DETERMINATION OF THE VOLATILE SOLVENTS BY GAS-CHROMATOGRAPHY

S.S. Kataev

Summary

The method of the determination of the volatile solvents in biological samples is described. The gas chromatograph "Kristall-2000" with dual flame ionization detectors is used. The packed columns with 5% "Carbowax-1500" on "Chromaton-N-AW" for gas-liquid chromatography and "Porapak Q" for gas-adsorption chromatography were used. In both events a linear temperature programmer were used. The method is efficient in screening and quantitative determination of the volatile solvents. The values of retention for defined substances were broughted.

The Keywords: volatile solvents, gas chromatography.

Употребление спиртосодержащих жидкостей и бытовых средств диктует потребность в наличии метода быстрой идентификации и при необходимости количественного определения токсикантов, ставших причиной отравления. Широкое распространение для этих целей получила газовая хроматография с использованием различного типа колонок. Нами на базе хроматографа "Кристалл-2000" была построена схема анализа, позволяющая как идентифицировать летучие растворители, так и проводить подтверждающее исследование и количественное определение ряда компонентов.

Оборудование. Хроматограф Кристалл-2000, с модульным детектором ПИД ½, ЭЗД, ПФД (Россия). Генератор водорода ГВЧ-12 (Россия). Компрессор ("Хроматэк", Россия). Термоблок ПЭ-4030 (ОАО “Экрос”, Россия).

Пробоподготовка. 5 г измельченных органов, 2 мл биожидкости или крови помещаются во флаконы объемом 10 мл, закрываются резиновой пробкой. После фиксации пробки к горловине флаконы нагреваются в термоблоке при 80^оС в течение 10 мин, по 2 мл парогазовой фазы каждой пробы вводится подогретым стеклянным шприцем в испаритель соответствующей колонки газового хроматографа. Регистрация хроматограмм проводится на ПЭВМ. С целью количественного определения к 2 мл крови или биожидкости прибавляют 1 мл водного раствора н-пропанола с концентрацией 4 мг/мл.

Методики исследования.

Скрининг и количественное определение: пламенно-ионизационный детектор. Колонка металлическая 200 х 0,3 см, заполненная сорбентом Хроматон-N-AW размером 0,25-0,315 мм, с нанесенными 5% жидкой фазы Carbowax 1500. Температура колонки программируемая. Начальная температура 50^оС в течение 2 мин, затем нагревание со скоростью 10^оС/мин до 120^оС, общее время анализа 9 мин. Температура испарителя 210^оС. Температура детектора 240^оС. Скорость потока газа-носителя азота- 60, водорода- 120, воздуха- 600 мл/мин.

Подтверждающее исследование на летучие растворители: пламенно-ионизационный детектор. Колонка стеклянная 100 х 0,3 см, заполненная Porapak Q 0,15-0,20 мм. Температура колонки программируемая. Начальная температура 100^оС в течение 1 мин, затем нагревание со скоростью 10^оС/мин до 210^оС и выдержкой при конечной температуре 8 мин. Температура испарителя 210^оС. Температура детектора 240^оС. Скорость потока газа-носителя азота- 60, водорода- 120, воздуха- 600 мл/мин. Регистрацию хроматограммы проводят на ПЭВМ.

Предварительное исследование проводится на набивной металлической колонке с неподвижной жидкой фазой "Carbowax 1500". При этом для ацетона в скрининговом исследовании имеется абсолютная калибровка для предварительной количественной оценки его содержания в крови, моче, либо содержимом желудка. Абсолютные калибровки так же построены для метанола, этанола, н-пропанола, н-бутанола, изо-бутанола и толуола. Идентификация проводится по временам удерживания и индексам удерживания относительно нормальных спиртов С1-С5. При идентификации летучих веществ, входящих в таблицу компонентов, и/или при обнаружении ацетона в количествах превышающих 40 мг/л проводится подтверждающее исследование на набивной колонке заполненной полимерным сорбентом "Porapak Q" отдельно приготовленной пробы. В случае подтверждения наличия ацетона, н-бутилового, изо-бутилового спиртов проводится количественное определение для двух проб крови на колонке "Carbowax 1500" с использованием метода внутреннего стандарта, где в качестве внутреннего стандарта выступает н-пропанол. Времена удерживания и индексы удерживания приведены в таблицах 1 и 2. При анализе параметров удерживания для колонки "Porapak Q" более удобно использовать индексы удерживания относительно н-алкилацетатов, которые перекрывают весь диапазон определяемых летучих веществ и разбивают этот диапазон на равномерные участки.

Данная схема исследования позволяет определить либо исключить основные растворители, наиболее часто являющиеся причиной отравлений. Предельные эксплуатационные температуры колонок позволяют использовать для анализа один хроматограф, имеющий два пламенно-ионизационных детектора. В результате такой подход позволяет сочетать два метода газо-жидкостную и газо-адсорбционную хроматографии, что соответствует современным требованиям судебно-химического исследования в части применения для предварительного и подтверждающего исследования двух методов основанных на различных физико-химических принципах. Еще одним плюсом, использования колонки с сорбентом "Porapak Q", является возможность проводить разделение, а так же определение гликолей и алканов, включая метан, пропан и гексан.

Таблица 1. Времена и индексы удерживания для колонки "Carbowax 1500".

Таблица 2. Времена и индексы удерживания для колонки "Porapak Q".

Катаев Сергей Сергеевич

E-mail: forenschemist@narod.ru

На первую страницу