Разработка методики газохроматографического определения монохлоруксусной кислоты в моче как метаболита хлорированных углеводородов

Алексеенко А.Н.

Ангарский филиал ФГБУ «ВСНЦ ЭЧ» СО РАМН Научно-исследовательский институт медицины труда и экологии человека; Иркутский Государственный Университет,

Ангарск, Россия.

Аспирант 3г.

[email protected]

Научный руководитель: Дорогова В.Б., Королёва Г.Н.

Монохлоруксусная кислота (МХУК) является одним из метаболитов хлорированных углеводородов (винилхлорида, 1,2-дихлорэтана, трихлорэтилена), обнаруживаемых в моче. Реакционная газовая хроматография с электронно-захватным или масс-селективным детекторованием является наиболее распространённым методом определения галогенуксусных кислот, обычно в виде их метиловых и этиловых эфиров. В России аттестованные методики по определению МХУК в моче не разработаны и работы по определению МХУК в биологических средах отсутствуют. В других странах МХУК в моче определяют методом реакционной газовой хроматографии с электронно-захватным детектированием [2, 3]. Пробоподготовка заключается в жидкостно-жидкостной экстракции монохлоруксусной кислоты из пробы мочи с последующей этерификацией её в метиловый эфир (метилхлорацетат) диазометаном или метанолом в кислой среде. Газохроматографические методики определения МХУК в моче носят описательный характер, кроме того, они длительны, трудоёмки в исполнении, требуют применения токсичных реагентов (диазометан) и метрологически не аттестованы. Пределы обнаружения составляют 10 мкг/см³ при объёме анализируемой биопробы 1 см³.

Цель настоящей работы состояла в разработке новой газохроматографической методики определения монохлоруксусной кислоты в моче. В ходе исследования нами были решены следующие задачи: выбраны условия хроматографирования; оптимизированы условия пробоподготовки путём использования химической дериватизации метанолом с последующей жидкостно-жидкостной микроэкстракцией; получены градуировочные зависимости; проведены метрологические исследования для последующей аттестации разрабатываемой методики.

В работе использовался газовый хроматограф “Agilent 7890A” с микроэлектронно-захватным детектором, капиллярной колонкой HP-FFAP (50 м, 320 мкм, 0.5 мкм), автоинжектором Agilent 7693, позволяющим регулировать погружения иглы хроматографического шприца в виалу. Пробоподготовка в методике основана на этерификации МХУК в образце биопробы метанолом в метилхлорацетат в присутствии серной кислоты с последующей микроэкстракцией этилацетатом и дальнейшим центрифугированием. Данные операции пробоподготовки осуществляются в хроматографической виале объемом 1.5 см³. Объёмы образца пробы и других реактивов подобраны в таком количестве, чтобы их суммарный объём не превышал 1.5 см³. После пробоподготовки виалу помещают в автоинжектор, который отбирает 2 мкл верхней органической фазы и вводит в испаритель газового хроматографа. Перенос образца с испарителя в колонку осуществляется в режиме “splitless”, а хроматографирование происходит в режиме температурного программирования.

Идентификация на хроматограмме метилового эфира МХУК проводится по абсолютному времени удерживания, которое в свою очередь необходимо контролировать сравнением полученных данных с двумя хроматограммами модельных смесей МХУК в моче разных концентраций, а также с хроматограммой модельной смеси метилхлорацетата в этилацетате.

Получение градуировочной характеристики осуществляется по пяти модельным смесям МХУК в воде в диапазоне 0.01 – 10 мкг/см³.

При проведении метрологических исследований оценены следующие характеристики: повторяемость, внутрилабораторная прецизионность (характеризуется значением коэффициента вариации 10 % в диапазоне определяемых концентраций 0.01 – 10 мкг/см³), правильность и точность (относительная погрешность методики определения МХУК в моче не превышает 30 %).

Таким образом, разработанная методика газохроматографического определения МХУК характеризуется проведением всех стадий пробоподготовки (внесение реактивов, дериватизация, микроэкстракция, центрифугирование) в хроматографической виале; удовлетворительными пределом обнаружения 0.01 мкг/см³ и точностью при использовании малого объёма анализируемой пробы (0.1 см³); малыми расходами особо чистых растворителей (этилацетат, метанол). Следует также отметить, что использование метанола с серной кислотой, как дериватизирющего реагента, вместо токсичного и взрывоопасного диазометана, позволило проводить сначала дериватизацию МХУК в её метиловый эфир, а затем жидкостно-жидкостную микроэкстракцию метилового эфира МХУК этилацетатом.

Литература

[1] Каспаров А. А. Токсикометрия химических веществ, загрязняющих окружающую среду. – М.: Центр международных проектов ГЖНТ, 1986, 428 с.

[2] Masana Ogata, Takao Saeki. Int. Arch. Arbeitsmed. 33, 401 – 407 (1974)

[3] Nomiyama H., Nomiyama K., Uchiki H. American Industrial Hygiene Association Journal 39, 506 – 510 (1978)