способ количественного определения дихлорбромметана в крови

Формула изобретения

Способ количественного определения дихлорбромметана в крови, характеризующийся тем, что вначале осуществляют подщелачивание пробы крови 10%-ным раствором гидроксида натрия до рН 8-10, производят извлечение дихлорбромметана из пробы путем экстракции его гексаном, отделяют экстракт центрифугированием при 7000-7500 об/мин, производят его исследование газохроматографическим анализом на газовом хроматографе с детектором электронного захвата, а количество дихлорбромметана устанавливают по калибровочному графику.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицинским токсикологическим исследованиям, в частности к санитарной токсикологии, и может быть использовано для количественного определения дихлорбромметана в биологических жидкостях - в крови.

Известен микродиффузионный метод, пригодный для определения хлорированных углеводородов в различных биосубстратах - кровь, моча в интервале 5-35 мг%. Количественное определение осуществляется спектрофотометрически по интенсивности окраски. Ошибка определения составляет ±5% [1].

Для концентрирования и извлечения хлорированных углеводородов из биологических жидкостей используется метод газохроматографического анализа равновесной паровой фазы 1,2-дихлорэтана [2]. Недостатком способа является невысокая чувствительность: граница обнаружения 10 мкг. Погрешность определения составляет 5-10%.

Также известен способ газохроматографического определения галогенсодержащих веществ в воде, в частности, дихлорбромметана [3]. Измерение его концентрации осуществляют методом газовой хроматографии с использованием электронно-захватного детектора. Концентрирование дихлорбромметана из воды осуществляют газовой экстракцией при нагревании до температуры 80°С в замкнутом объеме. В дальнейшем собравшийся газ вводят в испаритель хроматографа, а количество дихлорбромметана устанавливают по градуировочному графику. Однако указанный способ не применим для определения дихлорбромметана в крови, т.к. при ряде операций требуется нагрев до температуры, при которой произойдет свертывание крови.

Еще одним известным способом газохроматографического определения галогензамещенных метана в воде является способ, согласно которому производят парофазное извлечение присутствующих в воде летучих компонентов, концентрирование их на сорбенте, термическую десорбцию и разделение на колонке с сорбентом, на входе которой размещен слой сульфокатионита, с последующим детектированием разделенных компонентов детектором по захвату электронов [4].

Однако указанным известным способом невозможно проводить определение галогензамещенных метана, в частности дихлорбромметана, в крови, т.к. в нем присутствует такая операция, как термическая десорбция.

Технический результат, достигаемый предлагаемым изобретением, заключается в обеспечении одновременно высокой чувствительности и точности способа определения дихлорбромметана в крови.

Поставленный технический результат достигается предлагаемым способом количественного определения дихлорбромметана в крови, характеризующимся тем, что вначале осуществляют подщелачивание пробы крови 10%-ным раствором гидроксида натрия до рН 8-10, производят извлечение дихлорбромметана из пробы путем экстракции его гексаном, отделяют экстракт центрифугированием, производят его исследование газохроматографическим анализом, а количество дихлорбромметана устанавливают по калибровочному графику.

Указанный технический результат достигается за счет следующего.

Введение в пробу крови 10%-ного раствора гидроксида натрия обусловлено тем, что этот реагент не мешает определению и не вызывает погрешности.

Доведение водородного показателя в пробе крови до рН 8-10 объясняется тем, что только при таком рН обеспечивается высокая степень экстракции дихлорбромметана, и одновременно обеспечивается денатурация низкомолекулярных белков, что повышает точность определения.

Использование в качестве экстрагирующего растворителя гексана обеспечивает высокую чувствительность заявляемого способа.

Благодаря операции центрифугирования происходит с одной стороны удаление белков, определяющих сложный состав матрицы пробы, отрицательно влияющих на точность и чувствительность способа, а с другой стороны - производится отделение экстракта. Режим центрифугирования рекомендован от 7000 об/мин до 7500 об/мин. При использовании режимов менее 7000 об/мин происходит неполное отделение экстракта от биопробы, при режимах центрифугирования более 7500 об/мин под действием центробежного ускорения происходит, кроме осаждения белков, необходимого для анализа, осаждение соединений, молекулярная масса которых больше, чем у исследуемого соединения, что приводит к завышенным результатам. И только при использовании указанных пределов центрифугирования гарантируется получение качественного результата анализа (высокая чувствительность и точность).

Совокупность и последовательность указанных операций, их режимы и позволили достичь высокой степени точности и чувствительности предлагаемого способа.

Предлагаемый способ реализуется следующим образом.

Пример. Пробу крови в количестве 1 см³, содержащей дихлорбромметан, подщелачивают 10% раствором гидроксида натрия до рН 8-10. Далее производят экстрагирование 1 см³ гексана путем встряхивания в течение 1-2 мин. Затем смесь центрифугируют при 7500 об/мин в течение 2 мин. После удаления белков центрифугированием и отделением экстракта, последний сливают в пробирку и хроматографируют на хроматографе "Кристалл-2000" с детектором электронного захвата. Проводят количественное определение дихлорбромметана в подготовленных пробах газохроматографическим методом по калибровочному графику.

Калибровочный график строится следующим образом. Пробы крови, отобранные у контрольной группы детей, объемом 1 см³, содержащие заданные концентрации дихлорбромметана, подщелачивают 10% раствором гидроксида натрия до рН 8-10 и экстрагируют 1 см³ гексана. Полученные экстракты - стандартные растворы - хроматографируют на газохроматографе «Кристалл-2000М» с детектором электронного захвата.

Отработка оптимальных газохроматографических параметров для определения дихлорбромметана в крови осуществлялась с использованием аппаратно-программного комплекса на базе газового хроматографа "Кристалл-2000" с детектором электронного захвата. Полнота выделения дихлорбромметана достигнута на капиллярной колонке Optima-5 - 25m*0,32mm*5,0µm при температурном режиме: колонка - от 50°С; испаритель - 200°С; детектор - 250°С; расход газа-носителя 1 (азот) - 20 см³/мин; расход газа-носителя - 30 см³ /мин. При таких же параметрах хроматографа определяется и количественное содержание дихлорбромметана в крови.

В ходе лабораторных испытаний изучена зависимость степени экстракции дихлорбромметана от рН среды и природы органических растворителей. Результаты приведены в таблице 1.

Таблица 1
Зависимость степени экстракции дихлорбромметана из пробы крови от рН среды и природы органических растворителей
Определяемый ингредиент	Органический растворитель	Диапазон рН начала экстракции	Степень экстракции, %
Дихлорбромметан в крови	гептан	2-3	42
4-6	37,7
8-10	39
диэтиловый эфир	2-3	58
4-6	70
8-10	85
гексан	2-3	86
4-6	89
8-10	97

Данные таблицы 1 показывают, что наиболее эффективным экстрагентом для экстракции дихлорбромметана является гексан при рН 8-10.

Для денатурации низкомолекулярных белков и повышения степени экстракции анализируемые пробы крови подщелачивают 10% раствором гидроксида натрия до рН 8-10.

Еще одним доказательством вышесказанного являются результаты, представленные в таблице 2, по экстракции дихлорбромметана из крови органическими растворителями при выбранных оптимальных условиях экстрагирования (рН=8-10).

Таблица 2
Средние значения степени экстракции дихлорбромметана из пробы крови органическими растворителями при n=5 и р=0,95
Растворитель	Содержание дихлорбромметана, мкг
Введено	Найдено	Степень экстракции, %
Гептан	0,012	0,0047	39
Диэтиловый эфир	0,012	0,0102	85
Гексан	0,012	0,0116	97
Примечание: n - количество определений; р - вероятность

В результате проведенного эксперимента еще раз подтверждено, что наиболее полное извлечение дихлорбромметана из крови происходит при экстракции гексаном в щелочной среде (рН 8-10).

Для определения чувствительности, далее анализировали пробы крови у детей методом добавок с различным содержанием в них дихлорбромметана. Пробы крови, содержащие заданные концентрации дихлорбромметана, подщелачивают 10% раствором гидроксида натрия до рН 8-10 и экстрагируют 1 см³ гексана в течение 1-2 мин. После отделения экстракта и удаления белков центрифугированием при 7000-7500 об/мин в течение 2 мин анализируемые экстракты хроматографируют не менее 5 раз на хроматографе «Кристалл 2000М» с детектором электронного захвата.

По калибровочному графику определяют содержание компонента в пробах. Полученные результаты приведены в таблице 3.

Таблица 3
№ пробы крови	Содержание определяемого дихлорбромметана, мкг/см3
1	0,002
2	0,004
3	0,008
4	0,012
5	0,016

При этом чувствительность определения для дихлорбромметана составила 0,002 мкг/см³ . Возможно определение дихлорбромметана 0,004 мкг в анализируемом объеме пробы.

Также в ходе испытаний было установлено, что погрешность определения для дихлорбромметана предлагаемым способом составляет 24,01%. Данные приведены в таблице 4.

Таблица 4
Диапазон измерений значения показателей точности, повторяемости, воспроизводимости
Наименование определяемого компонента и диапазон измерений, мкг/см 3	Показатель повторяемости (относительное среднеквадратическое отклонение повторяемости), r, %	Показатель воспроизводимости (относительное среднеквадратическое отклонение воспроизводимости) R, %	Показатель точности (границы относительной погрешности при вероятности Р=0,95), ± , %
Дихлорбромметан, от 0,002 до 0,01 вкл.	2,91	9,92

Также в ходе лабораторных испытаний определяли пределы повторяемости и воспроизводимости определения дихлорбромметана предлагаемым способом, которые характеризуют точность результатов измерений. Данные об этих показателях приведены в таблице 5.

Таблица 5
Значения пределов повторяемости и воспроизводимости определения дихлорбромметана предлагаемым способом при доверительной вероятности р=0,95
Наименование определяемого компонента и диапазон измерений, мкг/см 3	Предел повторяемости (относительное значение допускаемого расхождения между двумя результатами параллельных определений), rn, %	Предел внутрилабораторной воспроизводимости (относительное значение допускаемого расхождения между двумя результатами измерений, полученными в одной лаборатории, но в разных условиях), , %
Дихлорбромметан, от 0,002 до 0,01 вкл.	8,06	2,75

Результаты лабораторных исследований показали, что заявляемый способ действительно характеризуется высокой чувствительностью (от 0,002 мкг/см³), высокой точностью определения (24,01%) и обеспечивает высокие пределы повторяемости и воспроизводимости. Это позволяет рекомендовать его для использования в специализированных медицинских лабораториях.

Источники информации

1. Гадаскина И.Д., Филов В.А. Превращение и определение органических ядов в организме. "Медицина", 1971 г.

2. Методические указания об обнаружении и определении 1,2-дихлорэтана в биологическом материале методом газожидкостной хроматографии. М.: Минздрав СССР, 1978 г.

3. Методические указания по газохроматографическому определению галогенсодержащих веществ в воде. МУК 4.1.646-96. Утверждены Госкомсанэпиднадзором России 31.10.1996 г.