CC BY
4
*
Рис. 1. Очаговая пролиферация эпителия капилляров и капсулы клубочков по краю эксплаитанта почечной ткани при действии 1/1600 LD60 изофоса-3, равной 225 мг/кг (17-е сутки культивирования).
тов, укорочение срока жизнедеятельности эксплантатов и ранняя гибель органных культур, начиная с 4-го дня, дают основание считать нитрохлор и изофос-3 в изученных дозах неопасными в бласто-могенном отношении.
Исследования, проведенные методом органного культивирования, позволили выявить дозовую зависимость, которая хорошо прослеживалась при действии изофоса-3. В дозе 0,228 мг/кг пестицид вызывал в органных культурах гиперплазию эпителия всех структурных единиц почки — образование эпителиальных пластов и очаговых пролифе-ратов с первых дней культивирования (4-е сутки) и до конца наблюдения (17-е сутки). При применении вещества из расчета 0,114 мг/кг морфологические изменения в органных культурах были аналогичны наблюдаемым в контроле. Эксплантаты плохо покрывались капсулой, с первых дней культивирования отмечались гибель отдельных фрагментов, дегенеративные сдвиги в ядрах и цитоплазме клеток, очаги некроза. На 14-е сутки культивирования все культуры практически погибали.
Исследования также показали, что указанный метод достаточно информативен и полученные с его помощью данные могут быть использованы в комплексе с другими показателями биологического
Рис. 2. Активная пролиферация эпителия капсулы эксплаитанта с образованием эпителиального пласта при действии 1/3000 ЬОео дианата, равной 0,096 мг/кг (4-е сутки культивирования).
действия (общетоксического, эмбриогонадотокси-ческого и мутагенного). Модель трансплацентарного бластомогенеза в качестве экспресс-метода может быть применена наряду с другими способами для предварительного отбора химических соединений и дальнейшего систематического исследования их на возможную канцерогенность. Возможность получить довольно объективную информацию за непродолжительный срок исследования позволяет отнести метод органного культивирования к заслуживающим внимания.
Выводы. 1. Изофос-3 в дозе 0,228 мг/кг и дианат в дозах 0,96 и 0,096 мг/кг вызывают диффузную гиперплазию эпителия почечных канальцев, кистозные расширения, эпителиальные пласты и очаговые пролифераты.
2. Метод органного культивирования эмбриональной почечной ткани может быть использован в токсикологическом эксперименте для предварительного отбора веществ, подозрительных в бласто-могенном отношении.
Литература. Голубь Н. И. — Бюлл. экспер. биол.,
1969, № 11, с. 83. Колесниченко Т. С. — Вопр. онкол., 1966, № 12, с. 39. Шабад Л. М., Колесниченко Т. С., Сорокина Ю. Д. Трансплацентарный бластомогенез и органные культуры. М., 1975.
Поступила 25.08.80
УДК 614.72-074:547.322.32.06:543.544
Доктор хим. наук М. Т. Дмитриев, В. А. Мищихин (Москва)
ГАЗОХРОМАТОГРАФИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВИНИЛХЛОРИДА
В ВОЗДУХЕ
В последние десятилетия исключительно широкое распространение в быту и промышленности получили полимерные синтетические материалы на основе поливинилхлорида (ПВХ). ПВХ производится в большем по сравнению с другими полимерными материалами количестве, применяется в виде тары и упаковочной пленки, искусственной кожи, отделочных строительных материалов (линолеу-
мов, пленок), лаков, красок и шпаклевок. В то же время установлено, что используемый для получения ПВХ мономер — винилхлорид (ВХ) обладает канцерогенной активностью (А. В. Быхов-ский и Э. Н. Дюбанкова; Г. Н. Заева; В. О. Шеф-тель; Дж. Ленихен и У. Флетчер). Поэтому при гигиенической оценке материалов из ПВХ, контроле за их производством и применением в промыш-
ленности и быту необходимо располагать прецизионными методами определения ВХ, создание которых и являлось нашей основной задачей. Кроме того, предполагалось проверить эффективность разработанных методик при определении ВХ из ПВХ-материалов с помощью хроматомасс-спектрометри-ческого исследования.
Выделение ВХ в воздушную среду в отличие от выделения растительных масел и пищевых продуктов практически не изучалось. В атмосферном воздухе вблизи производств ПВХ зарегистрированы его концентрации, равные 2,6—5,2 мг/м3 (Report IARC). В. И. Городовцова и соавт. находили в 1 м3 воздушной среды помещений при использовании ПВХ-лакокрасочных материалов ВХ 200— 220 мг, Б. Г. Краев при сварке кусков ПВХ-ли-нолеума для температуры 130—150 °С при настиле полов — 10—80 мг. ВХ выделяется также при хранении пищевых продуктов в таре из ПВХ (Daniels; Proctor; Withey; Williams). В то же время отсутствие надежных методик определения вещества нередко служило основанием для поспешных выводов о том, что во многих случаях из ПВХ-материалов ВХ в воздушную среду вообще не выделяется. Поэтому второй задачей данной работы являлось установление выделения ВХ из ПВХ-материалов.
Имеющиеся методы обнаружения ВХ в воздухе обладают низкой чувствительностью и неспецифичны. Фотометрический метод позволяет определять ВХ лишь в концентрациях выше 4 мг/м3 (3. Г. Гу-ричева и соавт.), анализу мешают формальдегид и многие другие вещества, окисляющиеся перманга-натом калия. В то же время в качестве ПДК для ВХ в атмосферном воздухе рекомендуется 0,07— 0,15 мг/м3 (M. М. Муратов и М. Т. Тахиров). В основных руководствах предлагается лишь метод сжигания вещества, общий для всех хлорированных углеводородов. Чувствительность не превышает 1 мкг, метод неселективен (Т. В. Соловьева и В. А. Хрусталева, «Руководство по контролю загрязнения атмосферы»). Для определения ВХ в полимерных материалах и пищевых продуктах использована газовая хроматография (Н. А. Тарасова, С. Е. Катаева), однако разработанный метод для выявления вещества в воздухе неэффективен.
По физико-химически« свойствам ВХ (СН2= =СНС1) — монохлорированный этилен, который может быть отнесен к легким хлорированным углеводородам. Температура кипения 13,5 °С. Поэтому наиболее эффэктивным методом его определения должен быть газохроматографический. С этой целью был использован хроматограф «Цвет-106», снабженный пламенно-ионизационным и электронно-захватывающим детекторами (ПИД и ЭЗД соответственно). Хроматомасс-спектрометрическое исследование осуществляли на хроматомасс-спектро-метре ЛКБ-2091 с системой обработки данных ЛКБ-2130, содержащей компьютер, дисплей и графопостроитель.
В результате исследований установлены опти-
мальные условия хроматографирования. Прн использовании ПИД хроматографическая колонка (длиной Зм, диаметром 3 мм) заполнена 25% ди-октилфталата на хромосорбе N-AW-HMDS зернением 0,25—0,36 мм (М. Т. Дмитриев и В. А. Ми-щихин). Расход газа-носителя азота 20 мл/мин, водорода 30 мл/мин, воздуха 300 мл/мин. Температура термостата колонок 60 °С, испарителя 150 °С. Время выхода ВХ 5 мин 30 с. В случае применения ЭЗД использовали хроматографическую колонку (длиной 2 м, диаметром 3 мм), заполненную 15% SE-30 на хромосорбе N-AW-HMDS зернением 0,25—0,36 мм. Расход газа-носителя азота 30 мл/мин, расход азота на продувку детектора 150 мл/мин. Температура термостата колонок 50 °С, испарителя 150 °С, детектора 150 °С. Время выхода ВХ 1 мин 10 с. Для построения калибровочных графиков и идентификации ВХ использовали стандартный раствор, приготовленный весовым методом. Для этого ВХ из баллона сжижали с помощью охлаждающей смеси (сухой лед с ацетоном или жидкий азот) и брали его навеску в гептане. Гептан и присутствующие в нем примеси не мешают определению ВХ. Идентичные калибровочные графики были получены при создании дозированных смесей (М. Т. Дмитриев и В. А. Мищихин). Чувствительность определения ВХ в пробе для ПИД и ЭЗД .составляет 1 нг. При объеме вводимой пробы воздуха без концентрирования, равной 10 мл, можно определять ВХ в концентрациях, начиная с 0,1 мг/м3, что находится на уровне ПДК.
Для определения ВХ в количествах значительно ниже ПДК для атмосферного воздуха применяли метод концетрирования проб на малополярных полимерных пористых сорбентах. В качестве типичного гидрофобного сорбента этого типа брали поли-сорб-1, представляющий собой сополимер стирола с дивинилбензолом с насыпной плотностью -0,29 г/см3 и средним диаметром пор 13 нм. Удель, ная поверхность сорбента равна 200—250 м2/гт максимальная температура, при которой сорбен-еще не теряет своих свойств, 250 °С (К. И. Сако дынский и Л. И. Панина). Пробы воздуха отбирали в V-образную трубу длиной 30 см с внутренним диаметром 3 мм, при этом количество сорбента составляло 0,4 г. Скорость отбора проб воздуха 0,3— 0,5 л/мин. На концах трубки имелись накидные гайки, с помощью которых ее можно подсоединять к шестиходовому крану-дозатору. Непосредственное подключение пробоотборной трубки с полимерными сорбентами к газовому хроматографу неэффективно ввиду сильного размывания хроматографи-ческих пиков, обусловленного резким увеличение м длительности элюирования вследствие большод удельной поверхности полимерного пористог0 сорбента. Наиболее эффективен перевод определяв мых веществ из пробоотборной трубки в незапол" ненную (конденсатор) с помощью газа-носителя азо" та, электрической печи, крана-дозатора и охлади* теля (сухого льда или жидкого азота) в сосуде" Дьюара. Полная десорбция ВХ и сопутствующих
Таблица 1
Объемы удерживания в пробоотборной трубке для различных температур отбора проб и минимальные определяемые концентрации ВХ
Температура. "С УуД. мл смип- нг/м' Температура. "С Ууд. мл смин-мкг/м*
—50 11 990 80 0 1100 0,909
—45 9010 110 5 912 1,11
—40 6855 150 10 758 1,32
—35 5276 190 15 634 1.58
—30 4 105 240 20 534 1,87
-25 3 225 310 25 450 2,22
—20 2560 390 30 385 2,61
—15 2 048 490 35 330 3,03
—10 1 654 600 40 283 3,53
—5 1 347 740 45 245 4,08
—0 1 100 909 50 213 4,69
веществ в охлаждаемый конденсатор при скорости газа-носителя 100 мл/мин происходит за 20— 25 мин. Температура электропечи, с помощью которой нагревается пробоотборная трубка, равна 200 °С. Объемы удерживания ВХ на полисорбе-1 от 12 до 0,2 л в зависимости от температуры. Объемы удерживания ВХ для различных температур отбора проб приведены в табл. 1. Концентрацию ВХ определяли по формуле:
^ Vy„ '
где С — концентрация (в мг/м3); М — измеренное количество ВХ по калибровочному графику (в нг); Ууд — объем удерживания (в мл).
Минимальные определяемые концентрации могут быть подсчитаны по формуле:
1
Смин — V ,
Ууд
где СМП|| — минимальная определяемая концентрация (в мг/м3).
В табл. 1 приведены также минимальные определяемые концентрация. Из полученных данных следует, что эти концентрации составляют от 0,1 до 4,7 мкг/м3, что значительно ниже ПДК. Если температура окружающей среды не позволяет определить содержание ВХ в исследуемом воздухе, необходимо использовать охлаждение пробоотборной трубки при отборе проб сухим льдом. При этой температуре (—78 °С) объем удерживания составляет 77,7 л, а минимальная определяемая концентрация — 13 нг/м3. При максимальных объемах удерживания минимальное время отбора при скорости 0,5 л/мин равно 5—10 мин. Фактически длительность отбора для разовых проб должна быть постоянной и составлять 20—30 мин, при этом определяемая концентрация при меньших скоростях отбора будет средней за это время.
В связи с противоречивостью данных о содержании ВХ в окружающей среде в необходимых случаях его газохроматографическое определение следует подтверждать хроматомасс-спектрометриче-
гоо
Пример определения ВХ из ПВХ-материала (линолеума
»деболон» производства ГДР). По оси абсцисс — номер регистрируемого масс-спектра; по оси ординат — высота компьютеризованного пика (в мм); / — углекислота, 2 — ВХ; 3 — изобутилси; 4 — ацетальдегид; 5 — изопентан; 6 — пентан; 7 — ацетон; 8 — 2-метилпентаи; 9 — 3-мстнлпентан: 10 — 2-метилпропнловый альдегид; // — гексан; 12 — хлороформ; 13 — этилацетат; 14 — дихлорэтан; 15 — бензол.
ской идентификацией. На рисунке представлена часть компьютеризованной хроматограммы, на которой наряду с сопутствующими веществами зарегистрирован и ВХ. В табл. 2 сопоставлены масс-спектры ВХ как вещества в чистом виде, так и примеси, выделяющейся из полимерного материала. При сопоставлении полученного масс-спектра с табличным (по данным каталога Cornu и Massot) видна его полная идентичность. Расхождения интенсивности линий масс-спектров в пределах 10— 15% считаются допустимыми (вследствие изменений энергии ионизирующих электронов и давления в ионном источнике масс-спектрометра). Аналогичные результаты получены и для других ПВХ-ма-териалов.
Таким образом, в результате исследований разработаны эффективные газохроматографические
Таблица 2
Идентификация ВХ при его выделении из ПВХ-материала
Ион
СН2СН36С1+
СН2СН37С1+
СН2С36С1+
СН2СН+
С36С1+
С1+
НС1+
СН2СН2+
СНС+
СНоС+
СНЗЬС1С+
СН2С3,С1+
Молекулярная масса
62 64 61
27 47
35
36
28
25
26 60 63
Интенсивность, отн. сд
чистое вещество
1000 312 87 669 25 22 45 365 57 182 53 48
при нсследо вании ПВХ-материала
1000 285 84 750 28 25 45 362 62 196 56 44
Ралюсть.
%
-8,6 —3,4 + 12,1 + 12,0 + 13,6 О
—0,8 +8,8 +7,7 +5,7 -8,3
методы определения ВХ в воздухе, позволяющие обнаруживать его, начиная с концентрации 0,1 мкг/ м3. Чувствительность метода значительно выше, чем сжигания. Точность анализа 5—10%. С помощью хроматомасс-спектрометрии доказано выделение ВХ из ПВХ-материалов.
Л итература. Быховский А. В., Дюбанкова Э. Н. —
Гиг. и сан., 1979, № 1, с. 69. Городцова В. И. и др. — В кн.: Гигиена и токсикология высокомолекулярных соединений и сырья, используемого для их синтеза. Л., 1979, с. 212. Дмитриев М. Т., Мищихин В. А. — Гиг. и сан., 1978, № 5, с. 59.
Дмитриев М. Т., Мищихин В. А. — Там же, 1979, № 3, с. 41.
Заева Г. Н. — Гиг. труда, 1976. № 4, с. 46. Краев Б. Г. — Там же, 1977, № 12, с. 43. Здоровье и окружающая среда. Под ред. Дж. Ленихен, У. Флетчер. М., 1979, с. 81.
Муратов М. М., Тахиров М. Т. — Гиг. и сан., 1979, № 11, с. 74.
Сакодынский К■ И., Панина Л. И. Полимерные сорбенты для молекулярной хроматографии. М., 1977, с. 18.
Санитарно-химический анализ пластмасс/. Гуричева 3. Г., Петрова Л. И., Сухарева Л. В. и др. Л., 1977, с. 195.
Соловьева Т. В., Хрусталева В. А. Руководство по методам определения вредных веществ в атмосферном воздухе. М., 1974, с. 158.
Тарасова И. А., Катаева С. Е. — Гиг. и сан., 1979, № 3, с. 48.
Руководство по контролю загрязнения атмосферы. Л., 1979, с. 210.
Шефтель В. О. — Гиг. и сан., 1980, № 2, с. 63.
Cornu A., Massot R. Compilations of Mass Spectral Data. New York, 1975.
International Agency for Research on Cancer, Report of a Working Group on Vinylchloride. (Internal Technical Report N74/005). Lyon, 1974, p. 4.
Поступила 25.08.80
УДК 613.32 + 613.262:635.631-074:632.95
Канд. хим. наук И. И. Киселева, доктор биол. наук М.А. Клисенко,
С. Й. Гнед
МЕТОДЫ ИДЕНТИФИКАЦИИ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЛГ\ М'-ДИМЕТИЛ-1Ч-(3-ХЛОРФЕНИЛ)-ГУАНИДИНА В ВОДЕ
ВНИИ гигиены и токсикологии пестицидов, полимерных и пластических масс, Киев
Ы', 1^'-диметил-Ы-(3-хлорфенил)-гуанидин (ФДН) — препарат отечественного производства, предложенный для применения в сельском хозяйстве в качестве фунгицида с целью борьбы с мучнистой росой на огурцах и других культурах. ФДН — белое кристаллическое вещество с температурой плавления 132 °С. Хорошо растворим во многих органических растворителях. Препарат среднетоксичен для теплокровных животных; ЬО50 для крыс 438 мг/кг.
Чтобы осуществлять санитарно-химический контроль за содержанием остаточных количеств ФДН в воде и пищевых продуктах, необходим высокочувствительный и специфичный метод анализа. В литературе описан метод обнаружения ФДН в воде и огурцах, основанный на гидролизе ФДН до м-хлоранилина и спектрофотометрическом определении последнего в виде продукта сочетания диа-зотированного м-хлоранилина с а-нафтолом (К. Ф. Новикова и соавт.). Однако этот метод довольно трудоемок, требует больших затрат времени и малоизбирателен. Сообщается о методе определения ФДН в воздухе с помощью тонкослойной хроматографии, базирующийся на идентификации пестицида в тонком слое окиси алюминия с помощью реактива Драгендорфа (Л. Г. Александрова). Метод прост в исполнении, чувствительность 20 мкг в анализируемой пробе.
Целью данной работы являлось изыскание высокочувствительного, избирательного и доступного метода обнаружения ФДН в воде и огурцах с помощью тонкослойной хроматографии.
Предложенный нами метод определения ФДН в воде основан на экстракции пестицида органическим растворителем. При этом учитывали, что ФДН, будучи сильным основанием, в зависимости от рН раствора может содержаться в водном растворе в молекулярной и ионизированной фермах: в кислых растворах азотсодержащее ссноБание находится в основном в ионизированной форме, в щелочных — в молекулярной. Органические растворители экстрагируют вещестЕО в молекулярной форме, поэтому изучаемый нами пестицид может быть переведен в органическую фазу только из щелочных растворов. Исследования показали, что ФДН количественно может быть переведен из воды в органическую фазу при рН 10,С—11,0.
Извлечение ФДН из огурцов проводили 0,1 и. НС1. После ее поднцелачиЕания раствором К'аОН до соответствующего рН среды экстракцию пестицида осуществляли органическим растворителем.
Экстракты очищали с помсщью двухмерной хроматографии: 1 подрим-кая фага — дизтиловый эфир + этилацетат (1 : 1), II фаза — этилацетат + +аммиак (18 : 0,4), Я, ФДН 0,55 либо этилацетат+ И, метанол + вода (8:1:1), Я, ФДН 0,30. В качестве адсорбента использовали окись алюминия II степени активности. Возможно применение пластинок силуфсл-1)У-254: I фаза такая же, как указано выше, II фаза — этилацетат + аммиак (8 : 6), И г ФДН 0,68.
Зоны локализации ФДН в тонксм слоем окиси алюминия обнаруживали реактивом Драгендорфа в серной кислоте либо путем термического разло-
