CS224498B1 - Způsob stanovení stopových množství dimetylnitrosaminu ve vodných vzorcích - Google Patents

Description

(54) Způsob stanovení stopových množství dimetylnitrosaminu ve vodných vzorcích

Vynález se týká stanovení stopových množství dimethylnitrosaminu ve vodných vzorcích pomocí diferenčně pulsní polarografie.

V posledních letech se stále zvySuje pozornost věnovaná expozici člověka nitrosaminy jako potenciálními karcinogeny obsaženými v potravinách. Stanovení nitrosaminu v potravinách a stejně tak v jiných komplexních směsích je složitý analytický problém. Dokazovaná množství nitrosaminů bývají řádu desítek nanogramů, přičemž látky interferující při detekci se vyskytují v koncentracích až o pět řádů vyšěích. Důsledkem je, že např. pro stanovení nitrosaminů pomocí plynové chromatografie s běžnými nepříliS selektivními detektory musí být vzorek složitým a pracným způsobem upravován.

Během úpravy vzorku dochází k odstranění věech látek, interferujících při detekci, a k zákoneentrování nitrosaminů do malého objemu. X přes složité předčiělování vzorku před analýzou pomocí výše uvedených detektorů trvá nebezpečí falešně pozitivních výsledků a pozitivní nálezy musí být ověřovány na hmotnostním spektrometru. Proto se ve světě velmi osvědčila metoda využívající kombinace plynového či kapalinového chromatografu s vysoce selektivním a citlivým chemiluminiscenčním detektorem nitrosaminů, kde postačuje jednoduchá a časově nenáročná úprava vzorku. Nevýhodou této metody je ovšem velmi nákladní 0 zcela jednoúčelové instrumentální vybaveni.

Polarografie byla již navržena pro stanovení nitrosaminů ve zvířecí tkáni. Navržené metody však nejsou používány, nebol nedosahují potřebné citlivosti a při aplikaci ne složitější systém, než je zvířecí tkáň, poskytují faleěně pozitivní výsledky.

224 498

Nyní byl nelezen způsob stanovení stopových množství dimetylnltrosaminu, jako nejdňležitějSího představitele nitrosaminů, ve vodných vzorcích pomocí diferenčně pulsní polarografie, který podle tohoto vynálezu spočívá v tom, že se vzorek předestiluje, destilát se podrobí azeotropické destilaci s tetrachlormethanem, destilační zbytek se promyje tetrechlormetanem, po přidání hydroxidu sodného se provede extrakce dichlormethenem, extrakt se promyje kyselinou sírovou o koncentraci £ (HgSO^) = 1 až 5 mol/1, provede se extrakce z dichlormetanu do kyseliny sírové o koncentraci £ (HgSO^) = 6 až 10 mol/1, takto vyčištěný vzorek se oxiduje manganistanem draselným v kyselém prostředí, nadbytek manganistanu draselného se zredukuje a vzorek se dále čistí destilací a po přidání hydroxidu sodného se extrahuje do chloroformu, z něhož se po odpaření na 2 ml převede přítomný dimetylnitrosamin extrakcí do 0,2 ml kyseliny sírové o koncentraci c. (HgSO^) = 8 až 12 mol/1, v níž se pak stanoví při' teplotě -20 až 0 °C po zředění na koncentraci kyseliny sírové c (H₂SO₄) = 1 až 3 mol/1.

Zvýšené selektivita a citlivost metody podle tohoto vynálezu oproti dříve navrženým polarografickým metodám byla dosažena vyřešením dokonalého odstranění interferujících látek způsobem podle vynálezu, provedením polarografického stanovení dimetylnltrosaminu v silně kyselém prostředí a za snížené teploty a využitím diferenčně pulsní polarografie, které je selektivnější a řádově citlivější modifikací klasické polarografie.

Výhoda způsobu stanovení stopových množství nitrosaminů ve vodných vzorcích podle tohoto vynálezu spočívá v tom, že potřebné přístrojové vybavení, tj. diferenčně pulsní polarograf, je oproti přístrojovému vybavení nutnému pro dosud bšžnš používanou chemiluminiscenční metodu, tj. plynový či kapalinový chromatograf spojený a analyzátorem, řádovB levnější e dostupnější. Navíc diferenčně pulsní polarograf není jednoúčelové zařízení a může být využit pro stanovení širokého spektra látek.

Analytický postup, který je předmětem tohoto vynálezu, poskytuje reprodukovatelné výsledky a dosahuje velmi dobrých mezí citlivosti.

Způsob podle vynálezu ilustruje následující příklad.

Příklad

Do 1 1 destilační baňky bylo předloženo 200 g síranu amonného a 250 ml odpěněného vzorku 12° piva a obsah byl destilován přes sestupný Liebigův chladič. Prvních 50 ml destilátu bylo spolu s 80 ml tetrechlotmetanu odpařováno v 250 ml destilační beňce, připojená k sypané destilační koloně výiky 50 cm a šířky 2,5 cm, při reflexu 4:1. Po oddestilovéní 70 ml destilátu byla z destilačniho zbytku ve 250 ml dělicí nálevce odstraněna organická fáze, vodná fáze byla promyta 20 ml tetrachlormetanu a po přidání 40 ml hydroxidu sodného o koncentraci £ {NaOH) = 10 ml /1 extrahována 2krét 15 ml dichlormetanu. Spojený extrakt byl ve 100 ml dělicí nálevce promyt 10 ml kyseliny sírová o koncentraci e, (HjSO^) = 4 mol/1 a vodná fáze byle reextrehována 30 ml dichlormetanu. Spojené organická fáze byly odpařeny na objem 20 ml ve ,00 ml destilační baňce, připojená k sypané destilační koloně výiky 25 cm a šířky 2,5 cm, při reflexu 4:1.

Destilační zbytek byl v 50 ml dělicí nálevce zředěn 10 ml n-hexanu a extrahován 2krát 5 ml kyseliny sirové o koncentraci c. (HgSO^) = 8 mol/1. Spojený extrakt v kyselině sírové byl ve 250 ml deetileční baňce smísen s 5 ml 5% vodného alkoholu a 50 ml manganistanu draselného o koncentraci £ (KMnO^) =0,2 mol/1. Přesně.po 30 minutách od.smísení s manganistanem draselným bylo přidáno 40 ml síranu železnatého o koncentraci c, (PeSO^) =

-- 1 mol/1 a 60 g síranu amonnného a obsah baňky byl destilován přes sestupný Liebigův chladič.

Prvních 30 ml destilátu bylo po smísení s 30 ml hydroxidu sodného o koncentraci £ (NaOH) = 10 mol/1 ve 100 ml dělicí nálevce extrahováno 2krát 10 ml chloroformu. Spojený extrakt byl odpařen na objem 2 ml v 50 ml srdcové baňce, připojené k trubicové destilační koloně výěky 60 cm a světlosti 4 mm při refluxu 2:1. Destilační zbytek byl po zředění 1 ml n-hexanu extrahován 20 <ul kyseliny sírové o koncentraci c, (HgSO^) = 10 mol/1 za probublávání vzduchem v extrakční nádobce ve tvaru zábrusové zkumavky s postranním tubusem pro přívod vakua, s kónickým dnem a s kapilárou sahající ke dnu. Vyextrahovaná organická fáze byla odsáta a extrakt byl zfiltrován přes skelnou vatu v miniaturní nálevce za pomoci vakua.

Extrakční nádobka byla vypláchnuta 0,6 ml vody a výplach byl filtrací připojen ke vzorku. Ve spojeném filtrátu, jímaném do zkumavky o průměru 12 mm, byl po ochlazení na 0 °C a vytěsnění kyslíku probublávéním dusíkem stanoven dimetylnitrosemin pomocí diferenčně pulsní polarografie běžným způsobem metodou standardního přídavku. Měření probíhalo na polarografiekém analyzátoru LP 2 ve spojení se souřadnicovým zapisovačem za těchto podmínek:

měřicí elektroda: Novotného rtulová kapková srovnávací elektroda: normální kalomelová operace: diferenční pulsní polarografie počáteční potenciál: -400 mV měřicí rozsah: -1 500 mV nárůst napětí: 5 mV/s doba řízené kapky: 1 s amplituda pulsu: 50 mV citlivost analyzátoru: 17 citlivost zapisovače: obě souřadnice 100 mV/cm.

Pro výpočet obsahu dimetylnitrosaminu v pivu byl vzat v úvahu výtěžek dimetylnitrosaminu během zpracování vzorku, který dosahuje 47 %. Za kvalitativní důkaz skutečnosti, že sledovaný plk při diferenčně pulsní polarografii je způsoben dinetylnitrosaminem, bylo považováno zmizení plku po 45 minutách ozařovaní světlem, o vlnové délce 360 nm za podmínek, kdy poločas fotolytického rozkladu dimetylnitrosaminu byl 11 minut.

Výsledky analýzy 12° světlého piva:

Analýza č.	Nález dimetylnitrosaminu piva)
1	0,44
2	0,42
3	0,49
4	0,47
průměr	0,455

Směrodatná odchylka jedné analýzy byla 7 %, mez citlivosti byla 0,3 /ig dimetylnitrosaminu/1 piva.

Na přiloženém výkresu je znázorněn polarografický záznam analýzy 12° světlého piva.

Na ose y je vynáěena hodnota proudu I a na ose x potenciál rtulové kapkové elektrody E proti normální kalomelové elektrodě.

224498 4

Křivka £ představuje záznam analýzy vzorku světlého 12° piva s nalezeným obsahem dlmetylnitrosaminu v hodnotě 0,47/>g/l.

Křivka £ představuje zéznem analýzy vzorku světlého 12° piva s nalezeným obsahem dimetylnitrosaminu v hodnotě 0,47/ig/1 po standardním přídavku.

Křivka i představuje záznam analýzy vzorku světlého 12° piva s nalezeným obsahem dlmetylnitrosaminu v hodnotě 0,47/ig/l po standardním přídavku a fotolýze.

Claims (1)

1. pRedmět VYNÁLEZU

   Způsob stanovení stopových množství dimetylnitrosaminu ve vodných vzorcích pomocí diferenčněpulsni polarografie, vyznačený tím, že se vzorek předestiluje, destilát se podrobí azeotropické destilaci, s tetrachlotmetanem, destilační zbytek se promyje tetrechlor metanem, po přidání hydroxidu sodného se provede extrakce dichlormetanem extrakt se promyje kyselinou sírovou o koncentraci 1 až 5 mol/1, provede se extrakce z dichlormetenu do kyseliny sírové o koncentraci 6 až 10 mol/1, takto vyčištěný vzorek se oxiduje manganistanem draselným v kyselém prostředí, nadbytek manganistanu draselného se zredukuje a vzorek se dále čistí destilací a po přidání hydroxidu sodného se extrahuje do chloroformu, z něhož se po odpaření na 2 ml převede přítomný dimetylnltrosamin extrakcí do 0,2 ml kyseliny sírové o koncentraci 8 až 12 mol/1, v níž se pak odstraní při teplotě -20 až O °C po zředění na koncentraci kyaeliny sírové rovnající ae 1 až 3 mol/1.