CC BY
3
Метрологические характеристики метода
Среда 1 ■ Предел обнаружения ДОФ, м г/л Стандарт-: ное отклонение 5, % Относи- . тельное стандартное отклонение % Доверительный интервал АХ, %
1 ь 2 % водный раствор уксусной кислоты 0,01 6,5 8,2 4,98
0,3 % водный раствор молочной кислоты 0,01 8,3 9,8 6,37
Молоко 0,5 9,66 17,0 7,63
I С
нее значение из параллельных определений и строили калибровочные графики зависимости высоты хроматографического пика ДОФ от его содержания в модельной среде. Полученные графики обрабатывали методом наименьших квадратов. ^Полученные уравнения имели следующий вид:
У=—3,7+ 1644^ (для 2 % водного раствора уксусной кислоты); У=—1,2+1460Х (для 0,3% водного раствора молочной кислоты), где У — высота хроматографического пика ДОФ, мм; X — содержание ДОФ в модельной среде, мг/л.
Для оценки точности и воспроизводимости количественного определения ДОФ по полученным уравнениям были проведены анализы модельных сред с известным содержанием ДОФ. Результаты статистической обработки полученных данных приведены в таблице. Процент определения ДОФ в 2 % водном растворе уксусной кислоты составляет 79,2, в 0,3 % водном растворе молочной кислоты — 84,7. Предел обнаружения 0,01 мг/л, минимально детектируемое количество 10 нг.
При разработке способа определения ДОФ в молоке для очистки гексановых экстрактов была использована способность кислородсодержащих органических веществ образовывать оксониевые производные с серной кислотой [4]. В процессе взаимодействия этих производных с водой происходит высвобождение исходных соединений, при этом в пробы молока (20 мл) вносили 10, 20, 30 и 40 ;мкг ДОФ в Биде раствора в н-гексане и трижды экстрагировали н-гексаном порциями по 10 мл. Объединенный гексановый экстракт переносили в делительную воронку, добавляли 20 мл концентрированной эС£рной кислоты и энергично встряхивали в течение 2 мин. После расслоения фаз сернокислотный слой переносили в дру-
%
гую делительную воронку, содержащую 500 мл дистиллированной воды, энергично встряхивали и трижды проводили реэкстрацию ДОФ н-гексаном порциями по 50 мл. Объединенный гексановый экстракт промывали дистиллированной водой (порциями по 5—10 мл) до нейтральной реакции промывных вод, сушили над безводным сульфатом натрия, упаривали растворитель и проводили газохроматографическое определение ДОФ так, как описано выше. Шкала электрометра в этом случае 50-Ю-12 А.
Хроматографирование одной пробы проводили дважды. На хроматограммах измеряли высоты пиков ДОФ, вычисляли среднее значение из параллельных определений и строили калибровочный график зависимости высоты хроматографического пика ДОФ и его содержания в молоке. Полученный калибровочный график описывается следующим уравнением:
5+39,6Х.
Для оценки точности и воспроизводимости количественного определения ДОФ по полученному калибровочному графику проводили анализы проб молока с известным содержанием ДОФ (см. таблицу). Процент определения ДОФ в молоке составил 56,8, предел обнаружения — 0,5 мг/л.
С целью повышения надежности идентификации ДОФ хроматографирование может быть проведено на колонке (длина 0,8 м, внутренний диаметр 3 мм), заполненной 5 % нитрилсилоксана ХЕ-60 на хроматоне N (дисперсность 0,16—•
0.2.мм), промытом кислотой и силаиизированном ДМХС. Температура термостата колонок и испарителя в этом случае 220 и 260 °С соответственно. Время удерживания ДОФ 10 мин 30 с.
Разработанные способы были использованы для определения уровней миграции ДОФ из полимерных материалов, применяемых в пищевой промышленности, в молоко и модельные среды.
Литература
1. Горцева Л. В., Шутова Т. В. // Гиг. и сан.— 1986.— № 7.— С. 46—47.
2. Знаменский И. И., Низовцева И. В. и др. А. с. 461365 СССР // Открытия.— 1975.— № 7.— С. 3.
3. Кофанов В. И., Горцева Л. В., Врубель Т. А. // Химия и технол. воды.— 1982.— № 6.— С. 538—541.
4. Темникова Т. И. К\'рс теоретических основ органической химии.— Л., 1962.— С. 948.
Поступила 05.04.89
#
' КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 1990
< (
-I
УДК 615.2/.3.014.67:678.742.2].07
С. С. Исаева, Т. И. Кравченко, Т. И. Кругляк, А. Н. Король
ПРИМЕНЕНИЕ АМПУЛ ИЗ ОБЛУЧЕННОГО ПОЛИЭТИЛЕНА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ
КАЛИБРОВОЧНЫХ ГАЗОВЫХ СМЕСЕЙ
ВНИИ гигиены и токсикологии пестицидов, полимеров и пластических масс Минздрава СССР, Киев; Институт физической
химии АН СССР, Киев
При санитарно-гигиенических исследованиях полимерных материалов методом газожидкостной хроматографии необходимо определять микроконцентрации летучих веществ на уровне Ю-4—Ю-7 %.
Для приготовления калибровочных газовых смесей обычно широко используют простой и не требующий специального оборудования статический метод, заключающийся во введении микрошприцем в емкость (например, вакуумный 9-литровый эксикатор) навески анализируемого соединения. Смесь выдерживают 2—3 ч для установления равновесия. Пробы для ввода в .хроматограф набирают шприцем. Этим методом получают смеси концентрацией 50—150 мг/м3. При снижении концентрации до 20 мг/м3 величину расчетной концентрации приходится корректировать, так как до 30 % введенного соединения сорбируется на стенках емкости. Получить более низ-
кие микроконцентрации можно только динамическим методом [1—3]. В литературе описан метод [1], основанный на дозировке смеси насыщенных паров жидкости с воздухом через откалиброванный капилляр при контролируемом перепаде давления, создаваемом с помощью напорных склянок. Этим методом для н-гексана удается получить концентрацию в пределах 60—80 мг/м3. Однако описанный метод весьма неудобен при практическом применении: необходимо строго выдерживать все условия приготовления смеси (температура, скорость потока газов); кроме того, калибровка всегда индивидуальна для использованных капилляров.
Согласно данным литературы [1—3], в установках динамического типа рекомендуется использовать диффузионные ячейки из тефлона, силиконовой резины, полипропилена, имеющих пористую поверхность с постоянным размером пор, что позво-
%
ляет создавать смеси с концентрацией 10 2 10 4 % без разбавления. Такой путь представляется нам перспективным для создания газовой среды с микроконцентрациями порядка 0,1 — 1 мг/м:* [4—6). Именно такие калибровочные смеси необходимы для количественного определения большинства органических соединений на уровне ПДК.
Нами были исследованы ампулы из облученного полиэтилена с целыо решения вопроса о возможности применения их в качестве диффузионной ячейки. Использовали ампулы длиной 3,6 см и диаметром 0,8 см, в которые вводили 1 мл хромато-графически чистого вещества. Ампулы с веществом взвешивали на аналитических весах II класса точности ВЛР-200 до 5-го знака, помещали в термостат ТС-80М-2 и выдерживали при 25 °С до установления равновесия. Калибровку ампулы осуществляли путем определения потери массы в течение 1—7 сут. Например, для н-гексана равновесная потеря массы наблюдается уже в течение 1-х суток. Скорость диффузии (в мг/ч) некоторых органических соединений через стенки ампул из облученного полиэтилена при 25 °С составила: для н-гексана 12±0,5, н-гептана 5.,6±0,5, н-октана 4,7±0,8, н-додекана 0,7±0,06, н-тридекана 0,9±0,08, изооктана 2,2± ±0,3, циклогексана 8,9+1,3, бензола 11,3±1,8, толуола 11,0+ ±1,6, этилбензола 7,0±0,8 м-ксилола 9,5±0,2, п-ксилола 11,0±0,5, о-ксилола 7,3±0,7, мезитилена 5,4±0,9, кумола 3,4+0,6, псевдокумола 5,1 ±0,9, ацетона 1,1 ±0,1, метилэтил-кетона 1,0±0,2, метилбутилкетона 0,5±0,04, этилацетата 1,5±0,1, бутилацетата 1,3±0,1.
Установлена линейная зависимость логарифма скорости диффузии исследованных веществ от изменения температуры. Так, снижение температуры до 4—10 °С приводит к умень-
шению скорости диффузии на 1—2 порядка rio сравнению с приведенной для 25 °С.
Увеличение числа атомов углерода в молекуле органического соединения также снижает скорость диффузии. Исследуемый показатель зависит и от объема заполнения ампулы исследуемым веществом. Так, при заполнении ампулы 1,0,5 и 0,25 мл н-октана скорость диффузии соответственно составляла 2,6, 2,2 и 1,8 мг/ч.
Установленные закономерности изменения скорости диффузии органических соединений через стенки ампул из облученного полиэтилена были использованы при создании установок по приготовлению газовых смесей в динамическом потоке.
Литература
1. Бюнтинг Г. Хроматографический анализ окружающей среды.— М., 1979.
2. Другое Ю. С., Беликов А. В., Дьякова Г. А., Тульчин-ский В. М. Методы анализа загрязнений воздуха.— М., 1984.
3. Коллеров Д. К. Метрологические основы газометрических измерений.— М., 1967.
4. Bruner F., Crescentini G., Mangani F. et al. // Analyt. Chem.— 1981.— Vol. 53.— P. 788—801.
5. O'Koeffe A. E., Ortman G. C. // Analyt. Chem.— 1966.— Vol. 38.— P. 760—765.
6. Sing H. В., Salas L., Lillian D. et al. // Environ. Sei. Technol.— 1977.— N 11.— P. 511—513.
Поступила 08.02.89
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 1990 УДК 614.471.03:614.777-074
Н. М. Митрохин, Е. Я. Каплан, Н. А. Парфентьев
МНОГОПАРАМЕТРИЧЕСКИЕ БИОДАТЧИКИ ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЗАГРЯЗНЕНИЙ ЖИДКИХ СРЕД
НИИ технологии и безопасности лекарственных средств, Старая Купавна Московской обл.
Производство многочисленных химических соединений, несмотря на предпринимаемые профилактические меры, в некоторых случаях сопряжено с загрязнением атмосферы, гидросферы и литосферы. Эти загрязнения в основной своей массе способны вызывать изменения деятельности биологических систем, оказывать токсическое действие на организм.
Оценка содержания биологически активных веществ в различных средах может быть дана как с помощью, физических и химических аналитических методов, так и путем использования биологических объектов, чувствительных к исследуемым соединениям. В этом случае применяют ионоселективные, ам-перометрические, потенциометрические, оптоэлектродные и другие детекторы как самостоятельно, так и совместно с иммобилизованными ферментами, микроорганизмами, антителами для регистрации экспресс-методами концентраций некоторых компонентов среды, в том числе и со сложной химической структурой [2, 9, 13, 14].
Несмотря на широкое практическое использование, такие исследования позволяют получить информацию лишь об отдельных компонентах, находящихся в среде, чего в ряде случаев явно недостаточно. В связи с этим возникает необходимость в применении методов, дающих более полную, интегральную информацию. Это обусловлено, с одной стороны, трудоемкостью определения в исследуемых средах концентраций всего спектра химических соединений, иногда достигающего десятков тысяч [8], а с другой — невозможностью адекватной оценки суммарной биологической активности многокомпонентных смесей по активности отдельных соединений [4].
Решению указанной выше проблемы будет способствовать применение биологических объектов в качестве индикаторов загрязнений различных сред. Тестовые системы могут быть представлены органеллами [5, 7], клетками [1, 3], многоклеточными организмами [11, 12]. Причем при использовании
некоторых из них установлены значительные корреляционное связи между параметрами токсикометрии веществ, полученными на целостных организмах и простых биологических объектах [3, 5]. Тем не менее в практике, как правило, необходимо не только зафиксировать появление в среде токсичных продуктов, но и определить, хотя бы ориентировочно, источник их образования.
Эта цель может быть достигнута с помощью многопараметрических биодатчиков, представляющих собой комплекс, состоящий из тканей, клеток и простых организмов; устройств регистрации параметров, характеризующих их жизнеспособность или функциональные качества, и аппарата интерпретации, построенного на основе предварительного «обучения». Сущность «обучения» состоит в испытании воздействий, составляющих группы аналогов по виду эффекта, создании банка данных, характеризующих реакции биодатчиков на каждое из воздействий, и программы отнесения многопараметрической характеристики изменений состояния биодатчиков при действии исследуемых соединений по подобию к одной из изученных групп. Особое значение такой подход приобретает при равенстве или относительной близости физико-химических характеристик исследуемой среды.
Исходя из приведенных выше принципов, при функционировании биодатчиковых систем в контроле загрязнений окружающей среды может решаться несколько задач: 1) своевременное экспрессное выявление в среде токсичных продуктов; 2) оценка содержания некоторых компонентов среды; 3) определение источника загрязнения среды.
Если при решении первых двух задач достигнут определенный прогресс и такие разработки начинают применять на практике, то данные, свидетельствующие о возможности использования биодатчиков для решения третьей задачи, в доступной литературе отсутствуют. Чтобы предварительно оценить целе-
