способ определения 4-нитроанилина в биологическом материале
Классы МПК: | G01N33/52 использование соединений или составов для колориметрического, спектрофотометрического или флуорометрического анализа, например реактивной бумаги |
Автор(ы): | Шорманов Владимир Камбулатович (RU), Герасимов Дмитрий Александрович (RU), Зайцева Алина Сергеевна (RU), Омельченко Владимир Александрович (RU), Останин Максим Александрович (RU), Андреева Юлия Владимировна (RU) |
Патентообладатель(и): | Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Курский государственный медицинский университет Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации" (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2012-12-05 публикация патента:
10.06.2014 |
Изобретение относится к биологии, экологии, токсикологической и санитарной химии, а именно к способам определения 4-нитроанилина в биологическом материале, и может быть использовано в практике санэпидстанций, химико-токсикологических и экологических лабораторий. Биологический объект, содержащий 4-нитроанилин, двукратно настаивают с органическим изолирующим агентом, которым является 1,4-диоксан, полученные извлечения объединяют, объединенное органическое извлечение упаривают до полного удаления растворителя, остаток неоднократно обрабатывают ацетоном, ацетоновые извлечения отделяют, объединяют, растворитель из объединенного извлечения испаряют, остаток растворяют в ацетонитриле, ацетонитрильный раствор разбавляют буферным раствором с рН 9-10 в соотношении 1:4 по объему, раствор обрабатывают хлоридом калия, экстрагируют этилацетатом, насыщенным водой, полученный экстракт упаривают в токе воздуха при температуре 18-22°С до получения сухого остатка, остаток растворяют в смеси тетрахлорметана и ацетона, взятых в соотношении 9:1 по объему, хроматографируют в колонке с силикагелем L 40/100 мкм с использованием подвижной фазы тетрахлорметан-ацетон в соотношении 9:1 по объему, фракции элюата, содержащие анализируемое вещество, объединяют, элюент испаряют в токе воздуха при температуре 18-22°С до полного удаления растворителя, остаток растворяют в дихлорметане, обрабатывают в течение 20 минут дериватообразующим реагентом, которым является N-трет-бутил-диметилсилил-N-метилтрифторацетамид, в условиях нагревания при температуре 60°С и проводят определение хромато-масс-спектрометрическим методом с применением капиллярной колонки DB-5 MS EVIDEX с неподвижной фазой, представляющей собой 5%-фенил-95%-метилполисилоксан, используя масс-селективный детектор, работающий в режиме электронного удара, начальная температура термостата колонки составляет 70°С, данная температура выдерживается в течение 3 минут, в дальнейшем температура повышается от 70°С до 290°С со скоростью 20°С в минуту, конечная температура колонки выдерживается в течение 16 минут, температура инжектора составляет 250°С, температура квадруполя 150°С, температура интерфейса детектора 300°С, регистрируют интенсивность сигнала, обусловленного заряженными частицами, образующимися при бомбардировке анализируемого вещества, вышедшего из капиллярной колонки и попавшего в источник ионов, ионизирующим пучком электронов с энергией 70 эВ, регистрируют масс-спектр по полному ионному току и вычисляют количество 4-нитроанилина по площади хроматографического пика его триметилсилильного производного. Способ обеспечивает повышение чувствительности. 3 табл., 2 пр.
Формула изобретения
Способ определения 4-нитроанилина в биологическом материале, заключающийся в том, что биологический объект настаивают с органическим изолирующим агентом, органическое извлечение упаривают до полного удаления растворителя, обрабатывают дериватообразующим реагентом и проводят определение хромато-масс-спектрометрическим методом с применением капиллярной колонки с неподвижной фазой, используя масс-селективный детектор, работающий в режиме электронного удара, начальная температура термостата колонки составляет 70°C, затем температуру повышают, температура квадруполя составляет 150°C, регистрируют интенсивность сигнала, обусловленного заряженными частицами, образующимися при бомбардировке анализируемого вещества, вышедшего из капиллярной колонки и попавшего в источник ионов, ионизирующим пучком электронов с энергией 70 эВ, регистрируют масс-спектр и вычисляют количество 4-нитроанилина по площади хроматографического пика его производного, отличающийся тем, что в качестве органического изолирующего агента используется 1,4-диоксан, настаивание с 1,4-диоксаном осуществляют двукратно, после упаривания органического извлечения остаток неоднократно обрабатывают ацетоном, ацетоновые извлечения отделяют, объединяют, растворитель из объединенного извлечения испаряют, остаток растворяют в ацетонитриле, ацетонитрильный раствор разбавляют буферным раствором с рН 9-10 в соотношении 1:4 по объему, раствор обрабатывают хлоридом калия, экстрагируют этилацетатом, насыщенным водой, полученный экстракт упаривают в токе воздуха при температуре 18-22°C до получения сухого остатка, остаток растворяют в смеси тетрахлорметана и ацетона, взятых в соотношении 9:1 по объему, хроматографируют в колонке с силикагелем L 40/100 мкм с использованием подвижной фазы тетрахлорметан-ацетон в соотношении 9:1 по объему, фракции элюата, содержащие анализируемое вещество, объединяют, элюент испаряют в токе воздуха при температуре 18-22°C до полного удаления растворителя, в качестве дериватообразующего реагента используют N-трет-бутил-диметилсилил-N-метилтрифторацетамид, в качестве капиллярной колонки применяется колонка DB-5 MS EVIDEX с неподвижной фазой, представляющей собой 5%-фенил-95%-метилполисилоксан, начальная температура термостата колонки выдерживается в течение 3 минут, в дальнейшем температура повышается от 70°C до 290°C со скоростью 20°C в минуту, конечная температура колонки выдерживается в течение 16 минут, температура интерфейса детектора составляет 300°C, регистрируют масс-спектр по полному ионному току, а количество 4-нитроанилина вычисляют по площади пика его триметилсилильного производного.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к биологии, экологии, токсикологической и санитарной химии, а именно к способу определения 4-нитроанилина в биологическом материале, и может быть использовано в практике санэпидстанций, химико-токсикологических и экологических лабораторий. Способ относится к числу массовых.
Известен способ определения нитропроизводного анилина (2,6-динитро-4-(трифторметил)-N,N-дипропиланилина) в биологическом материале путем измельчения биологического объекта, его двукратного, по 30 минут, настаивания с порциями ацетона, масса каждой из которых в два раза превышает массу биоматериала, отделения извлечений, их объединения, испарения растворителя из объединенного извлечения, растворения остатка в смеси гексана и ацетона, взятых в отношении 9,5:0,5 по объему, хроматографирования в колонке, заполненной 10 г силикагеля L 40/100 мкм с использованием подвижной фазы, являющейся смесью гексана и ацетона, взятых в отношении 9,5:0,5 по объему, сбора элюата фракциями по 2 мл каждая, объединения фракций элюата, содержащих анализируемое соединение, последующего хроматографирования на пластинах «Силуфол» UV-254, предварительно обработанных вазелиновым маслом, с использованием подвижной фазы, являющейся смесью воды и диоксана, взятых в отношении 2:8 по объему, элюирования анализируемого вещества из хроматограммы диметилформамидом с последующим измерением оптической плотности элюата при длине волны 278 нм (Шорманов В.К., Зайцева А.С. Разработка методики химико-токсикологического определения трифлуралина // Судебно-медицинская экспертиза, 2011. - Т.54, № 3. - С.50-52).
Способ отличается недостаточно высокой чувствительностью и малой селективностью по отношению к 4-нитроанилину.
Известен способ определения отдельных мононитроанилинов, в том числе 4-нитроанилина, в биологическом материале, заключающийся в том, что анализируемую пробу измельчают, настаивают двукратно с бензолом (каждый раз в течение 45 минут), отдельные извлечения объединяют, часть объединенного извлечения наносят на пластину «Сорбфил» с тонким слоем силикагеля СТХ-1 ВЭ, содержащим люминесцентный индикатор и предварительно обработанным 10% раствором вазелинового масла в гексане, и хроматографируют, используя подвижную фазу вода-диоксан 8:2 по объему с последующим проявлением пятен анализируемого соединения в УФ-свете (Шорманов В.К., Шилова А.С., Сухомлинов Ю.А., Герасимов Д.А. Особенности определения отдельных нитропроизводных анилина в биологических объектах в тонком слое обращеннофазового сорбента // Сорбционные и хроматографические процессы. - 2011. - Т.11, № 3. - С.407-414).
Способ отличается недостаточно высокой чувствительностью и не позволяет проводить количественное определение 4-нитроанилина.
Наиболее близким является способ определения 4-нитроанилина в биологическом материале (тканях трупных органов), который заключается в том, что биологический объект вначале обрабатывают трис-буфером, устанавливая значение рН 9, затем настаивают в условиях встряхивания с органическим изолирующим агентом, которым является смесь этилацетата и хлороформа, взятых в объемном отношении 1:1, органическое извлечение отделяют, упаривают до полного удаления растворителя, обрабатывают дериватообразующим реагентом, которым является трифторуксусная кислота, растворитель испаряют, остаток растворяют в этилацетате и проводят определение хромато-масс-спектрометрическим методом с применением капиллярной колонки НР-5 MS с неподвижной фазой, представляющей собой 5%-дифенил-95%-диметилполисилоксан, используя масс-селективный детектор, работающий в режиме электронного удара, начальная температура термостата колонки составляет 70°С, данная температура выдерживается в течение 2 минут, в дальнейшем температура повышается от 70°С до 300°С со скоростью 15°С в минуту, температура интерфейса детектора составляет 250°С, температура квадруполя 150°С, регистрируют интенсивность сигнала, обусловленного заряженными частицами, образующимися при бомбардировке анализируемого вещества, вышедшего из капиллярной колонки и попавшего в источник ионов, ионизирующим пучком электронов с энергией 70 эВ, регистрируют масс-спектр по отдельным сегментам и вычисляют количество 4-нитроанилина по площади хроматографического пика его трифторацетильного производного (Bakdash A., Ganswindt М., Herre S., Nadulski Т., Pragst F. Lethal poisoning with p-nitroaniline // Toxichem + Krimtech. - 2006. - Vol.73, № 2. - P. 61-65).
Способ характеризуется недостаточно высокой чувствительностью.
Техническим результатом настоящего изобретения является повышение чувствительности определения.
Технический результат достигается тем, что биологический объект двукратно по 30 мин настаивают с органическим изолирующим агентом, которым является 1,4-диоксан, полученные извлечения объединяют, объединенное органическое извлечение упаривают до полного удаления растворителя, остаток неоднократно обрабатывают ацетоном, ацетоновые извлечения отделяют, объединяют, растворитель из объединенного извлечения испаряют, остаток растворяют в ацетонитриле, ацетонитрильный раствор разбавляют буферным раствором с рН 9-10 в соотношении 1:4 по объему, раствор обрабатывают хлоридом калия, экстрагируют этилацетатом, насыщенным водой, полученный экстракт упаривают в токе воздуха при температуре 18-22°С до получения сухого остатка, остаток растворяют в смеси тетрахлорметана и ацетона, взятых в соотношении 9:1 по объему, хроматографируют в колонке с силикагелем L 40/100 мкм с использованием подвижной фазы тетрахлорметан-ацетон в соотношении 9:1 по объему, фракции элюата, содержащие анализируемое вещество, объединяют, элюент испаряют в токе воздуха при температуре 18-22°С до полного удаления растворителя, остаток растворяют в дихлорметане, обрабатывают в течение 20 минут дериватообразующим реагентом, которым является N-трет-бутил-диметилсилил-N-метилтрифторацетамид, в условиях нагревания при температуре 60°С и проводят определение хромато-масс-спектрометрическим методом с применением капиллярной колонки DB-5 MS EVIDEX с неподвижной фазой, представляющей собой 5%-фенил-95%-метилполисилоксан, используя масс-селективный детектор, работающий в режиме электронного удара, начальная температура термостата колонки составляет 70°С, данная температура выдерживается в течение 3 минут, в дальнейшем температура повышается от 70°С до 290°С со скоростью 20°С в минуту, конечная температура колонки выдерживается в течение 16 минут, температура инжектора составляет 250°С, температура квадруполя 150°С, температура интерфейса детектора 300°С, регистрируют интенсивность сигнала, обусловленного заряженными частицами, образующимися при бомбардировке анализируемого вещества, вышедшего из капиллярной колонки и попавшего в источник ионов, ионизирующим пучком электронов с энергией 70 эВ, регистрируют масс-спектр по полному ионному току и вычисляют количество 4-нитроанилина по площади хроматографического пика его триметилсилильного производного.
Способ осуществляется следующим образом: биологический объект, содержащий 4-нитроанилин, двукратно настаивают с органическим изолирующим агентом, которым является 1,4-диоксан, полученные извлечения объединяют, органическое извлечение упаривают до полного удаления растворителя, остаток неоднократно обрабатывают ацетоном, ацетоновые извлечения отделяют, объединяют, растворитель из объединенного извлечения испаряют, остаток растворяют в ацетонитриле, ацетонитрильный раствор разбавляют буферным раствором с рН 9-10 в соотношении 1:4 по объему, раствор обрабатывают хлоридом калия, экстрагируют этилацетатом, насыщенным водой, полученный экстракт упаривают в токе воздуха при температуре 18-22°С до получения сухого остатка, остаток растворяют в смеси тетрахлорметана и ацетона, взятых в соотношении 9:1 по объему, хроматографируют в колонке с силикагелем L 40/100 мкм с использованием подвижной фазы тетрахлорметан-ацетон в соотношении 9:1 по объему, фракции элюата, содержащие анализируемое вещество, объединяют, элюент испаряют в токе воздуха при температуре 18-22°С до полного удаления растворителя, остаток растворяют в дихлорметане, полученный раствор обрабатывают в течение 20 минут дериватизирующим реагентом, которым является N-трет-бутил-диметилсилил-N-метилтрифторацетамид, в условиях нагревания при температуре 60°С и проводят определение хромато-масс-спектрометрическим методом с применением капиллярной колонки DB-5 MS EVIDEX с неподвижной фазой, представляющей собой 5%-фенил-95%-метилполисилоксан, используя масс-селективный детектор, работающий в режиме электронного удара, начальная температура термостата колонки составляет 70°С, данная температура выдерживается в течение 3 минут, в дальнейшем температура повышается от 70°С до 290°С со скоростью 20°С в минуту, конечная температура колонки выдерживается в течение 16 минут, температура инжектора составляет 250°С, температура квадруполя 150°С, температура интерфейса детектора 300°С, регистрируют интенсивность сигнала, обусловленного заряженными частицами, образующимися при бомбардировке анализируемого вещества, вышедшего из капиллярной колонки и попавшего в источник ионов, ионизирующим пучком электронов с энергией 70 эВ, регистрируют масс-спектр по полному ионному току и вычисляют количество 4-нитроанилина по площади хроматографического пика его триметилсилильного производного.
Пример 1
Определение 4-нитроанилина в крови
К 10 г крови человека прибавляют 5 мг 4-нитроанилина, тщательно перемешивают биологический объект с веществом и оставляют на 1,5 часа при температуре 18-22°С. По истечении указанного времени смесь заливают 20 г органического изолирующего агента, которым является 1,4-диоксан, и настаивают 30 минут при перемешивании. Извлечение отделяют, операцию настаивания повторяют в вышеописанных условиях. Полученные извлечения объединяют, объединенное органическое извлечение упаривают до полного удаления растворителя в токе воздуха при 18-22°С, остаток неоднократно (трижды по 3 минуты) обрабатывают ацетоном (порциями по 15 г каждая) при энергичном перемешивании, ацетоновые извлечения отделяют, объединяют, растворитель из объединенного извлечения испаряют в токе воздуха при 18-22°С до полного удаления растворителя, остаток растворяют в 10 мл ацетонитрила, ацетонитрильный раствор разбавляют буферным раствором с рН 9-10 в соотношении 1:4 по объему путем прибавления 40 мл данного буферного раствора, образующийся раствор обрабатывают 13,6 г хлорида калия, экстрагируют этилацетатом, насыщенным водой, дважды порциями по 50 мл каждая. Отдельные этилацетатные экстракты объединяют, упаривают в токе воздуха при температуре 18-22°С до получения сухого остатка. Остаток растворяют в 2-3 мл смеси тетрахлорметана и ацетона, взятых в соотношении 9:1 по объему, и вносят в хроматографическую колонку размерами 490×11 мм, заполненную 10 г силикагеля L 40/100 мкм. Хроматографируют, используя подвижную фазу тетрахлорметан-ацетон в соотношении 9:1 по объему. Элюат собирают отдельными фракциями по 2 мл каждая. Фракции с 14 по 21 включительно объединяют, упаривают в токе воздуха при температуре 18-22°С до полного удаления растворителя. Остаток растворяют в 10 мл дихлорметана (раствор А).
0,1 мл раствора А вносят в пробирку вместимостью 0,2 мл, обрабатывают в течение 20 минут 0,016 мл дериватизирующего реагента, которым является N-трет-бутил-диметилсилил-N-метилтрифторацетамид, в условиях нагревания при 60°С, продукт реакции вместе с содержимым пробирки количественно переносят в мерную колбу вместимостью 10 мл и доводят дихлорметаном до метки (раствор Б).
4 мкл раствора В вводят в хромато-масс-спектрометр.
Определение проводят, используя газовый хроматограф фирмы Agilent Technologies (США) модели 6850 Network GC System с квадрупольным масс-селективным детектором модели 5973 Network этой же фирмы.
Хроматографирование осуществляют в капиллярной колонке DB-5 MS EVIDEX длиной 25 м, внутренним диаметром 0,2 мм с неподвижной фазой толщиной 0,33 мкм, представляющей собой 5%-фенил-95%-метилполисилоксан.
Начальная температура термостата колонки составляет 70°С, данная температура выдерживается в течение 3 минут, в дальнейшем температура повышается от 70°С до 290°С со скоростью 20°С в минуту, конечная температура колонки выдерживается в течение 16 минут, температура инжектора составляет 250°С, температура квадруполя 150°С, температура интерфейса детектора 300°С, регистрируют интенсивность сигнала, обусловленного заряженными частицами, образующимися при бомбардировке анализируемого вещества, вышедшего из капиллярной колонки и попавшего в источник ионов, ионизирующим пучком электронов с энергией 70 эВ, регистрируют масс-спектр по полному ионному току и вычисляют количество 4-нитроанилина по площади хроматографического пика его триметилсилильного производного.
В качестве газа-носителя используется гелий. Подача газа-носителя производится со скоростью 0,6 мл/мин. Режим с делением потока 1:2. Масс-селективный детектор работает в режиме электронного удара (70 эВ). Регистрация масс-спектра проводится по полному ионному току с задержкой 3,5 минуты. Диапазон сканирования составляет 40-500 m/z.
Пик на хроматограмме с временем удерживания 12,34 мин соответствует триметилсилильному производному 4-нитроанилина. В масс-спектре данного соединения, снятого по полному ионному току, обнаруживаются сигналы ряда характеристических заряженных частиц с массовыми числами 45, 73, 91, 106, 120, 134, 149, 178, 195, 210. Наиболее интенсивной является частица с массовым числом 195, интенсивность которой принимается за 100%.
4-нитроанилин в виде соответствующего триметилсилильного производного идентифицируют по сочетанию времени удерживания триметилсилильного производного в неподвижной фазе колонки и специфического набора сигналов характеристических заряженных частиц в его масс-спектре.
По площади хроматографического пика, полученного при регистрации интенсивности по полному ионному току, определяют количественное содержание 4-нитроанилина, используя уравнение градуировочного графика, и пересчитывают на навеску анализируемого вещества, внесенную в биологический материал.
Построение градуировочного графика
В ряд мерных колб вместимостью 25 мл вносят 0,025, 0,10, 0,25, 0,5, 1,5, 2,5 и 6,25, 12,5 мл 0,4% раствора 4-нитроанилина в дихлорметане и доводят объем содержимого каждой колбы до метки дихлорметаном.
0,1 мл каждого из растворов вносят в пробирку вместимостью 0,2 мл, обрабатывают в течение 20 минут 0,016 мл N-трет-бутил-диметилсилил-N-метилтрифторацетамида в условиях нагревания при 60°С, продукт реакции вместе с содержимым пробирки количественно переносят в мерную колбу вместимостью 10 мл и доводят дихлорметаном до метки.
4 мкл каждого из полученных растворов вводят в хромато-масс-спектрометр.
Определение проводят, используя газовый хроматограф фирмы Agilent Technologies (США) модели 6850 Network GC System с квадрупольным масс-селективным детектором модели 5973 Network этой же фирмы.
Хроматографирование осуществляют в капиллярной колонке DB-5 MS EVIDEX длиной 25 м, внутренним диаметром 0,2 мм с неподвижной фазой толщиной 0,33 мкм, представляющей собой 5%-фенил-95%-метилполисилоксан.
Начальная температура термостата колонки составляет 70°С, данная температура выдерживается в течение 3 минут, в дальнейшем температура повышается от 70°С до 290°С со скоростью 20°С в минуту, конечная температура колонки выдерживается в течение 16 минут, температура инжектора составляет 250°С, температура квадруполя 150°С, температура интерфейса детектора 300°С, регистрируют интенсивность сигнала, обусловленного заряженными частицами, образующимися при бомбардировке анализируемого вещества, вышедшего из капиллярной колонки и попавшего в источник ионов, ионизирующим пучком электронов с энергией 70 эВ, регистрируют масс-спектр по полному ионному току и вычисляют количество 4-нитроанилина по площади хроматографического пика его триметилсилильного производного.
В качестве газа-носителя используется гелий. Подача газа-носителя производится со скоростью 0,6 мл/мин. Режим с делением потока 1:2. Масс-селективный детектор работает в режиме электронного удара (70 эВ). Регистрация масс-спектра проводится по полному ионному току с задержкой 3,5 минуты. Диапазон сканирования составляет 40-500 m/z.
По результатам измерений на хромато-масс-спектрометре строят график зависимости площади пика от концентрации определяемого вещества. График линеен в интервале концентраций 1,6·10 -10-8,0·10-8 г.
Методом наименьших квадратов рассчитывают уравнение градуировочного графика, которое в данном случае имеет вид:
S=201934·С+1576,
где S - площадь хроматографического пика; С- концентрация определяемого вещества в хроматографируемой пробе, нг.
Результаты количественного определения 4-нитроанилина в крови представлены в таблице 1.
Пример 2
Определение 4-нитроанилина в ткани печени
К 10 г ткани свежей трупной печени человека прибавляют 5 мг 4-нитроанилина, тщательно перемешивают биологический объект с веществом и оставляют на 1,5 часа при температуре 18-22°С.
По истечении указанного времени смесь заливают 20 г органического изолирующего агента, которым является 1,4-диоксан, и настаивают 30 минут при перемешивании. Извлечение отделяют, операцию настаивания повторяют в вышеописанных условиях. Полученные извлечения объединяют, объединенное органическое извлечение упаривают до полного удаления растворителя в токе воздуха при 18-22°С, остаток неоднократно (трижды по 3 минуты) обрабатывают ацетоном (порциями по 15 г каждая) при энергичном перемешивании, ацетоновые извлечения отделяют, объединяют, растворитель из объединенного извлечения испаряют в токе воздуха при 18-22°С до полного удаления растворителя, остаток растворяют в 10 мл ацетонитрила, ацетонитрильный раствор разбавляют буферным раствором с рН 9-10 в соотношении 1:4 по объему путем прибавления 40 мл данного буферного раствора, образующийся раствор обрабатывают 13,6 г хлорида калия, экстрагируют этилацетатом, насыщенным водой, дважды порциями по 50 мл каждая. Отдельные этилацетатные экстракты объединяют, упаривают в токе воздуха при температуре 18-22°С до получения сухого остатка. Остаток растворяют в 2-3 мл смеси тетрахлорметана и ацетона, взятых в соотношении 9:1 по объему, и вносят в хроматографическую колонку размерами 490×11 мм, заполненную 10 г силикагеля L 40/100 мкм. Хроматографируют, используя подвижную фазу тетрахлорметан-ацетон в соотношении 9:1 по объему. Элюат собирают отдельными фракциями по 2 мл каждая. Фракции с 14 по 21 включительно объединяют, упаривают в токе воздуха при температуре 18-22°С до полного удаления растворителя. Остаток растворяют в 10 мл дихлорметана (раствор А).
0,1 мл раствора А вносят в пробирку вместимостью 0,2 мл, обрабатывают в течение 20 минут 0,016 мл дериватизирующего реагента, которым является N-трет-бутил-диметилсилил-N-метилтрифторацетамид, в условиях нагревания при 60°С, продукт реакции вместе с содержимым пробирки количественно переносят в мерную колбу вместимостью 10 мл и доводят дихлорметаном до метки (раствор Б).
4 мкл раствора В вводят в хромато-масс-спектрометр.
Определение проводят, используя газовый хроматограф фирмы Agilent Technologies (США) модели 6850 Network GC System с квадрупольным масс-селективным детектором модели 5973 Network этой же фирмы.
Хроматографирование осуществляют в капиллярной колонке DB-5 MS EVIDEX длиной 25 м, внутренним диаметром 0,2 мм с неподвижной фазой толщиной 0,33 мкм, представляющей собой 5%-фенил-95%-метилполисилоксан.
Начальная температура термостата колонки составляет 70°С, данная температура выдерживается в течение 3 минут, в дальнейшем температура повышается от 70°С до 290°С со скоростью 20°С в минуту, конечная температура колонки выдерживается в течение 16 минут, температура инжектора составляет 250°С, температура квадруполя 150°С, температура интерфейса детектора 300°С, регистрируют интенсивность сигнала, обусловленного заряженными частицами, образующимися при бомбардировке анализируемого вещества, вышедшего из капиллярной колонки и попавшего в источник ионов, ионизирующим пучком электронов с энергией 70 эВ, регистрируют масс-спектр по полному ионному току и вычисляют количество 4-нитроанилина по площади хроматографического пика его триметилсилильного производного.
В качестве газа-носителя используется гелий. Подача газа-носителя производится со скоростью 0,6 мл/мин. Режим с делением потока 1:2. Масс селективный детектор работает в режиме электронного удара (70 эВ). Регистрация масс-спектра проводится по полному ионному току с задержкой 3,5 минуты. Диапазон сканирования составляет 40-500 m/z.
Пик на хроматограмме с временем удерживания 12,34 мин соответствует триметилсилильному производному 4-нитроанилина. В масс-спектре данного соединения, снятого по полному ионному току, обнаруживаются сигналы ряда характеристических заряженных частиц с массовыми числами 45, 73, 91, 106, 120, 134, 149, 178, 195, 210. Наиболее интенсивной является частица с массовым числом 195, интенсивность которой принимается за 100%.
4-нитроанилин в виде соответствующего триметилсилильного производного идентифицируют по сочетанию времени удерживания триметилсилильного производного в неподвижной фазе колонки и специфического набора сигналов характеристических заряженных частиц в его масс-спектре.
По площади хроматографического пика, полученного при регистрации интенсивности по полному ионному току, определяют количественное содержание 4-нитроанилина, используя уравнение градуировочного графика, и пересчитывают на навеску анализируемого вещества, внесенную в биологический материал.
Построение градуировочного графика
Построение градуировочного графика и его уравнение приводятся в примере 1.
Результаты количественного определения 4-нитроанилина в ткани печени представлены в таблице 2.
Предлагаемый способ по сравнению с прототипом в 8 раз повышает чувствительность определения в хроматографируемой пробе и в 2,5 раза - в биологическом материале.
Сравнительные характеристики предлагаемого и известного способов представлены в таблице 3.
Таблица 1 | ||||||
Результаты определения 4-нитроанилина в крови (n=5; p=0,95) | ||||||
№ | Внесено 4-нитроанили-на, мг в 10 г крови | Найдено | Метрологические характеристики, % | |||
площадь пика на хроматограмме, усл. ед. | мг в хроматографируемой пробе | мг в пересчете на навеску, внесенную в биоматериал | % от внесенной в биоматериал навески | |||
1 | 5,00 | 1756988 | 8,693·10-6 | 4,347 | 86,93 | |
2 | 5,00 | 1770315 | 8,759·10 -6 | 4,380 | 87,59 | S=2,63 |
3 | 5,00 | 1743660 | 8,627·10-6 | 4,314 | 86,27 | |
4 | 5,00 | 1831501 | 9,062·10 -6 | 4,531 | 90,62 | |
5 | 5,00 | 1678435 | 8,304·10 -6 | 4,152 | 83,04 | =3,89 |
Таблица 2 | ||||||
Результаты определения в ткани печени (n=5; p=0,95) | ||||||
№ | Внесено 4-нитроанили-на, мг в 10 г печени | Найдено | Метрологические характеристики, % | |||
площадь пика на хроматограмме, усл. ед. | мг в хроматографируемой пробе | мг в пересчете на навеску, внесенную в биоматериал | % от внесенной в биоматериал навески | |||
1 | 5,00 | 1786470 | 8,839·10 -6 | 4,420 | 88,39 | |
2 | 5,00 | 1668945 | 8,257·10 -6 | 4,129 | 82,57 | S=2,95 |
3 | 5,00 | 1686311 | 8,343·10-6 | 4,172 | 83,43 | |
4 | 5,00 | 1804442 | 8,928·10 -6 | 4,464 | 89,28 | |
5 | 5,00 | 1733361 | 8,576·10 -6 | 4,288 | 85,76 |
Таблица 3 | ||
Сравнительная характеристика предлагаемого и известного способов (на примере исследования ткани печени) | ||
Показатели | Предлагаемый способ | Известный способ |
Чувствительность (открываемый | ||
минимум) | ||
а) в 100 г биоматериала | 2,5·10-6 г | 7,5·10-6 г |
б) в хроматографируемой пробе | 1,2·10 -10 г | 1,0·10-9 г |
Интервал линейности | ||
градуировочного графика (г в | ||
хроматографируемой пробе) | 1,6·10-10 - 8,0·10 -8 г | 1·10-9 - 1·10 -7 г |
Класс G01N33/52 использование соединений или составов для колориметрического, спектрофотометрического или флуорометрического анализа, например реактивной бумаги