CC BY
3
как при первом способе, с той лишь разницей, что в опытную пробирку отбирают 0,2 мл гндролизата; используемая после кипячения аликвота составляет также 0,2 мл. Расчет производят по формуле
Х= 12,53Аь •'«лег. эт
где X — количество липидов, содержащихся в легком, мг; Апр — оптическая плотность пробы; Аэт — оптическая плотность эталона; т1ег—масса сырого легкого, г; 12,53 — коэффициент пересчета.
Результаты сравнительной оценки различных методов определения липидов в легких контрольных крыс, крыс с экспериментальным силикозом и крыс, которым было введено интратрахеально 25 мг пыли графита, представлены в таблице. Число исследованных проб в каждой группе 6.
Сопоставление содержания общих липидов в легких контрольных животных и животных, которым была введена пыль графита, показало хорошее совпадение величин, полученных при экстракции липидов в аппарате Сокслета и при определении липидов, экстрагированных смесью Фолча, по реакции с фосфованилиновым реактивом (г=0,68 для группы «Графит» и г=0,72 для контроля). Содержание липидов в сухой ткани в этих двух группах .оказалось несколько ниже, чем таковое при использовании второго и третьего методов, что можно объяснить окислением ненасыщенных жирных кислот при высушивании ткани на воздухе при высокой температуре. Однако достоверных различий между значениями, полученными всеми тремя методами, не наблюдалось, что свидетельствует о возможности применения всех рассмотренных методов.
При изучении содержания липидов в легких животных с экспериментальным силикозом результаты, полученные при использовании первого и второго методов, достоверно не различаются между собой, тогда как содержание липидов, экстрагированных в аппарате Сокслета, более чем в 2 раза превышает значения, определенные по реакции с фосфованили-новой смесью. Установленные различия можно объяснить тем, что при экстракции эфиром из сухой ткани удаляются липиды, содержащие как насыщенные, так и ненасыщенные жирные кислоты, а при взаимодействии с фосфованилино-
вым реактивом определяются только липиды, содержащие ненасыщенные жирные кислоты.
Полученные нами данные по определению содержания липидов разными методами хорошо согласуются с представленными ранее результатами. Из работ (1,3] известно, что в легких животных при силикозе происходит накопление преимущественно нейтральных липидов, содержание же таких фосфолнпидов, как фосфатидилсерин и фосфатидил-этаноламин, снижается при повышении концентрации метаболически инертного сфингомиелина, т. е. накапливаются липиды с преимущественным содержанием насыщенных жирных кислот.
Таким образом, для изучения механизмов влияния различных промышленных аэрозолей на развитие фиброзного процесса в легких можно рекомендовать сопоставление результатов исследования содержания липидов двумя способами — экстракцией эфиром в аппарате Сокслета и методом с использованием фосфованилинового реактива. Это позволит сделать вывод о том, какие липиды преимущественно накапливаются в легких — содержащие насыщенные или ненасыщенные жирные кислоты.
Метод определения липидов, в состав которых з основном входят ненасыщенные жирные кислоты, из сухой ткани легких по взаимодействию с фосфованилиновым реактивом обладает рядом преимуществ: он прост в исполнении, не требует длительных экстракций легковоспламеняющимися растворителями и может быть использован при многих экспериментальных исследованиях.
Литература
1. Бабушкина Л. Г. // Патогенез пневмокониозов.— Свердловск, 1970.—С. 124—133.
2. Галлер Г., Ганфельд М., Яросс В. Нарушения липидного обмена,— М„ 1979.
3. Купина Л. М. // Гиг. труда,— 1978,—№ 6,—С. 19—21.
4. Методические подходы к выбору и экспериментальным испытаниям средств патогенетической терапии и профилактики пневмокониозов: Метод, рекомендации.— М., 1986.
5. Knight A., Anderson S., Rawle J. М. // Clin. Chem.— 1972.—Vol. 18.—P. 199—202.
Поступила 22.06.90
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 1991 УДК 616.5-008.949.5:662.232.7|-057-074
М. А. Черницьша, И. В. Березняк, М. В. Ларькина
ГАЗОХРОМАТОГРАФИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭПИХЛОРГИДРИ НА В СМЫВАХ С КОЖНЫХ ПОКРОВОВ
Московский НИИ гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана
Современное производство и применение пластмасс и синтетических смол с использованием эпихлоргидрина (ЗХГ) приводят к загрязнению им как воздуха рабочей зоны, так и кожных покровов работающих.
В связи с выраженным токсическим действием ЭХГ на организм человека при поступлении через кожу необходимо нормирование его содержания на коже и осуществление систематического санитарного контроля за загрязнением кожи рук работников, контактирующих с ЭХГ, с помощью надежного объективного метода исследования.
В настоящее время методика измерения содержания ЭХГ в смывах с кожи отсутствует. В воздухе и воде ЭХГ селективно определяют методом газовой хроматографии на приборах с электронно-захватным (ЭЗД) и пламенно-ионизационным (ПИД) детекторами. Исследование воздуха с использованием ПИД проводят как при прямом анализе пробы воздуха [5], так и при анализе с применением различных способов концентрировання [7, 8|. В случаях использования ЭЗД отбор проб осуществляют только с концентрирова-
нием на сорбент с последующей десорбцией растворителем [4]. Для измерения концентраций ЭХГ в воде на уровне ПДК применяют сложные, трудоемкие и длительные способы подготовки проб к анализу с целью получения концентрированных устойчивых растворов ЭХГ, которые хроматографи-руют в основном с помощью ПИД. Так, авторы [2] преобразуют ЭХГ в 1,3-дихлоргидрин глицерина, экстрагируют его эфиром и анализируют концентрированный экстракт. В работе [3] представлены материалы по проведению адсорбционного концентрирования на активный уголь БАУ, экстракции ЭХГ серным эфиром в аппарате Сокслета в течение 3 ч с последующим упариванием экстракта под вакуумом. Более высокие концентрации ЭХГ определяют после перегонки с водяным паром [ 1 ]. Для хромато-графирования ЭХГ предложены различные носители с большим спектром неподвижных фаз и разнообразными условиями анализа.
Перед нами стояла задача разработки методики измерения содержания ЭХГ в смывах методом газожидкостной хрома-
тографни, сочетающей простоту, экспрессность, селективность, чувствительность и точность определения. Для решения поставленной задачи наряду с непосредственным анализом растворов нами выбрана комбинация газовой хроматографии с парофазным анализом (Г1ФА). Учитывая физико-химические свойства ЭХГ, растворимость в воде (60 г/дм3 при 20 °С), достаточную для его извлечения при значительном содержании на коже, в качестве смывающей жидкости выбрана вода.
^ Работу проводили на газовом хроматографе «Цвет-106» ' с ПИД. Для достижения разделения ЭХГ, растворителя и сопутствующих примесей при возможно меньшей длительности анализа с достаточной воспроизводимостью результатов использовали различные хроматографичеекие колонки с варьируемыми температурными режимами и газовыми потоками. В результате исследований для хроматографирования водных растворов ЭХГ выбрана насадочная колонка из нержавеющей стали размером 3 мХЗ мм, заполненная хромато-ном Ы-А\У фракции 0,16—0,20 мм, отмытым кислотой и пропитанным неполярной неподвижной фазой апиезоном Ь в количестве 15% от массы носителя. Установлены оптимальные газохро.матографическне условия анализа: температура колонки и испарителя соответственно 110 и 130 "С, расход газа-носителя (азота), водорода и воздуха соответственно 10, 4. 400 см3/мин, скорость движения диаграммной ленты 240 мм/ч; время удерживания ЭХГ при данных условиях разделения 2 мин.
Для измерения концентраций ЭХГ при непосредственном л вводе раствора в испаритель хроматографа использован * метод абсолютного градуирования. Градуировочные растворы получали разбавлением дистиллированной водой основных стандартных водных растворов ЭХГ, приготовленных объемно-весовым методом. Анализ растворов проводили в выбранном оптимальном режиме на различных шкалах чувствительности прибора. Установлено, что линейная зависимость высот хроматографических пиков ЭХГ от его содержания в растворе сохраняется в широком диапазоне исследуемых концентраций — от 4 до 300 мкг/см3. Предел обнаружения вещества при вводе 1 мм3 раствора и измерении на шкале чувствительности, соответствующей Ы0~ "А, составляет 4 мкг/см3. Длительность анализа 3 мин.
При применении Г1ФА разработаны оптимальные условия однократной газовой экстракции ЭХГ из водных растворов в статических условиях. Исследуемые растворы ЭХГ объемом 20 см3 помещали в стеклянные флаконы вместимостью 45 см3, герметично закрывали и после установления фазового равновесия (в течение 30 мин) с помощью медицинского шприца отбирали газовую фазу, которую и вводили в испаритель хроматографа. Газохроматографический анализ проводили в условиях, идентичных таковым при прямом анализе водных растворов ЭХГ. Для количественного опре-ф деления исходных концентраций изучаемого вещества в Ц/1 исследуемых растворах по его содержанию в равновесном газе выбран метод абсолютного градуирования по концентрации в жидкости. При использовании последнего не требуется знание абсолютного значения коэффициента распределения, он находится в скрытой форме — в виде суммарного градунровочного коэффициента. Поэтому данное градуирование должно проводиться в строго регламентированных условиях. При анализе 1 см3 паровой фазы в равновесных условиях при комнатной температуре достигнут предел обнаружения ЭХГ, равный 3 мкг/см3 (предел измерения на приборе Ы0 "А|. Повышение температуры системы до 70 °С позволило увеличить чувствительность ПФА в 5 раз — предел обнаружения составил 0,6 мкг/см3. Длительность анализа 35 мин.
Для надежного определения ЭХГ в смывах с кожи зажное значение имеет техника проведения смыва, которая должна быть достаточно простой и в то же время позволяющей получить точные Данные о количестве вредного вещества на исследуемом участке кожи. С целью выбора эффек-ивного способа смыва поставлены опыты на экспериментальных животных. На кожу хвоста белых крыс наносили водные Я растворы с различным содержанием ЭХГ объемом 0,3 мл. 4 Смыв осуществляли после нанесения вещества 5 мл
дистиллированной воды с помощью ватного тампона (1-й способ) и без ватного тампона (2-й способ). Ватный тампон после смыва отжимали и тщательно промывали в дистиллированной воде. Для' полного извлечения ЭХГ из ваты достаточно однократного промывания ее в 2,5 мл воды, так как при повторном промывании ЭХГ в воде не обнаружен. Смыв и промывную порцию воды очищали фильтрованием и анализировали суммарно. Для определения числа смывов, необходимого для полного удаления вещества, получали повторные смывы с экспонированной кожи. В результате независимо от способа первоначального смыва с участков кожи с нанесенными 9 мг ЭХГ обнаружено 3%, а с 0,9 мг— 1 % от количества ЭХГ, найденного в первом смыве. Полученные данные свидетельствуют об эффективности однократного смыва ЭХГ с кожи как при малом, так и при значительном содержании его на кожной поверхности. При применении обоих способов смыва получена примерно одинаковая степень извлечения ЭХГ с кожи экспериментальных животных - до 92 %. Так как 2-й способ смыва более простой и быстрый, в эксперименте на' животных ему и было отдано предпочтение.
Для смыва ЭХГ с кожных покровов работающих из , четырех существующих способов выбран способ "полива [6]. С этой целью используют 15 мл дистиллированной воды, и ватный тампон массой 0,3 г. ■ Перед анализом пробы вещество извлекают из ваты тщательным промыванием ее 5 мл дистиллированной воды, раствор очищают фильтрацией.
Так как ЭХГ является легкогидролнзующимся соединением, была проведена оценка сохранности смывов с кожи экспериментальных животных и стандартных растворов ЭХГ, в результате которой установлено, что анализ смывов необходимо проводить в день их получения, а для градуирования прибора надлежит использовать свежеприготовленные стандартные растворы, так как концентрации ЭХГ в водных растворах постоянны только в течение рабочего дня.
При объеме исследуемого раствора 20 мл предел измерения ЭХГ в смыве составляет 0,8 • 10—3 и 0,1-Ю"'' мг/см2 соответственно при непосредственном и парофазном анализе исследуемых растворов.
Концентрации ЭХГ, соответствующие ориентировочно установленному на данном этапе гигиенических исследований предельно допустимому уровню (ПДУ) загрязнения кожи ЭХГ, можно измерить с помощью менее чувствительного способа, характеризующегося экспрессностью и простотой осуществления. Применение газохроматографического ПФА целесообразно при необходимости измерения микроконцентра-цнй ЭХГ, значительно меньших ПДУ.
Методика избирательна в присутствии таких распространенных загрязнителей воздуха рабочей зоны, как этанол, ацетон, формальдегид, толуол, этилбензол, изомеры ксилола, стирол, фенол. Суммарная погрешность измерения ЭХГ в смывах составляет ±9 %.
Разработанная методика апробирована в эксперименте на животных и использована в токсикологических и гигиенических исследованиях кожно-резорбтивного действия ЭХГ. Рекомендуется применение ее в аналитических лабораториях и учреждениях практического здравоохранения при осуществлении санитарно-гигиенического контроля за загрязненностью кожных покровов работающих.
Литерату'ра
1. Гумбатова Т. Ф., Осокина Т. А. // Охрана труда и очистка промышленных выбросов,— М., 1981.—Вып. 10.— С. 7—9.
2. йрегваль Г. Ф., Кругляк Т. И., Шутова Т. В. // Охрана окружающей среды и очистка промышленных выбросов,—М.. 1981,—Вып. 10,— С. 1—3.
3. Ермолаева Л. П. и др. // Методы анализа и контроля производства в химической промышленности.— М., 1974.— Вып. 2,— С. 21—23.
4. Кречковский Е. А. и др. Определение эпнхлоргидрнна в воздухе методом газожидкостной хроматографии. Депонир. в ВИНИТИ № 7323—В/М,— 1988.
5. Методические указания по определению вредных веществ в воздухе.— М., 1984,—Вып. 18.—С. 108—111.
6. Оценка воздействия вредных химических соединений на кожные покровы и обоснование предельно допустимых уровней загрязнения кожи: Метод, указания.— М., 1980.
7. Симонов В. A., Hexopouieea Е. В.. Заворовская Н. А. Анализ воздушной среды при переработке полимерных материалов,—Л., ¡988,—С. 158—159.
8. Brown R. M., Purnell С. J. // J. Chromatogr.—1979.— Vol. 178,—P. 79—90. Поступила 18.12.89
© Г. С. СЕРКОВСКАЯ. 1991 УДК 613.632: |665.7:665.441-074
Г. С. Серковская
МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ БЕНЗ(А)ПИРЕНА В НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТАХ
НИИ канцерогенеза Всесоюзного онкологического научного центра АМН СССР, Москва
Нефть и нефтепродукты на содержание бенз(а)пирена (БП) можно анализировать унифицированным методом, проводя те или иные операции с учетом группового углеводородного состава и числа углеродных атомов в средней молекуле парафинонафтеновых углеводородов — ПНУ (см. таблицу).
Нефтепродукты — продукты первичной и вторичной переработки нефти при различных температурах — в групповом углеводородном составе имеют те же соединения, что и нефть (ПНУ, ароматические углеводороды, смолы и асфальтены), но процентное содержание их различно [7]. Разное и число углеродных атомов в средней (по молекулярной массе) молекуле ПНУ в тех или иных нефтепродуктах [8].
В настоящей работе обобщен ранее опубликованный [12—15] методический материал, который представлен в виде единого унифицированного метода определения БП в нефти и нефтепродуктах [12—15].
Метод состоит из следующих операций: деасфальтени-зации, колоночной хроматографии, тонкослойной хроматографии, качественного и количественного анализа по квази-линейчатым спектрам люминесценции.
Определение БП в нефти. 4—5 г нефти, не подвергавшейся предварительной температурной обработке, деасфальтенизи-руют в том случае, если содержащиеся в ней асфальтены составляют 4 % и более [14, 15]. Деасфальтенизацию нефти удобно проводить в петролейном эфире. Нефть разбавляют петролейным эфиром, асфальтены выпадают в осадок. Раствор с выпавшими асфальтенами центрифугируют с целью уплотнить их на дне стакана и слить раствор без асфаль-тенов. Затем петролейный эфир удаляют естественным зыпа-риванием и раствор (около 10 мл) наносят на колонку (длина 1000 мм, диаметр 7 мм), заполненную крупнопористым силикагелем АСКГ (размер частиц 0,2—0,3 мм). Силикагель деактивнрован в технологическом процессе приготовления сушкой при 500—600 °С (сорбент низкой разделяющей способности [13, 14]) и естественной сорбцией воды из воздуха (4—5%). Образец нефти в колонке выдерживают 2—3 ч. Затем в колонку в качестве элюента подают только петролейный эфир 40—70 °С и собирают 7 фракций по 25 мл. Первая и вторая фракции содержат ПНУ. В этих же фракциях находятся и легкие ароматические углеводороды. ПНУ необходимо отделить от фракций, содержащих БП. так как они размывают квазилинейчатыи спектр БП. В присутствии ПНУ квазилинейчатый спектр БП становится диффузным, так как они разрушают кристаллическую матрицу растворителя [13]. Последующие фракции, содержащие БП и другие ароматические углеводороды, упаривают в обычных условиях под тягой и фракционируют в незакрепленном тонком слое нейтральной окиси алюминия II степени активности по Брокману деактивированной естественной сорбцией воды из воздуха (толщина слоя 1 мм). Смолы остаются в колонке.
При проведении тонкослойной хроматографии сконцентрированного до 10 мл раствора каждой фракции в количестве 0,2 мл наносят полосой на пластинки 90X120 мм. Количество наносимого раствора выбрано из практических соображений:
его наносят из пипетки объемом 2 мл. Размер капель, из этих пипеток позволяет нанести на пластинку 0,2 мл одной линией (7—9 капель). Хроматограмму проявляют смесью петролейного эфира 40—70 °С и серного эфира в соотношении 6:1. Пластинку без предварительного высушивания разделяют на 7—8 зон (флюоресцирующих и нефлюоресцирую-щих) в ультрафиолетовых лучах лампы ПРК-4.
Для качественного анализа сорбент каждой зоны снимают в отдельную пробирку и проводят однократную экстракцию 2 мл серного эфира встряхиванием. В эти же пробирки с окисью алюминия и эфирным экстрактом добавляют 3 мл н-октана, встряхивают, после оседания окиси алюминия на дно пробирки экстракт замораживают в жидком азоте и затем регистрируют спектры люминесценции в областях 402—405 и 407,5— 409,5 нм на спектрометре ДФС-12. Сорбенты этих зон, в спектрах которых обнаружены линии БП 403 и 408,5 нм, подвергают повторному многократному (8—10 раз) экстрагированию 2 мл серного эфира до тех пор, пока в смывах не исчезнет линия спектра 403 нм. Элюаты зон, снятых с одной пластинки, содержащие БП, сливают в одну колбу. Затем эти экстракты подвергают количественному анализу на спектрометре ДФС-12 по квазилинейчатым спектрам люминесценции методом добавок с установкой прибора по фону, создаваемому люминесцирующимн примесями, прнсуствующими в исследуемом экстракте [17, 20]. Результат суммируют по всем БП-содержащим фракциям, полученным колоночной хроматографией. БП, как правило, обнаруживается в 3—6 фракциях колоночной хроматографии.
Относительная ошибка спектрального определении БП в полученных суммарных БП-фракцнях нефти не превышает ±10 %. Коэффициент вариации при параллельных исследованиях одного и того же образца нефти не превышает ±20% [13].
Определение БП в бензинах, керосинах, дизельных топли-вах. Эти нефтепродукты не содержат асфальтенов. При их исследовании не нужна деасфальтенизация. Они практически не содержат смол. Число углеродных атомов в средней молекуле парафинонафтеновых углеводородов зависит от температуры перегонки продуктов. В бензине оно низкое — до II, так как бензин отгоняют при температуре до 200 °С. Для исследования бензинов или их концентрата, полученного естественным выпариванием под тягой, достаточно фракционирования только в тонком слое окиси алюминия, так как легкие молекулы ПНУ поднимаются фронтом фракционирующей смеси растворителей к краю пластинки, не попадают в фракцию, содержащую БП, и не мешают спектральному анализу последнего.
В керосинах число углеродных атомов в средней молекуле ПНУ достигает 17, так как керосин перегоняют при температурах 150—310°. Керосиновая фракция 220— 310 °С является основой масел АМГ-10, МГЕ-4А, МГЕ-10А [4, 16]. БП в керосинах не всегда удается обнаружить, используя тонкослойное фракционирование. В этом случае продукт (объем произвольный) концентрируют выпариванием в естественных условиях под тягой, концентрат наносят на колонку и анализируют так же, как и нефть.
