Benz en pyren i matvarer. Benz (a) pyren: dets egenskaper, kreftfremkallende effekt, metoder for bestemmelse

26.11.2019 Restaurantnotater

4.1.2. Metode for å måle massefraksjonen av benzo(a)pyren i matråvarer, matprodukter og jord ved høyytelses væskekromatografi

Formål og omfang

Metoden er beregnet for kvantitativ bestemmelse av benzo(a)pyren (BP) i matråvarer, matprodukter og jord ved massefraksjonen angitt i tabell. 1. Den nedre grensen for måleområdet tilsvarer 1/2 av det tillatte nivået (innholdet) av giftstoffet i produkter og råvarer, den øvre grensen - til fem ganger det tillatte nivået.

Benz (a) pyren er en svært giftig kreftfremkallende forbindelse, og dets tillatte innhold i matvarer og matråvarer er fastsatt av Sanitary Rules og SanPiN 2.3.2.560-96.

Teknikken kan brukes av institusjoner for den russiske føderasjonens statlige sanitære og epidemiologiske tilsyn, laboratorier fra andre organisasjoner og bedrifter relatert til forskning, kjemisk analyse og sertifisering av matvarer. Metodikken er ikke arbitrage.

Ris. 11.14.

1. Naftalen 9. Chryzen (0,17*)
2. Acenaften (1,40*) 10. Benz(a)pyren
3. Fluoren (2,60*) 11. Benz(b)fluoranten (0,26*)
4. Fenantren *2,40*) 12. Benz(c)fluoranten (0,10*)
5. Antracen (0,13*) 13. Benz(a)pyren (0,2*)
6. Fluoranten (0,74*) 14. Dibenz(a,b)antracen
7. Pyren (0,67*) 15. BeH3(g, h, i)nepHaen (0,21*)
8. Benz(a)antracen (0,07*) 16. Indeno(1,2,3-cc1)pyren (0,26*)

Analysebetingelser:

Kolonne: Supelcosil® LC RAS (250 mm x 2,1 mm; 5 µm);

Gradient: Acetonitril (A) 50-100%, vann (B) 50-0%; 200 µl/min Temperatur: 25°C Prøvevolum: 10 µl Deteksjon: Sflu, i henhold til program

Kjennetegn på målefeil

Grensene for den relative feilen (±5) av måleresultatet av massefraksjonen av BP (med et konfidensnivå på 0,95) er angitt i tabell. 1.

Tabell 1. Analyserte objekter, rekkevidder og egenskaper ved målinger

Produktgruppe (analysert objekt)	Tillatt innhold ( IV X), mg/kg	Måleområde for BP massefraksjon, mg/kg	Koeffisient utdrag,	Relative feilgrenser (±8), %
Røkt kjøtt, fisk og fettprodukter

Måleinstrumenter, hjelpeapparater, materialer og reagenser

Måleinstrumenter

Væskekromatografer:

- Mikrokolonne "Milichrome-5", TU 25-7405.0009-89, versjon 3 med en fluorimetrisk (FlD) detektor (alternativ 1).
- Isokratisk eller gradient væskekromatograf, for eksempel "Kpayeg" (Tyskland), Statens register over måleinstrumenter i den russiske føderasjonen 16848-97 eller kromatografisk vedlegg "VEZHKh-3", LLP "Lumex" (St. Petersburg), utstyrt med FLD "Fluorat-02 -2M", LLP "Lumex", Statens register over måleinstrumenter i den russiske føderasjonen 14093-99 (alternativ 2).
- Isokratisk eller gradient væskekromatograf med PLD av enhver type, for eksempel "Kpaerg" (Tyskland), Statens register over måleinstrumenter i den russiske føderasjonen 16848-97 (alternativ 3).

Kromatografiske kolonner "Diasfer-110-S 16", TU 4215-001-05451931-94, CJSC "BioKhimMak ST" (Moskva), med standardstørrelser som tilsvarer varianten av det kromatografiske systemet:

- 2 x 80 mm, dp = 5 - 7 µm (alternativ 1)
- 2 x 150 mm, dp = 5 - 7 µm (alternativ 2)
- 4 x 150 mm, dp = 5 - 7 µm (alternativ 3)

Maskinvare- og programvarekompleks "MultiChrom-Spectrum", TU AZHRC

3.036.001, CJSC Ampersend (Moskva), eller annen programvare som tillater kalibrering og kvantitativ bestemmelse ved hjelp av ekstern standardmetode.

GSO 7515-98 av sammensetningen av en løsning av benzo(a)pyren i acetonitril med en massekonsentrasjon av benzo(a)pyren 100 μg/cm 3, AOZT "Ekros" (St. Petersburg).

GSO 7064-93 sammensetning av en løsning av benzo(a)pyren i heksan med en massekonsentrasjon av benzo(a)pyren 100 µg/cm 3, AOZT "Ekros" (St. Petersburg).

Vekt laboratorium elektronisk 4 celler. nøyaktighetsmodell VLE 134, GOST 24104-88 eller andre.

100 µl mikrosprøyter fra Hamilton, modell Microliter #1710 eller tilsvarende.

Mikropipetter 0,5; 0,2; 0,1 ul; GOST 20292-74.

Dimensjonssylindre 2-25.2-50, 2-100 og 2-500, GOST 1770-74.

Volumetriske kolber 2-10-2, 2-100-2, GOST 1770-74.

Graderte pipetter 1, 2, 5, 10 cm 3 , GOST 29227-91.

Reagenser og materialer

Acetonitril for væskekromatografi, OP-3 høy renhet, TU 6-09-14-2167-84, rettet.

Bi-destillert vann, TU 6-09-2502-77.

Heksan, kjemisk ren, TU 6-09-3375-78, tørket over Na 2 S 04 , utbedret.

Benzen, kjemisk ren, GOST 5955-75, tørket over Na 2 S 04 , utbedret.

Vannfritt natriumsulfat, kjemisk rent, GOST 4166-76.

Konsentrerende patroner "Diapak": A-3, P-3, C; TU 4215-002-05451931-94, CJSC BioChemMac ST (Moskva).

Hjelpeenheter

System for filtrering og avgassing av elueringsmidler CJSC "BioKhimMak ST" (Moskva) eller andre.

1,8 og 5,0 cm 3 hetteglass for kalibrerings- og analyseløsninger med skrukorker og teflonpakninger fra Supelco, katalognummer 2-6951, 2-7037 og

2-7039, eller tilsvarende.

Mikromikser PPE-3, "Ekros" (St. Petersburg).

Rotasjonsfordamper IR-1M2, TU 25-1173.102-84 eller andre.

Kolber med skarp bunn med propper med en kapasitet på 25, 10 og 5 cm 3, GOST 25336.

En enhet for å blåse av løsninger i en strøm av nitrogen, utstyrt med en termostatstyrt aluminiumsblokk (tørrluftbad) fra BioMark joint venture (Lvov) eller andre.

Membranfiltre med dp = 0,4-0,5 µm.

En enhet for å skape et vakuum på ca. 7 mm Hg. Kunst. (vannstrålepumpe, GOST 25336; Begemot vannringvakuumpumpe, UVK-RK2/1, CJSC BioKhimMak ST, Moskva).

Vakuumprøveprepareringsanordning (vakuummanifold) eller annet med prøvemottakere med en kapasitet på minst 10 cm 3 .

Buechner-kolbe, Bunsentrakt med en kapasitet på henholdsvis minst 500 og 200 cm 3, GOST 1770.

Skilletrakt med en kapasitet på 100 og 500 cm 3, GOST 25336.

Flatbunnede koniske kolber med propper med en kapasitet på 50, 100 og 250 cm 3, GOST 25336.

Pæreformede kolber med propper med en kapasitet på 50 og 100 cm 3, GOST 25336.

Konisk trakt med en diameter på minst 10 cm, GOST 1770.

Filterpapir av typen "blå tape".

Bomull medisinsk ikke-steril, bomull.

Målemetode

Teknikken inkluderer følgende hovedprosedyrer:

- primær ekstraksjon med heksan og gjenekstraksjon til acetonitril BP fra en prøve av et røkt produkt;
- primær ekstraksjon av BP med en blanding av acetonitril-vann fra en prøve av korn eller jord;
- konsentrasjon og rensing av primærekstraktet ved fastfaseekstraksjon;
- fortynning av det tilberedte prøveekstraktet med en blanding av acetonitril-vann;
- kalibrering av kromatografen i henhold til løsninger med en kjent verdi av massekonsentrasjonen av BP;
- analyse av løsningen av det tilberedte prøveekstraktet ved høyytelses væskekromatografi (HPLC) med registrering av fluorescenssignalet;
- identifikasjon av det bestemte BP ved retensjonsparametrene;
- beregning av massekonsentrasjonen av BP basert på det registrerte analytiske signalet og kalibreringsegenskaper;
- beregning av massefraksjonen av BP, basert på massekonsentrasjonen av BP, massen til matprøven og volumet av løsningen av det tilberedte ekstraktet.

Sikkerhetskrav

Når du arbeider med de kjemiske forbindelsene som brukes, er det nødvendig å overholde sikkerhetskravene fastsatt for arbeid med giftige, kaustiske og brennbare stoffer, GOST 12.1.018-86 og GOST 12.1.004-76, brannsikkerhetskrav, GOST 12.1.004 -76.

Hvis BP-løsninger kommer på huden" eller overflater av gjenstander, må de behandles med vann og vaskemiddel, og deretter med etylalkohol. Løsninger bør oppbevares i kjøleskap i forseglet emballasje.

Når du bruker systemet for HPLC og utfører de tilsvarende målingene, er det nødvendig å følge reglene for elektrisk sikkerhet, GOST

12.1.019-79 og bruksanvisning for enheten.

Kvalifikasjonskrav til operatør

Personer som har lov til å jobbe:

- kvalifisert som kjemiingeniør eller kjemisk tekniker;
- ha erfaring fra et kjemisk laboratorium;
- som har gjennomført relevante opplæringskurs og praksisplasser i laboratorier som er akkreditert for å utføre analyser ved bruk av HPLC;
- mottatt positive resultater under utførelsen av kontrolloperasjoner.

Måleforhold

Prøveforberedelse, klargjøring av løsninger, klargjøring og utførelse av målinger utføres ved en omgivelsestemperatur på 18-25 ° C, atmosfærisk trykk på 84,0-100,7 kPa (630-800 mm Hg), luftfuktighet på ikke mer enn 80% ( ved temperatur 25 °C).

Ved måling i laboratoriet skal følgende betingelser være oppfylt: nettspenning 220 ± 10 V, nettfrekvens 50zh 1 Hz. Målinger utføres under forhold anbefalt av beskrivelsen og bruksanvisningen til enheten.

Forbereder seg på å ta målinger

Glassvarer

Brukte glassvarer før videre bruk skylles med det siste av løsemidlene som ble brukt og vaskes grundig med varmt vann med eventuelt vaskepulver, skylles suksessivt med destillert og dobbeltdestillert vann og tørkes. Rene tallerkener oppbevares ved å lukke med en kork eller bomullspinne.

Prøvetaking, lagring og håndtering

Prøvetaking og gjennomsnittsberegning utføres i samsvar med forskriftsdokumentene for hver type produkt (GOST 13586.3-83, GOST 27668-88, GOST 9792-73, GOST 7631-85). Det bestemte BP ekstraheres fra prøver av røkte produkter ved ekstraksjon med tørr heksan, og etter fordampning ekstraheres det på nytt til acetonitril. Ved ekstrahering av BP fra korn- eller jordprøver brukes en blanding av vann-acetonitril (16:84). Den påfølgende konsentrasjonen og rensingen av primærprøveekstraktet som inneholder BP, uavhengig av arten av det opprinnelige produktet, utføres i samsvar med det komplekse skjemaet for fastfaseekstraksjon ved bruk av tre konsentrerende patroner Diapak A-3, P-3, S .

Preparerte prøver (ekstrakter av prøver) løses i en blanding av acetonitril-vann (70:30).

Hver måling av massefraksjonen av BP inkluderer forberedelse og kromatografisk analyse av minst to prøver.

Tilberedning av løsemiddelblandinger

Løsemiddelblandinger fremstilles ved den volumetriske metoden i graderte sylindre. De nødvendige volumene av acetonitril og vann måles med separate graderte sylindre og blandes deretter. Ekstraksjonsmiddel A: acetonitril-vann (84:16).

Tilberedning av ekstraksjonsmidler

For å tilberede gjensidig mettet acetonitril og heksan, rist ca. 300 cm 3 acetonitril og 100 cm 3 heksan i en skilletrakt med en kapasitet på 500 cm 3. Etter separering av løsningsmidlene tas lagene separat: det nedre laget (acetonitril mettet med heksan - ekstraksjonsmiddel B) og det øvre laget (heksan mettet med acetonitril - ekstraksjonsmiddel C), mellomfasen kasseres.

Fremstilling av elueringsmidler

For HPLC-målinger fremstilles acetonitril-vannblandinger i følgende forhold: (90:10) - eluent 90, (84:16) - eluent 84, (80:20) - eluent 80, (70:30) - eluent 70 Ferdige elueringsmidler filtreres gjennom et membranfilter og vakuum eller termisk avgassing utføres.

Utarbeidelse av kalibreringsløsninger

GSO av sammensetningen av BP-løsningen i acetonitril (se ovenfor) fortynnes med en blanding av acetonitril-vann (7:3) før bruk. Pipette tatt

1,0 cm 3 av stamløsningen plasseres i en målekolbe med en kapasitet på 100 cm 3 og løsningsmidlet tilsettes til merket. Deretter tas visse volumer av den resulterende løsningen med en pipette, plasseres i en målekolbe med en kapasitet på 10 cm 3 og løsningsmidlet tilsettes til merket. De tilsvarende volumene av oppløsninger som brukes til fortynning og konsentrasjoner av kalibreringsløsninger 2-5 (alternativ 1) og 3-7 (alternativer 2, 3) er vist i tabell. 2. Ved bruk av GSO av sammensetningen av BP-løsningen i heksan (se nedenfor), etter å ha fordampet løsningsmidlet under betingelsene gitt nedenfor, løses den tørre resten opp i acetonitril og fortynnes som beskrevet ovenfor, under hensyntagen til verdien av det sertifiserte konsentrasjon av GSO.

Tabell 2. Løsninger for kalibrering i analyse av benzopyren (BP)

Massekonsentrasjon av BP (sertifisert verdi av GSO), mcg/cm 3	Opprinnelig fortynningsløsning	kalibrering
			Massekonsentrasjon av BP, µg/cm3

*Brukes ikke til direkte kalibrering av det kromatografiske systemet.

Forberedelse av det kromatografiske systemet

Kromatografen er slått på og klargjort for drift i henhold til beskrivelsen og bruksanvisningen. Installer kolonnen "Diasfer-110-C 16" med standardstørrelser i samsvar med kromatografalternativet (se ovenfor). Eluenten med den høyeste konsentrasjonen av acetonitril pumpes gjennom det kromatografiske systemet inntil basislinjen til detektoren er stabilisert, og deretter kondisjoneres den under de initiale betingelsene for gradienten i henhold til de relevante delene av "Analysebetingelser".

Klargjøring av konsentreringspatroner

Konsentreringspatronene Diapak A-3 og P-3 er forberedt for arbeid som følger:

1. 3 cm3 tørr Diapak A- eller P-sorbent helles i et 10 cm3 polypropylenhus med utskiftbart filter i nedre del Den øvre tomme delen av huset brukes som en trakt for påføring av prøve eller elueringsmiddel.
2. Klem patronen vertikalt i en passende vakuumanordning og bank for å danne et flatt, horisontalt topplag av sorbent. For den endelige klargjøringen av Diapak A-3-kassetten er det nok å fikse det sorberende laget med en liten bomullspinne.
3. For å klargjøre Diapak P-3-patronen vaskes sorbenten suksessivt med 10 cm 3 benzen, aceton og ekstraksjonsmiddel A ved lavt vakuum (drypphastighet ikke mer enn 1-2 dråper per sekund), og hindrer luft i å komme inn i sorbenten. Etter å ha fylt patronen med aceton, får sorbenten sedimentere, det øvre polymerfilteret innføres, det komprimeres over det øvre laget av sorbenten, og vaskingen fortsetter. Ved å nå ekstraksjonsmiddel A nivå 2-3 cm over filteret, vask stoppes og patronen forsegles med en bunnplugg og et toppdeksel (for oppbevaring). Ved utilsiktet tørking vaskes patronen ekstraksjonsmiddel A. Før prøven påføres, fjernes pluggene, og med et svakt vakuum føres restene av vann-acetonitrilblandingen til nivået til det øvre filteret, deretter helles testløsningen umiddelbart. Regenerering av den gjenbrukbare patronen Diapak P-3 utføres i henhold til en lignende ordning, unntatt fjerning av det øvre filteret.

Konsentreringspatronen Diapak C er klargjort for arbeid som følger:

1. Ferdiglaget polypropylenkapsel med 1 cm3 Diapak S sorbent er forseglet med plugger. Etter å ha fjernet pluggene, klargjøres patronen for arbeid ved å føre 5 cm 3 heksan gjennom den med en sprøyte med en drypphastighet på 1-2 dråper per sekund.
2. Prøven påføres ved hjelp av tyngdekraften ved å bruke en tom polypropylenkropp med et volum på 10 cm 3 som en trakt, tett festet i den øvre koblingen på Diapak C-kapselen.

Prøveforberedelse for målinger

Heksanekstraksjon av benzo(a)pyren fra en prøve av et røkt produkt En prøve på 10,0 g av en prøve av et røkt produkt males i en morter med 30 g vannfritt natriumsulfat. Blandingen overføres kvantitativt til en 100 cm 3 flatbunnet kolbe og ekstraheres med 40 cm 3 heksan i minst 30 minutter under omrøring. Det primære heksanekstraktet av det totale fettet i prøven dekanteres og føres gjennom 10 g vannfritt natriumsulfat til en strippekolbe. Gjenta ekstraksjonsprosedyren to ganger med to volumer på 20 cm 3 heksan og før deler av ekstraktet gjennom et tørkemiddel i samme destillasjonskolbe. Fordamp heksan på en rotasjonsfordamper ved en temperatur som ikke overstiger 35 ° C til lukten forsvinner.

Ekstraktet av totalt fett løses opp i 20 cm 3 ekstraksjonsmiddel B, overføre kvantitativt til en gradert sylinder med en kapasitet på 50 cm 3 og bringe volumet av løsningen til 40,0 cm 3 med samme løsningsmiddel.

20,0 cm 3 av den resulterende løsningen overføres til en skilletrakt med en kapasitet på 100 cm 3 og BP blir re-ekstrahert i acetonitril med tre volumer på 20 cm 3 ekstraksjonsmiddel B. Hver gang, for å oppnå den mest fullstendige separasjonen av fasene, tas det nedre laget (acetonitrilekstrakt av BP) og fordampes på en rotasjonsfordamper ved en temperatur som ikke overstiger 50 °С opp til et volum på 10-15 cm 3. Overfør kvantitativt (ved bruk av acetonitril) oppløsningen til en målesylinder med en kapasitet på 25 cm 3, bring volumet til 21,0 cm 3 med acetonitril, tilsett 4,0 cm 3 dobbeltdestillert vann og bland grundig det resulterende vann-acetonitril ekstrakt av BP.

Ekstraksjon av benzo(a)pyren fra en prøve av korn eller jord med en blanding av acetonitril-vann

En porsjon på 10-25 g av prøven overføres til en flatbunnet kolbe, 50-125 cm 3 tilsettes ekstraksjonsmiddel A, streng observasjon av forholdet mellom 1:5 prøve av produktet og volumet av ekstraksjonsmidlet, og omrørt i 1 time. filtrert vann-acetonitril ekstrakt av BP gjennom et papirfilter på en Buchner-trakt under vakuum og klem ut bunnfallet på filteret.

Forrensing og konsentrering av primærekstraktet av kornet eller røkt produkt

Før gjennom kassetten Diapak A-3 25,0 cm 3 og deretter 3 cm 3 ekstraksjonsmiddel A med en drypphastighet på 2-3 dråper per sekund i en mottakskolbe.

Det oppsamlede eluatet føres gjennom den forberedte patronen Diapak P-3, og deretter 5 cm 3 acetonitril med en drypphastighet på 1-2 dråper per sekund, og kasserer utvaskingene. Målfraksjonen som inneholder BP elueres fra patronen med en blanding av benzen-acetonitril (1:1) i et volum på 7 cm 3 med en drypphastighet på 1-2 dråper per sekund i en destillasjonskolbe. Eluatet inndampes på en rotasjonsfordamper ved en temperatur som ikke overstiger 50 °C, 0,5 cm 3 heksan tilsettes i kolben og ristes grundig på en mikromikser inntil den tørre resten er fullstendig oppløst.

Foreløpig rensing og konsentrasjon av det primære jordekstraktet

Før gjennom kassetten Diapak A-3 5,0 cm 3 vann-acetonitril ekstrakt av BP, deretter 3 cm 3 ekstraksjonsmiddel A med en drypphastighet på 2-3 dråper per sekund i en mottakskolbe. Overfør eluatet til en gradert sylinder med en kapasitet på 25 cm 3, skyll kolben med to volumer på 5 cm 3 ekstraksjonsmiddel A og bring volumet av løsningen i sylinderen til 20 cm 3 .

5,0 cm 3 av det fortynnede eluatet føres gjennom den forberedte patronen Diapak P-3, og deretter 5 cm 3 acetonitril med en drypphastighet på 1-2 dråper per sekund, og kasserer utvaskingene. Målfraksjonen som inneholder BP elueres fra patronen med en blanding av benzen-acetonitril (1:1) i et volum på 7 cm 3 med en drypphastighet på 1-2 dråper per sekund i en destillasjonskolbe. Eluatet inndampes på en rotasjonsfordamper ved en temperatur som ikke overstiger 50 °C, 0,5 cm 3 heksan tilsettes i kolben og ristes grundig på en mikromikser inntil den tørre resten er fullstendig oppløst.

Fin rensing av ekstraktet

0,5 cm 3 av en prøveløsning i heksan påføres den preparerte Diapak C-kassetten ved hjelp av tyngdekraften, deretter vaskes kolben med to porsjoner på 0,5 cm 3 heksan og påføres sekvensielt på kassetten, og alle vaskinger kastes. BP elueres med benzen i et volum på 2,0 cm 3 med en hastighet på 1-2 dråper per sekund i en destillasjonskolbe og inndampes på en rotasjonsfordamper ved en temperatur som ikke overstiger 50 °C. Løs opp den tørre resten av ekstraktet av BP-prøven i en blanding av acetonitril-vann (7:3), hvis volumer er angitt i avsnittene "Målebetingelser" for hver variant av det kromatografiske systemet (se nedenfor).

Gradering og målinger

Kromatografkalibrering

Kromatografen kalibreres ved å legge inn sekvensielt (under betingelsene for BP-måling) det nominelle volumet av kalibreringsløsninger (tabell 2) i stigende rekkefølge etter deres massekonsentrasjoner. Hver løsning injiseres i kromatografen minst to ganger. Med riktig innstilling av det kromatografiske systemet bør høyden på toppen på kromatogrammet til kalibreringsløsningen med den laveste konsentrasjonen overstige grunnlinjestøynivået med minst 10 ganger.

Etter matematisk prosessering av kromatogrammene er retensjonsparametrene og topparealene faste og kalibreringskarakteristikk (GC) er bygget, noe som gjenspeiler avhengigheten av gjennomsnittsverdien av topparealet på massekonsentrasjonen av BP i kalibreringsløsningen.

Kontroller riktigheten av konstruksjonen av kalibreringsegenskapene.

Kalibreringskarakteristikken gjenoppbygges ved skifte av kolonner, etter utført vedlikehold og forebyggende vedlikehold, med negative resultater av overvåking av stabiliteten til GC (se nedenfor).

Bestemmelse av benzo(a)pyren

Måleforhold (alternativ 1)

For analyse løses det tilberedte ekstraktet av BP-prøven i 0,1 cm 3 av en acetonitril-vannblanding.

Driftsmodusene til FMD og UVPA stilles inn fra datamaskinens tastatur i henhold til brukerhåndboken (HSS "MultiChrome-Spectrum") og styres på skjermer i følgende form:

Fluorometrisk detektor

eksitasjonsbølgelengde 296 nm;
emisjonsbølgelengde - lysfilter nr. 2 (mer enn 380 nm);
måletid 0,2 s.

Automatisk dispenser

regenereringsvolum 0,4 cm 3 ;
prøvevolum 0,04 cm3;
strømningshastighet 0,15 cm3/min;
rekrutteringshastighet 0,3 cm 3 /min;
BP retensjonstid 11 min.
sammensetningen av eluentene i karene og skjemaet for kompilering av acetonitrilgradienten er presentert i tabell. 3.

Tabell 3 elueringsmidler

Måleforhold (alternativ 2)

For analyse løses det forberedte (se ovenfor) BP-prøveekstrakt i 0,5 cm 3 av en acetonitril-vann-blanding.

filter på eksitasjonslinjen - "X4";
filter på utslippslinjen - "KhZ";
prøvevolum 0,02 cm3;
følsomheten er gjennomsnittlig;
utjevning - 4;
"bakgrunns"-nivået er valgt basert på resultatene av registrering av et testkromatogram av kalibreringsløsning nr. 3.

strømningshastighet 0,2 cm3/min;
elueringsmiddel 84;
BP retensjonstid er ca. 12 min.

Gradient splitt-modus:

strømningshastighet 0,25 cm3/min;
eluent 100 i eluent 70 på 20 minutter;

Måleforhold (alternativ 3)

For analyse løses det tilberedte ekstraktet av BP-prøven i 0,5 cm 3 av en acetonitril-vann-blanding.

eksitasjonsbølgelengde 375 nm;
emisjonsbølgelengde 405 nm;
strømningshastighet 0,8 cm3/min;
prøvevolum 0,02 cm3;
tidskonstant 1,0 s.

Isokratisk separasjonsmodus:

elueringsmiddel 84;
BP retensjonstid er ca. 12 min;

Gradient splitt-modus:

lineær gradient fra 30 til 70 % eluent 100 i eluent 70 på 20 minutter;
BP retensjonstid er ca. 14 min.

Innsamling og bearbeiding av kromatogrammer

Prøveekstraktløsningen innføres i kromatografen to ganger. Identifikasjonen av BP utføres på grunnlag av en sammenligning av toppretensjonsparametrene i kromatogrammene til prøveekstraktet og kalibreringsløsningene. Omtrentlig retensjonsparametere er angitt i avsnittene "Måleforhold". Pålitelig identifikasjon av den bestemte forbindelsen tilsvarer forskjellen mellom verdiene til retensjonsparametrene for kalibreringsløsningen og prøven, som ikke overstiger 0,2 min.

Fortynning av ekstraktløsningen

Utføres i tilfelle at massekonsentrasjonen til den bestemte BP overstiger dens høyeste massekonsentrasjon i kalibreringsløsningene. Ekstraktløsningen fortynnes to ganger (fortynningsforhold, fortynnet = 2) ved å ta like store volumer av denne løsningen og en blanding av acetonitril-vann (70:30) og blande sistnevnte. I tilfelle en enkelt fortynning ikke eliminerer "off-skalaen", gjentas prosedyren (fortynningsgraden, dil = 4).

Behandling av måleresultater

Beregn gjennomsnittsverdien av topparealet (kromatografutgang) for to injeksjoner av prøveekstraktløsningen i kromatografen. Kontroller konvergensen av utgangssignalene (se nedenfor).

I henhold til kalibreringsavhengigheten finner man verdien av massekonsentrasjonen av BP i løsningen, tilsvarende gjennomsnittsverdien av topparealet.

Massefraksjonen av BP (I^), mg/kg, i den i-te prøven (resultatet av bestemmelsen) beregnes ved hjelp av formelen

hvor Sbp er massekonsentrasjonen av analytten i løsningen av ekstraktet av den i-te prøven av BP, µg/cm 3 (beregnet fra kalibreringsavhengigheten, basert på gjennomsnittsverdien av topparealet); Vp- volumet av løsningen av ekstraktet av den /-te prøven av BP, cm 3; R- graden av ekstraksjon av BP på stadiet av prøvepreparering i henhold til tabell. 2; M ekv- massen av den delen av prøven som tilsvarer andelen vann-acetonitrilekstrakt av BP som brukes til rensing og påfølgende kromatografisk bestemmelse - ekvivalent masse av prøven, som er 5,0 g (korn, røkte produkter) eller 0,25 g (jord).

Ved fortynning av ekstraktet (se ovenfor), massefraksjonen av BP ( W,-, mg/kg) i den /-te dimensjonen beregnes med formelen

Hvor wj- verdien oppnådd ved formelen (II. 1), dil - graden av fortynning (se ovenfor).

Beregn gjennomsnittsverdien av massefraksjonen av BP for to prøver (analyseresultat):

Kontroller konvergensen av resultatene for å bestemme massefraksjonen av BP (se nedenfor).

Registrering av måleresultater

Resultatet av analysen (målingen) av massefraksjonen av BP i objektet som bestemmes presenteres i skjemaet

Hvor W- massefraksjon av BP, beregnet ved formel (II.3).

Hvis BP ikke oppdages, presenteres måleresultatet i skjemaet

hvor P "ds er det tillatte innholdet av BP i henhold til tabell 1.

MVI feilkontroll

Konvergenskontroll av kromatografens utgangssignaler

Kontrollen utføres under kalibrering og analyse av hver prøve i forhold til utgangssignalene (verdiene av områdene til BP-toppene på kromatogrammene) oppnådd med to injeksjoner av løsningen i kromatografen. Kontrollresultatet anses som tilfredsstillende dersom rekkevidden av utgangssignaler, referert til det aritmetiske gjennomsnittet, ikke overstiger 8 %.

Kontroll av riktigheten av konstruksjonen av kalibreringskarakteristikken

Kontroll utføres ved hver kalibrering. Kontrollresultatet anses som tilfredsstillende dersom betingelsene for hver "te kalibreringsløsning er oppfylt

Hvor sj- gjennomsnittlig verdi av BP-toppområdet for den y "te kalibreringsløsningen, c.u.; S)- verdien av topparealet som tilsvarer kalibreringskarakteristikken til massekonsentrasjonen av BP i den y "te kalibreringsløsningen, c.u.

Kontrollere stabiliteten til kalibreringskarakteristikken

Kontrollen utføres daglig før man starter arbeidet med de analyserte prøvene ved bruk av en kontrollløsning, som brukes som en kalibreringsløsning med en massekonsentrasjon av BP som tilsvarer dets tillatte innhold i det analyserte objektet.

Kontrollresultatet er regnskapsført som tilfredsstillende dersom vilkåret er oppfylt

hvor C ki - verdien av massekonsentrasjonen av BP i kontrollløsningen, funnet ved kalibreringskarakteristikken for gjennomsnittsverdien av topparealet, µg/cm 3 ; Med til - verdien av massekonsentrasjonen av BP i kontrollløsningen i henhold til tabellen. 2.

Kontroll av konvergens av bestemmelsesresultater

Kontrollen utføres ved hver analyse (måling). Resultatet av kontrollen anses som tilfredsstillende dersom rekkevidden av resultatene av bestemmelsene, referert til det aritmetiske gjennomsnittet (resultatet av analysen), ikke overstiger 10 %.

Feilkontroll etter additiv metode

Kontroll utføres:

a) før starten av bruken av denne MVI - uten feil;
b) når tvilsomme resultater for å bestemme massefraksjonen av BP vises;
c) i samsvar med planene for intralaboratoriekontroll;
d) på forespørsel fra organisasjoner som kontrollerer laboratoriets aktiviteter.

Tilsetningsstoffet dannes på grunnlag av kalibreringsløsningen. Additiv verdi (D, mg/kg) velges slik at massefraksjonen av BP i prøven øker med 1,5-2,5 ganger. Beregningen utføres i henhold til formelen

Hvor C D- massekonsentrasjon av BP i kalibreringsløsningen, µg/cm 3 ; Vo- volumet av BP-kalibreringsløsningen introdusert i prøven, cm3; M fw- tilsvarende vekt av prøven tatt for analyse, g.

Tilsetningsstoffet innføres i primærekstraktet av en korn- eller jordprøve i form av en kalibreringsløsning fremstilt i henhold til tabell. 2. Tilsetningsstoffet introduseres i primærekstraktet av det røkte produktet i form av en løsning med tilsvarende konsentrasjon i heksan. For å gjøre dette fortynnes GRM av BP-sammensetningen i heksan (se ovenfor) (med hensyn til korreksjonen for den sertifiserte konsentrasjonsverdien) i samsvar med prosedyren for å tilberede kalibreringsløsninger (se ovenfor), ved bruk av heksan som løsningsmiddel og oppnå en løsning med den nødvendige konsentrasjonen. Ved bruk av GSO-sammensetning av BP i acetonitril etter fordampning av løsningsmidlet, blir den tørre resten oppløst i heksan og fortynnet med heksan, som beskrevet ovenfor.

Analysen av to prøver med naturlig innhold av BP og to prøver med tilsetning av BP utføres under samme forhold (ett instrument, en kalibreringskarakteristikk, en operatør). Kontrollresultatet er regnskapsført som tilfredsstillende dersom vilkåret er oppfylt

Hvor W D- massefraksjon av BP i prøver med additiv, mg/kg; W- massefraksjon av BP i prøver uten tilsetningsstoff, mg/kg ( W D Og W- gjennomsnittsverdier av massefraksjonen for to prøver med positive resultater av konvergenskontrollen).

En illustrasjon av anvendelsen av denne teknikken i praktisk økoanalytikk kan tjene som et kromatogram og en kalibreringsgraf for bestemmelse av benzo(a)pyren i matvarer (figur 11.15 og 11.16).

Resultatene av kontrollen av feilen ved bestemmelse av benzo(a)pyren i objekter ved tilsetningsmetoden med fluorimetrisk deteksjon 375 Ex/405 Et (variant 3).

Nivået av tilsetningsstoffet tilsvarer 0,5 av det tillatte innholdet av benzapyren (0,0005 mg/kg - korn og røkte produkter, 0,01 mg/kg - jord).

Ris. 11.15.

Gradering for komponent: BaP Korrelasjonskoeffisient: 0,999667 Respons: Areal

Referansekanal 365 Eks/405 Em

Formel Y = Ki X

Verdier 100 ( W D - W-D)/D er 10 og 16 % for henholdsvis prøve 1 og 2. Den bestemte forbindelsen i den første prøven av hvetemel er tilstede i mengden 0,00009 kg/kg.

Prøve 1 - 0,00064 mg/kg Prøve 2 - 0,00067 mg/kg

I det generelle tilfellet har kalibreringskarakteristikken formen S = AC + B, hvor S er topparealet, c.u.; C er massekonsentrasjonen til forurensningen, µg/cm3; A og B er koeffisienter.

Attest nr. 30-08 datert 03/04/2008
FR.31.1.2008.01033

1. Studieobjekter

Denne måleprosedyren gjelder røkt kjøtt, røkt fisk og fettprodukter og etablerer bestemmelsen av massekonsentrasjonen av benzo(a)pyren ved høyytelses væskekromatografi med fluorimetrisk deteksjon.

2. Måleområde

MPC for benz(a)pyren i fett, røkt kjøtt, røkte fiskeprodukter er 1 µg/kg.

Metoden gir oppnåelse av resultatene av målinger av massekonsentrasjonen av benzo(a)pyren i områdene presentert i tabell 1.

Tabell 1. Områder for måling av massekonsentrasjonen av benzo(a)pyren

Produkttype	masseområde konsentrasjon, mcg/kg	MPC, mcg/kg
fettprodukter	0,5 – 2,0	1,0
røkte kjøttprodukter	0,5 – 2,0	1,0
røkte fiskeprodukter	0,5 – 2,0	1,0

3. Prøveforberedelse

Prøvetaking, konservering og lagring av produktprøver utføres i henhold til GOST 7631, GOST 9792, TU og annen forskriftsdokumentasjon som regulerer prøvetaking for spesifikke typer produkter.

Prøveforberedelse består av trinnene med prøvetaking (prøven forhåndsavkjøles ved en temperatur på minus 12-18 °C i 30 minutter), maling, homogenisering med vannfritt natriumsulfat, ekstraksjon av den homogeniserte prøven med heksan i en kolbe med en ultralydbad, spontan utfelling av et fast bunnfall (i 1-2 minutter), avfetting av ekstraktet i en fryser (silikagel tilsettes sylinderen, ekstraktet tilsettes, innholdet i sylinderen plasseres i fryseren), rensing av supernatant-heksanlaget ved ikke-holdende fastfase-ekstraksjon (på Strata Silica Si-1-patroner) *, stripping av eluat i en luftstrøm eller en inertgass.

* Merk. Når fettkonsentrasjonen til det originale analyserte produktet er mindre enn 5 %, må en liten mengde elueringsreagens - etylacetat (0,1 ml til 6 ml av det rensede ekstraktet) tilsettes det originale prøveekstraktet etter frysing.

4. Gjennomføring av kromatografisk analyse

4.1. Utstyr og betingelser for HPLC-analyse av benz(a)pyren-kalibreringsløsninger, preparerte produktprøver.

For kromatografisk analyse av benzo(a)pyren er det nødvendig å bruke et isokratisk høyytelses væskekromatografisystem med fluorimetrisk deteksjon.

For å utføre analysen, forbereder du foreløpig kalibreringsløsninger fra GRM av en løsning av benzo(a)pyren i heksan eller fra GRM av en løsning av benzo(a)pyren i acetonitril (løsningsmidlet blåses av, standardprøven er gjenoppløst i heksan); utføre prøveforberedelse; klargjør enheten for drift.

Utstyr:

væskekromatograf "Stayer" med en fluorimetrisk detektor;

en personlig datamaskin med den installerte programvaren "MultiChrome for Windows XP" versjon 1.5 eller 2x.

isokratisk modus;

kolonne: Luna C18(2) 150x3,0 mm 3 µm (Phenomenex, USA);

vaktsøyle: C18 4x3,0 mm (Phenomenex, USA);

mobil fase: acetonitril/vann-løsning (75:25);

strømningshastighet: 0,3 ml/min;

løkkevolum: 10 μl;

temperatur: 50°C;

RFU-område: 0,01;

deteksjon: fluorimetrisk (λeks: 365±2 nm; λem: 400-460 nm).

Kalibrering utføres ved bruk av kalibreringsløsninger (over hele området av bestemte konsentrasjoner) minst en gang annenhver uke, samt ved bruk av en ny batch med reagenser, utskifting av kolonner og etter reparasjon av kromatografen.

4.2. Bestemmelse av det kvantitative innholdet av benzo(a)pyren i en produktprøve.

For å bestemme det kvantitative innholdet av produktprøvekomponenten (benzo(a)pyren), utføres en kromatografisk analyse av en av kalibreringsløsningene, etterfulgt av en kromatografisk analyse av den forberedte prøven. For påliteligheten av målingene utføres den kromatografiske analysen av både kalibreringsløsningen og den forberedte prøven minst 2 ganger på rad.

Ved å bruke den installerte programvaren - "MultiChrome for Windows XP" i rapporten eller over toppen (avhengig av innstillingene for "VIEW"-alternativene), på slutten av målingen, bestemmes resultatet automatisk i form av en konsentrasjon i prøven innført i kromatografen (men ikke i den første prøven tatt for forskning!).

For å oppnå et resultat er det nødvendig å utføre minst to parallelle målinger (skaff to kromatogrammer). Måleresultatet er tatt som det aritmetiske gjennomsnittet av innholdet av benzo(a)pyren i konsentratet til den analyserte prøven C xp, μg/l (beregnet ut fra to verdier av massekonsentrasjonen av benzo(a)pyren i konsentrat av den analyserte prøven C 1 og C 2).
Massefraksjon av benzo(a)pyren i den analyserte prøven (i den originale prøven) X, mcg/kg beregnes med formelen:

Hvor:
C xp - gjennomsnittsverdien av konsentrasjonen av benzo(a)pyren, oppnådd som et resultat av kromatografi i to parallelle målinger [ng/ml];
V 1 – volumet av det første ekstraktet, faktisk lik volumet av heksan tatt for primærekstraksjonen (50 ml);
V 2 - volumet av ekstraktet (del av originalen) tatt for frysing (30 ml);
V 3 er volumet av ekstraktet (del av ekstraktet etter frysing) tatt for SPE (6 ml) [ml];
V 5 er volumet av det endelige ekstraktet, hvorav en del innføres i kromatografen (ca. 3 ml) [ml];
K prøvetaking - prøvetakingskoeffisient, tatt i betraktning andelen av massen til produktprøven (blandet med natriumsulfat) tatt for ekstraksjon, av den totale massen av prøven tatt for analyse. I alle tilfeller er det lik 0,736;
K fryse er tapskoeffisienten til benzo(a)pyren under frysing. For alle kategorier av de studerte produktene er denne koeffisienten den samme og lik 0,95;
K ekstra 1 er koeffisienten for primær væskeekstraksjon med heksan. For alle produktkategorier som studeres, er den lik og lik 0,95;
K TFEextr.2– koeffisient for fastfaseekstraksjon av benzo(a)pyren, lik 0,95;
m pr. – jord eller jord tatt for analyse [g].

Polysykliske aromatiske hydrokarboner: fysisk-kjemiske egenskaper og biologiske effekter. Gjennomgang av metoder for bestemmelse av benzapyren. Bestemmelse av benzapyren i vann ved høyytelses væskekromatografi med fluorescerende deteksjon.

Send ditt gode arbeid i kunnskapsbasen er enkelt. Bruk skjemaet nedenfor

Studenter, hovedfagsstudenter, unge forskere som bruker kunnskapsbasen i studiene og arbeidet vil være deg veldig takknemlig.

postet på http://www.allbest.ru/

Dette kursarbeidet inneholder 30 sider, 1 seksjon, 4 underseksjoner, 14 avsnitt, 6 tabeller og 9 figurer. På slutten av kursarbeidet er en referanseliste, bestående av 14 elementer.

Målet for min forskning er benzo(a)pyren, dets egenskaper, kreftfremkallende effekt, samt metoder for bestemmelse av det. Kursarbeidet presenterer metoder som gasskromatografi med massespektroskopisk deteksjon og høyytelses væskekromatografi med fluorescensdeteksjon. I tillegg ble det vurderte detektorer som egner seg til å registrere det analytiske signalet til benzo(a)pyren og rasjonaliteten ved å bruke en eller annen detektor ble underbygget.

I kurset presenteres også metoder for bestemmelse av benzo(a)pyren i vann, bestående av prøvepreparering, kalibrering av kromatografen, analyse og dataregistrering. Papiret presenterer kromatogrammer oppnådd ved disse metodene.

Nøkkelord: POLYSYKLISK AROMATISK HYDROCARBONS, BENZO(A)PYREN, HØY YTELSE VÆSKEKROMATOGRAFI, GASSKROMATOGRAFI, FLUORESCENSDETEKSJON.

Tazi-kursarbeid inkludert 30 sider, 1 seksjon, 4 underseksjoner, 14 poeng, 6 masi og 9 tall. På kanten av det kursive verket er det gitt en litteraturliste med utgangspunkt i punkt 14.

Celta på min studie av benzo (a) pyren, negere egenskaper, kreftfremkallende effekter, og en eller annen måte metode for det er ikke bestemt. Kursarbeid inkludert metoder som gasskromatografi med massespektral kurve og høyeffektiv kromatografi med fluorescenskurve. Det er dette som anses å være detektorer som er egnet for analytisk mottak av signal fra benzo(a)pyren og berettiget bruk på detektoren.

Så i løpet av arbeidet med bassenget presenterer vi metodene for bestemmelse av benzo (a) pyren i vann, bestående av forberedelse på en prøve, kalibrering på en kromatograf, analyse og registrering av data. Charter som presenterer data, innhenting i henhold til metodikken.

Nøkkeltanker: POLYSYKLISK AROMATISK VANN, Benz(A)PYREN, HØYEFFEKTIV TEKNA KROMATOGRAFI, GASSKROMATOGRAFI, FLUORISCENT ÅPNING.

Kursarbeidet ble gitt til å dekke 30 sider, 1 splitt, 4 undermapper, 14 punkter, 6 tabeller og 9 tegninger. Til slutt i kursarbeidet, litteraturlisten, som består av 14 punkter.

Om min forskning på benz(a)pyren, dets kraft, kreftfremkallende egenskaper, samt metoder for identifisering av fluorescerende detektorer som er egnet for å registrere et analytisk signal til benzo(a)pyren og rasjonaliteten til en annen detektor er jordet.

I kursarbeidet presenteres også metodene for å betegne benzo(a)pyren i vann, som består av prøvepreparering, kromatografkalibrering, analyse og registrering av data. Robotene er representert ved kromatogrammer, hentet fra disse metodene.

Stikkord: POLITISK AROMATISKE KARBOHYDRATER, Benz(A)PYREN, HØYEFFEKTIV RIDINNA KROMATOGRAFI, GASSKROMATOGRAFI, FLUORESCENSDETEKSJON.

SYMBOLER

INTRODUKSJON

1. LITTERATURGJENNOMGANG

1.1.1 Generell informasjon

1.1.2 Opprinnelse til PAH

1.1.4 Biologisk virkning

1.1.5 Benz(a)pyren. Generell informasjon

1.2 Metoder for bestemmelse av benzapyren

1.2.1 Gasskromatografi

1.3 Bestemmelse av benzapyren i vann ved HPLC

1.3.2 Prøveforberedelse

1.3.3 Eksamen

1.3.4 Utføre HPLC-analyse

1.3.5 Registrering og behandling av data

1.4.2 Kvantifisering av BP

BIBLIOGRAFI

SYMBOLER

PAH - polysykliske aromatiske hydrokarboner

BP - benzo(a)pyren

MPC - maksimal tillatt konsentrasjon

MPC SS - gjennomsnittlig daglig maksimal tillatt konsentrasjon

HPLC - høyytelses væskekromatografi

GC - gasskromatografi

LC - væskekromatografi

NPC - normalfasekromatografi

RPCH - omvendt fase kromatografi

LLE - væske-væske ekstraksjon

OFS - omvendt-fase sorbent

TLC - tynnsjiktskromatografi

INTRODUKSJON

Polysykliske aromatiske hydrokarboner (PAH) tilhører gruppen av persistente organiske miljøgifter. De har uttalte kreftfremkallende egenskaper. En av de farligste representantene for PAH er benzo(a)pyren (BP).

Benz (a) pyren ble oppdaget i 1933, senere, i 1935, ble det utført studier som bekreftet dets kreftfremkallende egenskaper. I dag er benzo(a)pyren klassifisert som kreftfremkallende i 1. fareklasse. Den har mutagene egenskaper. Selv en liten konsentrasjon av BP påvirker menneskekroppen negativt. Konsentrasjonen av BP i luften som overstiger den maksimalt tillatte konsentrasjonen (MAC) ved langvarig eksponering kan forårsake lungekreft. Derfor er problemet med dets deteksjon og definisjon akutt. Basert på dets fysisk-kjemiske egenskaper ble det utviklet en rekke lignende metoder for bestemmelsen, som bare var forskjellige i stadiene av prøvetaking og prøveforberedelse. Hensikten med arbeidet mitt var å bli kjent med egenskapene til PAH og BP, å studere metoder for å skille PAH og metoder for å bestemme BP.

1. LITTERATURGJENNOMGANG

1.1 Polysykliske aromatiske hydrokarboner (PAH)

1.1.1 Generell informasjon

PAH er høymolekylære organiske forbindelser av benzenserien, som teller mer enn 200 representanter. De inneholder fra 2 til 7 benzenringer. PAH er vidt utbredt i naturen og er stabile over tid. De har kreftfremkallende og mutagen aktivitet. På grunn av deres toksisitet og kreftfremkallende egenskaper er de klassifisert som prioriterte forurensninger. Bestemmelsen av PAH brukes i økologiske og geokjemiske studier. De giftigste av dem er 3,4-benz(a)pyren og 1,12-benzperylen, som spesielt ofte bestemmes i miljøgjenstander.

1.1.2 Opprinnelse til PAH

PAH er et uønsket biprodukt ved forbrenning av fossilt brensel. De dannes i naturen på grunn av abiogene prosesser. Tusenvis av tonn PAH frigjort fra humuskomponentene i jorda kommer inn i biosfæren hvert år. Men de fleste av disse kreftfremkallende stoffene kommer fra menneskeskapte prosesser.

Kull anses å være en blanding av en enorm mengde polykondenserte aromatiske benzenkjerner med et minimalt hydrogeninnhold. Når disse stoffene brennes i ovner, kraftverk, forbrenningsmotorer, brytes disse sammen. Ved lave forbrenningstemperaturer og utilstrekkelig tilførsel av atmosfærisk oksygen dannes reaktiv acetylen og alifatiske hydrokarboner. Acetylen polymeriserer til butadien, som deretter danner kjernen til et aromatisk hydrokarbon. Ved tilsetning til eksisterende aromatiske kjerner produseres PAH.

Ufullstendig forbrenning produserer partikler av karbon - sot. PAH-er adsorberes på overflaten og kommer inn i miljøet.

1.1.3 Fysiske og kjemiske egenskaper til PAH

De fleste PAH-er er krystallinske forbindelser (med unntak av noen naftalenderivater) med høyt smeltepunkt. PAH er dårlig løselig i vann. Når man går over til organiske løsningsmidler, øker deres løselighet og avhenger av molekylvekten. Som regel, med en økning i antall aromatiske ringer og alkylradikaler, reduseres løseligheten av PAH.

De fleste PAH-er absorberer intenst UV-stråling (300–420 nm) og fotooksiderer raskt i atmosfæren for å danne kinoner og karbonylforbindelser.

1.1.4 Biologisk virkning

PAH kommer inn i kroppen gjennom luftveiene, huden eller fordøyelseskanalen.

Typen av interaksjon av PAH med kroppen avhenger hovedsakelig av selve hydrokarbonet. I utgangspunktet, når PAH-er kommer inn i kroppen, danner enzymer en epoksyforbindelse som reagerer med guanin, som forstyrrer DNA-syntesen, forårsaker forstyrrelser eller fører til mutasjoner som bidrar til utvikling av kreft.

En av de mest giftige PAH-ene, som tidligere nevnt, er BP. I tillegg er den kreftfremkallende aktiviteten til PAHer 70-80 % på grunn av påvirkning av BP. Derfor kan tilstedeværelsen av BP i matvarer brukes til å bedømme tilstedeværelsen av andre PAH.

1.1.5 Benz(a)pyren. generelle egenskaper

Benz (a) pyren (C 20 H 12) er en kjemisk forbindelse, en representant for familien av polysykliske hydrokarboner (fig. 1.1), et stoff i den første fareklassen. Det dannes under forbrenning av hydrokarbon flytende, fast og gassformig brensel (i mindre grad under forbrenning av gassformig brensel).

Figur 1.1 Strukturformel for benzo(a)pyren.

BP er gule plater eller nåler. Det er svært løselig i ikke-polare løsningsmidler, for eksempel i toluen, benzen, xylen. Det er litt mindre løselig i polare løsningsmidler, men praktisk talt uløselig i vann.

BP akkumuleres hovedsakelig i jord, sjeldnere i vann. Fra jorda går den inn i plantene og fortsetter sin bevegelse langs trofiskkjeden. På hvert neste nivå øker innholdet av benzo(a)pyren med en størrelsesorden.

BP er et typisk kjemisk kreftfremkallende og er farlig for mennesker selv i minimale konsentrasjoner, siden det har egenskapen til å samle seg i menneskekroppen. MPC for benzo(a)pyren i forskjellige objekter er presentert i tabell 1.1. I tillegg har BP mutagene egenskaper, d.v.s. det kan forårsake mutasjoner.

Tabell 1.1 MPC av benzo(a)pyren i ulike miljøer

Objektnavn	MAC, mcg/kg

røkte produkter

Korn
Drikker vann
Vannreservoarer

I luften er gjennomsnittlig daglig maksimal tillatt konsentrasjon (MPC CC) 0,1 µg/100m 3 .

1.2 Metoder for bestemmelse av benzo(a)pyren

Hovedmetodene for bestemmelse av PAH er reversfase høyytelses væskekromatografi (HPLC) med fluorimetrisk eller spektroskopisk deteksjon og gasskromatografi (GC) med masseselektiv, flammeionisering, elektronfangst eller fotoioniseringsdeteksjon.

For å bestemme BP brukes også metoden for luminescerende spektroskopi basert på Shpolsky-effekten. Essensen av effekten ligger i det faktum at ved lave temperaturer gir noen polyatomiske molekyler høyoppløselige kvasi-lineære luminescensspektre. Fordelen med denne metoden er de lave kravene til rensegrad og følsomhet. Men kompleksiteten til maskinvaren er en betydelig begrensning for definisjonen av BP.

Kromatografi er en metode for separasjon, analyse og fysiokjemiske studier av stoffer basert på bevegelsen av en sone av et stoff langs et sorbentlag i en mobil fasestrøm med flere repetisjoner av sorpsjons- og desorpsjonshandlinger. Separasjon oppstår på grunn av forskjellen i distribusjonskonstantene til individuelle stoffer mellom de to fasene. Den viktigste egenskapen til kromatografi er den dynamiske karakteren av prosessen, der gradienter oppstår i konsentrasjonsfordelingen av molekyler eller partikler.

Det generelle opplegget for separering av komponentene i blandingen er vist i figur 1.2.

Figur 1.2 Skjema for implementeringen av den kromatografiske prosessen

Fordelene med kromatografiske metoder inkluderer muligheten for samtidig implementering av et stort antall parametere som karakteriserer separasjon, identifikasjon og kvantifisering av komponenter i en blanding. Dermed er kromatografi en flerkanalsinformasjonskilde.

Avhengig av aggregeringstilstanden til den mobile fasen, er kromatografiske metoder delt inn i gass- og væskekromatografi.

Gasskromatografi inkluderer i sin tur, avhengig av aggregeringstilstanden til den stasjonære (stasjonære), gass-væske- og gass-fastfase-kromatografi.

Væskekromatografi er delt inn i væske-væske, væske-fast fase og væske-gel.

1.2.1 Gasskromatografi

GC er en type kromatografi der den mobile fasen er i tilstanden gass eller damp - en inert gass. Det er en bæregass. Den stasjonære fasen er en væske med høy molekylvekt, som er festet på en porøs bærer eller på veggene til et langt kapillærrør.

GC er en universell metode for å separere blandinger av stoffer som fordamper uten nedbrytning. Komponentene i blandingen beveger seg gjennom den kromatografiske kolonnen med en bæregass. I dette tilfellet fordeles blandingen gjentatte ganger mellom bæregassen og den stasjonære fasen. Separasjonen skjer på grunn av ulik løselighet av blandingskomponentene i fast fase. Ved utgang av stoffer fra kolonnen registreres de ved hjelp av en detektor.

Detektoren er en kontinuerlig enhet som registrerer et analytisk signal. Rundt 60 typer deteksjonssystemer er foreslått for GC. Tabell 1.2 viser hvilke typer detektorer som oftest brukes i GC-er.

Tabell 1.2 Gasskromatografidetektorer

Navnet på detektoren	Prinsipp for operasjon
Ved termisk ledningsevne	Forskjellen i termisk ledningsevne mellom analytten og bærergassen registreres
Navnet på detektoren	Prinsipp for operasjon
Elektronisk grep	Fangst av analytten av termiske elektroner generert ved bestråling med β-partikler eller høyenergielektroner fra bæregassen
UV	Absorpsjon av UV-lys av en spesifikk analyttkromofor
mikrobølgeplasma	Eksitering av en analytt i et mikrobølgeplasma og emisjon av lys ved den karakteristiske bølgelengden til elementet som er tilstede i stoffet
Flammefotometrisk	Eksitasjon av analytten i en flamme og emisjon av lys avhengig av typen element som er tilstede i stoffet
Atomabsorpsjonsspektrometer	Termisk forstøvning etterfulgt av absorpsjon av lys ved en bestemt bølgelengde
Elektrokjemisk	Absorpsjon av analyserte stoffer ved en væskestrøm og deres elektrokjemiske påvisning i strømmen
IR-spektrometer	Absorpsjon av lys i IR-regionen av analytten
Flammeionisering	Dannelse og registrering av ioner i en flamme under forbrenning av analyserte stoffer
Massespektrometer	Dannelse av molekylære og fragmenterte ioner ved elektronpåvirkning eller kjemisk ionisering
fotoionisering	Fotokjemisk dannelse og registrering av ioner under påvirkning av hard UV-stråling på analytten

Flammeioniseringsdetektoren er følsom, men ikke-selektiv for BP. Derfor brukes den bare til analyse av enkle blandinger.

Elektronfangstdetektoren er både følsom og selektiv for BP, men dens anvendelse er vanskelig på grunn av den høye responsen på elektrofile forbindelser.

Bruken av fotoionisering er lovende for å bestemme BP, men den har ikke funnet bred distribusjon på grunn av ustabiliteten i driften og de høye kostnadene for utstyr.

GC med massespektrometrisk deteksjon er den beste løsningen for bestemmelse av benzapyren i komplekse blandinger

Prinsippet for drift av et massespektrometer er å fordele fragmenter eller ioner etter masse. Prosessen med ionisering brukes til å konvertere nøytrale molekyler til ioner. Elektronpåvirkning brukes oftest til å ionisere organiske forbindelser. I tillegg brukes kjemisk ionisering, som er basert på forekomsten av ione-molekylære reaksjoner. For å studere biologiske molekyler, polymerer og andre stoffer som ikke kan overføres til gassfasen uten nedbrytning, brukes spesielle typer ionisering.

GC med massespektroskopisk deteksjon er den eneste metoden som tillater bruk av interne standarder for kvantitative bestemmelser. Merkede 2 H og 13 C isomere blandinger av PAH brukes som standard stoffer. Vektforskyvningen og det faktum at referansestoffene har tilnærmet samme egenskaper som umerkede PAH-er letter identifiseringen.

En av de mindre ulempene med massespektrometre er det lille linearitetsområdet til detektorresponsen. Derfor erstattes et konvensjonelt massespektrometer med et flytidspunkt. Dens funksjon er at det på kort tid er mulig å oppnå et komplett massespekter av forbindelser og en nøyaktig måling av masser opp til 0,0001 a.m.u.

Kombinasjonen av et time-of-flight massespektrometer med gasskromatografi gir god komponentseparasjon av komplekse blandinger og lave deteksjonsgrenser.

1.2.2 Væskekromatografi

Væskekromatografi (LC) er en metode for separasjon og analyse av komplekse stoffer, der en væske fungerer som en mobil fase. På den ene siden utfører mobilfasen en transportfunksjon, dvs. overfører det ikke-sorberbare stoffet, og på den annen side regulerer likevektskonstantene, og følgelig retensjon som et resultat av interaksjon med den stasjonære fasen og med molekylene til stoffene som separeres.

I LC skjer separasjoner oftest ved romtemperatur. Den analyserte prøven injiseres i kolonnen og elueringsmidlet føres gjennom. I LC er den mobile fasens natur avgjørende. På grunn av dette gjør forskjellige kombinasjoner av selv et lite antall av den stasjonære fasen og et stort antall av den mobile fasen det mulig å løse forskjellige analytiske problemer.

Analyse i klassisk væskekromatografi utføres i lang tid, siden prøvematingshastigheten er lav. Denne metoden er egnet for foreløpig separering av komponentene i en blanding. I de fleste tilfeller brukes HPLC. Rask masseoverføring med høy separasjonseffektivitet gjør at HPLC kan bestemme molekyler, makromolekyler og ioner. Forskjellene mellom klassisk LC og HPLC er vist i tabell 1.3.

Tabell 1.3 Eksperimentelle forskjeller mellom klassisk og høyytelses LC

Karakteristisk	Klassisk LC	HPLC
Trykk, atm	Fra brøkdeler av atm. opptil 2 atm.
Strømningshastighet, mm/min
Separasjonsvarighet	Fra flere timer til flere dager	Fra flere minutter til flere timer
Utstyr	Høyttaler og tilbehør	Kromatograf
Separasjonstype	Forberedende separasjon	Analytisk inndeling
Gjenkjenning	Påvisning av individ fraksjoner ved hjelp av analytiske metoder	Med en detektor
Mengde teststoff	Fra noen mikrogram til flere kg	Flere ng til flere mikrogram

HPLC er en kolonnekromatografimetode der den mobile fasen er en væske som beveger seg gjennom en kromatografisk kolonne fylt med en stasjonær fase (sorbent). Kolonner for HPLC er preget av høy hydraulisk motstand ved innløpet.

Avhengig av mekanismen for separering av stoffer, skilles følgende HPLC-alternativer ut:

a) distribusjon;

b) ionebytte;

c) eksklusiv;

d) chiral;

e) adsorpsjon.

Delingskromatografi er basert på fordelingen av et stoff mellom to ikke-blandbare væsker, som ligner på gjentatt ekstraksjon. Når man passerer en flytende mobil fase, oppstår separasjon på grunn av den forskjellige løseligheten til komponentene i blandingen i den flytende stasjonære fasen.

Ved ionebyttekromatografi separeres molekylene til en blanding av stoffer, dissosiert i oppløsning til kationer og anioner, når de beveger seg gjennom sorbenten på grunn av forskjellig styrke i interaksjonen mellom ionene som bestemmes og iongruppene i sorbenten.

Ved størrelseseksklusjonskromatografi separeres molekyler av stoffer etter størrelse på grunn av deres forskjellige evne til å trenge inn i porene i den stasjonære fasen. I dette tilfellet er de største molekylene som kan trenge inn i minimumsantallet av porer i den stasjonære fasen de første som forlater kolonnen, og stoffene med små molekylstørrelser er de siste som forlater.

I kiral kromatografi separeres optisk aktive forbindelser i individuelle enantiomerer (speilisomerer).

Ved adsorpsjonskromatografi separeres stoffer på grunn av deres forskjellige evne til å bli adsorbert og desorbert fra overflaten til en sorbent med utviklet overflate.

Avhengig av polariteten til de mobile og stasjonære fasene, er adsorpsjonskromatografi delt inn i normal fase (NPC) og omvendt fase (RPC) kromatografi.

NPC bruker en polar adsorbent og en ikke-polar mobil fase, mens RPC bruker en ikke-polar adsorbent og en polar mobil fase.

Selv om væskekromatografi er en metode for å separere en prøve i komponenter, inkluderer en moderne væskekromatograf ikke bare et separasjonssystem, men også et system for kvantitativ måling av innholdet i hver komponent, dvs. deteksjonssystem. Skjemaet for kromatografen er vist i figur 1.3.

benzapyren væskekromatografi hydrokarbon

Figur 1.3 Skjematisk av en væskekromatograf

1 - pumpe for tilførsel av den mobile fasen gjennom kolonnen

2 - dispenser for innføring av prøven i kolonnen

3 - separator kolonne

4 - detektor - en enhet for å oppnå et analytisk signal

5 - behandlingssystem - analytisk signalomformer til en form som er praktisk for menneskelig oppfatning

For å registrere et analytisk signal brukes som nevnt tidligere detektorer. Ulike deteksjonsmetoder brukes i LC. Noen av dem er omtalt i tabell 1.4.

Tabell 1.4 Detektorer i væskekromatografi

Navnet på detektoren	Prinsipp for operasjon
Spektrofotometrisk	Under elueringsprosessen måles den optiske tettheten til eluatet ved en viss bølgelengde
Fluorimetrisk	Den fluorescerende strålingen til de absorberte
Navnet på detektoren	Prinsipp for operasjon

Refraktometrisk	Bestemmelse av konsentrasjonen av et stoff avhengig av brytningsindeksen forskjellig fra brytningsindeksen til den mobile fasen
Fordampende laserlysdetektor	Driftsprinsippet er basert på forskjellen i damptrykk for de kromatografiske løsningsmidlene som utgjør den mobile fasen og de analyserte stoffene

I HPLC brukes en fluorimetrisk detektor for å bestemme BP, som er selektiv med hensyn til benzapyren og har høy følsomhet. Prinsippet for drift av en slik detektor er basert på måling av fluorescerende emisjon av absorbert lys. Målinger utføres hovedsakelig i UV-området ved bølgelengden med maksimal absorpsjon for en gitt gruppe stoffer. Bølgelengden til fluorescerende stråling er alltid større enn bølgelengden til absorbert lys. På grunn av det faktum at deteksjon utføres fra null intensitet, er fluorimetriske detektorer mer følsomme enn absorpsjonsdetektorer.

Kombinasjonen av HPLC med en massespektroskopisk detektor har ikke funnet anvendelse ved bestemmelse av benzapyren. Dette skyldes at det stilles høye krav til renheten på ekstrakter, d.v.s. varigheten av analysen øker på grunn av den møysommelige forberedelsen av prøven. I tillegg er utstyret ganske dyrt og ikke tilstrekkelig selektivt og følsomt.

1.3 Bestemmelse av benz(a)pyren i vann ved HPLC

1.3.1 Måleinstrumenter, hjelpeutstyr, reagenser

For målinger brukes en Agilent 1200 HPLC-kromatograf (fig. 1.4) med en fluorimetrisk detektor, som gir et eksitasjonsbølgelengdeområde i området 270-365 nm og fluorescensregistrering i området 390-460 nm.

Figur 1.4 Agilent 1200 HPLC

Den kromatografiske kolonnen er fylt med en sorbent for OFC. Under forsøksbetingelsene bør effektiviteten til kolonnen være minst 5000 teoretiske plater.

For prøvepreparering brukes en skilletrakt med en kapasitet på 2000 cm 3, en rotasjonsfordamper, et vannbad, en vannstrålepumpe, n-heksan, natriumklorid og sulfat, og acetonitril.

For å tilberede kalibreringsløsninger, kolber med en kapasitet på 25 og 50 cm 3 og målepipetter med en kapasitet på 1, 2, 5 cm 3, en løsning av benz(a)pyren med en konsentrasjon på c = 1,0 μg/cm 3 og acetonitril brukes.

1.3.2 Prøveforberedelse

Væske-væske-ekstraksjon (LLE) brukes til å ekstrahere benzo(a)pyren fra vann. Ekstraher benzo(a)pyren med n-heksan. Til dette formål føres utvalgt vann med et volum på 1000 cm 3 inn i en skilletrakt med en kapasitet på 2000 cm 3 og 25-30 cm 3 n-heksan og 20 cm 3 natriumklorid (NaCl) med en konsentrasjon på c=0, 25 g/cm3 tilsettes og ekstrahering utføres, blandingen ristes i 10-15 minutter. Deretter separeres det vandige laget og ekstrahering utføres to ganger til uten tilsetning av NaCl. Etter at ekstraktene er kombinert og tørket, passerer gjennom et tørkemiddel, som er en trakt med et lag av natriumsulfat som er minst 2 cm høyt Diklormetan med samme volum som n-heksan kan brukes som ekstraksjonsmiddel.

Etter ekstraksjon fordampes ekstraktet til et volum på 3 - 5 cm 3 på en rotasjonsfordamper - en anordning for rask fjerning av væsker ved destillasjon under redusert trykk. Resten overføres til et reagensrør med en kapasitet på 10 - 15 cm 3 og n-heksan tilsettes, hvoretter løsningen inndampes til tørrhet i vakuum av en vannstrålepumpe, og reagensrøret settes i vannbad kl. en temperatur på 40-50°C. Resten oppløses i 0,2-0,5 cm3 acetonitril. Det resulterende konsentratet holdes i minst 15 minutter.

1.3.3 Eksamen

Gradering utføres i henhold til 5 standardløsninger med en konsentrasjon på 0,002; 0,01; 0,02; 0,05 og 0,1 ug/cm3. Fremstillingen av kalibreringsløsninger er beskrevet i tabell 1.5.

Tabell 1.5 Utarbeidelse av kalibreringsløsninger

	s, ug/cm3	c0, ug/cm3

Løsningene ble laget opp til merket med acetonitril.

Minst to kromatogrammer registreres for hver av løsningene. Figur 1.5 viser et kromatogram av benzo(a)pyren med en konsentrasjon på 0,002 µg/cm 3 .

Figur 1.5 Kromatogram av benz (a) pyren med en konsentrasjon på 0,002 μg / cm 3

Avviket mellom de oppnådde områdene bør ikke være mer enn 7 % av deres aritmetiske gjennomsnitt.

Basert på innhentede data bygges det en kalibreringsgraf (Fig. 1.6) i form av en avhengighet av topparealet av massekonsentrasjonen. Kalibreringskurven må være lineær. For hver løsning bør avviket i massekonsentrasjonen målt i henhold til kalibreringskarakteristikken fra den angitte verdien ikke overstige 12 %. Hvis avviket overstiger den angitte verdien, gjentas kalibreringen. Kalibrering utføres ikke bare før målinger, men også etter utskifting av kolonnen eller under vedlikeholdsarbeid av kromatografen.

Figur 1.6 Kalibreringsavhengighet av topparealet av konsentrasjonen av benzo(a)pyren (r 2 = 0,998)

1.3.4 Utføre HPLC-analyse

Kromatografisk bestemmelse av benzapyren utføres i en Agilent 1200 HPLC-kolonne, kolonneeffektiviteten bør være minst 5000 teoretiske plater basert på benzapyrentoppen. Den indre diameteren til søylen er 2 mm. Kolonnen er fylt med en revers-fase sorbent (RPS). I denne definisjonen ble det brukt en pre-kolonne som utfører en beskyttende funksjon. Den indre diameteren til forsøylen er 2 mm; den er fylt med samme OFS.

Som OFS brukes sorbenter med bundne faser oppnådd på basis av silikagel. I denne definisjonen ble det brukt oktadecyl silikagel (C 18) med en partikkelstørrelse på 5 μm og hydrofob mikroporøs hypertverrbundet polystyren med en partikkeldiameter på 3,2 μm og en gjennomsnittlig porediameter på 20–40 E. Denne sorbenten er kjemisk stabil. ved pH = 2–7. Separasjonseffektivitet sikres av det høye overflatearealet til sorbentpartiklene, samt jevnheten til sorbentsammensetningen og tett jevn pakking. Kapasitetsfaktoren (k) for en slik sorbent er 9,86.

Den mobile fasen er en blanding av acetonitril - vann. Forbered eluenten i et volumforhold på 8:2. I glassvarer med en kapasitet på 1000 cm 3, tilsett 200 cm 3 vann og sett til merket med acetonitril. Umiddelbart før bruk oppbevares eluenten for avgassing i minst 4 timer. For raskere avgassing evakueres beholderen med eluenten ved å koble den til en vannstrålepumpe og plassere den i et ultralydbad. Eluenten tilføres av en sløyfedoseringsventil (injektor) med et sløyfevolum på 10 mm 3, strømningshastigheten til den mobile fasen er 200 mm 3 /min.

Under disse forholdene tar kromatografi 20-30 minutter.

1.3.5 Registrering og behandling av resultater

Benzopyren påvises ved hjelp av en fluorescerende detektor. Det anbefales å registrere kromatogrammet ved eksitasjonsbølgelengden l ex = 365 nm og registreringsbølgelengden l register. = 400 - 460 nm.

For å øke følsomheten i denne teknikken ble bølgelengdene for eksitasjon og emisjon ved fluorescens programmert. Programmeringsmodus er vist i tabell 1. 6.

Tabell 1.6 Programmeringsmodus ved bruk av fluorescerende detektor

Kromatogrammet oppnådd fra vannanalyse er vist i figur 1.7.

Figur 1.7 Kromatogram av BP-innhold i vann

Toppen av benzapyren bestemmes av retensjonstiden, fordi dette er en kvalitativ egenskap for benzo(a)pyren. For å kvantifisere innholdet av benzo(a)pyren beregnes topparealet. Deretter, i henhold til kalibreringsgrafen, blir dens konsentrasjon funnet.

Hvis konsentrasjonen av benzo(a)pyren overskrider den maksimale konsentrasjonen til standardløsningen, fortynnes den analyserte løsningen og prøven analyseres på nytt.

Følsomheten ved bestemmelse av benzapyren ved denne metoden er 0,01 µg/DM 3 .

1.4 Bestemmelse av benz(a)pyren i vann ved GC

1.4.1 Prøvetaking og klargjøring

En viktig del av analysen er valg og klargjøring av prøven. Vann tas flere ganger med et intervall på flere dager. Deretter filtreres vannet og det tas en prøve på 0,5 liter. Natriumklorid tilsettes prøven og oppbevares i kjøleskapet i ikke mer enn en dag.

For å få pålitelige data trekkes BP ut fra prøven ved hjelp av LLE-metoden. Ekstraksjonsmidlet er dietyleter. Ekstraksjon utføres tre ganger. De to første gangene ekstraheres stoffet i et volum på 50 ml av ekstraksjonsmidlet. For tredje gang er volumet av ekstraksjonsmidlet 30 ml. Alle ekstrakter kombineres og inndampes i en rotasjonsfordamper inntil eteren er fullstendig fjernet. Den resulterende prøven oppløses i 2 ml benzen.

Før kvantitativ bestemmelse av BP separeres komponentene i blandingen ved tynnsjiktskromatografi (TLC).

TLC er en kromatografisk metode basert på bruk av et tynt lag adsorbent som en stasjonær fase.

Før separering senkes platen i en 4% løsning av koffein i kloroform og aktiveres i en ovn ved en temperatur på 100 ° C. For å fjerne urenheter fra platen, etter avkjøling, vaskes den med kloroform og aktiveres igjen i en ovn i 30 minutter ved en temperatur på 100 ca S.

Prøver oppløst i benzen plasseres på en plate og kromatograferes. Elueringsmidlet er en blanding av cykloheksan - n-heksan, i et volumforhold på 16:1.

1.4.2 Kvantifisering

Kvantitativ analyse i henhold til denne metoden utføres ved gass-væskekromatografi med en flammeioniseringsdetektor. For analyse ble det brukt en kromatograf "Tsvet - 500" (fig. 1.8) med en flammeioniseringsdetektor.

Figur 1.8 Gasskromatograf "Farge - 500"

Bærergassen for denne bestemmelsen var nitrogen. Nitrogen ble tilført med en strømningshastighet på 3 ml/min. En kapillær kvartskolonne med en størrelse på 25 m × 0,32 mm ble brukt til analyse. Metylsilikonolje OV-101 med en filmtykkelse på 0,4 µm ble brukt som stasjonær fase. Analysen ble utført i temperaturprogrammeringsmodus fra 210 til 300°C med en hastighet på 4°C/min. En 1 μL prøve ble injisert ved hjelp av en mikrosprøyte.

Figur 1.9 viser BP-kromatogrammet oppnådd ved denne metoden.

Figur 1.9 Kromatogram av BP oppnådd ved GC (3-BP)

Kvalitativt ble BP bestemt av retensjonstiden, sammenlignet med retensjonstiden for standardprøven, som var 28 minutter.

Kvantitativt bestemmes BP ved ekstern standardmetode. For å gjøre dette, bygg en kalibreringsgraf for flere standardprøver med et konsentrasjonsområde på 1-20 ng/ml. Topphøyden ble brukt som et analytisk signal.

Benz (a) pyren er et kreftfremkallende stoff i 1. fareklasse relatert til PAH. Det kan finnes i jord, vann, luft, mat, og når det kommer inn i kroppen, samler det seg. Derfor er dets besluttsomhet i ulike objekter en prioritet.

MPC for BP er ganske lav, så sensitive metoder brukes for å bestemme det. Vanskeligheten med bestemmelsen ligger også i det faktum at prøven i tillegg til BP kan inneholde isomerer, slik som benz(e)pyren og perylen, hvis retensjonstid er nesten den samme som for BP. Det vil si at tilstedeværelsen av isomerer gjør det vanskelig å identifisere stoffet. Dette problemet løses ved først å separere blandingen ved TLC, samt å bruke standard BP-prøver.

I dette kursarbeidet ble flere kromatografiske metoder vurdert som egner seg for bestemmelse av benzo (a) pyren. Etter et forarbeid med litteraturen ble valget av metoder for dens kvantitative bestemmelse begrunnet. På grunnlag av metoden ble metodene valgt og kromatogrammene oppnådd ved disse metodene er vist.

BIBLIOGRAFI

1. Traven V. F. Organisk kjemi. Lærebok for universiteter: i 3 bind / VF Traven - M .: BINOM. Knowledge Lab, 2013. --. - T. 2. - 2013. - 517 s.

2. Grechishcheva N. Yu Interaksjon av humussyrer med polynukleære aromatiske hydrokarboner: kjemiske og toksikologiske aspekter: avhandling ... for graden Doctor of Chemistry. Vitenskaper: 02.00.13 / N. Yu. Grechishcheva. - M., 2000. - 157 s.

3. Pat. 2466406 Russland. Metoder for kvantitativ bestemmelse av benzo (a) pyren i urin ved væskekromatografi / Zaitseva N. V., Ulanova T. S., Kornazhitskaya T. D., Kislitsina A. V., Pshenichnikova E. O., Permyakova T. S. - - No. 2553; des. 20.10.11; publ. 10.11.12, Bull. nr. 31.

4. Maksimalt tillatte konsentrasjoner (MPC) av kjemikalier: GN 2.1.7.2041-06. -- [Introdusert 2006-02-07]. - M.: Standartinform, 2006. - 7 s.

5. Tsimbalyuk K. K. Bestemmelse av polysykliske aromatiske hydrokarboner (PAH) i miljøobjekter (Review) / K. K. Tsimbalyuk, Yu. M. Denga, V. P. Antonovich // Metoder og gjenstander for kjemisk analyse. - 2013. - T. 8, nr. 2. - S. 50 - 62.

6. Yu. A. Zolotov, Fundamentals of Analytical Chemistry. Generelle spørsmål. Separasjonsmetoder: i 2 bøker. / Yu. A. Zolotov, E. N. Dorokhova, V. I. Fadeeva og andre. Ed. Yu. A. Zolotova. -- M.: Høyere. Shk., 2002. --. -- Prins. 1. - 2002. - 351 s.

7. Tsarev N. I. Praktisk gasskromatografi. Undervisningshjelp for studenter ved Det kjemiske fakultet på spesialkurset "Gasskromatografiske analysemetoder" / N.I. Tsarev, V.I. Tsarev, I.B. Katrakov. - Barnaul.: Forlag ved Altai State University, 2000. - 156 s.

8. Drugov Yu. S. Gasskromatografisk analyse av forurenset luft / Yu. S. Drugov, A. A. Rodin. -- M.: BINOM. Kunnskapslaboratoriet, 2015. -- 531 s.

9. Styskin E. L. Praktisk høyytelses væskekromatografi / E. L. Styskin, L. B. Itsikson, E. V. Braude. -- M.: Chemistry, 1986. -- 210 s.

10. Dmitrikov V. P., Larionov O. G., Nabivach V. M. Analyse av polysykliske aromatiske hydrokarboner ved høyytelses væskekromatografi // Uspekhi khimii. - 1986. - T. 2, nr. 4. - S. 679 -700.

11. Drikkevann. Metode for å bestemme innholdet av benzo(a)pyren: GOST 31860 - 2012. -- [Introdusert 2014-01-01]. - M.: Standartinform, 2014. - 11 s. -- (Interstate standard).

12. Borsch N. A. Bestemmelse av benzapyren ved høyytelses væskekromatografi / N. A. Borsch, S. V. Sidorenko // Moderne trender innen utvikling av vitenskap og teknologi. - 2016. - V. 1, nr. 2. - S.37 - 41.

13. Proskurina N. A. Bestemmelse av polynukleære aromatiske hydrokarboner i fettholdige matprodukter ved bruk av fastfaseekstraksjon / N. A. Proskurina, V. A. Davankov, M. M. Ilyin // Sorpsjons- og kromatografiske prosesser. - 2009. - T. 9, nr. 2. - S. 167 - 176.

14. Nazarkina S. G. Nazarkina S. G., Purygin P. P., Bulanova A. V., Larionov O. G. Kapillærgasskromatografi i økologisk kontroll av smeltevann // Vestnik SamGU. - 2000. - T. 2,. -- S. 152 -156.

Vert på Allbest.ru

...

Lignende dokumenter

Aromatiske hydrokarboner: generelle egenskaper. Nomenklatur og isomeri, fysiske og kjemiske egenskaper til aromatiske hydrokarboner. Mekanismen for reaksjoner av elektrofil og nukleofil substitusjon i den aromatiske serien. Bruken av arener, deres toksisitet.

sammendrag, lagt til 12.11.2011

Generell informasjon om vinylklorid - en fargeløs gass, en sterk gift som har en mutagen, kreftfremkallende og teratogene effekt. Historien om oppdagelsen av vinylklorid, dets kjemiske egenskaper og produksjonsmetoder. Katalytisk gassfasehydroklorering av acetylen.

presentasjon, lagt til 08.10.2015

Klassifisering av aldehyder, struktur, forekomst i naturen, biologisk virkning, anvendelse. Nomenklatur av ketoner, oppdagelseshistorie, fysiske og kjemiske egenskaper. Reaksjoner av nukleofil addisjon. Kjemiske metoder for identifikasjon av aldehyder.

presentasjon, lagt til 13.05.2014

Egenskaper til vann og metoder for mykning. Krav til hardheten til forbrukt vann ved varme- og kraftproduksjon. Teoretisk grunnlag og metoder for å bestemme hardheten til vann ved den kompleksometriske metoden. Prøvetaking, reagenser, bestemmelse.

semesteroppgave, lagt til 10.07.2009

Konseptet og nomenklaturen til fenoler, deres grunnleggende fysiske og kjemiske egenskaper, karakteristiske reaksjoner. Metoder for å oppnå fenoler og omfanget av deres praktiske anvendelse. De giftige egenskapene til fenol og arten av dens negative innvirkning på menneskekroppen.

semesteroppgave, lagt til 16.03.2011

Historien om oppdagelsen av aspartam, dens egenskaper. Metode for bestemmelse av aspartam, utstyr, instrumenter og reagenser. Aspartam i menneskekroppen. Toksikologiske og kliniske studier av aspartam. Inntak av matvarer som inneholder aminosyren fenylalanin.

abstrakt, lagt til 04.10.2011

Den giftige effekten av fenol og formaldehyd på levende organismer, metoder for deres kvalitative bestemmelse. Kvantitativ bestemmelse av fenol i prøver av naturlig vann. Metode for å bestemme minste deteksjonskonsentrasjoner av organiske giftstoffer i vann.

semesteroppgave, lagt til 20.05.2013

Kjemisk struktur, egenskaper og biologisk betydning av vitamin C. Daglig behov for det. Eksperimentell jodometrisk bestemmelse, kvantitative og kjemiske metoder for analyse av vitamininnhold i matvarer og vitaminpreparater.

semesteroppgave, lagt til 18.03.2013

Generelle egenskaper og viktigste kjemiske egenskaper til aromatiske acetaminoderivater. Metoder for å bestemme autentisiteten til aromatiske acetaminoderivater. Bruken av acetaminoderivater i farmakologi og deres effekt på menneskekroppen.

semesteroppgave, lagt til 11.11.2009

Vanlige trekk i strukturen til molekyler av monohydriske og flerverdige alkoholer. egenskapene til etylalkohol. Effekten av alkohol på menneskekroppen. Etablere samsvar mellom utgangsmaterialer og reaksjonsprodukter. Kjemiske egenskaper til flerverdige alkoholer.

Side 1

side 2

side 3

side 4

side 5

side 6

side 7

side 8

side 9

side 10

side 11

side 12

side 13

side 14

side 15

side 16

side 17

side 18

side 19

GOST 24104.

Rotasjonsfordamper IR-1M.

GOST 25336.

Badevann.

Magnetrører type MM-ZM med elektrisk oppvarming.

Kromatoskop ultrafiolett illuminator med et spektralområde på 250 - 700 nm og en BUV-15 lampe som kilde til UV-stråling.

Kromatografisk glasskammer 40 x 40 x 40 cm.

Glassplater for tynnsjiktskromatografi 5 x 20 og 20 x 20 cm.

En glasskromatografisk kolonne 500 mm lang og 20 mm i diameter med en ende trukket i bunnen og et reservoar med en kapasitet på 50 - 60 cm 3 ПШ 14/23.

Kjøleskap ХПТ-2-400-29/32 ХС eller ХШ-1-400-29/32 ХС i henhold til GOST 25336.

Langs type AIO-14/23-50 TS eller AIO-14/23-14/23-65 TS i henhold til GOST 25336.

Målelinjal med en skalainndeling på 0,1 cm i henhold til GOST 427.

Dephlegmator 250-19 / 26-29 / 32 TS eller 300-19 / 26-29 / 32 i henhold til GOST 25336.

Munnstykke P-1-19/26-14/23-14/23 TC eller H-2-19/26-14/23 TC i henhold til GOST 25336.

GOST 25336.

GOST 25336. Dimensjonssylindre 1-100, 1-250 eller 3-100, 3-250 i henhold til GOST 25336.

Kjemisk glass V-1-100 eller V-1-150 i henhold til GOST 25336.

Kolber K-1-100-29/32 THS, K-1-25R-29/32 THS, K-1-500-29/32 THS eller P-1-500-29/32 THS i henhold til GOST 25336.

Buechner trakt 1 eller 2, eller 3 i henhold til GOST 9147.

Kopper for veiing (flaskeposer) SV-14/8 eller SV-19/9, eller SV-24/10, eller SV-34/12 i henhold til GOST 25336.

Mikrosprøyter av MSH-10-typer, glasskapillærer.

Papirindikator universell.

Laboratoriefilterpapir i henhold til GOST 12026.

Skalpell eller tynn slikkepott.

Rektifisert etylalkohol i henhold til GOST R 51652 eller teknisk rektifisert etylalkohol i henhold til GOST 18300.

Acetonitril i henhold til det normative dokumentet.

Cellulose mikrokrystallinsk pulver i henhold til det normative dokumentet.

GOST R 51650-2000

Benz (v) krysen, innholdet av hovedstoffet er ikke mindre enn 98%.

Sephadex LH-20.

Silikagel av merket ASKG i henhold til det normative dokumentet.

Det er tillatt å bruke andre måleinstrumenter med metrologiske egenskaper og utstyr med tekniske egenskaper, samt reagenser og materialer av kvalitet som ikke er lavere enn ovennevnte.

5.2 Forberedelse til prøven

5.2.1 Fremstilling av løsemidler

Løsemidler (n.heksan, etylalkohol, aceton, benzen) destilleres på vanlig måte med en tilbakeløpskjøler.

Dimetylformamid destilleres ved å tilsette 120 cm 3 benzen og 36 cm 3 vann pr. 1 dm 3 løsningsmiddel til en destillasjonskolbe.

5.2.2 Fremstilling av celluloseacetat

(50,0 ± 2,0) g mikrokrystallinsk cellulose plasseres i en flatbunnet kolbe med en kapasitet på 500 cm 3, en blanding av 150 cm 3 benzen eller toluen, 70 cm 3 eddiksyreanhydrid og 0,3 cm 3 svovelsyre fremstilt. i en separat kolbe tilsettes. Reaksjonsblandingen omrøres med magnetrører i 6-8 timer, får stå uten omrøring i ytterligere 18 timer, hvoretter væskefasen dekanteres, og resten helles i 300 cm 3 etylalkohol, omrøres, får stå i alkohol i ca. 24 timer, deretter filtreres cellulosen av på en Buchner-trakt, vaskes med 100 cm 3 etylalkohol og destillert vann til vaskene er nøytrale (i henhold til indikatorpapir).

Kontroller deretter den kromatografiske aktiviteten til acetylert cellulose. For å gjøre dette, 3-4 timer før analysen, tilbered en blanding av etylalkohol, aceton og vann, tatt i et volumforhold på 60:25:15, og hell den i et kromatografisk kammer foret med filterpapirstrimler. Høyden på løsningsmiddellaget skal være 1,5–2 cm kapillært til et punkt på 5 μl av en løsning av benz (a) pyren med en massekonsentrasjon på 1 μg/cm 3. Platen plasseres i det kromatografiske kammeret og etterlates i kammeret til løsningsmiddelnivået stiger med minst 100 mm fra startlinjen. På slutten av kromatografien fjernes platen, tørkes i luft, og under lampen til en ultrafiolett bestråler blir en fluorescerende blå flekk av benzo(a)pyren notert. Mål avstanden fra startlinjen til løsningsmiddelfronten og til midten av benzo(a)pyrenflekken; beregne verdien av Rj, som estimerer bevegelseshastigheten til benzo(a)pyren på platen, i henhold til formelen:

hvor XBP er avstanden fra startlinjen til midten av benzo(a)pyrenflekken, mm;

L er avstanden fra startlinjen til løsemiddelfronten, mm.

Rj-verdien til benzo(a)pyren bør være 0,1.

For å tilberede en arbeidsplate suspenderes 5 g acetylert cellulose i 20 cm 3 etylalkohol og helles i et jevnt lag på en 20x20 cm plate.

5.2.3 Fremstilling av standardløsninger av benzo(a)pyren og benzo(b)krysen

(10,0+0,2) mg benzo(a)pyren og benzo(b)krysen veies i veiekopper (flaskeposer). Prøver overføres kvantitativt til målekolber med en kapasitet på 100 cm 3: benz(a)pyren-benzen, benzo(c)krysen-acetonitril, deretter justeres volumet av benz(a)pyrenløsningen til merket med benzen, volumet av løsningen er benz(c)krysen-acetonitril. De resulterende løsningene har en massekonsentrasjon på 100 μg/cm 3 . Løsningene lagres på et kaldt mørkt sted i ikke mer enn tre måneder.

5.2.4 Fremstilling av arbeidsløsninger av benzo(a)pyren og benzo(b)krysen

Arbeidsløsninger tilberedes ved å fortynne standardløsninger ved bruk av pipetter med en kapasitet på 1, 5 og 10 cm 3 og målekolber med en kapasitet på 100 cm 3, volumet av løsningen justeres til merket med passende løsningsmiddel, blandes og lagres på et kaldt mørkt sted i ikke mer enn en måned.

Fremstilling av en løsning av benzo(a)pyren med en massekonsentrasjon på 1,0 μg/cm 3 (bestemmes ved spektrofluorimetri): 1,0 cm 3 tas fra standardløsningen og overføres til en målekolbe med en kapasitet på 100 cm 3 ; Volumet av løsningen ble justert til merket med benzen.

Fremstilling av en løsning av benz(a)pyren med en massekonsentrasjon på 0,25: 1,0 og 5,0 μg/cm 3 (bestemmes ved høyytelses væskekromatografi): 0,25 tas fra standardløsningen; 1,0; henholdsvis 5,0 cm 3 og overført til målekolber med en kapasitet på 100 cm 3; volumet av løsningene ble justert til merket med acetonitril.

Fremstilling av løsninger av benzo(b)krysen med massekonsentrasjon på 0,5 og 10 μg/cm 3 : 0,5 og 10 cm 3 tas henholdsvis fra standardløsningen og overføres til målekolber med en kapasitet på 100 cm 3; Volumet av hver løsning ble fylt opp til merket med acetonitril.

5.2.5 Klargjøring av kalibreringsløsninger

For å fremstille kalibreringsløsninger av en blanding av benzo (a) pyren og benzo (b) krysen, volumene av en standardløsning av benzo (a) pyren med en massekonsentrasjon på 100 μg / cm 3 og en arbeidsløsning av benzo (b) )krysenmassekonsentrasjon på 10 μg/cm 3, bring volumet til merket med acetonitril. De resulterende løsningene blandes og lagres på et mørkt, kaldt sted i ikke mer enn en måned.

tabell 2

løsning	Volumet av den opprinnelige løsningen, cm 3		Massekonsentrasjon i kalibreringsløsningen, µg/cm 3
løsning	Benz (a) pyrenmassekonsentrasjon 100 μg/cm 3	Benz (v) krysen massekonsentrasjon 10 μg / cm 3	Benz(a)pyren	Benz(v)krysen

5.3 Gjennomføring av testen

5.3.1 Separasjon av benzo(a)pyren fra produktet

I en rundbunnet kolbe eller en flatbunnet kolbe med en kapasitet på 100 cm 3 plasseres en prøve av produktet som veier 10 g, en løsning bestående av 4 g kaliumhydroksid i 50 cm 3 92 % etylalkohol er la til. Innholdet i kolben blandes ved risting. Kolben kobles til en tilbakeløpskjøler og varmes opp på vannbad eller på magnetrører med reaksjonsblandingen kokende i 3 t. Deretter tilsettes 100 cm 3 destillert vann til kolben gjennom et kjøleskap. Reaksjonsmassen avkjøles til romtemperatur. Etter avkjøling overføres reaksjonsmassen til en skilletrakt med en kapasitet på 500 cm3. Dersom det etter hydrolyse forblir en fast rest i reaksjonsmassen, separeres den på en Buchner-trakt, idet resten vaskes på filteret med 30 cm3 varm etylalkohol. Væskefasen til reaksjonsmassen brukes til ekstraksjon. Tilsett 30 cm 3 n.heksan i en skilletrakt. Innholdet i trakten ristes og lar seg separere væskene. Ved dannelse av en emulsjon tilsettes 20 cm 3 etylalkohol til blandingen i en skilletrakt. Etter separering helles den nedre vandig-alkoholiske fasen i en kolbe, og heksanekstraktet helles i en annen skilletrakt. Denne behandlingen av reaksjonsmassen utføres ytterligere to ganger ved å bruke 30 cm3 n-heksan for ekstraksjon og etylalkohol for å separere emulsjonen i porsjoner på 20 cm3.

Etter fullført ekstraksjon vaskes det kombinerte heksanekstraktet i en skilletrakt med destillert vann tre ganger 30 cm 3 , ekstraktet overføres til en rundbunnet kolbe med en kapasitet på 100 cm 3, filtrering gjennom et lag med vannfritt natriumsulfat på en trakt med et porøst filter. Løsningen inndampes på en rotasjonsfordamper til et volum på 50 cm 3 ved en vannbadtemperatur som ikke overstiger 60 °C.

En avstrippet ekstrakt overføres til en skilletrakt med en kapasitet på 500 cm3 og tilsettes 50 cm3 av en blanding av dimetylformamid og vann, tatt i et volumforhold på 9:1. Blandingen rystes kraftig i 1 min, etter faseseparering helles den nedre i en flatbunnet kolbe med en kapasitet på 200 cm 3, og 50 cm 3 av en blanding av dimetylformamid og vann ekstraheres igjen fra den øvre heksanen. lag. Heksanlaget kastes, dimetylformamidekstraktet kombinert i en flatbunnet kolbe overføres til en skilletrakt, 100 cm3 destillert vann tilsettes, og ekstraksjon fra den vandige fasen utføres med heksan tre ganger med 50 cm3. Den vandige fasen kastes, og heksanekstraktet vaskes med vann tre ganger 30 cm3, overføres til en flatbunnet kolbe, 10 g vannfritt natriumsulfat tilsettes og inkuberes i en time, n.heksan fordampes på en roterende fordamper til et volum på 1,5 - 2,0 cm 3, det gjenværende løsningsmidlet fjernes

GOST R 51650-2000

luftstrøm gjennom en vakuumallong koblet til en vannstrålepumpe, resten i kolben oppløses i 0,5 cm 3 etylalkohol.

Vei (2,5 ± 0,2) g Sephadex LH-20 i et glass med en kapasitet på 100 cm 3, tilsett 20 cm 3 etylalkohol og la svelle i 3-4 timer. Deretter overføres gelen, vaskes med en liten mengde alkohol, inn i en glasskromatografisk kolonne, la løsningsmidlet renne av på en slik måte at alkohollaget over sorbentlaget forblir minst 2 mm. Resten av ekstraktet fra kolben påføres den forberedte kolonnen med en pipette, og vaskes ut av kolben tre ganger med etylalkohol i porsjoner på 0,5 cm 3 . Eluering fra en kolonne av polysykliske aromatiske hydrokarboner, inkludert benzo(a)pyren, utføres med 40 cm 3 etanol, den første fraksjon på 12 cm 3 kastes, den andre fraksjon på 25 cm 3 samles. En løsningsmiddelelueringshastighet på 0,5 cc/min oppnås ved å påføre et lett overtrykk med en strøm av luft eller nitrogen gjennom en dyse koblet til en blåser eller gassflaske. Gass skal tilføres gjennom et glassrør fylt med silikagel.

Kolonnen med Sephadex LH-20 kan brukes gjentatte ganger. For å gjøre dette, for å hindre at sorbenten tørker ut etter fraksjonering, vaskes kolonnen med 25 cm 3 etylalkohol og neste prøve påføres.

Løsningen av den andre fraksjonen overføres til en pæreformet kolbe med en kapasitet på 50 cm 3, løsningsmidlet fordampes til et volum på 0,5 - 1,0 cm 3, resten fjernes i en strøm av luft eller nitrogen.

Den oppnådde fraksjon som inneholder benzo(a)pyren analyseres videre ved høyytelses væskekromatografi eller spektrofluorimetrisk metode.

Samtidig utføres et kontrolleksperiment, som utfører alle stadier av analyse ved å bruke reagenser i henhold til prosedyren, men uten å veie produktet.

5.3.2 Bestemmelse av benz(a)pyren ved høyytelses væskekromatografi

5.3.2.1 Kromatografiforhold

Kromatografibetingelser velges avhengig av typen væskekromatograf og kromatografikolonne som brukes.

Som et eksempel kan følgende betingelser for kromatografisk bestemmelse av benzo(a)pyren gis.

Væskekromatograf AIex-334 med fluorescerende detektor Kratos FS-970.

Supelcosil LC-PAM kolonne, granulering 5 mikron, lengde 150 mm, diameter - 4,6 mm.

Fluorometrisk detektor: eksitasjonsbølgelengde 300 nm, emisjonsfilter - 418 nm.

Mobil fase: acetonitril og vann i et volumforhold på 8:2.

Elueringshastighet - 2,0 cm3/min.

Volumet av den injiserte prøven er 20 µl.

Følsomheten til forsterkeren velges slik at intensiteten til signalene til benzo (a) pyren og den interne standarden - benzo (b) krysen ikke overstiger 95 % av skalaen.

Analysetid - 15 min; retensjonstid for benzo(a)pyren - 5 min, benzo(b)krysen -13 min.

De analyserte løsningene kromatograferes to ganger under samme betingelser. Topparealer måles ved hjelp av en integrator eller manuelt som produktet av topphøyden og dens bredde ved halv høyde.

Bestemmelse av innholdet av benzo(a)pyren utføres ved metoden for intern standard eller ved tilsetningsmetoden.

5.3.2.2 Bestemmelse av innholdet av benzo(a)pyren i en løsning (ekstrakt) oppnådd i henhold til 5.3.1 ved intern standardmetoden

Ved bruk av denne metoden for kvantitativ vurdering, blir kromatografen foreløpig kalibrert ved bruk av kalibreringsløsninger fremstilt i henhold til 5.2.5.

Under forholdene spesifisert i 5.3.2.1, noter tre kromatogrammer for hver av de tilberedte løsningene og mål topparealene for benzo(a)pyren og benzo(b)krysen. Bestem det aritmetiske gjennomsnittet av arealet av toppene av benzo(a)pyren og benzo(b)krysen, beregnet fra tre kromatogrammer.

Kalibreringskoeffisienten K beregnes av formelen

hvor og og 2 er massene av benz (a) pyren (/l]) og benzo (b) krysen (t 2), μg innført i kromatografen; 5) og ^2 - topparealer av benz(a)pyren (.9]) og benzo(b)krysen (A^), cm 3 .

Kalibreringskoeffisienten K beregnes for hver løsning.

Verdiene skal ikke avvike fra det aritmetiske gjennomsnittet av kalibreringsfaktoren fra alle resultater med mer enn 10%.

Med en eksitasjonsbølgelengde på 300 nm og et emisjonsfilter på 418 nm er verdien på kalibreringsfaktoren 9,5.

Før du starter analysen på stadiet med å forberede prøver for alkalisk hydrolyse, tilsettes 50 μl av en løsning av benzo(b)krysen med en massekonsentrasjon på 0,5 μg/cm 3 til prøven av produktet og prøven fra kontrolleksperimentet . Begge prøvene passeres gjennom alle testtrinnene spesifisert i 5.3.1. Den tørre resten oppløses i 200 ul acetonitril.

Under betingelsene spesifisert i 5.3.2.1, registrer kromatogrammene til en løsning av benz (a) pyren med en massekonsentrasjon på 100 μg / cm 3 og en løsning av benz (b) krysen med en massekonsentrasjon på 100 μg / cm 3 , merk utgivelsestiden for benz (a) pyren og benz (c) chrysena. Deretter registreres kromatogrammene til kontrollprøven med tilsetning av benzo(b)krysen og produktprøven med samme tilsetning av benzo(b)krysen. Mål arealene til toppene av benzo(a)pyren og benzo(b)krysen på kromatogrammene til produktprøven og kontrollprøven.

To kromatogrammer registreres for hver prøve. Fra to kromatogrammer beregnes det aritmetiske gjennomsnittet av arealet av toppene av benzo(a)pyren og benzo(b)krysen.

Basert på de oppnådde dataene bestemmes massen av benzo(a)pyren, mcg, i prøven av produktet m\ og prøven fra kontrolleksperimentet m 2 .

“72 er massen av benzo(a)pyren i prøven av kontrolleksperimentet, mcg; t st er massen av benzo(v)krysen introdusert i produktprøven og kontrollprøven, mcg;

S"] og S 2 - topparealer av benzo(a)pyren på kromatogrammene til produktprøven (.S") og kontrollprøven (.S/), cm 2 ;

L/, L/ - topparealer av benz(b)krysen på kromatogrammene til produktprøven (.SS) og kontrollprøven (L/), cm 2 ;

K er kalibreringsfaktoren fastsatt i henhold til 5.3.2.2.

5.3.2.3 Bestemmelse av innholdet av benzo(a)pyren i en løsning (ekstrakt) oppnådd i henhold til 5.3.1 ved tilsetningsmetoden

For kvantifisering ved bruk av tilsetningsmetoden analyseres en prøve av kontrolleksperimentet samtidig med en prøve av produktet. Fraksjonene isolert fra produktprøvene og kontrollkjøringen i henhold til 5.3.1 løses i 400 µl acetonitril. De resulterende løsningene deles i to deler, og tar en mindre del (40 µl) inn i et reagensrør eller en pæreformet kolbe.

Registrer kromatogrammene til produktprøver, kontrollprøver og et kromatogram av en løsning av benzo(a)pyren med en massekonsentrasjon på 0,25 μg/cm 3 . Legg merke til frigjøringstiden for benzo(a)pyren.

I de resterende delene av prøven av produktet og kontrollopplevelsen (360 μl) foretas tilsetning av 10 - 20 μl av en løsning av benzo(a)pyrenmassekonsentrasjon på 5 μg/cm 3 . De resulterende løsningene innføres på nytt i kromatografen.

Alle kromatogrammer er registrert i duplikat. Topparealene til benzo(a)pyren måles. Fra to kromatogrammer beregnes det aritmetiske gjennomsnittet av benzo(a)pyren-topparealet.

Basert på de oppnådde dataene bestemmes massen av benzo(a)pyren, μg, i prøven av produktet /77] og prøven fra kontrolleksperimentet t 2:

t op ■ S 1 . _ t til ■ S 3 (9)

S 2 - 0,95) ' 2 5 4 - 0,95 3 '

hvor /77 op og /77 k er massen av benzo(a)pyren tilsatt en del av ekstraktet fra produktprøven (t op) og kontrollprøven (/%), μg;

S"] og S 2 - topparealer av benzo(a)pyren på kromatogrammene til produktprøven (.S") og produktprøven med tilsetning av benzo(a)pyren (L/), cm 2;

L/ og.S) - topparealer av benzo(a)pyren på kromatogrammene til prøven fra kontrolleksperimentet (L/) og prøven fra kontrolleksperimentet med tilsetning av benzo(a)pyren (L/), cm 2;

0,9 er andelen av prøven som benz(a)pyren er tilsatt.

5.3.3 Bestemmelse av benz(a)pyreninnhold ved spektrofluorimetri ved romtemperatur

Ved bestemmelse av innholdet av benzo(a)pyren ved spektrofluorimetri, samtidig med en prøve av produktet, analyseres en prøve av kontrolleksperimentet, hvortil 50 μl av en løsning av benzo(a)pyren med en massekonsentrasjon på 1 μg /cm3 tilsettes.

Fraksjonene oppnådd i henhold til 5.3.1, inneholdende benzo(a)pyren, fra produktprøven og prøven fra kontrolleksperimentet med tilsetningsstoffet, oppløses i 0,5 cm 3 benzen og underkastes deretter ytterligere rensing i et tynt lag av acetylert cellulose.

For å gjøre dette deles en 20 x 20 cm plate, forberedt som angitt i 5.2.2, i to felt: et sidefelt 1,5–2 cm bredt og et hovedfelt, som trekker en skillestrimmel over det absorberende laget med en skalpell eller en tynn slikkepott. En løsning av fraksjonen isolert i henhold til 5.3.1 påføres hovedfeltet med en kontinuerlig stripe, som avgår 2 cm fra den nedre kanten av platen og 1 cm fra sidekantene. Løsningen påføres med en tynt trukket kapillær- eller mikrosprøyte, størrelsen på flekkene bør ikke overstige 5 mm. For kvantitativ overføring av et stoff, vaskes det av to ganger fra veggene i kolben med en liten mengde benzen (0,4 - 0,6 cm 3). På startlinjen til sidefeltet påføres 5 μl av en løsning av benzo(a)pyren med en massekonsentrasjon på 1 μg/cm 3 til punktet. Etter fullstendig fordampning av løsningsmidlet, plasseres platen i et forhåndsmettet kromatografikammer i en vinkel på 70° - 85° og eluering utføres i en blanding av etylalkohol, aceton og vann, tatt i forholdet 60: 25:15. Når løsningsmiddelfronten når 2 cm fra platens øvre kant, fjernes den fra kammeret, tørkes i luft, og benzo(a)pyrenkromatografisonen utvikles under en ultrafiolett bestrålingslampe. Absorbenten fra benz(a)pyrensonen fra hovedfeltet skrapes av platen ved hjelp av en skalpell eller en tynn spatel og overføres til et glassfilter, hvorfra stoffet elueres i flere trinn med 50 cm 3 benzen til kolber. med en kapasitet på 100 cm 3, deretter fordampes løsningsmidlet til et lite volum, resten av løsningsmidlet fjernes med en luftstrøm og 1 cm 3 benzen tilsettes til kolben.

På et spektrofluorimeter ved en bølgelengde av spennende lys på 386 nm i området 400 - 440 nm ved en skannehastighet på 60 nm/min, fluorescensspektrene til produktprøven og kontrollprøven med tilsetning av benzo(a)pyren er registrert.

Spektrene av løsninger registreres i én amplifikasjonsmodus, og justerer gapet og amplifikasjonsfaktoren i henhold til kontrollprøveløsningen slik at signalet til benzo(a)pyren ved 406 nm er 0,4 - 0,6 av instrumentskalaen. For hver løsning registreres spekteret to ganger, og oppnår god reproduserbarhet. På de oppnådde spektrogrammene ved et maksimum ved 406 nm, måles høyden på spektrallinjen til benzo(a)pyren for produktprøven og kontrollprøven i millimeter. Beregn gjennomsnittsverdien av høydene til benzo(a)pyren i henhold til to spektrogrammer. Ved høye nivåer av benzo(a)pyren i produktet fortynnes prøvene med benzen og spekteret registreres igjen i samme amplifikasjonsmodus som for kontrollprøven.

Utfør to parallelle bestemmelser.

5.4 Håndtering av resultater

5.4.1 Massefraksjonen av benz (a) pyren i produktet X \,% eller X 2, mg/kg, ved bruk av høyytelses væskekromatografimetoden, beregnes ved formlene:

(t 1 - t 2) ■ 100 (t g - t 2) t ■ 1000 1000 "t 10

der mi er massen av benzo(a)pyren i produktprøven, µg;

m2 er massen av benzo(a)pyren i kontrollprøven, μg; t er massen av produktet tatt for analyse, g.

5.4.2 Massefraksjonen av benz(a)pyren i produktet A), %, eller X 2 , mg/kg, ved bruk av spektrofluorimetrimetoden, beregnes med formlene:

S st NU- 100 s ST // V t ■ 1000 ■ 1000 ■

hvor cst er massekonsentrasjonen av benzo(a)pyren i arbeidsløsningen fremstilt i henhold til 5.2.4 og tilsatt kontrollprøven, μg/cm 3 ;

høyden på spektrallinjen til benzo(a)pyren på spektrogrammet til produktprøven, mm; høyden på spektrallinjen til benzo(a)pyren på spektrogrammet til prøven fra kontrolleksperimentet, mm;

V er volumet av arbeidsløsningen av benz (a) pyren tilsatt prøven fra kontrolleksperimentet, cm 3; t er vekten av prøven av produktet tatt for testing, g.

Det endelige testresultatet tas som det aritmetiske gjennomsnittet av to parallelle bestemmelser med samme antall signifikante sifre.

Hvis avviket mellom resultatene av parallelle bestemmelser ikke overstiger \X-y - YY 2 |<

< 0,01 dX, где, Х 2 и X- результаты параллельных определений и их среднее арифметическое, а d - норматив контроля сходимости, то среднее арифметическое X принимают за результат анализа. В противном случае анализ повторяют. Значение норматива d приведено в таблице 3.

I henhold til resultatet av analysen X og verdien av den relative feilen d gitt i tabell 3, beregne den absolutte feilen A = 0, (SH

Resultatet av analysen presenteres som (X ± A), mg/kg eller % ved P = 0,95.

5.5 Kontrollere nøyaktigheten til analyseresultatene

5.5.1 Repeterbarheten av gjentatte bestemmelser kontrolleres for hver prøve analysert i henhold til 5.3.

5.5.2 Arbeidsprøver brukes til å kontrollere reproduserbarheten. Prøven deles i to like deler og analyseres i henhold til metodikken i forskjellige laboratorier eller i samme laboratorium, og analysebetingelsene varieres så mye som mulig, dvs. ved bruk av forskjellige sett med volumetriske redskaper, analyser utføres på forskjellige dager eller av to. forskjellige analytikere.

Reproduserbarheten av kontrollanalyser anses som tilfredsstillende hvis \ X-y - X 2 \<

< 0,01 DX, где Л), Х 2 и X- результаты анализа одной и той же пробы, полученные в разных лабораториях или при варьирующих условиях в одной лаборатории и их среднее арифметическое значение, D - значение норматива внутреннего оперативного контроля воспроизводимости. Значение норматива D приведено в таблице 3.

Hyppighet av reproduserbarhetskontroll - minst en gang annenhver uke

Tabell 3 - Måleområde, verdien av karakteristikken til den relative feilen og standardene for operasjonell kontroll av den tilfeldige komponenten av den relative feilen (konvergens og reproduserbarhet) med et konfidensnivå P = 0,95

5.5.3 For å kontrollere nøyaktigheten, bruk arbeidsprøver med kjent tilsetning av benzo(a)pyren. Prøven deles i to like deler, hvorav den første analyseres i henhold til prosedyren, og den kjente tilsetningen av benzo(a)pyren innføres i den andre og deretter analyseres også i henhold til prosedyren. Verdien av tilsetningsstoffet bør være 50 - 150 % av innholdet av benzapyren i den analyserte prøven.

Nøyaktigheten av kontrollanalysene anses som tilfredsstillende dersom |L) - X- s \< К, где Л), X и с - результаты контрольных анализов пробы с добавкой бенз(а)пирена, реальной пробы и величина добавки бенз(а)пирена соответственно; К - норматив оперативного контроля точности.

Skrivet inn FSUE "STANDARTINFORM" på en PC.

Trykt i grenen til FSUE "STANDARTINFORM" - type. "Moskva-skriver", 105062 Moskva, Lyalin per., 6

GOST R 51650-2000

1 bruksområde................................................ ........... 1

3 Prøvetaking ................................................... ............................... 2

4 Metode for lavtemperaturspektrofluorimetri .............................. 2

4.1 Apparater, materialer og reagenser.......................................... ... 2

4.2 Forberedelse til testen ................................................... ................... ... 3

4.3 Gjennomføring av testen ................................................... ............... 3

4.4 Behandling av resultatene.................................................. ................ .... 6

4.5 Kontrollere nøyaktigheten til analyseresultatene.......................................... ..... 6

5 Høyytelses væskekromatografi og spektrofluorimetri metoder for

romtemperatur ................................................ ...................... 7

5.1 Apparatur, materialer og reagenser.......................................... ... 8

5.2 Forberedelse til testen ................................................... ................... ... 9

5.3 Gjennomføring av testen ................................................... ............ ....10

5.4 Behandlingsresultater................................................... ................ ....13

5.5 Kontrollere nøyaktigheten til analyseresultatene........................................... ...................14

6 Sikkerhetskrav ................................................... ................ 15

7 Krav til operatørkvalifikasjoner................................................... .15

Vedlegg A Bibliografi

STATSSTANDARD FOR DEN RUSSISKE FØDERASJON

MATPRODUKTER Metoder for å bestemme massefraksjonen av benzo(a)pyren

Metoder for bestemmelse av benz(a)pyrenfraksjon av total masse

Introduksjonsdato 2001-07-01

1 bruksområde

Denne internasjonale standarden gjelder for matråvarer, matvarer, mat- og smakstilsetningsstoffer og etablerer metoder for å bestemme massefraksjonen av benzo(a)pyren ved bruk av spektrofluorimetri ved lav- og romtemperatur og høyytelses væskekromatografi.

Generelle laboratorievekter i 2. nøyaktighetsklasse med høyeste veiegrense på 500 g i henhold til GOST 24104.

Rotasjonsfordamper IR-1M.

Badevann.

Husholdnings elektrisk komfyr med lukket spiral og varmeregulator i samsvar med GOST 14919.

Dewar-beholder for flytende nitrogen uansett kapasitet

Bad for kromatografi (emaljerte fotokyvetter).

Glassplater som måler 15 x 30 og 20 x 40 cm.

Kolber K-1-250-29/32 THS, K-1-100-29/32 THS, K-1-500-29/32 THS eller P-1-500-29/32 THS i henhold til GOST 25336.

Kjøleskap KHIT-1-300-14/23 XC eller KHIT-1-400-14/23 XC i henhold til GOST 25336.

Kjøleskap KhPT-2-400-29/32 KhS og KhPT-1-300-29/32 eller KhPT-400-29/32 KhS i henhold til GOST 25336.

Dephlegmator 250-19/26-29/32 TS eller dephlegmator 300-19/26-29/32 TS i henhold til GOST 25336.

Glassprøverør P2-10-180 XC i henhold til GOST 25336.

Munnstykke P-1-19 / 26-14 / 23 TC eller H2-19 / 23 i henhold til GOST 25336.

Vannstrålelaboratoriepumpe i henhold til GOST 25336.

Pipetter med en kapasitet på 1, 2, 5, 10 cm 3 i henhold til GOST 29228 og GOST 29229.

Trakt VFO-32-POR 100-14/23 XC eller VFO-32-POR 160-14/23 XC i henhold til GOST 25336.

Målte reagensrør P-2-15-14/23 XC i henhold til GOST 1770.

Skilletrakt VD-1-500 eller VD-3-500 i henhold til GOST 25336.

Dimensjonssylindre 1-100, 1-250 eller 3-100, 3-250 i henhold til GOST 25336.

Kopper for veiing (flaskeposer) SV-14/8, eller SV-19/9, eller SV-24/10, eller SV-34/12 i henhold til GOST 25336.

Termometer med temperaturmålegrenser 0-250 °С med en divisjonsverdi på 1 °С i henhold til GOST 29224.

Glass kapillærer, glassstaver.

n.oktan, h., ifølge det normative dokumentet.

n.heksan, h., ifølge det normative dokumentet.

Rektifisert teknisk etylalkohol i henhold til GOST 18300 eller rettet etylalkohol i henhold til GOST R 51652.

Petroleumseterfraksjon 40 - 70 °C i henhold til det normative dokumentet.

Aluminiumoksid for kromatografi av 2. aktivitetsgrad i henhold til det normative dokumentet.

Benz (a) pyren, innholdet av hovedstoffet er ikke mindre enn 98%.

1,12-Benzperylene, innholdet av hovedstoffet er ikke mindre enn 98%.

Det er tillatt å bruke andre måleinstrumenter med metrologiske egenskaper og utstyr med tekniske egenskaper, samt reagenser og materialer av kvalitet som ikke er lavere enn de som er angitt.

4.2 Forberedelse til prøven

4.2.1 Rensing av løsemidler

Løsemidler (n. oktan, etylalkohol, petroleumseter, kloroform og n. heksan) destilleres på vanlig måte med en tilbakeløpskjøler.

4.2.2 Fremstilling av alumina

Alumina tørkes i en ovn ved en temperatur på (250 + 4) ° C i 4 timer og lagres i en beholder med malt propp.

4.2.3 Fremstilling av benz(a)pyrenløsning for tynnsjiktskromatografi (vitneløsning).

Ca 10 mg benzo(a)pyren veies inn i veieflasken, noen milliliter petroleumseter tilsettes til prøven er fullstendig oppløst.

Den resulterende løsningen overføres kvantitativt til en målekolbe med en kapasitet på 100 cm3 og volumet av løsningen justeres til merket med petroleumseter. Holdbarheten til løsningen er ikke mer enn tre måneder i kjøleskapet.

4.2.4 Fremstilling av benz(a)pyren-standardløsningen

Vei (10,0 ± 0,2) mg benzo(a)pyren i en veieflaske, tilsett noen milliliter n.oktan til prøven er fullstendig oppløst. Den resulterende løsningen ble kvantitativt overført til en målekolbe med en malt propp med en kapasitet på 100 cm3 og brakt til merket med n.oktan. Massekonsentrasjonen av benzo(a)pyren i den resulterende løsningen er 100 µg/cm 3 . Løsningen oppbevares i kjøleskapet. Holdbarheten til løsningen er ikke mer enn tre måneder.

4.2.5 Fremstilling av arbeidsløsninger av benzo(a)pyren

Arbeidsløsninger med benzo(a)pyrenmassekonsentrasjon 0,1; 0,04 og 0,02 µg/cm 3 i n.oktan fremstilles ved sekvensiell fortynning av den initiale standardløsningen av benzo(a)pyren, fremstilt i henhold til 4.2.4, i målekolber med en malt propp med en kapasitet på 100 cm 3 . Løsningene oppbevares i kjøleskap. Holdbarheten til løsningene er ikke mer enn en måned.

4.2.6 Fremstilling av 1,12-benzperylen-standardløsningen (intern standard)

For å forberede den opprinnelige løsningen, vei (10,0 + 0,2) mg 1,12-benzperylen i en flaske, tilsett noen milliliter n.oktan til prøven er fullstendig oppløst. Den resulterende løsningen ble kvantitativt overført til en målekolbe med en malt propp med en kapasitet på 100 cm3 og brakt til merket med n.oktan. Massekonsentrasjonen av 1,12-benzperylen i den resulterende løsningen er 100 µg/cm 3 . Løsningen oppbevares i kjøleskapet. Holdbarheten til løsningen er ikke mer enn tre måneder.

4.2.7 Fremstilling av arbeidsløsninger av 1,12-benzperylen (interne standardløsninger)

Arbeidsløsninger med 1,12-benzperylen massekonsentrasjon 0,01; 0,005; 0,002 og 0,001 μg/cm 3

tilberedt i n.oktan ved suksessive fortynninger av den opprinnelige standardløsningen, fremstilt i henhold til 4.2.6, i målekolber med en malt propp med en kapasitet på 100 cm 3. Løsningene oppbevares i kjøleskap. Holdbarheten til løsningene er ikke mer enn en måned.

4.3 Gjennomføring av testen

4.3.1 Separasjon av benzo(a)pyren fra produktet

I en rundbunnet kolbe med en kapasitet på 500 cm 3 settes en prøve av produktet som veier 25 g, tilsett til kolben 20 cm 3 destillert vann, 200 cm 3 etylalkohol og 20 g kaliumhydroksid.

Innholdet i kolben blandes ved risting. Kolben kobles til en tilbakeløpskjøler og oppvarmes på vannbad med reaksjonsblandingen kokende i 3 timer.Deretter tilsettes 150 cm3 vann til kolben gjennom en kondensator; kolben fjernes fra badet og avkjøles til romtemperatur.

Etter avkjøling overføres væskefasen til reaksjonsblandingen ved dekantering til en skilletrakt, mens resten av produktet blir igjen i kolben. 150 cm3 n-heksan tilsettes til kolben med resten, innholdet i kolben omrøres kraftig og n-heksan dekanteres i en skilletrakt.

Trakten stoppes og ristes kraftig, festes deretter i et stativ og lar væsken skilles. For å separere den resulterende emulsjonen tilsettes 20 cm 3 etylalkohol til blandingen i en skilletrakt. Etter separering helles den nedre vandige-alkoholiske fasen tilbake i kolben med bunnfallet, og heksanekstraktet helles i en 500 cm 3 kolbe.

Denne behandlingen av reaksjonsblandingen utføres ytterligere to ganger ved å bruke 100 cm3 n-heksan for ekstraksjon og etylalkohol for separering av emulsjonen, i porsjoner på 20 cm3.

På slutten av ekstraksjonen kastes resten i kolben og hydrolysatet, og ekstraktet vaskes i en skilletrakt med destillert vann tre ganger på 50 cm 3 og fordampes porsjonsvis i en rundbunnet kolbe med en kapasitet på 250 cm 3 forhåndsveid til andre desimal på en rotasjonsfordamper ved temperaturen på et vannbad ikke mer enn 60 ° С. La kolben med ekstraktet stå i et avtrekksskap for å fjerne spor av løsemidlet, hvoretter det veies igjen. Vekten av det ekstraherte ekstraktet bestemmes av differansen mellom veiingene.

Fra ekstraktet i kolben tas 1/5 del på flaske uten veiing. Kolben med resten av ekstraktet veies. Tilsett 0,1-0,2 cm 3 benz(a)pyren "vitne"-løsning, fremstilt i henhold til 4.2.3, til flasken med en del av ekstraktet. Innholdet i flasken og resten i kolben oppløses i et lite volum petroleumseter.

For kromatografisk separering av ekstraktet helles aluminiumoksid jevnt på en glassplate som måler 20x40 cm. Deretter, ved hjelp av en glassstang delt i tre deler (14, 1 og 3 cm) med gummiringer 1 mm tykke og 3 mm brede, jevnes aluminiumoksid forsiktig ut.

De resulterende løsningene påføres kvantitativt på den forberedte platen med glasskapillærer: på den smale delen - en løsning fra flasken ("vitne"), på den brede delen - ekstraktet av produktet fra kolben. Løsningene påføres jevnt i en sammenhengende strimmel, og går tilbake fra den nedre kanten av platen 7-8 cm.

Platen plasseres i kromatografibadet i en liten vinkel på 20° - 25°, petroleumseter helles i slik at den ikke når prøvepåføringslinjen. Badet dekkes med glass og kromatografi utføres, som bringer løsningsmiddelfronten til den øvre kanten av platen.

Uten å tørke platen blir den bestrålt med ultrafiolett lys og plasseringen av benzo(a)pyren i testprøven bestemmes av det lysende "vitne"-båndet. Merk grensene til benzo(a)pyrenbåndet på kromatogrammet til testprøven. Platen tørkes i luft i avtrekkshette.

Stripen av aluminiumoksid merket på kromatogrammet til testprøven fjernes fra platen ved hjelp av et glassglass og overføres kvantitativt til den porøse platen i filtertrakten. Trakten kobles til en rundkolbe med en kapasitet på 100 cm 3 og benzo(a)pyren elueres fra alumina med 50 cm 3 benzen, tilsetning av benzen i små porsjoner og omrøring av alumina på trakten med en pinne. Benzen fordampes til tørrhet på en rotasjonsfordamper ved en vannbadtemperatur som ikke overstiger 60 °C. Resten i kolben ble kvantitativt overført med oktan til et reagensrør. Volumet av løsningen i reagensglasset bør ikke overstige 5 cm 3 .

I analysen av noen produkter er det ingen fullstendig og tydelig separasjon av de fluorescerende komponentene i prøven under den primære kromatografien av ekstraktet isolert fra produktet. I dette tilfellet er en bredere stripe av aluminiumoksid isolert på platen på "vitne" nivå; benz(a)pyren elueres fra aluminiumoksyd med benzen som beskrevet ovenfor, og inndampningsresten oppløses i etanol og det resulterende alkoholiske ekstraktet kromatograferes på nytt.

For kromatografisk separering av alkoholekstraktet brukes en plate som måler 15 x 30 cm med et lag av aluminiumoksid 0,3 mm tykt. To strimler 10 og 3 cm brede skilles på platen. Et alkoholekstrakt av det analyserte produktet påføres den brede delen av platen ved hjelp av en glasskapillær, og en løsning av benzo (a) pyren i petroleumseter («vitne» løsning) påføres den smale delen av platen Platen plasseres i badekaret i en vinkel på 20 - 25 ° og utfør kromatografi i kloroform, og bringer løsningsmiddelfronten til den øvre kanten av platen. I ultrafiolett lys noteres et bånd av aluminiumoksid med benzo (a) pyren av produktet som studeres av "vitnet". Deretter elueres benzo(a)pyren fra alumina med benzen og alle videre operasjoner utføres som beskrevet ovenfor.

GOST R 51650-2000

En løsning av benzo(a)pyren i n.oktan overføres til et reagensrør. Volumet av løsningen bør ikke overstige 5 cm 3 med en startprøve av produktet på 25 g.

I den resulterende løsningen (ekstraktet) bestemmes innholdet av benz(a)pyren ved metoden for lavtemperaturspektrofluorometri, ved bruk av addisjonsmetoden eller intern standardmetoden for kvantitativ vurdering.

4.3.2 Bestemmelse av innholdet av benzo(a)pyren i løsningen (ekstraktet) oppnådd i henhold til 4.3.1 ved tilsetningsmetoden.

I tre reagensrør, hell 1 cm 3 av den resulterende løsningen av benzo(a)pyren i n.oktan med en pipette. Deretter helles 2 cm 3 n.oktan i det første reagensglasset. 1,5 cm 3 n.oktan og 0,5 cm 3 av en arbeidsløsning av benz(a)pyren, massekonsentrasjon på 0,1 µg/cm 3, fremstilt i henhold til 4.2.5, helles i det andre reagensrøret. I det tredje reagensglasset tilsettes 1 cm 3 n.oktan og 1 cm 3 av samme arbeidsløsning av benzo(a)pyren som i det andre reagensglasset.

Spektrofluorimetrisk analyse begynner med det tredje reagensglasset. For å gjøre dette plasseres det tredje reagensrøret i et Dewar-kar med flytende nitrogen foran inngangsspalten til spektrofotometeret; sett den analytiske fluorescenslinjen til benzo(a)pyren 403 nm ved en bølgelengde av spennende lys 367 nm. Ved å justere forsterkningen og åpne spalten, samt samtidig justere reagensrøret i Dewar-karet, oppnås det maksimale signalet av opptaksenheten til spektrofotometeret (opptil 50 - 80%), hvoretter spektrogrammet til benzo ( a) pyren registreres i området 401 - 404 nm, og fikserer verdien til registreringsenhetens spektrofotometer ved en bølgelengde på 401 nm. Opptaket av spekteret gjentas to ganger.

Deretter fryses det andre og det første røret sekvensielt i flytende nitrogen og fluorescensspektrene registreres i bølgelengdeområdet 401 - 404 nm, pass på å stille inn skriverpennen på en bølgelengde på 401 nm til samme posisjon som når prøven skannes i det tredje røret.

Massekonsentrasjonen av benzo(a)pyren i det analyserte ekstraktet bestemmes i henhold til grafen, hvor verdien av tilsetningen av benzo(a)pyren (µg) er plottet langs abscisseaksen, og topphøyden til maksimum karakteristisk linje av benzo(a)pyren ved 403 nm er plottet langs ordinataksen, målt fra de oppnådde spektrogrammene i millimeter.

Hvis massekonsentrasjonen av benzo(a)pyren i testløsningen faller innenfor området som er egnet for målinger, ligger de oppnådde eksperimentelle punktene på samme rette linje. Ekstrapolering av denne rette linjen til skjæringspunktet med abscisseaksen gir et segment på den som tilsvarer innholdet av benzo (a) pyren i løsningen uten tilsetning, dvs. i 1 cm 3 av testløsningen. Hvis massekonsentrasjonen av benzo(a)pyren i den analyserte løsningen er høyere enn den øvre grensen for konsentrasjonsområdet målt av enheten, fortynnes den analyserte løsningen med n.oktan.

4.3.3 Bestemmelse av innholdet av benzo(a)pyren i en løsning (ekstrakt) oppnådd i henhold til 4.3.1 ved intern standardmetoden

1,12-benzperylen brukes som intern standard. Hell 3 cm 3 av en løsning av benz(a)pyren i n.oktan, oppnådd i henhold til 4.3.1, i et reagensrør, og plasser det i en Dewar-beholder med flytende nitrogen foran inngangsspalten til spektrofotometeret. sett den analytiske linjen til 403 nm ved en bølgelengde av spennende lys på 367 nm og utfør registrering av spekteret til løsningen i bølgelengdeområdet 401 - 409 nm. Fra intensiteten til linjen (i henhold til høyden på toppen av maksimum av den karakteristiske linjen av benzo(a)pyren ved 403 nm), estimeres det omtrentlige innholdet av benzo(a)pyren i prøven. I samsvar med denne vurderingen tilsettes deretter en løsning av 1,12-benzperylen til et reagensrør med 3 cm 3 av en løsning av benz(a)pyren i n.oktan i en slik mengde at intensiteten på 1,12- benzperylen i spekteret av prøven ved

406,3 nm var 3–5 ganger større enn intensiteten til benz(a)pyrenlinjen ved en bølgelengde på 403 nm.

Spekteret er registrert i bølgelengdeområdet 401 - 409 nm to ganger.

Intensitetene til de karakteristiske linjene av benz(a)pyren ved 403 nm og 1,12-benzperylen ved

406,3 nm (henholdsvis H| og H 2) bestemmes fra spektrogrammene ved å måle høydene til toppene ved maksima av de karakteristiske linjene til disse forbindelsene i millimeter. I beregningene ta gjennomsnittsverdien. Forholdet koeffisient (K) mellom intensiteten til benz (a) pyren (EGD)-linjen og intensiteten til 1,12-benzperylen (EG 2)-linjen beregnes, K = //]/// 2.

Deretter bestemmes denne koeffisienten for standardløsninger av benzo(a)pyren (X st). For å gjøre dette, helles 3 cm 3 standardløsninger av benz (a) pyren med en massekonsentrasjon på 0,02 og 0,04 μg/cm 3 i to reagensrør. Samme mengde 1,12-benzperylen helles i hvert av reagensrørene som i reagensrøret med prøven. Spektrene til hver løsning er registrert to ganger i bølgelengdeområdet 401 - 409 nm.

Samtidig er det nødvendig å sikre at posisjonen til registreringspennen ved en bølgelengde på 401 nm er fast på samme nivå i alle tilfeller.

Deretter bestemmes intensiteten av de karakteristiske linjene av benz(a)pyren ved 403 nm og 1,12-benzperylen ved 406,3 nm (henholdsvis W og H 2) fra spektrogrammene. I beregningene ta gjennomsnittsverdien. Beregn K st \u003d H ^ H 2 for hver konsentrasjon av benzo (a) pyren.

Massekonsentrasjonen av benzo(a)pyren i den analyserte løsningen c, µg/cm 3 , beregnes med formelen:

s st *K/K st, (1)

hvor c st er konsentrasjonen av benzo(a)pyren i standardløsningen, µg/cm 3 ;

K er koeffisienten funnet fra spektrogrammet til den analyserte løsningen med tilsetning av 1,12-benzperylen;

K C1 - koeffisient funnet fra spektrogrammene til en standardløsning av benz(a)pyren med tilsetning av 1,12-benzperylen, hvis verdi er nærmere koeffisienten til den analyserte løsningen med tilsvarende tilsetning av 1, 12-benzperylen.

Det utføres to parallelle bestemmelser og samtidig et kontrolleksperiment, som utføres gjennom alle analysestadier ved bruk av alle reagenser i henhold til prosedyren, men uten prøve av produktet.

4.4 Håndtering av resultater

Massefraksjonen av benz (a) pyren L), %, X og X 2, mg / kg, beregnes ved formlene:

= (s - er) ■m l V ■ 100 = (s - er) ■ t 1 ■ V (2)

3 t 2 ■ t ■ 1000 ■ 1000 t 2 ■ t ’

_ (s - s 0) ■ V ■ t 1 (3)

hvor c er konsentrasjonen av benzo(a)pyren, fastsatt i henhold til 4.3.2 eller 4.3.3 i løsningen (ekstraktet) av det analyserte produktet oppnådd i henhold til 4.3.1, µg/cm 3 ; c 0 er konsentrasjonen av benzo(a)pyren i løsningen av kontrolleksperimentet oppnådd i henhold til 4.3.1, µg/cm 3 ; V er volumet av benzo(a)pyrenløsningen isolert fra den analyserte prøven av produktet, cm 3;

/«I - vekten av ekstraktet isolert fra det analyserte produktet, g; m 2 - massen av ekstraktet påført en bred stripe av platen, g; t er massen til prøven av produktet, g.

Resultatet er avrundet til det andre signifikante tallet.

For det endelige resultatet av bestemmelsen tas det aritmetiske gjennomsnittet av to parallelle bestemmelser med samme antall signifikante sifre.

Hvis avviket mellom resultatene av parallelle bestemmelser ikke overstiger |A) - X 2 \<

< 0,01яЖ, где Xi, Х 2 и X- результаты первого и второго параллельных определений и их среднеарифметическое, a d- норматив контроля сходимости, то среднеарифметическое X принимают за результат анализа. В противном случае анализ повторяют. Значение норматива контроля сходимости d приведено в таблице 1.

Basert på resultatet av analysen X og verdien av den relative feilen d gitt i tabell 1, beregnes den absolutte feilen A = 0, (SD mg/kg eller %).

Resultatet av analysen presenteres som (X ± A), mg/kg eller % ved P = 0,95.

4.5 Kontrollere nøyaktigheten til analyseresultatene

Intern operasjonell kontroll (IQA) av kvaliteten på analyseresultatene inkluderer kontroll av konvergensen, reproduserbarheten og nøyaktigheten av analyseresultatene.

4.5.1 Repeterbarheten av gjentatte bestemmelser kontrolleres for hver prøve analysert i henhold til 4.4.

4.5.2 For internkontroll av reproduserbarhet brukes arbeidsprøver. Prøven deles i to like deler og analyseres i henhold til metodikken i forskjellige laboratorier eller i samme laboratorium, og analysebetingelsene varieres så mye som mulig, dvs. ved bruk av forskjellige sett med volumetriske redskaper, analyser utføres på forskjellige dager eller av to. forskjellige analytikere.

Reproduserbarheten av kontrollanalyser anses som tilfredsstillende hvis \X^ - X 2 \<

< 0,01 DX, где X/, Х 2 и X- результаты анализа одной и той же пробы, полученные в разных лабораториях или при варьирующих условиях в одной лаборатории и их среднеарифметическое значение, D - значение норматива внутреннего оперативного контроля воспроизводимости. Значение норматива D приведено в таблице 1.

GOST R 51650-2000

Frekvensen av reproduserbarhetskontroll er minst en gang annenhver uke.

Tabell 1 - Måleområde, verdien av den relative feilkarakteristikken og standardene for operasjonell kontroll av den tilfeldige komponenten av den relative feilen (konvergens og reproduserbarhet) ved et konfidensnivå Р = 0,95

4.5.3 For å kontrollere nøyaktigheten, bruk arbeidsprøver med kjent tilsetning av benzo(a)pyren. Prøven deles i to like deler, hvorav den ene analyseres i henhold til prosedyren; i det andre innføres en kjent tilsetning av benzo(a)pyren og analyseres deretter i henhold til prosedyren. Verdien av tilsetningsstoffet bør være 50 - 150 % av innholdet av benzapyren i den analyserte prøven.

Nøyaktigheten av kontrollanalyser anses som tilfredsstillende hvis \Xy-X-c\< 0,01 К, где Ху, Xи с - результаты контрольных анализов пробы с добавкой бенз(а)пирена, реальной пробы и величина добавки бенз(а)пирена, соответственно; К- норматив оперативного контроля точности. Норматив оперативного контроля точности рассчитывают по формулам: при проведении внутрилабораторного контроля (Р = 0,90)

K \u003d 0,84 V (A X]) 2 + (A x) 2; (4)

under ekstern kontroll (P = 0,95)

K \u003d V (A ^) 2 + (A z) 2, (5)

hvor A^ + A x er verdiene til feilkarakteristikken som tilsvarer massekonsentrasjonen

benzo(a)pyren i prøven med tilsetningsstoffet og i den virkelige prøven;

Ay, \u003d 0,01 Xy og A x \u003d 0,01d x X, hvor Xy og X er massefraksjonen av benzo (a) pyren i prøven med tillegg av

og i en reell prøve, % eller mg/kg.

Verdien av den relative feilen d x (8y) er gitt i tabell 1.

Analysenøyaktighetskontroll utføres minst en gang i måneden, så vel som ved bytte av reagenser eller etter en lang pause i arbeidet.

Dersom standardene for operasjonell kontroll av nøyaktighet overskrides, utføres gjentatte analyser. Hvis de spesifiserte standardene overskrides gjentatte ganger, blir analysene suspendert, årsakene som fører til utilfredsstillende resultater blir avklart, og de elimineres.

Resultatene av WQA er registrert i en spesiell journal.

5 Høyytelses væskekromatografi og spektrofluorimetriteknikker ved romtemperatur

Essensen av metoden ligger i ekstraksjon av hydrokarboner, inkludert benzo(a)pyren, med heksan fra et produkt som tidligere er behandlet med en alkoholløsning av kaliumhydroksid, isolering av en fraksjon av polysykliske aromatiske hydrokarboner som inneholder benzo(a)pyren, og rensing av den resulterende fraksjonen fra forstyrrende urenheter på en kolonne med Sephadex og i et tynt lag av acetylert cellulose, etterfulgt av kvantitativ bestemmelse av den isolerte benzo(a)pyren ved høyytelses væskekromatografi eller spektrofluorimetri ved romtemperatur.

Området for bestemte verdier av massefraksjonen av benzo(a)pyren i de analyserte produktene ved bruk av metoden for høyytelses væskekromatografi og metoden for spektrofluorimetri ved romtemperatur er 0,0001-0,002 mg/kg eller 0,1 x 10-7 - 2,0 x 10 -7 % . Det optimale området for bestemte massekonsentrasjoner av benzo(a)pyren i løsning ved bruk av høyytelses væskekromatografimetoden er 0,01-0,02 μg/cm 3, ved bruk av spektrofluorimetrimetoden - 0,02-0,2 μg/cm 3.

Benzopyren tilhører klassen av polysykliske aromatiske hydrokarboner - PAH. Dette er en gruppe organiske forbindelser i den kjemiske strukturen som det er benzenringer av - grupper på tre ringer eller flere. Kjemisk definisjon av benzapyren: et organisk stoff som inneholder karbon, som er en del av gruppen av polysykliske hydrokarboner, med en molar masse på 252,31 g / mol.

Hva er benzapyren

Benzopyren er, som alle PAH-er, hovedsakelig et resultat av teknologisk fremgang, en konsekvens av menneskelig aktivitet. De viktigste kildene til teknologisk forurensning av PAH er forbrenning av faste og flytende organiske stoffer, inkludert olje og oljeprodukter, trevirke og menneskeskapt avfall. Av de naturlige kildene til benzapyren er det verdt å merke seg skogbranner, vulkanutbrudd.

Imidlertid kan dannelsen av benzapyren også skje uten forbrenningsprosesser - under pyrolyse, ulming, polymerisering.

Benzapyren frigjøres under røyking: innholdet av benzapyren i røyken til en sigarett er i gjennomsnitt 0,025 mcg, som er mange ganger høyere enn MPC (10 000-15 000 ganger i gjennomsnitt). Det har blitt beregnet at røyking av én sigarett tilsvarer seksten timers eksosinnånding når det gjelder benzapyreninnholdet.

Benzopyren formel

Det er to isomerer av benzapyren. Den første er 1,2-benzapyren (3,4-benzpyren) - som finnes i alle forbrenningsprodukter - olje, tjære, kull, røyk av forskjellig opprinnelse, inkludert. I sin rene form er disse nåleformede krystaller eller plater med lys gul farge, med et smeltepunkt på omtrent 177 ° C.

4,5-Benzopyren - krystaller i form av nåler og plater med lys gul farge, med et smeltepunkt på 179 ° C. Inneholdt i kulltjære, funnet i jord (spesielt nær bedrifter og motorveier). Det har ikke mutagene eller kreftfremkallende egenskaper.

Den kjemiske formelen til benzopyrener er C20H12.

Benzopyren i jord og luft

Benzopyren forekommer praktisk talt ikke i fri tilstand, men utfelles alltid på partikler i luften. Sammen med bevegelige luftmasser sprer benzapyren seg over et stort område, og faller ut av luften sammen med faste partikler (for eksempel under nedbør) kommer inn i jordlagene, reservoarene og på overflatene til bygninger.

I migrasjon og akkumulering av benzapyren spiller en slik kilde som veitransport også en rolle. På den ene siden, ved å bevege seg over lange avstander, bidrar biler til jevn fordeling av benzapyren. På den annen side akkumuleres avsatt benzapyren i store mengder langs motorveier og på gjenstander ved siden av dem (de såkalte "sekundære kildene").

Benzopyren er lett "inkludert" i syklusen av stoffer i naturen: med nedbør, som alltid inneholder faste partikler, føres det til og med til territorier fjernt fra hovedkilden til PAH, kommer inn i vannforekomster, hvorfra det stiger under fordampningsprosesser. opp i luften igjen. Det er denne evnen til å migrere at benzopyren fører til at innholdet kan være høyt på steder der det ikke er noen kraftig kilde til dette stoffet.

Benzapyren kommer inn i miljøet og samler seg i det, og trenger inn i planter, som senere tjener som husdyrfôr eller brukes i menneskelig ernæring. Konsentrasjonen av benzapyren i planter er høyere enn innholdet i jorda, og i mat (eller fôr) er høyere enn i råstoffet for deres fremstilling. Denne effekten av å øke konsentrasjonen av kjemikalier, inkludert benzapyren, kalles bioakkumulering.

Benzapyren er således farlig ikke bare som bakgrunnsmiljøforurensning, men også som et stoff som trenger inn i kroppen gjennom næringskjeden.

MAC av benzapyren

Hovedmetoden for bestemmelse og kontroll av benzapyren er væskekromatografi.

I henhold til hygienestandardene 2.1.6.695-98 og 2.1.6.1338-03 er den maksimalt tillatte gjennomsnittlige daglige mengden benzapyren i luften (MACds) 0,1 µg/100 m3 eller 10-9 g/m3, og dens MAC i jord i henhold til hygieniske standarder 2.1 7.2041-06 - 0,02 mg / kg totalt, tatt i betraktning bakgrunnsnivået. I luften på arbeidsplasser er gjennomsnittlig skift MPC ikke mer enn 0,00015 mg/m3. (fra punkt 1. og punkt 2. GN 2.2.5. 1313-03).

MPC for benzapyren i vann er ikke mer enn 0,000001 mg/l, i drikkevann med sentralisert vannforsyningssystem - ikke mer enn 0,000005 mg/l. I drikkevann på flaske - fra ikke mer enn 0,001 µg/l (vann av høyeste kvalitet) til ikke mer enn 0,005 µg/l i flaskevann av første kvalitetskategori.

I matvarer der tilstedeværelsen av benzapyren er tillatt på grunn av teknologiske funksjoner, er det tillatte nivået av benzapyren ikke mer enn 0,001 mg / kg. Disse inkluderer: pølser og produkter som bruker biprodukter, inkludert røkte; røkt smult; pølser og røkte produkter fra fjærfekjøtt og innmat; røkt hermetikk og fiskekonserver, røkt fisk; matkorn.

Ved bruk av røykaromaer er innholdet av benzapyren ikke mer enn 2 µg/kg (l), og etter bruk bør innholdet av benzapyren i ferdige produkter ikke overstige 0,03 µg/kg (l).

I andre matvarer er tilstedeværelse av benzapyren ikke tillatt.

I følge resultatene av overvåkingen overskrides imidlertid normene for innholdet av benzapyren mange ganger. I gjennomsnitt er nivået av luftforurensning i byer 5-12 ganger høyere enn MPC, i jord - 3-7 ganger, i mat - fra 1,5 til 11 ganger.

Effekten av benzapyren på menneskekroppen

Benzopyren er klassifisert som et stoff i første fareklasse. Den første fareklassen er stoffer med ekstremt høy farlig påvirkning på miljøet, mens endringene forårsaket av dem er irreversible og ikke kan gjenopprettes.

Benzopyren er et av de kraftigste, men likevel utbredte kreftfremkallende stoffene. Ettersom den er kjemisk og termisk stabil og har egenskapene til bioakkumulering, virker den konstant og kraftig når den kommer inn og samler seg i kroppen. I tillegg til å være kreftfremkallende, har benzapyren en mutagen, embryotoksisk og hematotoksisk effekt.

Penetreringsveiene for benzapyren i kroppen er varierte: med mat og vann, gjennom huden og ved innånding. Graden av fare er uavhengig av hvordan benzapyrenen kom inn i kroppen. I eksperimenter, så vel som i henhold til overvåking av økologisk ugunstige områder, introduseres benzapyren i DNA-komplekset, noe som forårsaker irreversible mutasjoner som går over i påfølgende generasjoner. Av spesiell bekymring er faktumet med bioakkumulering av benzapyren: sannsynligheten for å utvikle mutasjoner i neste generasjoner av avkom øker mange ganger på grunn av bioakkumulering.

VIL DU SLUTE RØYKE?

Bli med oss på et maraton for å gi opp sigaretter.
Det vil gjøre det mye lettere å slutte.