CC BY
10
Обзоры
УДК 613-074:543.544
М. Н. Кузьм ичева
ПРИМЕНЕНИЕ БУМАЖНОЙ И ТОНКОСЛОЙНОЙ ХРОМАТОГРАФИИ В ГИГИЕНИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ
Московский научно-исследовательский институт гигиены им. Ф, Ф. Эрисмана
■'За последние годы в практике гигиенических исследований получили широкое распространение методы бумажной и тонкослойной хроматографии при анализах воздушной среды, питьевых и сточных вод, при оценке разнообразных полимерных материалов и пищевых продуктов.
Рациональное сочетание хроматографического разделения со спектро-фотометрическими и другими инструментальными способами позволяет определять микроколичества исследуемых токсических веществ в многокомпонентных смесях, что отвечает современным требованиям гигиенических исследований.
Техника бумажной и тонкослойной хроматографии не требует сложной и дорогостоящей аппаратуры, доступна для обычных лабораторий и применима в экспедиционных условиях.
Для раздельного определения в воздухе алифатических спиртов с числом углеродных атомов Сх — С10 (метилового, этилового, пропилового, бутилового, амилового, гексилового, гептилового, октилового, нонилового и де-цилового) предложен достаточно чувствительный метод (И. А. Пинигина), позволяющий определить по 1 мкг каждого спирта на хроматограмме. Известен также метод раздельного определения метилового, этилового, бутилового и изооктилового спиртов в воздухе с применением тонкослойной хроматографии (Т. Г. Липина). Для разделения взят тонкий слой силика-геля, предварительно обработанный красителем родамином Ж.
Не менее интересен метод раздельного определения одноосновных кар-боновых кислот с числом углеродных атомов Сх — С4 (муравьиной, уксусной, пропионовой и масляной) с помощью бумажной хроматографии (Ю. В. Абрамова). В основу этого способа положена реакция переведения кислот вначале в их метиловые эфиры, а затем в гидроксамовые кислоты.
Необходимо отметить, что при хроматографическом разделении разнообразных непредельных соединений широкое распространение нашла реакция меркурирования, основанная на присоединении солей двухвалентной ртути по месту двойных связей. В зависимости от растворителя, в котором происходит реакция, образуются различные ртутьорганические соединения. Разработаны методы определения стирола в воздушной среде и водных вытяжках с помощью бумажной и тонкослойной хроматографии (Н. И. Казнина; В. А. Цендровская и А. М. Шевченко). Для переведения стирола в менее летучее и устойчивое соединение использована также реакция взаимодействия с ацетатом рути, в среде этанола, подкисленного уксусной кислотой. При анализе воздушной среды (на наличие стирола) реакция меркурирования происходит непосредственно в поглотительном растворе, в процессе поглощения исследуемого воздуха.
При анализах водных вытяжек на наличие изопрена рекомендован способ хроматографического выделения ртутьорганического производного изопрена на бумаге (Н. И. Слепак и А. П. Климова). В отличие от стирола взята другая система растворителей изопропанол — диэтиламин — вода (4 : : 1 : 9). Рекомендованы методы определения а-метилстирола, дивинила, акриловой и метакриловой кислот, метилвинилкарбинола в воздухе (Н. И. Казнина), причем также использован способ хроматографического
разделения, аналогичный тому, который применяется приТопределении стирола. Способ предварительного меркурирования использован для раздельного исследования стирола, кумарона, индена и дициклопентадиена в тонком слое окиси алюминия (В. А. Цендровская и А. М. Шевченко) в системе растворителей хлороформ — гептан — этанол (8:3: 1).
Для исследований воздушной среды на наличие эфиров фталевой кислоты (дибутил, диоктил-, доцедил-фталатов) предложен способ хроматогра-фирования в тонком слое силикагеля (Г. Я. Дьякова), где в качестве подвижной фазы выбран метиленхлорид. При идентификации разделенных зон использована известная реакция конденсации фталатов с резерцином в среде серной кислоты.
Для анализа сложных эфиров фталевой, адипиновой, лимонной и се-бациновой кислот, вытяжек из поливинилхлоридных пленок разработан другой метод с применением тонкослойной хроматографии (С. Е. Катаева и В. И. Кофанов). Разделение эфиров осуществляют на пластинках с тонким слоем силикагеля в виде метанольных растворов. В качестве подвижной фазы применено несколько растворителей — нитрометан, хлористый метилен, хлороформ, дихлорэтан, бензол и толуол.
С целью идентификации рекомендована реакция Комаровского — орошение пластинок раствором п-диметиламинобензальдегида и серной кислотой с последующим нагреванием при 150°. Количественное определение проводится по интенсивности окрашенных зон с помощью денситометра в отраженном свете. Минимально определяемые количества эфиров варьируют от 1 до 15 мкг.
Для определения в воздухе винилацетата (С. К. Осокина) и бутила-крилата (Т. И. Кравченко и Г. А. Чемер), относящихся к непредельным соединениям, также использована реакция предварительного меркурирования этих эфиров с последующим разделением на бумаге или в тонком слое.
При хроматографнческом выделении бутилакрилата в виде его меркур-производного в тонком слое силикагеля взята система растворителей бензол — метанол (4 : 1).
Метод тонкослойной хроматографии позволяет определять акролеин в воздухе в присутствии других альдегидов (С. И. Ипатова и Е. В. Деянова). В основу положена реакция взаимодействия альдегидов с м-фенилендиа-мином в кислой среде. Образовавшиеся продукты реакции экстрагируют из аммиачной среды с помощью хлороформа.
Известны методы анализа алифатических и ароматических альдегидов с помощью бумажной и тонкослойной хроматографии; при этом для переведения альдегидов в более устойчивые и малолетучие соединения используют известную реакцию образования 2,4-динитрофенилгидразонов (И. А. Пи-нигина; В. А. Цендровская и соавт.). Аналогичный способ предложен и для раздельного определения p-метилмеркаптопропионового альдегида в воздухе при наличии других алифатических альдегидов — акролеина, формальдегида, уксусного и кротонового альдегидов — с помощью тонкослойной хроматографии.
Описаны многочисленные способы определения фенолов и их производных, при которых берутся известные в органической химии реакции сочетания с диазотированными аминами с образованием азокрасителей. При анализе воды на наличие фенола, орто-, мета- и пара-креазолов использован способ бумажной хроматографии (Ф. Г. Дятловицкая и Э. Д. Мактаз). Исследуемые вещества извлекают из воды с помощью диэтилового эфира. Разделение на бумаге осуществляют в системе растворителей бензол — циклогексан — метанол (1:6: 0,14). В качестве проявляющего реагента выбирают диазотированный раствор сульфаниловой кислоты. Перед разделением этих же веществ с помощью тонкослойной хроматографии (Ф. Г. Дятловицкая и Е. Ф. Гладченко) они предварительно переводятся в азокрасители. С этой целью используют известную реакцию сочетания
фенолов с диазотированным п-ннтроанилином. Разделение осуществляют на пластинках с тонким слоем алюминия, в качестве подвижной фазы берут хлорбензол.
При расшифровке воздушной среды на наличие фенола и изомеров стирола применен другой способ разделения в тонком слое силикагеля (Е. А. Друян). Для удобства берут готовые пластинки «Silufol». Оптимальные условия хроматографического разделения достигаются в системе растворителей бензон — метанол—диэтиламин (10 : 1,5 : 1) для фенола и всех изомеров крезола.
Бумажную и тонкослойную хроматографию используют при анализе не только многокомпонентных смесей органических, но и неорганических веществ. Так, при анализах пресной воды на наличие органических и неорганических соединений ртути разделение осуществляют на пластинках с тонким слоем силикагеля в системе хлороформ — гексан (7 : 1). Все соединения ртути перед разделением переводят в детизонаты.
Необходимо назвать такие методы раздельного определения никеля, кобальта и меди в воде, воздухе и биологических материалах (М. А. Кли-сенко и А. М. Шмигидина; Н. М. Чистяков и 3. И. Благовещенская); при этом применен восходящий способ хроматографии на бумаге в системе растворителей, в состав которых входят спирт, вода, соляная кислота и ацетон в различных объемных соотношениях.
Особый интерес представляет способ количественного определения меди, кобальта и никеля непосредственно на хроматограмме в виде рубеана-тов этих металлов с применением отражательной фотометрии на спектрофотометре СФ-10, предложенный для анализа воздушной среды (Н. А. Маркина).
Рекомендованы методы опреденения различных ядохимикатов, относящихся к классу фосфор- и хлорорганических, а также медьсодержащих соединений, многочисленных сложных эфиров, динитрофенолов, карбаматов и дитиокарбаматов и некоторых азотсодержащих органических соединений. Они представлены в специальном руководстве М. А. Клисенко и соавт.
Можно с уверенностью сказать, что методы бумажной и тонкослойной хроматографии будут широко внедряться в практику гигиенических исследований при анализах сложных смесей органических и неорганических соединений. Следует отметить, что многие хроматографические методы сочетаются с высокочувствительными инструментальными — отражательной и УФ-спектрофотометрией, полярографией, радиоактивационными методами и др. Таким образом они переходят к более высокой ступени их развития.
ЛИТЕРАТУРА. Абрамова Ю. В. — «Гиг. и сан.», 1968, № 6, с. 56— 58. — Д р у я н Е. А. — Там же, 1974, № 8, с. 51—53. —Дьякова Г. А. — «Гиг. труда», 1970, № 8, с. 45—46. — Дятловицкая Ф. Г., Мактаз Э. Д. — «Гиг. и сан.», 1965, № 6, с. 60—64. — Дятловицкая Ф. Г., Гладей-к о F.. Ф. — Там же, № 10, с. 65—67. — И п а т о в а С. А., Д е я н о в а Е. В. — Там же, 1973, № 10, с. 65—67. — К а з н и н а Н. И. — Там же, 1968, № 5, с. 65— 66, 108—109; 1972, № 6, с. 63—65. — Катаева С. Е., К о ф а н о в В. И. — Там же, 1971, № 7, с. 67 —68. — Клисенко М. А., Шмигидина А. М. — Там же, 1974, № 1, с. 64—66. — Клисенко М. А., Лебедева Т. А., Юркова 3. Б. Химический анализ микроколичеств ядохимикатов. М., 1972. — Кравченко Т. И., Ч е м е р Г. А. — «Гиг. и сан.», 1975, № 3, с. 78—80. — Л и п и и а Т. Г. — «Завод, лабор.», 1960, № 1, с. 55—56. — Маркина Н. А. — «Гиг. и сан.», 1971, № 9, с. 11; 1973, № 7, с. 82—84. — О с о к и н а С. К. — Там же, 1972, № 3, с. 72—74. — П и н и -г и н а И. А. — Там же, 1965, № 11, с. 65—67. —Она ж е — Там же, 1972, № 4, с. 79—81.—С л е п а к Н. И., Климова А. П.—Там же, 1974, №10, с. 63— 64.—Цендровская В. А., Шевченко А. М., Мищенко В. Г.— Там же, 1971, № 7, с. 69—71. — Цендровская В. А., Шевченко А. М. — Там же, № 5, с. 57—58; 1973, № 1, с. 62—65. — Чистяков Н.М., Благовещенская 3. И. — Там же, 1963, № 5, с. 58—61.—О ни же. — «Науч. труды Ивановского мед. ин-та», 1957, т. 13. с. 415—417.
Поступила 2/11 1976 г.
