Способ хроматографического определения летучих аминов и нитрозаминов

 

СО)ОЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

В (sg 4 С 01 Н 30/94

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ кации и повышение достоверности определения. С этой целью способ осуществляют следующим образом. Летучие амины и нитрозамины экстрагируют из анализируемого образца, отгоняют растворитель и обрабатывают остаток

0,1 н.соляной кислотой. Обработанный остаток делят на две или несколько аликвотных частей, обрабатывают их, кроме одной, щелочью до рН 8-14. Затем упаривают досуха и растворяют.

Полученные растворы наносят на хроматографическую пластинку, причем раствор необработанной части используют в качестве анализируемого. Растворы щелочных частей используют в качестве стандартных после добавления к ним стандартных соединений.

Анализируемый и стандартный растворы разделяют в системе растворителей и идентифицируют. Полученные пятна элюируют органическим растворителем, измеряют интенсивность флуоресценцин элюатов и проводят расчет концентрации летучих аминов и нитроэаминов. Способ позволяет облегчить расшифровку хроматограмм.

1 ил. 1 табл. (21) 3881079/23-04 (22) 05.04.85 (46) 23.09.86. Бюл. У 35 (71) Институт питания AMH СССР (72) Я.Л.Костюковский и Д.Б.Меламед (53) 543.54 (088.8) (56) Костюковский Я.Л., Меламед Д.Б.

Хроматофпуориметрические методы оп- . ределения микроколичеств органических веществ. — ЖАХ, 1982, т. 37, с. 713-718.

Андерсон А.А. Жидкостная хроматография аминосоединений. Рига . Зинатне, )984, с. 38-42.

Костюковский Я.Л., Меламед Д.Б., Покровский А.А. Разделение и флуориметрическое определение H -нитрозаминов. — ЖАХ, 1978, т. 33, с. 8088) 1. (54) СПОСОБ ХРОМАТОГРАФИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЛЕТУЧИХ АМИНОВ И НИТРОЗАМИНОВ, (57) Изобретение относится к способу хроматографического определения летучих аминов и нитрозаминов. Целью изобретения является упрощение идентифи„.SU„,, 1259187 А 1

3 1259187 з

Изобретение относится к аналити- метиламина, аллиламина, диэтиламина ческой химии и может быть использова- ди-н-пропиламина и ди-н-бутиламина но для анализа микроколичеств лету- растворяют в 100 мл разбавленной сочих аминов и 4 -нитрозаминов в пище- ляной кислоты (0,) Mr/ìë). Затем вых продуктах и других объектах окру- 5 1,0 мл этого раствора смешивают с жающей среды. 9,0 мл той же кислоты. Полученный

Определению 9 -нитрозаминов и ами- таким образом раствор содержит по нов в воде, воздухе, пищевых продук- 20 мкг/мп (0,2 мкг/мкл) каждого амитах и др. уделяется большое внимание йа. так как Я -нитрозамины обладают вы- 1р Все пробы растворяют в одинаковом раженным канцерогенным действием, а объеме органического растворителя, амины являются их предшественниками например 100 мкл бенэола, и хромаи способны нитрозироваться в объек- тографируют в системе растворителей, тах и в организме человека и живот- например, н-бутанол — уксусная кислоных. 15 та-вода. Пятна проявляют, например, При хранении пищевйх продуктов парами иода и путем сравнения окрапроисходит существенное повышение сок пятен опытной и стандартной проб концентрации некторых аминов, что идентифицируют и оценивают содержаможет служить признаком их порчи. ние аминов, Цель изобретения — упрощение 20 В случае определения нитрозамиидентификации и повышение достовер- нов их переводят в соответствующие ности определения. вторичные амины; для этого экстракт

На чертеже представлена получен- упаривают до 0,5 мл и обрабатывают ная хроматограмма, раствором бромисто одородной кислоСпособ осуществляется следующим 25 ты в уксусной кислоте (реакция деобразом. нитрозирования). Далее поступают как

Пробу пищевого продукта или объек- при определении аминов. та окружающей среды (например, сточ- Для количественрого определения ные воды) гомогенизируют с раствором анализируемые соединения переводят хлорида и карбоната натрия с целью 30 в легко детектируемые производные, улучшения условий выделения и отго- окрашенные, фпуоресцирующие или погняют амины в 0 1 н, соляную кислоту, лощающие УФ-излучение. Для этого

В случае извлечения Я-нитрозаминов все пробы обрабатывают раствором, образец гомогенизируют с сульфатом например, 1-диметиламинонафталин-5натрия, а также сульфаниловой и сульфохпорида или 7-хлор-4-нитробен35 уксусной кислотами для предотвраще- зо-2-окса-1,3-диаэола. Полученные ния образования нитрозаминов в про" три раствора экстрагируют органицессе перегонки. В дистилляте раст- ческим растворителем, например бенворяют едкий натр и карбонат натрия эолом, и экстракты наносят на хромадля связывания кислых примесей и тографическую пластинку. При этом экстрагируют нитрозамнны эфиром. один из них явл%ется опытной пробой.

Дистиллят, содержащий амины, упа", а два других — стандартными пробами, ривают досуха, растворяют в 2 мл содержащими различные количества

0,1 н. соляной кислоты и делят на стандартных соединений. Пробы хромадве или более равных частей, напри- тографируют в системе, например, мер три. Две из них подщелачивают, В

45 гексан-хлороформ-эфир 5: 5: 1, пласнапример, карбонатом натрия до рН тинку подсушивают на воздухе и иден8- 14 (преимущественно до рН 9-11) тифицируют в УФ-свете анализируемые и все части упариваются досуха. При соединения сраВнением пятен в опыт" этом из подщелоченных частей амины ной пробе с пятнами стандартных проб. улетают. К этим частям добавляют 50 При этом можно оценить содержание различные количества стандартов. аминов в объекте визуально, сравниСтандарты получают иэ химически чис-, вая интенсивность флуоресценции пятых аминов (как в случае анализа са- .тен опытной и стандартных проб. Замих аминов, так и при анализе М- тем пятна элюируют органическим нитрозаминов), набор которых обуслов- 55 растворителем,, например бензолом, лен предполагаемой номенклатурой и измеряют интенсивность флуоресаминов или нитрозаминов в анализируе- ценции элюатов на флуориметре, исмом объекте. Например, по 20,0 мг ди- пользуя в качестве пробы сравнения!

259187

3 стандартную пробу, наиболее близкую к опытной по содержанию анализируемых веществ.

Расчет концентрации аминов или нитрозаминов в объекте проводят по, формуле

НаКЧ

С = N — — — — (мкг/л или мкг/кг), й, м где h — число проб, на которые !и деля т эк стр акт; йа, Hb — интенсивность фпуоресценции элюатов опытной и стандартной проб (относит.единицы). 5

Ч вЂ” объем добавленного раствора стандартов, мкл; масса, кг или объем, л, пробы, взятой для анали— за.

Пример I. К200 мп сточной воды добавляют 70 r NaC1 и 10 г

Na>C0 и отгоняют 50 мл в приемник, в который предварительно заливают

5 мп 0,1 í.НСI. Дистиллят упаривают до 2 мл и делят на две равные части.

- Одну подщелачивают 5 -ным раствором

Na СО в воде до рН 10, и обе части упаривают досуха. В подщелоченную пробу добавляют 5 мкл стандартного раствора, содержащего по 20 мкг/мл диметиламина, аллиламина, диэтиламина, ди-н-пропиламина и ди-н-бутиламина. К обеим частям добавляют по

1,5 мл ацетонового раствора дансилхлорида (! мг/мл), доводят рН до З5

8,5 и выдерживают 3 ч при 60О С. Затем добавляют по 1 мл воды и 0,5 мп бензола, тщательно перемешивают и отбирают бензольные слои. "По 50 мкл каждой пробы хроматографируют на од- 4О ной пластинке сульфола в системе гексан-хлороформ-эфир 5:5:1 и рассматривают в УФ-свете с jl= 365 нм, Наличие фпуоресцирующих пятен с рав-. ными Rg в опытной и стандартной про- 4> бах свидетельствуют о наличии соответствующего амина. Полученная хромат-ограмма изображена на чертеже.

Для сравнения там же представлена хроматограмма дансилированного раст- О вора чистых стандартов. Обозначения на чертеже: P — опытная проба, Ь— стандартная проба, с — раствор стан- . дартов; 1,2,3,4 и 5 — дансильные производные аллиламина, диметилами-. на, диэтиламина, ди-и-пропиламина и ди-н-бутиламина соответственно.

Пунктиром выделены эоны сравнения.

Хромато граммы Я, Ц и Г показывают, что легче идентифицировать амины при сравнении Я и 9, нежели

4 и С, так как из-за наличия примесей, R веществ в Я изменяются по отношению к R чистых стандартов в С, кроме того формы пятен в A и Я идентичны, чего нельзя сказать о Я и C . .При элюировании проб эоны сравнения в A и 5 одинаковы, в А и очевидны различия. В пробе С стандарт элюируется с чистого силикагеля, в пробах Р, и Ц элюирование проводится с одинакового загрязненного фона.

Все это делает идентификацию и определение более достоверным при применении рекомендуемой стандартной пробы.

Пятна с одинаковыми R в опытной и стандартной пробах элюируют по 1 мп бензола, центрифугируют и измеряют интенсивность флуоресценции при 360/490 нм.

Расчет, проведенный по формуле, показал наличие аллиламина, диметиламина, диэтиламина, ди-н-пропиламина и ди-н-бутиламина в концентрациях

6,0 мк"/л, 66 мкг/л, 33 мкг/л, 4,8 мкг/л и 3,9 мкг/л соответственно.

Пример 2. К 200 мл сточной воды добавляют 70 г NaC1 и 10 г ИадСО и отгоняют 50 мп в приемник, в который предварительно заливают 5 мл

0,1 н. НСI. Дистиллят упаривают до

2 мл, делят на две равные части.

Одну подщелачивают 5%-ным раствором

Na< СО до рН 11 и обе части упаривают досуха. К подщелоченной части пробы добавляют 100 мкл раствора стандартов (как в примере 1), а к другой части — 100 мкл разбавленной (0,1 мг/мп) НС1 перемешивают и добавляют по 400 мкл смеси н-бутанол— уксусная кислота — вода 4:1:5 (по объекту). По 100 мкл каждой пробы хроматографируют на одной пластинке с

Ю силикагелем в системе н-бутанол— уксусная кислота — вода 4:1 5 (по объему). Пластинку подсушивают на воздухе, выдерживают в парах иода

I мин и визуально, путем сравнения окрасок в опытной и стандартной пробе идентифицируют и оценивают содержание аминов. В анализируемой воде обнаружены диметиламин — около

100 мкг/л и следы диэтиламина.

П р и и е р 3. 100 r колбасы отдельной гомогенизируют с раствором

80 г Na< 80, 1 г сульфаниловой кис1259187

5 лоты и 10 мп уксусной кислотц в

200 мл воды, добавляют 5 мл 4 М

НЕБО п и отгоняют нитрозамины с водяным паром. Собирают 100 мп дистгллята, растворяют в нем 3 г NaOH u

2Q Г Нар СО„. и дважды экстра гируют

60 мл диэтилового эфира. Объединенный экстракт сушат прокаленным

Na>SO< и упаривают при 30 С до 0,5 мл; испаритель .промывают 1 мл уксусной 10 кислоты и добавляют к остатку. Туда же приливают 0,5 мл 3Х-ной HBr в ледяной уксусной кислоте и полученную смесь делят на три равные части, которые нагревают при 100 С в течение 5 мин, Затем две части подщелачивают 57-ным раствором Na CO3 до рН 9 и все части упаривают досуха, K подщйлоченным частям добавляют: в одну — 2,, а в другую — 4 мкл стан" дартного, раствора (пример 1) ° Кислую пробу подщелачивают до рН стандартных проб, добавляя 5Х-ный растsop НапСО . Во все пробы добавляют по 0,5 мп раствора НБД-хлорида (7- р5 хлор-4-нитробензо-2-окса-1,3-диаэол) в иэопропаноле (0,2 мг/мп) и выдерживают при 6% С в течение 1 ч. На одну пластинку силуфола наносят по 20 мкл каждой пробы и хроматографируют в системе хлороформ-бензол-этилацетатуксусная кислота 18:10:3:0,5. Затем пластинку подсушивают и сравнением окрасок пятен в опытной и стандартных пробах в видимом свете и интен35 сивности флуоресценции в УФ-свете,с

Л. 365 нм пятен с соответствующими значениями R< идентифицируют и оценивают содержание Л -нитроэаминов в пробе. Дпя количественного определения пятна с одинаковыми значениями

Rq снимают с пластинки, элюируют

1 мп бенэола, центрифугируют и измеряют интенсивность флуоресценции

470/525,нм в сравнении со стандартом, 45 наиболее близким по содержанию анализируемых веществ к опытной пробе.

Расчет показал наличие нитрозодиметиламина и нитрозодиэтиламина в концентрациях 4 9 и 2 1 мкг/кг соответственФ

50 но.

Влияние рН на полноту удаления летучих аминов при упаривании растворов, содержащих различные амины, нанапример диэтиламин (ДЭА, T „ 55

55,9oC) и ди-н-бутиламин (ДБА; Tagn,=

160 С) при исходных концентрациях

0,2 мг/мл отражено в таблице.

Удалено при р а зли чных рН, Ж

2 8 9 11 14

ДЭА О 993 100 100 100

ДБА 0 97,6 100 100 100

Из приведенных материалов видно, что подщелачивание раствора до рН вьппе 8 обеспечивает полное удаление летучих аминов. Введение значительного избытка щелочи нерационально, поэтому целесообразно подщелачивать раствор до рН 9-11.

Надежная идентификация и определение по предлагаемому способу достигается при содержании 2-10 нг в пятне (по флуоресцирующим,. производным).

Способ проверен на различных видах воды и пищевых продуктов — мясных, рыбных и молочных.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет существенно облегчить расшифровку хроматограмм и облегчает идентификацию определяемых аминов и нитрозаминов.

Вследствие своей простоты, быстроты и удобства выполнения способ может.найти применение как в научноисследовательских учреждениях, так и в лабораториях гигиенического (санэпидстанции и др.), экологического и производственного профиля для анализа летучих аминов и М -нитрозаыинов в пищевых продуктах, кормах, воде, воздухе, почве, продуктах химической и резиновой промьпплеиности и др °

Надежность и простота выполнения. поз в оля е т рек омендов ать э тот мет од для применения при .анализе с помощью

ТСХ, когда наличие примесных соединений затрудняет сравнение хроматограмм опытной пробы со стандартами.

Формула изобретения

Способ хроматографического определения летучих аминов и нитрозаминов путем экстракции их из анализируемого образца, отгонки растворителя, растворения остатка, нанесения

) 259

Составитель В.Шкилькова

Техред А.Кравчук Корректор Т.Колб

Редактор В.Данко е

Тираж 778 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Заказ 5116/43

Производственно †полиграфическ предприятие, г.Ужгород, ул. Проектная,4 полученного анализируемого и стандартных растворов на хроматографическую пластинку, разделения их в системе растворителей с последующей идентификацией и количественным анализом, отличающийся тем, что, с целью упрощения идентификации и повыщения достоверности определения, остаток после отгонки растворителя обрабатывают 0,1 н. соляной 1О

187

8 кислотой, делят на две или несколько аликвотных частей, обрабатывают их, кроме одной, щелочью до рН 8-14, упаривают досуха и растворяют с последующим использованием раствора необработанной части в качестве анализируемого, а растворов щелочных частей — в качестве стандартных после добавления к ним стандартных соединений.