Научная статья на тему 'Разработка и валидация газохроматографического метода определения органического цианида (акрилонитрил) в выдыхаемом воздухе'

Разработка и валидация газохроматографического метода определения органического цианида (акрилонитрил) в выдыхаемом воздухе Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

CC BY
448
84
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Гигиена и санитария
Scopus
ВАК
CAS
RSCI
PubMed
Ключевые слова
АКРИЛОНИТРИЛ / ВЫДЫХАЕМЫЙ ВОЗДУХ / АЗОТНО-ФОСФОРНЫЙ ДЕТЕКТОР / ТЕРМОДЕСОРБЦИЯ / КАПИЛЛЯРНАЯ ХРОМАТОГРАФИЯ / CYANOETHYLENE / EXPIRED AIR / NITROGEN PHOSPHORUS DETECTOR / THERMAL DESORPTION / CAPILLARY CHROMATOGRAPHY

Аннотация научной статьи по фундаментальной медицине, автор научной работы — Зайцева Н. В., Уланова Т. С., Нурисламова Татьяна Валентиновна, Попова Н. А., Мальцева О. А.

Приведены результаты экспериментальных исследований по разработке газохроматографического метода определения акрилонитрила в выдыхаемом воздухе. В процессе исследований был выбран и обоснован метод анализа капиллярная газовая хроматография; изучены и отработаны оптимальные параметры газохроматографического разделения акрилонитрила с сопутствующими углеводородами, пробоподготовки и количественного определения. Достигнута оптимальная чувствительность газохроматографического определения акрилонитрила в выдыхаемом воздухе на уровне 0,00012 мг/м 3 при погрешности метода определения не более 25%. Метод апробирован при проведении медико-биологических исследований детей в возрасте 6-8 лет, проживающих на территории экспозиции с момента рождения и на контрольной территории.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по фундаментальной медицине , автор научной работы — Зайцева Н. В., Уланова Т. С., Нурисламова Татьяна Валентиновна, Попова Н. А., Мальцева О. А.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Development and validation of a gas chromatographic method for the determination of organic cyanide (acrylonitrile) in exhaled air

There are presented results of experimental studies on the development of gas chromatography method for the cyan ethylene determination in expired air. During the process of the study there was chosen and proved the capillary gas chromatography method; there were investigated and elaborated optimal parameters of the gas chromatography separation of cyanoethylene with associated hydrocarbons together with the sample preparation and quantitative measurement methods. There was achieved the optimal level of gas chromatography quantification method for the cyan ethylene determination at 0,00012 mg/m3, with the method uncertainty not more than 25%. The method was tried during the medical and biological examination of groups of 6-8 years old children, living in the territory of exposition from the moment of the birth and in the control territory.

Текст научной работы на тему «Разработка и валидация газохроматографического метода определения органического цианида (акрилонитрил) в выдыхаемом воздухе»

Методы гигиенических исследований

О КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2015 УДК 614.72:547.391.1]-074:543.544.45

ЗайцеваН.В., Уланова Т.С., Нурисламова Т.В., ПоповаН.А., Мальцева О.А.

РАЗРАБОТКА И ВАЛИДАЦИЯ ГАЗОХРОМАТОГРАФИЧЕСКОГО МЕТОДА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКОГО ЦИАНИДА (АКРИЛОНИТРИЛ) В ВЫДЫХАЕМОМ ВОЗДУХЕ

ФБУН «Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения» Роспотребнад-зора, 614045, Пермь

Приведены результаты экспериментальных исследований по разработке газохроматографического метода определения акрилонитрила в выдыхаемом воздухе. В процессе исследований был выбран и обоснован метод анализа - капиллярная газовая хроматография; изучены и отработаны оптимальные параметры газохроматографического разделения акрилонитрила с сопутствующими углеводородами, пробоподготовки и количественного определения. Достигнута оптимальная чувствительность газохроматографического определения акрилонитрила в выдыхаемом воздухе на уровне 0,00012 мг/м3 при погрешности метода определения не более 25%. Метод апробирован при проведении медико-биологических исследований детей в возрасте 6-8 лет, проживающих на территории экспозиции с момента рождения и на контрольной территории.

Ключевые слова: акрилонитрил; выдыхаемый воздух; азотно-фосфорный детектор; термодесорбция; капиллярная хроматография.

Для цитирования: Гигиена и санитария. 2015; 94(3): 111-116.

Zaitseva N.V., Ulanova T.S., Nurislamova T.V., Popova N.A., Mal'tseva O.A. THE DEVELOPMENT AND VALIDATION OF THE GAS CHROMATOGRAPHY METHOD AND VALIDATION DEVELOPMENT FOR THE ORGANIC CYANIDE (CYANOETHYLENE) DETERMINATION IN EXPIRED AIR

Center for Medical and Preventive Health Risk Management Technologies, Perm, Russian Federation, 614045

There are presented results of experimental studies on the development of gas chromatography method for the cyan ethylene determination in expired air. During the process of the study there was chosen and proved the capillary gas chromatography method; there were investigated and elaborated optimal parameters of the gas chromatography separation of cyanoethylene with associated hydrocarbons together with the sample preparation and quantitative measurement methods. There was achieved the optimal level of gas chromatography quantification method for the cyan ethylene determination at 0, 00012 mg/m3, with the method uncertainty not more than 25%. The method was tried during the medical and biological examination of groups of 6-8 years old children, living in the territory of exposition from the moment of the birth and in the control territory.

Key words: cyanoethylene, expired air, nitrogen phosphorus detector, thermal desorption, capillary chromatography Citation: Gigiena i Sanitariya. 2015; 94(3): 111-116. (in Russ.)

Введение

Вопросы обеспечения гигиенической безопасности в целом и химической в частности носят глобальный характер и лежат в основе ряда международных программ, целью которых является улучшение здоровья населения [1]. Каждый год в окружающую среду поступает свыше 1 тыс. т. промышленной пыли и различных органических соединений, среди которых приоритетное место занимает акриловая кислота и ее производные, в частности органический цианид акрилонитрил. Экспозиция человека в условиях загрязненной воздушной среды может приводить к различным эффектам в зависимости от величины, продолжительности и повторяемости. Известно, что акрилонитрил относится к токсичным и опасным соединениям [2, 3]. Присутствие акрилонитрила в объектах окружающей среды может формировать хроническое негативное воздействие на население, проявляющееся в изменении гематологических показате-

Д ля корреспонденции: Нурисламова Татьяна Валентиновна, [email protected]

For correspondence: Nurislamova T. V., [email protected].

лей: снижении уровня гемоглобина, числа эритроцитов и лейкоцитов [4]; повышении активности альдолазы, что наблюдается только при нарушении проницаемости плазматической мембраны гепатоцитов; снижении содержания цитохрома Р-450 микросом [5, 6]. При этом постоянное воздействие токсических факторов окружающей среды сочетается со снижением детоксикацион-ной функции печени и, возможно, это создает условия для поступления акрилонитрила в кровь и его появление в выдыхаемом воздухе.

Основными источниками загрязнения среды обитания акриловыми соединениями являются межотраслевые химические комплексы [7]. Агентство по регистрации токсичных веществ и заболеваний Министерства здравоохранения США [8] установило потенциальные уровни экспозиции акрилонитрила, поступающего в организм человека с воздухом, водой и пищей, для популяций, проживающих в 5 км от источника, которые составили от 2 до 12 мг/м3. Наибольшее количество акрилонитрила от 0,1 до 4 мг/м3 поступает с воздухом в организм людей, работающих на химических предприятиях. В пищевые продукты (особенно масло, маргарин) акрилонитрил может поступать из полимер-

Таблица 1

Растворы для установления градуировочной характеристики при определении концентраций акрилонитрила в выдыхаемом воздухе

Номер раствора для градуировки 1 2 3 4 5 6 7

Объем исходного раствора 1,5 3 6 12 50 100 125

(с = 0,797 мг/мл), мм3

Концентрация вещества, мг/мл 0,0006 0,0012 0,0024 0,0048 0,02 0,04 0,05

Содержание вещества, введенное 0,0006 0,0012 0,0024 0,0048 0,02 0,04 0,05

в сорбционную трубку, мкг

ных контейнеров и упаковочных материалов, состоящих из сополимеров акрилонитрила, достигая концентрации 0,005 мг/кг.

Проведенный анализ научной литературы позволил заключить, что большинство современных методов определения акрилонитрила в биологических средах (выдыхаемый воздух) отличается недостаточной селективностью, низкой чувствительностью и трудоемкостью выполнения. Так, в работе В.Н. Шилова и соавт. [10] сообщалось о применении газовой хроматографии в анализе содержания выдыхаемого воздуха для диагностики ряда заболеваний.

Вышеизложенное определило актуальность настоящих исследований и позволило сформулировать цель работы - разработка газохроматографического метода определения органического цианида (акрилонитрил) в выдыхаемом воздухе.

Материалы и методы

Объектами исследований являлись выдыхаемый воздух, технология разработки газохроматографи-ческих методов: сорбционные среды, хроматогра-фическое поведение акрилонитрила на различных неподвижных жидких фазах, метрологические характеристики измерительного процесса, методы отбора проб выдыхаемого воздуха. Исследования выдыхаемого воздуха выполнялись методом капиллярной газовой хроматографии с термоионным детектором. Отбор проб выдыхаемого воздуха на содержание акрилони-трила проводили на сорбционных трубках с последующей термодесорбцией и анализом на газовом хроматографе. Для построения градуировочных графиков готовили серию стандартных растворов акрилонитри-ла различной концентрации.

Разработка методов определения акрилонитрила в выдыхаемом воздухе базировалась на следующих принципах: установлении хроматографического поведения вещества в условиях анализа (по критериям разделения); выборе оптимальных условий пробо-подготовки образцов выдыхаемого воздуха; количественного определения; изучении полноты извлечения способом введено-найдено; отработки эффективных приемов и методов отбора проб выдыхаемого воздуха; валидация метода.

Химические материалы и реагенты. Акрилонитрил (Швейцария) - стандарт для газовой хроматографии -99,8%; сорбенты - Molecular Sieve 5A, Chromosorb 106 (США), Sherocarb TM (США), Carbopack/Carbosieve S-III/Carboxen (США), Porapak N (США), Tenax ТА (США).

Инструменты и условия анализа. Газовый хроматограф серии «Хроматэк-Кристалл» (Россия) с термоионным детектороми программным обеспечениемХроматэк-Аналитик 2.6. Аналитическая капиллярная колонка серии DB-624. Характеристики колонки: размеры 30м*0,32мм с толщиной пленки неподвижной жидкой фазы на

внутренней поверхности капилляра -1,80 мкм. Колонка была приобретена у Agilent Technologies (ILUSA). Условия газовой хроматографии: деление потока 1:14, температура испарителя 200°С; газ-носитель: азот, скорость потока 1,4 мл/мин; температура колонки от 50 до 200°С, скорость программирования 10°С/мин, температура детектора 320°С.

Азотно-фосфорный детектор. Характеристики: линейный динамический диапазон >104 (Р и N), предел детектирования N < 0,4 пг/с (азобензол), селективность gC/gN 35 000, максимальная температура 400°С. Термодесорбер ТДС-1 приобретен в СКБ Хрома-тэк (Россия), использовался для термодесорбции акри-лонитрила, предварительно сконцентрированного на сорбенте в сорбционных трубках. Условия термодесор-бера: температура десорбции 280°С, расход продувочного газа 40 мл/мин, время десорбции 10 мин, нижняя температура ловушки 10оС, верхняя температура ловушки 280°С, время нагрева 2 мин.

Подготовка стандартных растворов концентрацией (0,0006, 0,0012; 0,0024; 0,0048; 0,02; 0,04; 0,05мг/м3). Для построения градуировочной характеристики готовили исходный стандартный раствор акрилонитрила (797 мг/л) с использованием этилового спирта. Градуи-ровочные растворы акрилонитрила готовили в мерных пробирках объемом 5 мл. Для этого в каждую пробирку вносили 2 мл этилового спирта и добавляли рабочий раствор для градуировки в соответствии с табл. 1, после чего тщательно перемешивали.

Подготовка пробы для анализа в выдыхаемом воздухе выполнялась с накоплением пробы выдоха в пластиковый пакет с нагревом в течение 30 мин при температуре 56-64°С и концентрированием паровоздушной смеси акрилонитрила на сорбционные трубки (сорбент - Tenax ТА) при объеме газовой смеси ~ 1-2 л с помощью аспиратора со скоростью 0,2 л/мин в течение 10 мин. На сорбент через узкое отверстие в сорбционной трубке на глубину 5-8 мм вводили 1 мкл одного из калибровочных растворов. Затем сорбционную трубку устанавливали в термостат термодесорбера, где происходила термическая десорбция сконцентрированного соединения и его перенос газом-носителем в рабочую капиллярную колонку хроматографа.

Для контроля качества готовили пять спиртовых растворов, содержащих акрилонитрил в тех же концентрациях, что и рабочие стандартные растворы.

Контрольные пробы трех уровней концентраций акрилонитрила (0,005, 0,02, 0,05 мг/м3) в выдыхаемом воздухе готовили следующим образом: в пластиковый пакет вместимостью 1000 мл помещали 500-1000 мл выдыхаемого воздуха. Пакет закрывали навинчивающейся крышкой с прокладкой из инертной термостойкой резины и помещали в термостат на 30 мин при температуре 60 ± 4°С. Затем пакет соединяли с сорбционной трубкой с помощью резиновой трубки, и паровоздушную смесь прокачивали через трубку с помощью аспиратора со скоростью 0,2 л/мин в течение 10 мин. Затем выполняли процедуру термической десорбции.

Результаты и обсуждение

Изучены условия отделения акрилонитрила от других углеводородов с близкими физико-химическими свойствами на капиллярных колонках с различными характеристиками неподвижных жидких фаз - GasPro-

T1D, mV

400 350300 -250 200 -150 100 50

-

h

25000 20000 15000 10000 5000

Время, мин

-

s

£

Время, мин

7.5 10

10

350 300 250 200 150 100

T1D, mV

Время, мин

2.5

7.5

10

Рис. 1. Хроматограммы стандартного раствора акрилонитрила, полученные на капиллярных колонках с различными неподвижными жидкими фазами: а - колонка PoraPlot Q -25м-0,53мм-0,5цм; б - колонка GasPro-25м•0,32мм•0,5цм; в - колонка DB-624 30м-0,32мм-1,8цм.

25м-0,32мм-0,5цм, PoraPlot Q - 25м^0,53мм.0,5цм и DB-624 30м^0,32мм4,8цм. Хроматограммы представлены на рис. 1.

Качественное разделение акрилонитрила с другими углеводородами было достигнуто на капиллярной колонке серии DB-624 30м^0,32мм4,8цм.

Оптимальную температуру газохроматографического анализа определяли путем подбора, ориентируясь на температуры кипения и летучесть исследуемого соединения и свойства сорбента капиллярной колонки [11]. В условиях эксперимента были подобраны расходы газа-носителя и деление потока азот: воздух. Газохромато-графические параметры для разделения акрилонитрила с углеводородами представлены в табл.2.

Качественное разделение было достигнуто в режиме 1, который и был выбран для дальнейшей работы. Хроматограмма стандартного раствора акрилонитрила с другими углеводородами при отработанных характеристических параметрах представлена на рис. 2.

Изучена эффективность термодесорбции акрилони-трила путем применения ряда сорбентов. В процессе исследований были использованы следующие сорбенты: молекулярные сита, Chromosorb 106, Sherocarb TM, Carbopack/Carbosieve S-III/Carboxen, Porapak N, Tenax ТА [13]. Средние значения степени термодесорбции изучаемого соединения с различных сорбентов представлены на рис. 3.

Рис. 2. Хроматограмма стандартного раствора ацетонитрила (0,00116 мкг/мл) и акрилонитрила (с = 0,004 мкг/мл) (время удерживания акрилонитрила 5,07 ± 0,02 мин).

Выполненные исследования показали, что полимерный сорбент Tenax TA имеет очевидное преимущество для сорбции акрилонитрила из выдыхаемого воздуха перед другими тестируемыми сорбентами. Tenax TA после сорбции хорошо удерживает на своей поверхности акрилонитрил; после термодесорбции сорбент легко проходит очистку и дает высокую степень извлечения до 97,7%. Таким образом, была доказана селективность разработан-получена хорошая зависимость с

ного метода. Была коэффициентом корреляции R2 = 0,997 и линейным динамическим диапазоном для акрилонитрила 0,0005-0,05 мг/м3. Относительное стандартное отклонение составило 6,11.

Валидация метода определения акрилонитрила в выдыхаемом воздухе

Предел обнаружения (LOD) и предел количественного определения (LOC) акрилонитрила были последовательно определены путем анализа 5 проб выдыхаемого воздуха в соответствующих концентрациях.

В условиях эксперимента определяли предел обнаружения Cmin, который соответствовал минимальному значению аналитического сигнала (установлен экспериментально 1,2 мВ), значимо превышающему сигнал фона (установлен экспериментально 0,1 мВ). Для этого проводили эксперимент по внесению известных коли-

100-, 98969492908886848280-

Таблица 2

Газохроматографические параметры

Режим Температура, °С Расход газа-носителя, мл/мин Деление потока азот: воздух

колонка скорость нагревания, °С/мин

1 50-200 10 20 1:14

2 70-160-180 15 30 1:20

3 70-160-200 25 30 1:0

S

S

ч*

J

го

о, Ж

S

/

<9 О*

Рис. 3. Средние значения степени термодесорбции акрилонитрила и различных сорбентов.

«ТЮ-1, mV

J vvvwww

Время, мин

Рис. 4. Хроматограмма пробы выдыхаемого воздуха на уровне LOQ предела определения (концентрация для акрилонитрила 0,00042 мг/м3).

честв аналитического стандарта на сорбционные трубки на уровне предела обнаружения в 5 повторениях с последующей термодесорбцией. Предел обнаружения Ст;п принимали равным утроенному значению стандартного отклонения фонового сигнала, который был определен для концентрации акрилонитрила в пробе выдыхаемого воздуха с соотношением аналитический сигнал/шум на уровне >3. Предел обнаружения LOD для акрилонитрила в выдыхаемом воздухе составил 0,00012 мг/м3.

Чувствительность и точность метода оценивали путем определения минимального содержания компонента в образце крови (LOQ) с заданной степенью точности, которая характеризуется предельно допустимой величиной относительного стандартного отклонения акри-лонитрила в выдыхаемом воздухе. Для этого проводили эксперимент по внесению известных количеств аналитического стандарта акрилонитрила в пробы воздуха в пределах линейной области на трех уровнях в 5 повторениях каждого уровня (параллельно - 2 контрольных образца) в соответствии с требованиями ИСО 5725-1-2002

Предел количественного определения - СЦт был установлен как самая низкая концентрация акрилони-трила в выдыхаемом воздухе с приемлемым уровнем точности и достоверности, которая дает аналитический сигнал (хроматографический пик) высотой равной 10-кратному базовому уровню шумовых помех. Для этого проводили эксперимент по внесению известных количеств аналитического стандарта на сорбционные трубки на уровне предела определения в 5 повторениях. Предел количественного определения был определен на уровне 0,00042 мг/м3. Точность определения акрилонитрила в выдыхаемом воздухе составила 25% при доверительной вероятности 0,95. Хроматограмма образца стандартного раствора акрилонитрила с концентрацией на уровне предела количественного определения представлена на рис. 4.

Исследование стабильности результатов измерений акрилонитрила с концентрацией на верхнем уровне диапазона (С=0,038 мг/м3), на среднем уровне диапазона (С=0,002 мг/м3) и на нижнем уровне диапазона (С=0,0006 мг/м3) в пробах выдыхаемого воздуха было выполнено путем проведения 5-кратного анализа проб выдыхаемого воздуха при различных условиях хранения при температуре 4° и 24°С в течение 1, 7, 14 и 30 дней. Относительная ошибка (в %) результатов измерений была рассчитана сравнением определяемых концентраций акрилонитрила в пробах выдыхаемого

воздуха при различных условиях хранения со стандартным раствором. Анализируемое соединение рассматривалось стабильным, если процент относительной ошибки средней концентрации был не ниже 15%. Данные стабильности акрило-нитрила показывают, что акрилони-трил стабилен в пробах выдыхаемого воздуха в течение 4 дней при температуре 4°С с относительной погрешностью 21,6%. При температуре 24°С акрилонитрил стабилен в течение 1 дня с относительной погрешностью 14,6%. Обобщенные результаты валидации разработанного метода акрилонитрила в выдыхаемом воздухе представлены в

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

табл. 3.

Разработанный газохроматографический метод определения акрилонитрила в выдыхаемом воздухе показал хорошую селективность, избирательность, надежность и точность.

Таблица 3

Валидация результатов разработки метода для определения акрилонитрила в выдыхаемом воздухе

Параметр валидации

Акрилонитрил

Линейность (N = 5) Диапазон (мг/м3)

Наклон градуировочной характеристики Коэффициент корреляции R2 Полнота термодесорбции (N = 5) Используемая концентрация (мг/м3) Эффективность термодесорбции (%) Используемая концентрация (мг/м3) Эффективность термодесорбции (%) Используемая концентрация (мг/м3) Эффективность термодесорбции (%) Стабильность концентрации акрилонитрила в биосреде в течение 4 дней (N = 5) Теоретическое значение (мг/м3) Измеренное значение (мг/м3) Показатель воспроизводимости (прецизионность) (% CV) Показатель повторяемости (%) Показатель правильности (%) Теоретическое значение (мг/м3) Измеренное значение (мг/м3) Показатель воспроизводимости (прецизионность) (% CV) Показатель повторяемости (%) Показатель правильности (%) Теоретическое значение (мг/м3) Измеренное значение (мг/м3) Показатель воспроизводимости (прецизионность) (% CV) Показатель повторяемости (%) Показатель правильности (%) Теоретическое значение (мг/м3) Измеренное значение (мг/м3) Показатель воспроизводимости (прецизионность) (% CV) Показатель повторяемости (%) Показатель правильности (%) Нижний предел количественного определения LOG (мг/м3)

0,0006-0,05

0,00082 ± 0,00024 0,995-0,997

0,00042 84,0 ± 8,93

0,00185 92,5 ± 8,34

0,048 97,7 ± 7,45

0,038

0,0272 ± 0,0016

4.57

2,37 4,71

0,002

0,00178 ± 0,000056 4,84

2,32 5,74 0,001

0,0009 ± 0,000064

6.58

5,91 9,86 0,0006

0,00064 ± 0,000063 6,34

5,84 6,86 0,00042

.ТЮ, тУ

30000

20000

10000

ТЮ, тУ

Применение разработанного метода для медико-биологических исследований

Разработанный метод был применен для оценки уровня экспозиции акрилонитрила на примере санитарно-гигиенической ситуации в зоне размещения крупного промышленного предприятия химической промышленности (Пермского края). Было выполнено определение акрилонитрила в выдыхаемом воздухе у детей, проживающих в зоне размещения крупного промышленного предприятия. Для сравнительной оценки уровней акрилонитрила в выдыхаемом воздухе обследуемой группы из 25 детей использовали содержание токсиканта в выдыхаемом воздухе контрольной группы из 25 практически здоровых детей, проживающих вне зоны антропогенного воздействия. Пробы выдыхаемого воздуха хранились в воздушных камерах в холодильнике при температуре 4°С.

В период наблюдений концентрации акрилонитрила в приземных слоях атмосферы увеличились до значений, превышающих уровень, который соответствовал допустимому уровню риска для здоровья. Так, в атмосферном воздухе обнаружен акрилонитрил в диапазоне концентраций 0,002-0,0024 мг/м3, превышающих референтную концентрацию (Rfc) в 1,2 раза. Хроматограмма пробы атмосферного воздуха, отобранного в зоне воздействия исследуемого промышленного предприятия, представлена на рис. 5.

Результаты выполненного количественного анализа образцов выдыхаемого воздуха обследуемой и контрольной групп детей с использованием разработанного метода представлены в табл.4.

В процессе исследований было установлено, что у обследуемых детей, проживающих в зоне экспозиции, количество проб выдыхаемого воздуха с содержанием акрилонитрила составило 80% при среднем уровне концентрации 0,001 ± 0,0005 мкг/мл (р=0,001). Установленное количество биопроб с повышенным содержанием акрилонитрила в выдыхаемом воздухе детей группы обследования составило 40%. Установлены минимальная и максимальная концентрации акрилонитри-ла в выдыхаемом воздухе детей Сти=0,0002 ± 0,00005 и Сmax=0,0062 ± 0,0015 мкг/мл соответственно. Средняя концентрация акрилонитрила в выдыхаемом воздухе контрольной группы детей составила 0,00016 ± 0,00009 мкг/мл. Хроматограммы проб выдыхаемого воздуха па-

Рис. 5. Хроматограмма пробы атмосферного воздуха, содержащей акрилонитрил (САН = 0,0022 мкг/мл, отобранной в санитарно-защитной зоне предприятия химической промышленности, расположенного на расстоянии около 1000 м). 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 - неидентифицированные пики, не представляющие интереса для поставленной цели.

б

3000

2000

1000

Время, мин

ТЮ, шУ

Время, мин

3579 3579

Рис. 6. Хроматограммы проб выдыхаемого воздуха пациента, проживающего в зоне экспозиции (а) САН = 0,0046 мкг/мл, и пациента контрольной (б) группы: отсутствие содержания акрилонитрила.

циентов контрольной и обследуемой групп детей представлены на рис. 6.

Проведенные медико-биологические исследования показали, что средние концентрации акрилонитрила в выдыхаемом воздухе обследуемой группы детей достоверно выше в 6,3 раза, чем у детей контрольной группы.

Заключение

Разработан высокочувствительный и селективный метод определения акрилонитрила в выдыхаемом воздухе с использованием капиллярной газовой хроматографии. С помощью разработанного метода было подтверждено присутствие акрилонитрила в биологических средах детей, проживающих в зоне экспозиции.

Разработанный газохроматографический метод определения акрилонитрила позволяет адекватно диагности-ровть химическую нагрузку при анализе выдыхаемого воздуха детей, что является доказательным звеном воздействия химических факторов окружающей среды на здоровье.

Таблица 4

Результаты химического анализа образцов выдыхаемого воздуха (р < 0,01) на содержание акрилонитрила обследуемой (и = 25) и контрольной групп детей (и = 25) (М ± т)

Обследуемая группа Контрольная группа

Средняя концентрация, мкг/мл

0,001 ± 0,0005 0,00016 ± 0,00009

Литература (п.п. 5-6, 8 см. Rrferences)

1. Научные основы Концепции Государственной политики в области укрепления здоровья и профилактики заболеваний населения РФ на 2000-2010 гг. М.; 1999.

2. Шустов В.Я., Кузнецов П.П. Акрилонитрил: токсические свойства, гигиеническая оценка. М.: Медицина; 1984.

3. Степанов Е.Г., Салимова Ф.А., Шафиков М.А. Промыш-

ленные выбросы и здоровье населения г. Салавата в современных условиях. Фундаментальные исследования. 2004; 2: 96-7.

4. Иванов В.В., Жирнов Г.Ф., Арчаков А.И. Активация акрилонитрила в микросомальной системе окисления. Вопросы медицинской химии. 1982; 20(2): 95-8.

7. Еникеева Н.А., Островская Р.С., Сыса Л.В. и др. Гигиена труда и состояние здоровья работающих в современном производстве синтетического волокна нитрон. Гигиена труда и охрана здоровья рабочих в нефтяной и нефтехимической промышленности. 1976; 9: 22-5.

9. Шилов В.Н., Яковченко В.А., Сергиенко В.И. Диагностическая ценность газохроматографического исследования выдыхаемого воздуха. Клиническая лабораторная диагностика. 1994; 5: 9-10.

10. Айвазов Б.В. Введение в хроматографию. Учебное пособие для химических специальностей ВУЗов. М.: «Высшая школа»; 1983.

11. ГОСТ Р ИСО 16017-1-2007. Отбор проб летучих органических соединений при помощи сорбционной трубки с последующей термодесорбцией и газохроматографическим анализом на капиллярных колонках. М.: Стандартинформ; 2008.

12. ГОСТ Р ИСО 5725-2-2002 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 2. Основной метод определения повторяемости и воспроизводимости стандартного метода измерений. М.: 2002.

References

1. Nauchnye osnovy Kontseptsii Gosudarstvennoy politiki v oblasti ukrepleniya zdorov'ya i profilaktiki zabolevaniy naseleniya RF na 2000-2010gg. Moscow; 1999. (in Russian)

2. Shustov V.Ya., Kuznetsov P.P. Acrylonitrile: Toxic Properties, Hygienic Assessment [Akrilonitril: Toksicheskie Svoystva, Gi-gienicheskaya Otsenka]. Moscow: Meditsina; 1984. (in Russian)

3. Stepanov E.G., Salimova F.A., Shafikov M.A. Industrial emissions and health of the population of Salavat today. Fundamental'nye issledovaniya. 2004; 2: 96-7. (in Russian)

4. Ivanov V.V., Zhirnov G.F., Archakov A.I. Activation of acrylonitrile in the microsomal oxidation system. Voprosy meditsinskoy khimii. 1982; 20(2): 95-8. (in Russian)

5. Grahl V.R. Toxicology und Wirkungsweise von Acrylnitril. Zen-tralbl Arbeitsmed. 1970; 12: 369-78.

6. Holechek V., Kopecky J. Conjugation of glutathione with acrylonitrile and glycidonitrile. In: Industrial and environmental xeno-biotics. Berlin: Springer Verlag; 1981: 239-45.

7. Enikeeva N.A., Ostrovskaya R.S., Sysa L.V. et al. Occupational health and health status of workers in the modern production of synthetic fibers nitrone. Gigiena truda i okhrana zdorov'ya rabo-chikh v neftyanoy i neftekhimicheskoy promyshlennosti. 1976; 9: 22-5. (in Russian)

8. Agency for Toxic Substances and Disease Registry, US Public Health Service.

9. Shilov V.N., Yakovchenko V.A., Sergienko V.I. The diagnostic value of the gas-chromatographic studies of exhaled air. Kliniches-kaya laboratornaya diagnostika. 1994; 5: 9-10. (in Russian)

10. Ayvazov B.V. Introduction Chromatography. Textbook for chemical specialties [Vvedenie v Khromatografiyu]. Uchebnoe posobie dlya khimicheskikh spetsial'nostey VUZov. Moscow: «Vysshaya shkola»; 1983. (in Russian)

11. GOST R ISO 16017-1- 2007. Otbor prob letuchikh organicheskikh soedineniy pri pomoshchi sorbtsionnoy trubki s posleduyushchey termodesorbtsiey i gazokhromatograficheskim analizom na kapil-lyarnykh kolonkakh. Moscow: Standartinform; 2008. (in Russian)

12. GOST R ISO 5725-2-2002. Tochnost' (pravil'nost' i pretsizionnost') metodov i rezul'tatov izmereniy. Chast' 2. Osnovnoy metod opredeleniya povtoryaemosti i vosproizvodimosti standartnogo metoda izmereniy Moscow: 2000. (in Russian)

Поступила 12.11.13 Received 12.11.13

О КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2015 УДК 613.96:378.661]:612.8-057.875

ШумскихД.С., Рахманов Р.С., Орлов А.Л.

ОЦЕНКА УСПЕВАЕМОСТИ СТУДЕНТОВ С РАЗЛИЧНЫМ ТИПОМ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ РАЗРАБОТАННОЙ ПРОГРАММЫ ДЛЯ ПЭВМ «ТЕППИНГ-ТЕСТ»

ФБУН «Нижегородский НИИ гигиены и профпатологии» Роспотребнадзора, 603950, Н.Новгород

Резюме. Разработана программа для ПЭВМ, которая наглядно демонстрирует тип нервной системы, позволяет дифференцировать людей по эмпирическому коэффициенту внутри групп с одинаковым типом нервной системы, информирует о выраженности ассиметрии полушарий мозга и показывает результаты производительности работы. Она не требует проведения дополнительных расчетов. С ее использованием обследованы студенты I и II курсов учебного заведения. Проведен сравнительный анализ успеваемости студентов с различным типом нервной системы. Академическая успеваемость у обследованных с сильным типом нервной системы была достоверно выше, чем у лиц со слабым типом. С целью повышения профессиональной подготовки оценка типа нервной системы может быть использована в учебном процессе для выявления и коррекции студентов со слабым типом нервной системы.

Ключевые слова: тип нервной системы; компьютерная диагностика; студенты учебного заведения; академическая успеваемость.

Для цитирования: Гигиена и санитария. 2015; 94(3): 116-119.

Shumskikh D.S., Rakhmanov R.S., Orlov A.L. ASSESSMENT OF PERFORMANCE IN STUDENTS WITH DIFFERENT TYPES OF THE NERVOUS SYSTEM WITH THE USE OF THE DEVELOPED SOFTWARE FOR PC "TAPPING-TEST"

Nizhny Novgorod research institute for hygiene and occupational pathology, Nizhny Novgorod, Russian Federation, 603950

There was developed the PC software, which demonstrates the type of nervous system, allows us to differentiate people according to the empirical coefficient within groups with the same type of nervous system, provides information on the severity of the asymmetry of the hemispheres of the brain and shows the results of performance of the work. It does not require additional calculations. With its use there were examined 1 and 2 courses students of the institution. Ен-

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.