RU2756549C1 - Способ количественного определения содержания 4-гидрокси-2,2,6,6-тетраметилпиперидин-1-оксила в воздухе рабочей зоны методом высокоэффективной жидкостной хроматографии - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к области аналитической химии органических соединений. Раскрыт способ количественного определения содержания 4-гидрокси-2,2,6,6-тетраметилпиперидин-1-оксила в воздухе рабочей зоны методом высокоэффективной жидкостной хроматографии, характеризующийся тем, проводят отбор пробы воздуха рабочей зоны путем протягивания исследуемого воздуха объемом 600 дм³ через аналитический фильтр из кварцевых микроволокон, фиксируя при этом температуру воздуха и атмосферное давление на момент отбора пробы. Фильтр помещают в стакан и добавляют 10 см³ дистиллированной воды. Производят выдержку 15 минут. Полученный экстракт фильтруют через шприцевую фильтрующую насадку из политетрафторэтилена с диаметром пор 0,45 мкм и 1 см³ фильтрата вносят в виалу хроматографа. Снимают хроматограмму. С использованием градуировочного графика производят определение в отфильтрованном экстракте содержания 4-гидрокси-2,2,6,6-тетраметилпиперидин-1-оксила. Хроматографирование производят при следующих условиях: подвижная фаза для элюирования: смесь ацетонитрила и дистиллированной воды в соотношении 15:85 объемных долей; режим элюирования - изократический; скорость движения элюента - 0,25 см³/мин; температура термостата колонки - 35°C; диодно-матричный детектор - длина волны 430 нм; время удерживания 4-гидрокси-2,2,6,6-тетраметилпиперидин-1-оксила - 5,2±0,1 мин. Изобретение обеспечивает высокую чувствительность и точность определения содержания 4-гидрокси-2,2,6,6-тетраметилпиперидин-1-оксила в воздухе рабочей зоны. 1 з.п. ф-лы, 5 табл., 1 ил.

Description

Изобретение относится к области аналитической химии органических соединений и может быть использовано лабораториями учреждений государственной санитарно-эпидемиологической службы, научно-исследовательскими институтами, работающими в области гигиены окружающей среды при осуществлении контроля качества воздуха рабочей зоны и профилактики неблагоприятного воздействия на здоровье человека при изучении профессионального риска.

Под рабочей зоной воздуха понимается зона дыхания работника.

4-гидрокси-2,2,6,6-тетраметилпиперидин-1-оксил относится к нитроксильным соединениям и используется, например, в качестве ингибитора в органическом синтезе полимерных материалов, в качестве катализатора при производстве ароматизаторов, агрохимикатов и других химических веществ, применяется для синтеза многих активных фармацевтических ингредиентов [Pennington J., Cohen R.D., Tian Y., Boulineau F. Development of an LC-MS method for ultra trace-level determination of 2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxl (TEMPO), a potential genotoxic impurity within active pharmaceutical ingredients. Jounal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis, 2015, 114, 488-492.] В воздухе рабочей зоны может находиться в виде взвешенных частиц.

Для контроля содержания 4-гидрокси-2,2,6,6-тетраметилпиперидин-1-оксила в воздухе рабочей зоны, например, предприятий органического синтеза, необходима разработка селективного и высокочувствительного метода анализа.

Существующие методики разработаны главным образом для определения 4-гидрокси-2,2,6,6-тетраметилпиперидин-1-оксила посредством газовой хроматографии в качестве примеси в лекарственных препаратах, а не в воздушных средах. Часть разработанных методик касаются определения 4-гидрокси-2,2,6,6-тетраметилпиперидин-1-оксила в сточных водах производства фармацевтических препаратов, а также ароматизаторов, агрохимикатов [Zamojc K., Zdrowowicz М., Wiczk W., Jacewicz D., Chmurzynski L. Dihydroxycoumarins as highly selective fluorescent probes for the fast detection of 4-hydroxy-TEMPO in aqueous solution. RSC Adv., 2015, 5, pp. 63807-63812.]. Однако, для характеристики общего подхода к анализу указанного органического соединения газохроматографическим методом ниже приведено описание нескольких методик.

Метод 1. В источнике информации [Strohmeyer Н.Е., Sluggett G.W. Determination and control of TEMPO, a potentially genotoxic free radical reagent used in the synthesis of filibuvir // Jounal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis, 2012, 62, 216-219.] описан способ определения 4-гидрокси-2,2,6,6-тетраметилпиперидин-1-оксила в лекарственном препарате (филибувире) методом газохроматографического анализа равновесной паровой фазы (далее - Метод 1). При реализации этого метода паровую фазу создавали нагреванием раствора препарата в герметичном флаконе при температуре 60°C в течение 15 минут. Температура линии передачи паровой фазы в дозирующую петлю хроматографа, источника ионизации и квадруполя составляла 280°C, 230°C и 150°C соответственно. Хроматографическое разделение проводилось на капиллярной колонке VF-624MS длиной 30 м и внутренним диаметром 0,32 мм в режиме повышения температуры колонки от 40°C до 280°C. Количественное определение проводилось на масс-спектрометрическом детекторе в диапазоне концентраций 4-60 мг/дм³, точность определения ±14%, степень извлечения 50-80%. Недостатком указанного способа является то, что условие работы газового хроматографа при высоких температурах приводит к термической деструкции аналита на стадии хроматографического разделения.

Метод 2. Известен способ обнаружения и количественного определения 4-гидрокси-2,2,6,6-тетраметилпиперидин-1-оксила методом высокоэффективной жидкостной хроматографии с использованием диодно-матричного детектора в водном растворе в форме производного, образующегося при взаимодействии аналита с 6,7-дигидроксикумарином, используемого в качестве флуориметрической метки. Количественный анализ деривата проводится на диодно-матричном детекторе при длине волны 350 нм, разделение на колонке с обращенной фазой в режиме изократической подачи элюента: дистиллированной воды и ацетонитрила (90:10). Предел обнаружения 285 микроМоль (49 г/л) [Zamojc K., Zdrowowicz М., Wiczk W., Jacewicz D., Chmurzynski L. Dihydroxycoumarins as highly selective fluorescent probes for the fast detection of 4-hydroxy-TEMPO in aqueous solution // RSC Adv., 2015, 5, pp. 63807-63812.]. Недостатком является низкая чувствительность.

Метод 3. Известен метод высокоэффективной жидкостной хроматографии/масс-спектрометрии для определения 2,2,6,6-тетраметилпиперидин-1-оксила - потенциальной генотоксической примеси в составе активных фармацевтических ингредиентов. Хроматографическое разделение проводится на колонке xBridge С18 длиной 100 мм и внутренним диаметром 3,0 мм зернением 5 мкм в режиме градиентного элюирования. Температура колонки 55°C, температура автоматического пробоотборника 5°C для обеспечения стабильности образца. Подвижная фаза: смесь 0,05 М раствора формиата аммония (рН 4,0) с метанолом в объемном соотношении 95:5 (компонент А) и в объемном соотношении 5:95 (компонент Б). Скорость потока 0,5 мл/мин. Режим градиента подвижной фазы: 70%А и 30%Б в течение 3,5 мин, увеличение до 100% В и удерживание до 5,0 мин. Количественное определение проводится с помощью одноквадрупольного масс-спектрометрического детектора методом внутреннего стандарта, ионизация осуществляется электростатическим распылением. 2,2,6,6-тетраметилпиперидин-1-оксил контролируется при m/z 158. Диапазон измеряемых концентраций составляет 0,5-100 мг/дм³, степень извлечения 68%, среднее квадратическое отклонение 15,3% [Pennington J., Cohen R.D., Tian Y., Boulineau F. Development of an LC-MS method for ultra trace-level determination of 2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxl (TEMPO), a potential genotoxic impurity within active pharmaceutical ingredients // Jounal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis, 2015, 114, 488-492.].

Метод 4. В уровне техники описан метод газовой хроматографии с использованием пламенно-ионизационного детектора для определения 4-гидрокси-2,2,6,6-тетраметилпиперидин-1-оксила в лекарственном препарате (саксаглиптине). Извлечение аналита проводится способом жидкостной экстракции с использованием в качестве экстрагента метиленхлорида с добавлением муравьиной кислоты, степень экстракции 89%. Анализ осуществляется на капиллярной колонке DB-FFAP длиной 30 м и внутренним диаметром 0,53 мм в режиме программирования температуры колонки от 20°C до 220°C. Температура инжектора 220°C, температура детектора 260°C, газ-носитель азот. Нижний предел количественного измерения составляет 6 мкг/г препарата (термодеструкция 4-гидрокси-2,2,6,6-тетраметилпиперидин-1-оксила наступает при температуре >140°C) [Nachaka S.K., Nowduri A., Boju S., Battula V.R., Sharma H.K., Kadiyala R., Vundavilli J.K., Kothapalli P.K. Development and validation of TEMPO content in Saxagliptin by Gas chromatography // International Journal of advances in Pharmacy, Biology and Chemistry, 2017, 6, 2277-4688.].

Недостатками указанных известных методов являются следующие:

- в методах 1-4 невозможность определения 4-гидрокси-2,2,6,6-тетраметилпиперидин-1-оксила в воздушной среде;

- в методах 1 и 4 газохроматографический анализ проводится в условиях программирования температуры термостата колонок от 40°C до 280°C и от 20°C до 220°C соответственно, при этом 4-гидрокси-2,2,6,6-тетраметилпиперидин-1-оксил стабилен в нормальных условиях и при температуре до 70°C, и разложение аналита происходит уже при температуре >140°C, что сказывается на точности определения;

- в методе 2 проводится предварительная дериватизация 4-гидрокси-2,2,6,6-тетраметилпиперидин-1-оксила при взаимодействии аналита с 6,7-дигидроксикумарином, что усложняет в целом процедуру анализа, увеличивает длительность анализа и понижает точность измерения;

в методе 3 4-гидрокси-2,2,6,6-тетраметилпиперидин-1-оксил подвергается диспропорционированию в растворе и в процессе ионизации электроспреем в восстановленную и окисленную формы. Присутствие аналита в трех формах делает индивидуальное определение ненадежным, кроме того, в данной методике используется дорогостоящее оборудование, недоступное для большинства аналитических лабораторий.

В доступной научной и патентной литературе, а также в методической базе отсутствуют методики определения 4-гидрокси-2,2,6,6-тетраметилпиперидин-1-оксила в воздухе.

При этом из уровня техники не были выявлены известные способы количественного определения содержания 4-гидрокси-2,2,6,6-тетраметилпиперидин-1-оксила в воздухе рабочей зоны методом высокоэффективной жидкостной хроматографии, поэтому сделать выбор ближайшего аналога к заявляемому объекту не представляется возможным.

Техническая задача, решаемая предлагаемым способом, заключается в обеспечении возможности определения 4-гидрокси-2,2,6,6-тетраметилпиперидин-1-оксила в воздухе рабочей зоны на уровне от 0,09 мг/м³, что равно 0,05 рекомендуемого ориентировочного безопасного уровня воздействия (ОБУВ) в воздухе рабочей зоны соединения (ОБУВ=1,8 мг/м³).

Технический результат предлагаемого способа заключается в обеспечении высокой чувствительности и точности определения содержания 4-гидрокси-2,2,6,6-тетраметилпиперидин-1-оксила в воздухе рабочей зоны.

Указанный технический результат достигается предлагаемым способом количественного определения содержания 4-гидрокси-2,2,6,6-тетраметилпиперидин-1-оксила в воздухе рабочей зоны методом высокоэффективной жидкостной хроматографии, согласно которому проводят отбор пробы воздуха рабочей зоны путем протягивания исследуемого воздуха объемом 600 дм³ через аналитический фильтр из кварцевых микроволокон, фиксируют температуру воздуха и атмосферное давление на момент отбора пробы, фильтр помещают в стакан, добавляют 10 см³ дистиллированной воды, закрывают стакан с фильтром крышкой, производят выдержку в течение 15 минут для перевода 4-гидрокси-2,2,6,6-тетраметилпиперидин-1-оксила с фильтра в водный раствор, полученный экстракт фильтруют через шприцевую фильтрующую насадку из политетрафторэтилена с диаметром пор 0,45 мкм, 1 см³ фильтрата вносят в стеклянную хроматографическую виалу, и далее с помощью метода высокоэффективной жидкостной хроматографии производят определение в отфильтрованном экстракте содержание 4-гидрокси-2,2,6,6-тетраметилпиперидин-1-оксила с использованием градуировочного графика и с учетом приведения объема воздуха, отобранного для анализа, к нормальным условиям, причем хроматографирование градуировочных растворов и анализируемого фильтрата производят при следующих условиях: подвижная фаза для элюирования: смесь ацетонитрила и дистиллированной воды в соотношении 15:85 (объемные доли); режим элюирования - изократический; скорость движения элюента - 0,25 см³/мин; температура термостата колонки - 35°C; диодно-матричный детектор - длина волны 430 нм; время удерживания 4-гидрокси-2,2,6,6-тетраметилпиперидин-1-оксила - (5,2±0,1) мин.

В качестве фильтра из кварцевых микроволокон используют фильтр марки Munktell Ahlstrom диаметром 47 мм и с площадью рабочей поверхности 10 см².

Указанный технический результат достигается за счет следующего.

Предлагаемый способ отличается от описанных методов 1, 3 и 4 способом измерения, основанном на использовании высокоэффективной жидкостной хроматографии для хроматографического разделения в обращено-фазном режиме и использования детектора для детектирования непосредственно 4-гидрокси-2,2,6,6-тетраметилпиперидин-1-оксила, процедурой отбора проб воздуха рабочей зоны, условиями пробоподготовки, установлением метрологических характеристик. При этом хроматографирования непосредственно 4-гидрокси-2,2,6,6-тетраметилпиперидин-1-оксила производится без перевода его в производное соединение в результате проведения реакции дериватизации при отборе пробы воздуха рабочей зоны объемом 600 дм³.

Таким образом, заявляемый технический результат обеспечивается за счет использования высокочувствительного и селективного метода высокоэффективной жидкостной хроматографии со спектрофотометрическим детектированием, совокупности определенных операций, их последовательности и режимов в заявляемом способе (процедуры отбора проб, приемов и условий подготовки проб, подбора условий хроматографического анализа, включающего выбор условий хроматографического разделения и режима детектирования).

Предлагаемый способ был опробован в лабораторных условиях. Для его реализации были использованы следующие вещества и оборудование:

- аналитический стандарт 4-гидрокси-2,2,6,6-тетраметилпиперидин-1-оксил, массовая доля основного вещества не менее 98%. Относительная погрешность аттестованных значений (при Р=0,95) не более ±2,0% (Производитель Sigma-Aldrich, кат. №176141);

- ацетонитрил для хроматографии, особо чистый, ТУ 6-09-14-2167;

- дистиллированная вода, ГОСТ 6709;

- мембранный фильтр из полиамида (ПА, нейлон) диаметром 47 мм для фильтрации растворителей с размером пор 0,45 мкм;

- фильтры из кварцевых микроволокон, например, марки Munktell Ahlstrom диаметром 47 мм и площадью рабочей поверхности 10 см² (этот фильтр для отбора проб воздуха, его размер: диаметр 47 мм, дополнительные характеристики фильтра: плотность 85 г/м² и проникновение в материал твердых частиц размером 0,3 мкм)

- шприцевые фильтрующие насадки гидрофильные из политетрафторэтилена (ПТФЭ) диаметром 30 мм, размер пор 0,45 мкм; (эти фильтры надеваются на шприц медицинский, назначение одно - через них фильтруют пробу перед вводом в хроматограф, чтобы не засорять прибор).

- жидкостной хроматограф Agilent 1200, включающий: диодно-матричный детектор; автосамплер; дегазатор; насос для подачи подвижной фазы по двум каналам; термостат колонок; программное обеспечение для обработки результатов измерений; хроматографическая колонка металлическая длиной 150 мм и внутренним диаметром 2,1 мм, заполненная обращенно-фазным сорбентом С18 зернением 5 мкм; предколонка длиной 12,5 мм и внутренним диаметром 2,1 мм, заполненная обращенно-фазным сорбентом С18 зернением 5 мкм;

- аспиратор для отбора проб воздуха (ТУ 4215-000-11696625);

- шкаф сушильный электрический, диапазон рабочих температур (50-200)°C;

- устройство для очистки воды, позволяющее получать воду чистоты «для жидкостной хроматографии» и выше;

- устройство для фильтрации растворителей.

При приготовлении растворов и подготовки проб к анализу соблюдают следующие условия:

- температура воздуха (20±5)°C;

- атмосферное давление от 84,0 до 106,7 кПа (630-800 мм рт. ст.);

- влажность воздуха от 30% до 80%.

Выполнение измерений на жидкостном хроматографе проводят в соответствии с «Руководством по правилам эксплуатации» прибора. Приготовление основных растворов:

- растворы стандартного образца с использованием аналитического стандарта 4-гидрокси-2,2,6,6-тетраметилпиперидин-1-оксила с массовой долей основного вещества не менее 98%.

- исходный раствор 4-гидрокси-2,2,6,6-тетраметилпиперидин-1-оксила в дистиллированной воде с концентрацией 2 мг/см³. Готовят из аналитического стандарта 4-гидрокси-2,2,6,6-тетраметилпиперидин-1 -оксила; используют свежеприготовленный раствор.

- рабочий раствор 4-гидрокси-2,2,6,6-тетраметилпиперидин-1-оксила в дистиллированной воде с концентрацией 0,2 мг/см³. Готовят из исходного раствора;

Приготовление подвижной фазы для элюирования:

В стеклянной емкости смешивают ацетонитрил и дистиллированную воду в соотношении 15:85 (объемные доли) или задают состав подвижной фазы на двух каналах насоса жидкостного хроматографа. Перед использованием фильтруют подвижную фазу (или ее составляющие) через мембранный фильтр с размером пор 0,45 мкм с использованием устройства для фильтрации. Срок хранения подвижной фазы 1 сутки при комнатной температуре.

Контрольный раствор (холостая проба)

В стаканчик для взвешивания помещают фильтр из кварцевых микроволокон, с помощью пипетки приливают 10 см³ дистиллированной воды, закрывают крышкой, осторожно перемешивают содержимое стаканчика и оставляют на 15 минут для проведения экстракции.

Приготовление градуировочных растворов:

Для приготовления градуировочных растворов помещают фильтры из кварцевых микроволокон в стаканчики для взвешивания, с помощью дозатора или пипетки наносят на фильтры исходный или рабочий растворы и дистиллированную воду в количествах, указанных в таблице 1. Стаканчики закрывают крышками, осторожно перемешивают и оставляют на 15 минут для экстракции. Полученные экстракты фильтруют с помощью шприца типа «Луер» через шприцевые насадки из ПТФЭ с диаметром пор 0,45 мкм. Используют свежеприготовленные градуировочные растворы. Перед анализом градуировочных растворов хроматографируют контрольный раствор (холостую пробу). Объем анализируемых проб 5 мкл.

Установление градуировочной характеристики (градуировочного графика):

Градуировочную характеристику, выражающую зависимость величины площади хроматографического пика (в условных единицах, у.е.) от концентрации вещества в анализируемом растворе (мг/дм³), устанавливают на 5 сериях градуировочных растворов 4-гидрокси-2,2,6,6-тетраметилпиперидин-1-оксила. Каждую серию, состоящую из семи градуировочных растворов, готовят из исходного и рабочего растворов 4-гидрокси-2,2,6,6-тетраметилпиперидин-1-оксила.

Построение градуировочной характеристики, обработка и хранение результатов градуировки выполняются программным обеспечением хроматографа.

Градуировочный коэффициент рассчитывают по формуле:

где C_i - массовая концентрация 4-гидрокси-2,2,6,6-тетраметилпиперидин-1-оксила в i-ом градуировочном растворе, мг/дм³;

S_i - среднее значение 5 измерений площади пика 4-гидрокси-2,2,6,6-тетраметилпиперидин-1-оксила, полученное при анализе i-го градуировочного раствора, условные единицы, у.е.;

n - количество градуировочных смесей (n=7).

На рисунке 1 представлен градуировочный график для определения массовых концентраций 4-гидрокси-2,2,6,6-тетраметилпиперидин-1-оксила в экстракте.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом:

- проводят отбор проб воздуха рабочей зоны, аспирируя 600 см³ воздуха через фильтры из кварцевых микроволокон.

- далее проводят подготовку проб экстракцией 4-гидрокси-2,2,6,6-тетраметилпиперидин-1-оксила с кварцевых фильтров дистиллированной водой.

- экстракты фильтруют через шприцевые насадки из ПТФЭ.

- подготовленный фильтрат в объеме 1 см переносят в хроматографическую виалу вместимостью 1,5 см³ и используют для проведения измерений массовых концентраций 4-гидрокси-2,2,6,6-тетраметилпиперидин-1-оксила на жидкостном хроматографе.

Полученные предлагаемым способом результаты измерения стандартных растворов 4-гидрокси-2,2,6,6-тетраметилпиперидин-1-оксила, нанесенного на кварцевые фильтры, и прошедших всю процедуру подготовки проб и измерения на жидкостном хроматографе, представлены в таблице 2.

Данные, представленные в таблице 2, показывают, что извлечение аналита из пробы составляет не менее 94%, что соответствует требованиям ГОСТ Р ИСО 30011-2017 (допустимо 90±10%).

Кроме того, из представленных в таблице 2 результатов видно, что найденные значения массовых концентраций 4-гидрокси-2,2,6,6-тетраметилпиперидин-1-оксила соответствует внесенному количеству.

Одновременно с подготовкой экспонированных фильтров готовят холостую пробу. Холостой пробой служат неэкспонированные фильтры. Холостые пробы проводят через весь ход анализа.

Результат определения 4-гидрокси-2,2,6,6-тетраметилпиперидин-1-оксила представляют как среднее двух параллельных измерений анализируемого раствора пробы

, мг/дм³.

Массовую концентрацию анализируемого 4-гидрокси-2,2,6,6-тетраметилпиперидин-1-оксила в воздухе рабочей зоны (мг/м³) вычисляют по формуле:

где X - массовая концентрация 4-гидрокси-2,2,6,6-тетраметилпиперидин-1-оксила в воздухе рабочей зоны, мг/м³,

- среднее значение двух измерений массовой концентрации 4-гидрокси-2,2,6,6-тетраметилпиперидин-1-оксила в экстракте анализируемой пробы, найденных по градуировочной характеристике, мг/дм³;

- среднее значение двух измерений массовой концентрации 4-гидрокси-2,2,6,6-тетраметилпиперидин-1-оксила в экстракте холостой пробы, найденных по градуировочной характеристике, мг/дм³;

V₁ - объем водного экстракта, см³ (10 см³);

V₂₀ - объем воздуха, отобранный для анализа и приведенный к стандартным условиям, дм³, в соответствии с ГОСТ 8.395 80 при температуре 293 К (20°C) и атмосферном давлении 101,3 кПа (760 мм рт. ст.), рассчитывают по формуле:

где

V - объем пробы воздуха рабочей зоны, отобранный для анализа, дм³;

Р - измеренное атмосферное давление при отборе пробы воздуха, мм рт. ст.;

t - температура воздуха в месте отбора пробы, °C.

За окончательный результат принимают результат измерения единичной отобранной пробы воздуха.

Экспериментальные данные по измерению 4-гидрокси-2,2,6,6-тетраметилпиперидин-1-оксила предлагаемым способом, представлены в таблице 3 (по этим результатам измерений рассчитывают показатели повторяемости и воспроизводимости результатов). Одновременно по результатам определений (X_n), приведенным в данных таблицах, можно судить о чувствительности метода (аналитическая стадия от 10,8 мг/дм³).

Данные, приведенные в таблице 3, показывают что результаты, полученные предлагаемым способом имеют хорошую повторяемость (результаты отличаются друг от друга не более, чем на 6%) и воспроизводимость (отличаются друг от друга в условиях внутрилабораторной прецизионности не более, чем на 10%).

Для расчета метрологических характеристик предлагаемого способа использовали способ «введено - найдено». Проводили анализ проб с добавлением в них определенного количества 4-гидрокси-2,2,6,6-тетраметилпиперидин-1-оксила (добавка составляет 100% от концентрации в рабочей пробе) для выяснения правильности и точности анализа (относительная погрешность). Полученные результаты измерений 4-гидрокси-2,2,6,6-тетраметилпиперидин-1-оксила в подготовленной пробе с добавками приведены в таблице 4. В данном примере величина добавки 4-гидрокси-2,2,6,6-тетраметилпиперидин-1-оксила С=20 мг/дм³.

Данные, приведенные в таблице 4, показывают, что значение найденной добавки соответствует введенному количеству, при этом систематическая ошибка (показатель правильности) определения составляет 11%, а погрешность определения (показатель точности) не превышает 22%.

В ходе лабораторных испытаний предлагаемого способа были установлены следующие метрологические характеристики: диапазон измерений 4-гидрокси-2,2,6,6-тетраметилпиперидин-1-оксила в растворе аналитической пробы (экстракте), в воздухе рабочей зоны, значения показателей точности, правильности, повторяемости, воспроизводимости.

В таблице 5 представлены диапазоны измерений в экстракте, в воздухе рабочей зоны, показатель точности методики с учетом стадии отбора проб, рекомендуемый ОБУВ для 4-гидрокси-2,2,6,6-тетраметилпиперидин-1-оксила.

Приведенные в таблице 5 данные показывают, что предлагаемый способ позволяет с высокой точностью определять в воздухе рабочей зоны 4-гидрокси-2,2,6,6-тетраметилпиперидин-1-оксил в диапазоне концентраций 0,009-2,5 мг/м³. Чувствительность метода позволяет обнаруживать концентрации 4-гидрокси-2,2,6,6-тетраметилпиперидин-1-оксил в воздухе рабочей зоны на уровне 0,3-1,4 нормативного показателя ориентировочного безопасного уровня воздействия в воздухе рабочей зоны соединения (ОБУВ), что обеспечивает получение достоверных результатов воздействия 4-гидрокси-2,2,6,6-тетраметилпиперидин-1-оксила как в концентрациях в 3 раза ниже допустимого значения ОБУВ (1,8 мг/м3), так и высокие концентрации, позволяющие оценить кратность превышения нормативного показателя.

Условия хроматографирования градуировочных растворов и анализируемых проб:

- колонка длиной 150 мм и внутренним диаметром 2,1 мм с обращенной фазой С18 зернением 5 мкм;

- подвижная фаза для элюирования: смесь ацетонитрила и дистиллированной воды в соотношении 15:85 (объемные доли);

- режим элюирования изократический;

- скорость движения элюента 0,25 см³/мин;

- температура термостата колонки 35°C

- диодно-матричный детектор, длина волны 30 нм;

- время удерживания 4-гидрокси-2,2,6,6-

тетраметилпиперидин-1-оксила (5,2±0,1) мин.

Таким образом, предлагаемый способ количественного определения содержания 4-гидрокси-2,2,6,6-тетраметилпиперидин-1-оксил в воздухе рабочей зоны методом высокоэффективной жидкостной хроматографии характеризуется следующими показателями, превышающими известные методы:

- позволяет определять указанный 4-гидрокси-2,2,6,6-тетраметилпиперидин-1-оксила в воздухе рабочей зоны с высокой чувствительностью в широком диапазоне концентраций 0,009-2,5 мг/м³;

- точность определения составляет 22%;

- предложенный метод прост в выполнении.

Claims (2)

1. Способ количественного определения содержания 4-гидрокси-2,2,6,6-тетраметилпиперидин-1-оксила в воздухе рабочей зоны методом высокоэффективной жидкостной хроматографии, характеризующийся тем, что проводят отбор пробы воздуха рабочей зоны путем протягивания исследуемого воздуха объемом 600 дм³ через аналитический фильтр из кварцевых микроволокон, фиксируют температуру воздуха и атмосферное давление на момент отбора пробы, фильтр помещают в стакан, добавляют 10 см³ дистиллированной воды, закрывают стакан с фильтром крышкой, производят выдержку в течение 15 минут для перевода 4-гидрокси-2,2,6,6-тетраметилпиперидин-1-оксила с фильтра в водный раствор, полученный экстракт фильтруют через шприцевую фильтрующую насадку из политетрафторэтилена с диаметром пор 0,45 мкм, 1 см³ фильтрата вносят в стеклянную хроматографическую виалу и далее с помощью метода высокоэффективной жидкостной хроматографии производят определение в отфильтрованном экстракте содержания 4-гидрокси-2,2,6,6-тетраметилпиперидин-1-оксила с использованием градуировочного графика и с учетом приведения объема воздуха, отобранного для анализа, к нормальным условиям, причем хроматографирование градуировочных растворов и анализируемого фильтрата производят при следующих условиях: подвижная фаза для элюирования: смесь ацетонитрила и дистиллированной воды в соотношении 15:85 объемных долей; режим элюирования - изократический; скорость движения элюента - 0,25 см³/мин; температура термостата колонки - 35°C; диодно-матричный детектор - длина волны 430 нм; время удерживания 4-гидрокси-2,2,6,6-тетраметилпиперидин-1-оксила - 5,2±0,1 мин.

2. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что в качестве фильтра из кварцевых микроволокон используют фильтр марки Munktell Ahlstrom диаметром 47 мм и с площадью рабочей поверхности 10 см².

Images