SU1259187A1 - Способ хроматографического определени летучих аминов и нитрозаминов - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к аналитической химии и может быть использовано дл  анализа микроколичеств летучих аминов и / -нитрозаминов в пищевых продуктах и других объектах окружающей среды.

Определению Г/ -нитрозаминов и аминов в воде, воздухе, пищевых продуктах и др. удел етс  большое внимание так как ( -нитрозамиНы обладают выраженным канцерогенным действием, а амины  вл ютс  их предшественниками и способны нитрозироватьс  в объектах и в организме человека и животных .

При хранении пищевик продуктов происходит существенное повышение концентрации нектор ых аминов, что может служить признаком их порчи.

Цель изобретени  - упрощение идентификации и повьш1ение достоверности определени .

На чертеже представлена полученна  хроматограмма.

Способ осуществл етс  следующим образом.

Пробу пищевого продукта или объекта окружающей среды (например, сточные воды) гомогенизируют с раствором хлорида и карбоната натри  с целью улучшени  условий выделени  и отгон ют амины в 0,1 н. сол ную кислоту В случае извлечени  )У-нитрозаминов образец гомйгенизируют с сульфатом натри , а также сульфаниловой и уксусной кислотами дл  предотвращени  образовани  нитрозаминов в процессе перегонки. В дистилл те раствор ют едкий натр и карбонат натри  дл  св зывани  кислых примесей и экстрагируют нитрозамины эфиром.

Дистилл т, содержащий амины, упаривают досуха, раствор ют в 2 мл 0,1 н. сол ной кислоты и дел т на две или более равных частей, например три. Две из них подщелачивают, например, карбонатом нат)и  до рН 8-14 (преимущественно до рН 9-11) и все части упариваютс  досуха. При этом из подщелоченных частей амины улетают. К этим част м добавл ют различные количества стандартов. Стандарты получаю.т из химически чистых аминов (как в случае анализа самих аминов, так и при анализе tiнитрозаминов ), набор которых обуслов-55 растворителем, например бензолом,

лен предполагаемой номенклатуройи измер ют интенсивность флуоресаминов или нитрозаминов в анализируе-ценции элюатов на флуориметре, исмом объекте. Например, по 20,0 мг ди-пользу  в качестве пробы сравнени 

5

0

метил амин а, аллилами на, ди этил ами на ди-н-пропиламина и ди-н-бутиламина раствор ют в 100 МП разбавленной сол ной кислоты (0,1 мг/мл). Затем 1,0 мл этого раствора смешивают с 9,0 МП той же кислоты. Полученный таким образом раствор содержит по 20 мкг/мл (0,2 мкг/мкл) каждого амина .

Все пробы раствор ют в одинаковом объеме органического растворител , например 100 мкл бензола, и хрома- тогра ируют в системе растворителей, например, н-бутаиол - уксусна  кисло- таг-вода. П тна про вл ют, например, парами иода и путем сравнени  окрасок п тен опытной и стандартной проб идентифицируют и оценивают содержание аминов.

В случае определени  нитрозаминов их перевод т в соответствующие вторичные амины; дл  этого экстракт упаривают до 0,5 мл и обрабатывают раствором бромистозодородной кисло- 5 ты в уксусной Кислоте (реакци  де- нитрозировани ). Далее поступают как при определении аминов.

Дл  количественрого определени  анализируемые соединени  перевод т 0 в легко дeтeктиpye Iыe п роизводные, окрашенные, флуоресцирующие или поглощающие УФ-излучение. Дл  этого все пробы обрабатывают раствором, например, 1-диметиламинонафталин-5- сульфохлорида или 7-хлор-4-нитробен- зо-2-oKca-l,3-диазола. Полученные три раствора экстрагируют органическим растворителем, например бензолом , и экстракты нанос т на хрома- тографическую пластинку. При этом один из них  вл етс  опытной пробой а два других - стандартными пробами, содержащими различные количества стандартных соединений. Про.бы хрома- тографируют в системе, например, гексан-хлороформ-эфир 5:5:1, пластинку подсушивают на воздухе и идентифицируют в УФ-свете анализируемые соединени  сравнением п тен в опытной пробе с п тнами стандартных проб. При этом можно оценить содержание аминов в объекте визуально, сравнива  интенсивность флуоресценции п - .тен опытной и стандартных проб. Затем п тна элюируют органическим

5

4С

45

50

3

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

Расчет концентрации аминов или нитрозаминов в объекте провод т по, формуле

f, ,- Нд- K V , / / С N ----- (кг/л или мкг/кг) . tit М

где /V - число проб, на которые

дел т экстракт;

rluj Ht - интенсивность флуоресценции элюатов опытной и стандартной проб (отнсит .единицы). V - объем добавленного раствора стандартов, мкл; |М - масса, кг. или объем, л, пробы, вз той дл  анализа . Пример 1. К 200 мл сточной воды добавл ют 70 г NaCl и 10 г и отгон ют 50 мл в приемник, в который предварительно заливают 5 МП 0,1 Н.НС1. Дистилл т упаривают до 2 мл и дел т на две равные части Одну подщелачивают 5%-ным раствором NajCOj в воде до рН 10. и обе части упаривают досуха. В подщелоченную проёу добавл ют 5 мкл стандартного раствора, содержащего по 20 мкг/мл диметиламина, аллиламина, диэтнлами- на, ди-н-пропиламина и ди-н-бутил- амина, К обеим част м добавл ют по 1,5 мл ацетонового раствора дансил- хлорида (1 мг/мл), довод т рН до 8,5 и выдерживают 3 ч при 60°С, Затем добавл ют по 1 мл воды и 0,5 мл бензола, тщательно переиещивают и отбирают бензольные слои-. По 50 мкл каждой пробы хроматографируют на од- ной пластинке сульфола в системе гексан-хлороформ-эфир 5:5:1 и рассмаривают в УФ-свете с у 365 им. Наличие фпуоресцирук цих п тен с рав-- ными R в опытной и стандартной про бах свидетельствуют о наличии соответствующего амина. Полученна  хрома изображена на чертеже. Дл  сравнени  там же представлена хроматограмма тгансилированного раст вора чистых стандартов. Обозначени  на чертеже: Д- опытна  проба, 6 - стандартна  проба, с - раствор cYaHдартов; 1,2,3,4 и 5 - дансильные производные аллиламина, диметилами- на, дизтиламина, ди-н-пропиламйна и ди-н-бутиламина соответственно. Пунктиром выделены зоны сравнени .

j

ю

5 0 5 5 5

0

1874

Хроматограммы Л , В и С показывают , что легче идентифицировать амины при сравнении А.и б , нежели Д и- , так как из-за наличи  примесей , R/ веществ в А измен ютс  по отношению к Rf чистых стандартов в С , кроме того формы п тен в А и б идентичны, чего нельз  сказать о А и С . При элюировании проб зоны сравнени  в Л и В одинаковы, в Л и С очевидны различи . В пробе С стандарт элюируетс  с чистого силикагел , в пробах /, и 6 элюирование проводитс  с одинакового загр зненного фона. Все это делает идентификацию и определение более достоверньм при применении рекомендуемой стандартной пробы.

П тна с одинаковыми R в опытной и стандартной пробах элюируют по 1 мл бензола, центрифугируют и измер ют интенсивность флуоресценции при 360/Л90 нм.

Расчет, проведенный по формуле, . показал наличие аллиламина, диметнл- амина, диэтиламина, ди-н-пропиламина и ди-н-бутиламина в концентраци х 6,0 мкг/л, 66 мкг/л, 33 мкг/л, 4,8 мкг/л и 3,9 мкг/л соответственно.

Пример 2.К 200 мл сточной воды добавл ют 70 г NaCl и 10 г NaiCOi

и отгон ют 50 мл в приемник, в который предварительно заливают 5 мл 0,1 н. НС1. Дистилл т упаривают до 2 мл, дел т на две равные части. Одну подщелачивают 5%-ным раствором Na СОз до рН 11 и обе части упари- вают досуха. К подщелоченной части пробы добавл ют 100 мкл раствора , стандартов (как в примере I), а к другой части - 100 мкл разбавленной (0,1 мг/мл) НС1, перемешивают и добавл ют по 400 мкл смеси н-бутанол - уксусна  кислота - вода 4:1:5 (по объекту). По 100 мкл каждой пробы хроматографируют на одной пластинке с силикагелем в системе н-бутанол - уксусна  кислота - вода 4:1:5 (по объему). Пластинку подсушивают на воздухе, выдерживают в парах иода 1 мин и визуально, путем сравнени  окрасок в опытной и стандартной пробе идентифицируют и оценивают со- держание аминов. В анализируемой воде обнаружены диметиламин - около 100 мкг/л и следы диэтиламина.

Пример 3. 100 г колбасы отдельной гомогенизируют с раствором 80 г Na2S04, 1 г сульфаниловой кис512591

лоты и 10 мл уксусной кислоты в 200 мл , добавл ют 5 мл 4 М HjSO и отгон ют нитрозамины с вод ным йаром. Собирают ШО мл дистглл - та, раствор ют в нем 3 г NaOH и,

20 г Na2COjи дважды экстрагируют 60 мл диэтилового эфира. Объединенный экстракт сушат прокаленным Na2S04 и упаривают при 30°С до 0,5 мл; испаритель промывают 1 мл уксусной ю кислоты и добавл ют к остатку. Туда же приливают 0,5 мл 3%-ной НВг в лед ной.уксусной кислоте и получен- . ную смесь дел т на три равные части, которые нагревают при в таче- j ние 5 мин. Затем две части подщелачивают 5%-ным раствором до рН 9 и все части упаривают досуха. К подщелоченным част м добавл ют: в одну - 2,. а в другую - 4 мкл стан- 20 дартного. раствора (пример 1). Кислую пробу подщелачивают до рН стандартных проб, добавл   раствор NagСО}. Во все пробы добавл ют по 0,5 мл раствора НВД-хлорида (7- 25 хлор-4-нитробензо-2-окса-1,3-диазол) в изопропаноле (0,2 мг/мл) и выдерживают при в течение 1 ч. На одну пластинку силуфола нанос т по 20 мкл каждой пробы и хроматографнруют в систему хлороформ-бензол-этилацетат- уксусна  кислота 18:10:3:0,5. Затем пластинку подсушивают и сравнением окрасок п тен в опытной и стандартных пробах в видимом свете и интенсивности флуоресценции в УФ-свете л Л 365 нм п тен с соответствующими значени ми R| идентифицируют и оценивают содержание Л -нитрозаминов в пробе. Дл  количественного определе- ни  п тна с одинаковыми значени ми R снимают с пластинки, элюируют 1 мл бензола, центрифугируют и измер ют интенсивность флуоресценции 470/525. нм в сравнении со стандартом, наиболее близким по содержанию анализируемых веществ к опытной пробе. Расчет показал наличие нитрозодиметил- амина и нитрозодиэтиламина в концентраци х 4,9 и 2,1 мкг/кг соответственно .

35

45

50

Вли1чние рН на полноту удалени  летучих аминов при упаривании растворов , содержащих различные амины, на- например диэтиламин (ДЭА, T«,a 55, и ди-н-бутиламин ( ) при исходных концентраци х 0,2 мг/мл отражено в таблице.

87

ДЭА О 99,3 100 100 100 ДВА О 97,6 100 100 100

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

Надежна  идентификаци  и определение по предлагаемому способу достигаетс  при содержании 2-10 нг в

п тне (по флуоресцирующим производным ) .

Способ проверен на различных видах вода и пищевых продуктов - м сных , рыбных и молочных.

Таким образом, предлагаемый способ позвол ет существенно облегчить расшифровку хроматограмм и облегчает идентификацию определ емых аминов и нитрозаминов.

Вследствие своей простоты, быстроты и удобства выполнени  способ может найти применение как в научно- исследовательских учреждени х, так и в лаборатори х гигиенического (санэпидстанции и др.) экологического и производственного дл  анализа летучих аминов и ft -нитрозаминов в пищевых продуктах, кормах, воде , воздухе, почве, продуктах химической и резиновой промьшленности и др.,

Надежность и простота выполнени , позвол ет рекомендовать этот метод дл  применени  при анализе с помощью тех, когда наличие примесных соединений затрудн ет сравнение хроматог- рамн опытной пробы со стандартами.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ хроматографического определени  летучих аминов и нитрозаминов путем экстракции их из анализируемого образца, отгонки растворител , .растворени  остатка, нанесени 

   полученного анализируемого и стандартных растворов на хроматографичес- кую пластинку, разделени  их в системе растворителей с последующей идентификацией и количественным анализом, отличающийс  тем, что, с целью упрощени  идентификации и повышени  достоверности определени , остаток после отгонки растворител  обрабатывают 0,1 н. сол ной

   Т

   с

   f с

   dD

   С (/

   Редактор В.Данко

   Составитель В.Шкилькова Техред А.Кравчук

   Заказ 5116/43Тираж 778 .Подписное

   ВНИИПИ Государственного комитета СССР

   по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д.4/5

   .Производственно-полиграфическое предпри тие, г.Ужгород, ул. Проектна ,4 .

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

   .i

   5.Я/-Л75

   .Rf-MS .

   J..Se

   г.itfO.49

   .39

   Корректор Т.Колб