and amperometric detection as the eluent passes through the chromatographic system. The method makes it possible to determine the microconcentrations of toxic components (nitrites, bromides, iodides) against the background of a thousand fold excess of macro components. At the same time, two-channel fixation of chromatographic signals allows obtaining a complete chromatographic picture of both micro and macro components of the sample.
Compliance with ethical standards. the conclusion of the biomedical ethics committee or other documents (in Russian and English) is not required.
Contribution: Abramov E.G. – collection and processing of material, statistical processing, text writing, research concept, editing; Kiryakova N.A. – collection and processing of material, text correction; Zhernov Yu.V. – editing. All authors are responsible for the integrity of all parts of the manuscript and approval of the manuscript final version.
Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.
Funding. The study had no sponsorship.
Received: March 19, 2025 / Revised: July 22, 2025 / Accepted: November 3, 2025 / Published: December 19, 2025
The authors declare that there are no conflicts of interest present.