Быстрое определение общего содержания полихлорированных бифенилов, дибензофуранов и дибензодиоксинов в воде и пищевых продуктах методом реакционной хромато-масс-спектрометрии тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.02 ВАК РФ

На правах рукописи

ВЕТОХИН МИХАИЛ ЛЬВОВИЧ

БЫСТРОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЩЕГО СОДЕРЖАНИЯ ПОЛИХЛОРИРОВАННЫХ БИФЕНИЛОВ, ДИБЕНЗОФУРАНОВ И

ДИБЕНЗОДИОКСИНОВ В ВОДЕ И ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТАХ МЕТОДОМ РЕАКЦИОННОЙ ХРОМАТО-МАСС-СПЕКТРОМЕТРИИ

02 00 02 - аналитическая химия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени

ООЗОБ6954

МОСКВА 2007

003066954

Работа выполнена на кафедре аналитической химии химического факультета Московского государственного университета им М В Ломоносова

Научный руководитель

доктор химических наук, профессор Ревельский Игорь Александрович

Официальные оппоненты

доктор химических наук Буряк Алексей Константинович, Институт физической химии и электрохимии им А Н Фрумкина РАН, г Москва доктор химических наук Хизбуллин Фаиз Фарвазо-вич, Научно-исследовательский институт безопасности жизнедеятельности Республики Башкортостан, г Уфа

Ведущая организация

Всероссийский научно-исследовательский институт химических средств защиты растений, г Москва

Защита состоится 24 октября 2007 года в 16 часов 10 минут в ауд 344 на заседании диссертационного совета Д 501 001 88 по химическим наукам при Московском государственном университете им M В Ломоносова по адресу 119992, Москва, Ленинские горы, МГУ, химический факультет

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке химического факультета МГУ им М В Ломоносова

Автореферат разослан 19 сентября 2007 г

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат химических наук

Торочешникова И И

/

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы Загрязнение окружающей среды обусловливает необходимость постоянного эколого-аналитического контроля качества воды и продуктов питания Полихлорированные органические соединения (ПХОС), такие как полихлорированные бифенилы (ПХБ), дибензофураны (ПХДФ) и дибен-зодиоксины (ПХДЦ) - ксенобиотики, поступающие в биосферу с продукцией или же отходами многочисленных производств, относятся к суперэкотоксикантам Эти вещества, кроме токсичности и персистентности, обладают также способностью к биоаккумуляции и биоконцентрированию в организме человека Многие из них проявляют канцерогенную и мутагенную активность, вызывая серьезные заболевания человека, и являются причиной генетических заболеваний Предельно допустимые концентрации (ПДК) рассматриваемых соединений составляют до 2 10"11 г/л в воде и до 1 10"9 г/кг в пищевых продуктах, выраженные в диоксиновом эквиваленте (ДЭ)

Сложность химического состава, близость химической структуры изомеров соединений этих классов, нахождение в природных объектах в ультраследовых концентрациях и трудность выделения из объектов окружающей среды предопределяют высокие требования к методикам и приборам, как по чувствительности, так и по селективности определения

Существующие стандартные методы анализа ПХДФ, ПХДЦ основаны на определении 17 изомеров, содержащих атомы хлора в 2,3,7,8- положении, при этом ПХБ определяют отдельно Определение изучаемых соединений остается чрезвычайно трудоемким, дорогостоящим, продолжительным во времени и, в связи с этим, не всегда доступно для рядовых аналитических лабораторий и регулярного мониторингового контроля

Методология скрининга, которая допускает неправильные положительные результаты, но полностью исключает неправильные отрицательные результаты, вполне оправдана при мониторинге ПХОС, поскольку, большая часть анализируемых проб не загрязнена экотоксикантами

Большой практический интерес при разработке скрининговых процедур представляют методы группового определения ПХДЦ, ПХДФ, ПХБ, т е методы суммарного (общего) их определения К методам суммарного определения относятся полное перхлорирование и полное дехлорирование, т е перевод смеси

Автор выражает искреннюю благодарность ведущему научному сотруднику кафедры аналитической химии химического факультета МГУ, к х н И Н Глазкову за неоценимую помощь в работе и обсуждении результатов

групп различных изомеров ПХДД, ПХДФ, ПХБ в одно соединение, количественно отражающее общее содержание группы соединений данного класса в пробе

Основными недостатками всех способов перхлорирования являются длительность проведения реакции, использование больших объемов токсичных растворителей и проведение реакции перхлорирования вне газохроматографи-ческой системы, что значительно усложняет анализ и приводит к потере определяемых соединений

Более перспективным, на наш взгляд, является использование метода каталитического гидродехлорирования При использовании данного метода реакция дехлорирования проводится в реакторе с различными катализаторами (палладий, платина, никель) Компоненты смеси подвергают каталитическому гидрированию в специальном реакторе, присоединенном к газовому хроматографу, или в инжекторе газового хроматографа в потоке водорода Так, в случае реакции гидродехлорирования смесь ПХДД должна превращаться в дибензоди-оксин (ДЦ), ПХДФ - в дибензофуран (ДФ), ПХБ - в бифенил (БФ) Далее продукты реакции разделяют на колонке газового хроматографа и детектируют Основными преимуществами метода гидродехлорирования являются простота и возможность его осуществления непосредственно в испарителе газового хроматографа, без потерь определяемых соединений

Изучение литературы, посвященной анализу ПХДД, ПХДФ, ПХБ, показывает, что число публикаций по гидродехлорированию невелико Обширное исследование применения метода реакционной газовой хроматографии для анализа ПХДД, ПХДФ, ПХБ проведено лишь в одной работе, где автором исследованы зависимости степени каталитического гидродехлорирования ПХБ, ПХДФ и ПХДД от природы катализатора, температуры проведения реакции и количества определяемого вещества (до 10"'°г) и предложен способ быстрого определения группового содержания ПХБ, ПХДФ и ПХДД в органических растворах при их одновременном присутствии в смеси В целом, в большинстве известных работ возможность гидродехлорирования изучали для относительно больших количеств полихлорированных органических соединений (10"8 - 10"5 г), что явно недостаточно при организации эколого-аналитического контроля объектов окружающей среды и продуктов питания

Актуальным является снижение пределов определения ПХБ, ПХДФ и ПХДД с использованием метода гидродехлорирования, что может обеспечить осуществление скрининга различных проб на содержание этих опасных экоток-сикантов на уровне ПДК и разработка способов анализа объектов окружающей среды и пищевых продуктов с использованием этого метода

В связи с этим, целью работы являлась разработка способов скрининга проб воды и жиросодержащих пищевых продуктов на общее содержание ПХДД, ПХДФ, ПХБ методом реакционной хромато-масс-спектрометрии (ГХ/МС) Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи

> Провести сравнительное изучение различных типов детектирования БФ, ДФ и ДД - продуктов конверсии, образующихся в результате реакции каталитического гидродехлорирования ПХБ, ПХДФ, ПХДД

> Разработать способ селективного удаления БФ, ДД и ДФ, которые могут присутствовать в исследуемых объектах, на стадии ввода больших по объему проб до перевода ПХБ, ПХДФ, ПХДД в реактор газового хроматографа

> Изучить возможность группового определения ПХБ, ПХДФ и ПХДД в органических растворах (экстрактах) с использованием каталитического гидродехлорирования и последующим хромато-масс-спектрометрическим определением продуктов конверсии для пикограммовых количеств этих веществ

> Разработать способ скрининга проб воды на групповое содержание ПХБ, ПХДФ и ПХДД, основанный на соответствующей пробоподготовке и использовании реакционной ГХ/МС

> Разработать способ скрининга проб жиросодержащих пищевых продуктов на групповое содержание ПХБ, ПХДФ и ПХДД, основанный на селективном выделении этих соединений из матрицы и использовании реакционной ГХ/МС

Научная новизна работы

1 Проведено сравнительное изучение детектирования БФ, ДФ и ДД, образующихся в результате реакции каталитического гидродехлорирования, с использованием фото-ионизационного и масс-селективного детекторов Показано, что использование масс-селективного детектора позволяет значительно снизить пределы детектирования исследуемых соединений по сравнению с фотоионизационным детектором

2 Исследованы условия гидродехлорирования ПХДД, ПХДФ и ПХБ в диапазоне количеств 1СГ11 - 1СГ8 г и предложен способ их количественной конверсии до ДД, ДФ и БФ и последующего ГХ/МС определения

3 На основании проведенных исследований разработан способ группового определения ПХДД, ПХДФ и ПХБ в органических растворах (экстрактах), основанный на их каталитическом гидродехлорировании и хромато-масс-спектрометрическом определении продуктов конверсии (ДД, ДФ и БФ) Предел обнаружения способа обеспечивает возможность группового определения рассматриваемых соединений на уровне 5 10"14г/мкп в органическом растворе (экстракте) при объеме анализируемой пробы, равном 100 мкл

4 Исследованы условия, необходимые для селективного удаления БФ, ДФ и ДД из смеси ПХБ, ПХДФ, ПХДД Разработан способ селективного удаления БФ, ДФ и ДД на стадии ввода больших по объему проб органических растворов (экстрактов) до перевода ПХБ, ПХДФ, ПХДД в реактор газового хроматографа, с предварительным удалением растворителя вне аналитической системы

5 Исследованы условия, необходимые для селективного выделения ПХБ из жиросодержащих продуктов питания Разработан способ их определения, основанный на жидкостной экстракции в ультразвуковом поле, с последующим удалением экстрагируемых жиров на силикагеле, импрегнированном серной кислотой, выделении ПХБ с использованием гель-проникающей хроматографии и анализе полученного концентрата методом газовой хроматографии (ГХ) с элек-тронозахватным детектором (ЭЗД)

6 Исследованы условия микрожидкостной экстракции ПХБ, ПХДФ и ПХДД из воды и разработан способ скрининга проб воды на групповое содержание этих соединений при их одновременном присутствии в воде, основанный на микрожидкостной экстракции, вводе больших проб органического экстракта в систему ГХ/МС с предварительным удалением растворителя вне системы и масс-селективном определении соответствующих продуктов конверсии

7 Исследованы условия селективного выделения ПХДД, ПХДФ и ПХБ из жиросодержащих продуктов питания при их совместном присутствии Разработан способ скрининга проб на групповое содержание ПХДД, ПХДФ и ПХБ, основанный на жидкостной экстракции в ультразвуковом поле, деструктивном удалении экстрагируемых жиров на силикагеле, импрегнированном серной кислотой, выделении фракции ПХБ, ПХДФ, ПХДД с использованием гель-проникающей хроматографии и анализе полученного концентрата с использованием каталитического гидродехлорирования с последующим определением продуктов конверсии методом ГХ/МС

Практическая значимость работы

1 Разработан способ скрининга ПХБ в жиросодержащих продуктах Предел обнаружения предложенного способа составляет 2,5 10"7 г/кг при объеме анализируемого экстракта, равном 10 мкл

2 Разработан способ скрининга проб жиросодержащих продуктов на групповое содержание ПХБ, ПХДФ, ПХДД Предложенный способ позволяет определять групповое содержание ПХДД в образцах жира на уровне 7,5 10~9 г/кг жира, ПХДФ - 4,0 10"9 г/кг жира и ПХБ - 6,3 10"12 г/кг жира в ДЭ

3 Разработан способ скрининга проб питьевой воды на групповое содержание ПХБ, ПХДФ, ПХДД Способ обеспечивает возможность группового определения

ПХДЦ и ПХДФ в воде на уровне 3,0 Ю-13 г/л и ПХБ - 3,3 10'15 г/л в ДЭ Положения, выносимые на защиту.

1 Результаты исследования зависимости степени конверсии ПХДЦ, ПХДФ и ПХБ до ДД, ДФ и БФ при проведении реакции каталитического гидродехлорирования от количества вещества в диапазоне масс 10"11 - 10"8 г, объема исследуемого раствора, в присутствии и в отсутствии растворителя

2 Результаты сравнительного изучения детектирования ДД, ДФ и БФ, образующихся в результате реакции каталитического гидродехлорирования, с использованием фото-ионизационного и масс-селективного детекторов

3 Способ группового определения ПХДЦ, ПХДФ и ПХБ в органических растворах (экстрактах), основанный на их каталитическом гидродехлорировании и последующем хромато-масс-спектрометрическом определении соответствующих продуктов конверсии

4 Способ селективного удаления БФ, ДД и ДФ на стадии ввода больших по объему проб до перевода ПХБ, ПХДФ, ПХДЦ в реактор газового хроматографа, с предварительным удалением растворителя вне аналитической системы

5 Способ скрининга проб жиросодержащих продуктов питания на содержание ПХБ, основанный на их селективном выделении из матрицы и определении методом газовой хроматографии с ЭЗД (предел обнаружения - 2,5 10"7 г/кг при объеме анализируемого экстракта, равном 10 мкл)

6 Способ скрининга проб жиросодержащих продуктов питания на групповое содержание ПХБ, ПХДФ, ПХДЦ, основанный на их селективном выделении из матрицы, каталитическом гидродехлорировании этих соединений и хромато-масс-спектрометрическом определении соответствующих продуктов конверсии (предел обнаружения ПХДЦ - 7,5 1СГ9 г/кг жира, ПХДФ - 4,0 10'9 г/кг жира и ПХБ - 6,3 10~12 г/кг жира в ДЭ)

7 Способ скрининга водных проб на групповое содержание ПХБ, ПХДФ, ПХДЦ, основанный на выделении этих соединений из воды, каталитическом гидродехлорировании и хромато-масс-спекгрометрическом определении соответствующих продуктов конверсии (предел обнаружения - ПХДЦ и ПХДФ в воде на уровне 3,0 10'13 г/л и ПХБ - 3,3 10"15г/л в ДЭ)

Апробация работы. Основные результаты диссертации доложены на Международных симпозиумах «7-th International symposium on hyphenated techniques in chromatography and hyphenated chromatographic analyzers» (Брюгге, Бельгия, 2002 г), «25-th International symposium on capillary chromatography» (Ри-ва дель Гранда, Италия, 2002 г), на Всероссийском симпозиуме "Хроматография и хроматографические приборы" (Клязьма, Россия, 2004 г)

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 6 работ 2 статьи и 4 тезиса докладов

Структура и объём работы Диссертация состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, результатов и их обсуждения, выводов и списка литературы Во введении обосновывается актуальность темы и цель работы, ее новизна и практическая значимость Обзор литературы описывает значимость диоксиновой проблемы, физико-химические свойства, причины токсичности изученных соединений, современные методы определения ПХБ, ПХДФ, ПХДД, последующие главы содержат экспериментальные результаты Диссертация изложена на 157 страницах машинописного текста, включает 20 рисунков и 35 таблиц Список литературы содержит 203 работы

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Оборудование, исходные вещества и методика эксперимента При выполнении данной работы использовали следующее оборудование

V газовый хроматограф модели «HRGC 5300» (Carlo Erba Instruments, Италия), оборудованный инжектором для ввода пробы с делением/без деления потока, фотоионизационным детектором (ФИД) (ХромдетЭкология, Россия), с УФ лампами с энергией фотонов 10,6 и 9,6 эВ,

V газовый хроматограф модели «HRGC 5300» (Carlo Erba Instruments, Италия), оборудованный инжектором для ввода пробы с делением/без деления потока, электронозахватным детектором (ЭЗД) (Carlo Erba Instruments, Италия),

v хромато-масс-спектрометр Agilent 5973N (Agilent Technologies, США), включающий газовый хроматограф 6890N и квадрупольный масс-селективный детектор,

> полупрепаративный жидкостный хроматограф, оборудованный УФ детектором и инжектором для ввода пробы объемом 250 мкл, /- генератор водорода модели ГВЧ-12К НПП (Химэлектроника, Россия), ^ ультразвуковая ванна модели «Bransonic 220» (Германия), ^ сорбционное устройство для ввода больших проб в ГХ систему,

капиллярная колонка длиной 30 м, внутренним диаметром 0,32 мм, с привитой неподвижной фазой CP - Sil 8 СВ lowbleed/MS,

капиллярная колонка длиной 25 м, внутренним диаметром 0,32 мм и толщиной пленки привитой неподвижной фазы SE-54 0,45 мкм,

^ капиллярная колонка длиной 20 м, внутренним диаметром 0,32 мм и толщиной пленки привитой неподвижной фазы DAI 5 мкм, г- колба для микрожидкостной экстракции,

PTFE колонка длиной 220 мм и внутренним диаметром 0,8 мм,

> силикагель (Kieseigel 60, размер частиц 70-230 мкм, Merck, Германия),

> Bio-Beads SX-3 (Bio-Rad Laboratories, Inc, США)

В качестве исходных растворов использовали растворы следующих соединений

> растворы дибензодиоксина с концентрацией 1 10"® г/мкл, октахлордибензо-диоксина (ОХДД) с концентрацией 5 1СГ7 г/мкл, октахлордибензофурана (ОХДФ) с концентрацией 5 10"7 г/мкл в толуоле («Экрос», Россия), раствор декахлорби-фенила (ДХБ) с концентрацией 1 10"8 г/мкл в циклогексане («Dr Ehrenstotfer GmbH», Германия), раствор пошхпорированных бифенилов (7 индивидуальных соединений) с концентрацией каждого компонента 1 10"7 г/мкл в гексане (ULTRA Scientific PCB Mixture for EPA Method 525, США) Исходные растворы бифенила и дибензофурана готовили растворением навески твердых веществ («Merck», Германия) в гексане В таблице 1 представлены структурные формулы исследованных соединений

Для проведения реакции гидродехлорирования применяли палладиевую проволоку Проволоку, скрученную в спираль, помещали между двумя пробками из кварцевой ваты во вкладыш испарителя газового хроматографа и активировали катализатор в потоке водорода при температуре 250°С (в течение одного часа) и 350°С (в течение двух часов) Водород использовали в качестве газа-носителя и восстанавливающего реагента одновременно

Для идентификации продуктов реакции гидродехлорирования ПХБ, ПХДФ и ПХДД с использованием фото-ионизационного детектора применяли кварцевую капиллярную колонку длиной 25 м с внутренним диаметром 0,32 мм и толщиной пленки привитой неподвижной фазы SE-54 0,45 мкм Для разделения продуктов реакции гидродехлорирования - БФ, ДФ и ДД было использовано программирование температуры колонки от 50°С до 150°С Поток газа-носителя через колонку составлял 4,5 мл/мин Режим работы ФИД температура - 250°С, вспомогательный газ - водород (20 мл/мин) Все количественные расчеты проводили с использованием площадей хроматографических пиков

Масс-спектрометрическую идентификацию продуктов каталитического гидродехлорирования (ДД, ДФ и БФ) осуществляли в режиме селективного ионного детектирования по массам 154, 168, 184 с использованием времен удерживания соответствующих веществ Масс-спектры получали при ионизации электронным ударом (ЭУ) пучком электронов с энергией 70 эВ Температура источника ионов составляла 230°С, температура квадруполя 150°С, напряжение на электронном умножителе 1400 В, энергия электронов - 70 эВ, начало сканирования - через 5 минут после ввода пробы

Таблица 1 Структурные формулы исследуемых ПХОС и продуктов их гидродехлорирования

Соединение Формула Молекулярная масса Структурная формула

2,3-диХБ С-^НвСЬ 233,10 CL С1 QHD

2,4,5-триХБ C12H7CI3 257,54 а

2,2',4,4'-тетраХБ С^НбСЦ 291,99 а а

2,2',3,4,6-пентаХБ C12H5CI5 326,43 ci р q CI

2,2',4,4',5,6'-гексаХБ C12H4CI6 360,88 act с/ с/

CI CI Cl CI

2,2',3,3',4,4',6-гептаХБ C12H3CI7 395,32 CI

Cl CI Cl CI

2,2',3,3',4,5',6,6'-октаХБ C12H2CI8 429,77 Cl с/ Cl

Cl Cl Cl Cl

Декахлорбифенил C12CI10 498,66 CI Cl Cl Cl

Октахлордибензофуран c12ci8o 443,76 Cl Cl cu X. JL ci JUGgC, СГ ^f^CT ^т^ u Cl Cl

Октахлордибензодиоксин C12CI802 459,76 Cl Cl

Бифенил с12н10 154,21 M

Дибензофуран С12Н80 168,20

Дибензодиоксин С^НвОг 184,20

ю

Разделение веществ проводили в режиме программирования температуры от 40°С до 250°С на капиллярной колонке с привитой неподвижной фазой CP - Sil 8 СВ lowbleed/MS

Газохроматографический анализ ПХБ проводили на газовом хроматографе модели "HRGC 5300" (Carlo Erba Instruments, Италия) Разделение ПХБ проводили с использованием кварцевой капиллярной колонки SE-54 длиной 25 м с внутренним диаметром 0,32 мм и толщиной пленки неподвижной фазы 0,45 мкм Для детектирования ПХБ использовали элекгронозахватный детектор Вспомогательный газ в детектор - азот, скорость подачи 40 мл/мин, газ-носитель - азот Скорость потока газа-носителя составляла 3 мл/мин, температура детектора -300°С Хроматографическое разделение и определение ПХБ проводили в режиме программирования температуры от 50°С до 280°С

Ввод больших проб органических растворов в газовый хроматограф осуществляли с помощью сорбционного устройства, которое представляло собой кварцевую трубку, заполненную кварцевой ватой, в металлическом корпусе Изучение условий проведения реакции каталитического гидродехлорирования и газохроматографическое определение продуктов реакции гидродехлорирования с использованием фото-ионизационного и масс-селективного детекторов

На первом этапе работы оптимизировали условия газохроматографиче-ского определения смеси бифенила, дибензофурана и дибензодиоксина, как продуктов гидродехлорирования, изучаемых соединений с использованием фото-ионизационного детектора и масс-селекгивного детектора, а также изучали принципиальную возможность гидродехлорирования декахлорбифенила, окта-хлордибензодиоксина и октахлордибензофурана до бифенила, дибензодиоксина и дибензофурана в диапазоне количеств 10"11 -10"8 г

В более ранних работах была показана возможность количественного (100%) гидродехлорирования малых (10~9 - 10"8 г) количеств ПХБ, ПХДФ, ПХДД на палладиевой проволоке с использованием фото-ионизационного детектора Дальнейшее снижение предела обнаружения ПХБ, ПХДФ, ПХДД может быть достигнуто с применением более чувствительных и селективных детекторов таких, как масс-селективный Для этого были оптимизированы условия газохрома-тографического определения БФ, ДФ и ДД, как конечных продуктов гидродехлорирования, с применением масс-селективного детектора Разделение веществ проводили в режиме программирования температуры на капиллярной колонке с привитой неподвижной фазой CP - Sil 8 СВ lowbleed/MS В ходе исследования выяснили, что оптимальными параметрами газохроматографического опреде-

ления БФ, ДФ и ДД являются начальная изотерма 40°С (в течение 5 мин), нагрев со скоростью 30°С/мин до 250°С, конечная изотерма 250°С (в течение 5 мин) Время окончания регистрации хроматограммы около 17 минут Поток газа-носителя через колонку - 3 мл/мин

Для расчета минимального детектируемого количества вещества в выбранных условиях непосредственно в инжектор газового хроматографа вводили 1 мкл растворов смеси БФ, ДФ ДД в гексане с концентрацией каждого компонента 1СГ10 и 1СГ11 г/мкл Ввод проб непосредственно в инжектор газового хроматографа осуществляли в режиме без деления потока с помощью микрошприца объемом 10 мкл, объем пробы составлял 1 мкл Пределы детектирования БФ, ДФ, ДД в режиме селективного ионного детектирования составили 4,1 10"13, 5,7 10"13, 6 10"13 г/мкл соответственно За минимально детектируемое принимали такое количество, для которого отношение сигнал/шум составляло 3 1В табл 2 приведено сравнение пределов детектирования (ПД) полученных с масс-селективным детектором и фото-ионизационным детектором

Таблица 2. Пределы детектирования БФ, ДФ, ДД, полученные с масс-селективным и с фото-ионизационным детекторами

Соединение ПД с ФИД, 10"11 г/мкл ПД с МС, 10"13 г/мкл

Бифенил 5,0 4,1

Дибензофуран 5,0 5,7

Дибензодиоксин 4,0 6,0

В результате проведенных исследований показано, что использование масс-селективного детектора в режиме регистрации одного иона позволяет значительно (на два порядка) снизить пределы детектирования исследуемых соединений

При изучении условий конверсии ПХБ, ПХДФ, ПХДД до БФ, ДФ, ДД, соответственно, в качестве модельных смесей использовали растворы смеси ДХБ с концентрацией 3,2 Ю"10 г/мкл и ОХДФ, ОХДД с концентрацией каждого компонента 2,5 Ю~10 г/мкл в гексане Также использовали растворы смеси ДХБ с концентрацией 3,2 10~11 г/мкл и ОХДФ, ОХДД с концентрацией каждого компонента 2,5 10*11 г/мкл в гексане Непосредственно в инжектор газового хроматографа вводили 1 мкл раствора смеси модельных соединений Газохроматографиче-ское определение продуктов реакции гидродехлорирования проводили в условиях, выбранных ранее

Нами было показано, что при температуре инжектора 300°С-360°С наблюдалась практически 100% конверсия модельных соединений до БФ, ДФ, ДД Кроме того, было установлено, что степень конверсии не зависит от количеств вещества в диапазоне количеств 10"11-10"8г

Таким образом, на основании исследованных условий гидродехлорирования ПХДД, ПХДФ и ПХБ в диапазоне количеств 10"11 - 10"6 г предложен способ их количественной конверсии до ДД, ДФ и БФ

Изучение возможности ввода больших по объему проб органических растворов ПХБ, ПХДФ, ПХДД в систему ГХ/МС с предварительным удалением растворителя вне системы, с последующим гидродехлорированием этих соединений и детектированием продуктов конверсии с использованием масс-селективного детектора

Возможность ввода больших по объему проб органических растворов исследуемых модельных соединений ПХБ, ПХДФ, ПХДД с удалением растворителя вне системы, с последующим их гидродехлорированием на катализаторе в инжекторе газового хроматографа до ДБ, ДФ и БФ, обеспечивает снижение предела их обнаружения в объектах окружающей среды и позволяет осуществлять после извлечения из исследуемого объекта ввод всего концентрата в реактор Дальнейшее снижение предела обнаружения ПХБ, ПХДФ, ПХДД может быть достигнуто не только путем ввода всего органического экстракта, полученного на стадии извлечения анализируемых соединений из образца и пробоподготовки, но и за счет более низкого предела масс-селективного детектирования

На первом этапе работы оптимизировали условия ввода в газохромато-графическую систему с сорбционного устройства 1 мкл смеси ДХБ, ОХДФ и ОХДД Для этого использовали растворы смеси ДХБ с концентрацией 3,2 10ио г/мкл и ОХДФ, ОХДД с концентрацией каждого компонента 2,5 Ю"10 г/мкл в гек-сане После нанесения пробы на сорбционное устройство выбирали условия количественной термодесорбции с сорбционного устройства в реактор с последующим проведением реакции гидродехлорирования в инжекторе газового хроматографа и масс-селективным определением продуктов конверсии Показано, что количественная термодесорбция исследуемых соединений осуществляется потоком водорода со скоростью 5 мл/мин, при температуре картриджа 250°С в течение 10 мин Отметим что, в выбранных нами условиях наблюдается количественная термодесорбция и конверсия (97-101 %) ДХБ, ОХДД и ОХДФ Далее изучали возможность ввода в газохроматографическую систему при помощи сорбционного устройства больших по объему проб (100 мкл), содержащих ДХБ, ОХДФ и ОХДД с предварительным удалением растворителя вне аналитической

системы и переводом концентрата в ГХ систему, с последующим проведением реакции гидродехлорирования непосредственно в инжекторе газового хроматографа Для этого использовали растворы смеси ДХБ с концентрацией 3,3 10"12 г/мкл и ОХДФ, ОХДД с концентрацией каждого компонента 2,5 10'12 г/мкл в гек-сане После нанесения 100 мкп раствора модельных соединений на сорбцион-ное устройство приступали к изучению возможности удаления растворителя вне газохроматографической системы Показано, что степени переноса с сорбцион-ного устройства указанных количеств ДХБ, ОХДФ, ОХДД, с последующим их гидродехлорированием в выбранных условиях, составляют 84 - 96%

На основании проведенных исследований показана возможность снижения предела обнаружения ПХБ, ПХДФ и ПХДД за счет использования сочетания ввода больших проб органических растворов в газохроматографическую систему с предварительным удалением растворителя вне хроматографа, термодесорбции в реактор хроматографа с последующим каталитическим гидродехлорированием концентрата этих соединений и масс-селективного детектирования продуктов конверсии Таким образом, нами разработан способ группового определения ПХДД, ПХДФ и ПХБ в органических растворах (экстрактах), основанный на их каталитическом гидродехлорировании и хромато-масс-спектрометрическом определении продуктов конверсии (ДД, ДФ и БФ) Показано, что предел обнаружения составляет 5 10"14 г/мкл при объеме пробы раствора смеси ДХБ, ОХДФ, ОХДД, равной 100 мкл

Изучение возможности селективного отделения БФ, ДФ, ДД от ПХБ, ПХДФ, ПХДД до ввода концентрата в реактор

При анализе органических растворов (экстрактов) на суммарное содержание ПХБ, ПХДФ, ПХДД методом каталитического гидродехлорирования возникает вопрос не только о содержании ПХБ, ПХДФ, ПХДД, но и о селективности их определения в связи с тем, что в природных объектах возможно присутствие БФ и в меньшей степени ДД и ДФ Для решения этой проблемы на стадии удаления растворителя вне аналитической системы, необходимо было выбрать условия, при которых вместе с растворителем удалялись бы БФ, ДФ, ДД, а их хлорированные конгенеры оставались бы в картридже на кварцевой вате Кроме того, необходимо было выяснить степень удаления не только БФ, ДФ, ДД, но и минимизировать, либо исключить удаление ПХБ, ПХДФ, ПХДД с сорбционного устройства

С этой целью была изучена возможность селективного отделения БФ, ДФ, ДД от ПХБ, ПХДФ, ПХДД в зависимости от температуры и времени термодесорбции

Для изучения возможности селективного отделения БФ, ДФ, ДД от ПХБ, ПХДФ, ПХДД до ввода концентрата в реактор использовали растворы БФ, ДФ, ДД в гексане с концентрацией каждого компонента 2,5 10~9 г/мкл Для выбора условий, исключающих захват хлорированных конгенеров в процессе удаления БФ, ДФ, ДД, использовали растворы 7 полихлорированных бифенилов (табл 3) в метаноле с концентрацией каждого компонента 1 Ю"10 г/мкл, как наиболее легколетучих из класса ПХБ, ПХДФ и ПХДД Объем наносимой на кварцевую вату пробы составлял 1 мкл В инжектор хроматографа помещали пустой вкладыш без катализатора На начальном этапе проводили изучение возможности удаления исследуемых соединений с сорбента Далее рассчитывали степень переноса при различной температуре (Тт°С) и времени термодесорбции при данной температуре в токе водорода Использовали следующую схему анализа >■ нанесение 1 мкл раствора изучаемых соединений, а селективная термодесорбция вне ГХ системы,

> соединение сорбционного устройства с инжектором ГХ,

> термодесорбция в течение 10 мин при 250°С потоком водорода 5 мл/мин Результаты исследования селективной термодесорбции смеси БФ, ДФ, ДД и смеси 7 полихлорированных бифенилов приведены в табл 3

В результате проведенного исследования нами выбраны условия, обеспечивающие возможность селективного отделения БФ, ДФ, ДД от ПХБ, ПХДФ, ПХДД до ввода в реактор последних Показано, что при температуре 115°С и предварительной термодесорбции в течение 15 минут не происходит удаления наиболее легколетучих хлорированных конгенеров ПХБ, в то время как БФ, ДФ, ДД практически полностью удаляются Отсутствие потерь наиболее легколетучих ди- и три-хлор бифенилов означает, что не должно быть потерь и более вы-сококипящих изомеров ПХБ, ПХДФ, ПХДД Данный подход позволяет более точно определять суммарные содержания ПХБ, ПХДФ, ПХДД за счет исключения влияния фонового содержания соответствующих продуктов конверсии в экстракте Таким образом, разработан способ селективного удаления из концентрата БФ, ДФ, ДД, которые могут присутствовать в анализируемом экстракте

На следующем этапе работы нашей целью являлась разработка способа группового определения ПХБ, ПХДФ, ПХДД в питьевой воде

Таблица 3 Результаты исследования условий селективной термодесорбции смеси БФ, ДФ, ДД и смеси полихлорированных бифенилов (п=4, Р=0,95)

Соединение Тт, °С Время, мин Остаток после термодесорбции, %

Бифенил 90 15 11±7

Дибензофуран 90 15 25±15

Дибензодиоксин 90 15 48±10

Бифенил 115 15 2+1

Дибензофуран 115 15 4±2

Дибензодиоксин 115 15 3±1

Хлорированные бифенилы

2,3-ди 115 15 90+15

2,4,5-три - - 84±20

2,2',4,4'-тетра - - 80±25

2,2',3,4,6-пента - - 93+22

2,2',4,4',5,6'-гекса - - 103±20

2,2',3,3',4,4',6-гепта - - 117±27

2,2',3,3',4,5',6,6'-окта - - , 106±24

Разработка способа определения группового содержание ПХБ, ПХДФ и ПХДД в воде, основанного на микрожидкостной экстракции, вводе больших проб органического экстракта в реактор ГХ/МС системы с предварительным удалением экстрагента вне системы, каталитическом гидродехлорировании и анализе продуктов конверсии с использованием фотоионизационного и масс-селективного детектора

В качестве образца для исследований нами была выбрана водопроводная вода Образцы воды были отобраны из центральной системы водоснабжения химического факультета МГУ им М В Ломоносова

На начальном этапе работы оптимизировали условия микрожидкостной экстракции ПХБ, ПХДФ и ПХДД В результате исследований было показано, что наибольшая степень извлечения исследуемых соединений достигается при проведении процедуры экстракции по следующей схеме

> Добавление 5 мл метилового спирта, содержащего известное количество смеси ДХБ, ОХДФ, ОХДД, в колбу для микрожидкостной экстракции

> Добавление 300 мл пробы анализируемой воды в колбу для экстракции

> Перемешивание пробы в ультразвуковой бане в течение 10 минут

> Добавление 500 мкл гексана и перемешивание в течение 10 минут

> Разделение органической и водной фаз в течение 10 минут

После сбора экстракта приступали к вводу полученного экстракта в газо-хроматографическую систему с помощью сорбционного устройства Наносили 100 мкл экстракта в сорбционное устройство и осуществляли удаление растворителя вне ГХ системы Далее соединяли сорбционное устройство с инжектором, термодесорбировали и определяли ДД, ДФ и БФ - продукты конверсии ДХБ, ОХДФ, ОХДД с использованием ФИД и МС детекторов

Оценку правильности предложенного нами способа определения ПХБ, ПХДФ, ПХДД в воде проводили методом "введено-найдено" Для этого при анализе воды методом ГХ/ФИД вводили добавку ДХБ, ОХДФ, ОХДД, которая составляла 3,2 10"а, 2,5 10"8, 2,5 10"8 г соответственно При анализе воды методом ГХ/МС добавка ДХБ, ОХДФ, ОХДД составляла 3,2 Ю'10, 2,5 10ио, 2,5 Ю'10 г соответственно Результаты определения ДХБ, ОХДФ, ОХДД, при вводе 100 мкл полученного экстракта с сорбционного устройства при использовании метода ГХ/ФИД, представлены в табл 4

Таблица 4 Результаты определения ДХБ, ОХДФ, ОХДД в воде (объем анализируемой пробы 100 мкл) при использовании метода ГХ/ФИД (п=6, Р=0,95)

Соединение Введено, нг Найдено, нг

ДХБ ОХДФ ОХДД 32 25 25 26+6 22+5 20+3

Результаты определения ДХБ, ОХДФ, ОХДП , при вводе 100 мкл получен-

ного экстракта с сорбционного устройства при использовании метода ГХ/МС, представлены в табл 5

Таблица 5 Результаты определения ДХБ, ОХДФ, ОХДД в воде (объем анализируемой пробы 100 мкл) при использовании метода ГХ/МС (п=6, Р=0,95)

Соединение Введено,нг Найдено, нг

ДХБ 0,32 0,28+0,05

ОХДФ 0,25 0,21 ±0,04

ОХДД 0,25 0,21+0,05

Таким образом, исследованы условия микрожидкостной экстракции ПХБ, ПХДФ и ПХДД из воды и разработан способ скрининга проб воды на групповое содержание этих соединений при их одновременном присутствии в воде, основанный на микрожидкостной экстракции, вводе больших проб органического экстракта в систему ГХ или ГХ/МС с предварительным удалением растворителя вне системы и масс-селективном определении соответствующих продуктов кон-

версии Предел обнаружения предложенного способа дает возможность группового определения ПХДД, ПХДФ и ПХБ в воде на уровне 2,5 Ю"10г/л с использованием фото-ионизационного детектора и 2,5 10"12 г/л с использованием масс-селективного детектора при объеме анализируемого экстракта, равном 100 мкп

На рис 1 приведена блок-схема скрининга проб воды на групповое содержание ПХДД, ПХДФ и ПХБ

Отбор микроэкстракта для ГХ анализа

Рис 1 Блок-схема скрининга проб воды на групповое содержание ПХБ, ПХДД, ПХДФ

Разработка способа скрининга проб жиросодержащих продуктов питания на содержание ПХБ, основанного на их селективном выделении из матрицы и определении методом газовой хроматографии с электронозахватным детектором

На следующем этапе работы нашей целью являлась разработка способа группового определения смеси полихлорированных бифенилов, как модельных соединений при изучении возможности определения ПХБ, ПХДФ, ПХДД, в пищевых продуктах методом каталитического гидродехлорирования Для этого необходимо было разработать способ получения экстрактов, содержащих ПХБ, из жировой ткани и разработать процедуру очистки полученных экстрактов, чтобы обеспечить селективное выделение ПХБ из матрицы и возможность их последующего определения Необходимо также было выбрать оптимальные условия

газохроматографического определения ПХБ в полученных экстрактах методом ГХ с ЭЗД

Очистка жировых экстрактов на сипикагеле, импрегнированном серной кислотой

Одним из важнейших этапов определения ПХБ в жиросодержащих продуктах является очистка экстрактов жиросодержащих продуктов от сопутствующих жиров и примесей Известно, что, пропуская органический экстракт над концентрированной серной кислотой, возможно деструктивное удаление жиров Серная кислота также может быть нанесена на силикагель Преимуществами использования кислотной очистки являются экспрессность и способность удалять большие количества жира На первом этапе наших исследований был изучен этот способ, который описан в литературе В качестве растворителя для проведения экстракции использовали гексан

Схема подготовки образцов куриного или свиного жира была следующей

> Измельчение и гомогенизация образца

> Отбор части образца для анализа (1 г)

> Добавление 10 мкл смеси 7 полихлорированных бифенилов с концентрацией каждого компонента 1 10"7 г/мкл в качестве внутреннего стандарта

> Добавление безводного сульфата натрия Ыа2304 (2 г)

> Ультразвуковая экстракция в течение 30 минут В качестве растворителя использовали гексан объемом 10 мл

> Повторная экстракция 10 мл гексана Объединение экстрактов

> Гравиметрическое определение жира с помощью упаривания досуха известной части полученного экстракта (5 мл экстракта)

> Добавление 6 г силикагеля, импрегнированного серной кислотой, к оставшейся части экстракта и встряхивание в течение 1 минуты После отделения экстракта силикагель промывали 2 порциями гексана по 2 мл, экстракты и смывы объединяли

> Упаривание очищенного экстракта до 100 мкл и перенос в герметично закрывающийся пузырек для последующего газохроматографического анализа

Газохроматографический анализ 1 мкл полученного экстракта показал, что степени извлечения ПХБ, введенных в пробу, составили от 78 до 100 % Далее была изучена возможность ГХ анализа всего полученного экстракта Объем анализируемой пробы составлял 100 мкл В случае ГХ анализа всего экстракта предел обнаружения ПХБ должен быть на 2-3 порядка ниже в зависимости от навески образца Проведенный ГХ анализ всего экстракта показал, что добиться полного удаления сопутствующих жиров при использовании изученного спо-

соба не представлялось возможным, поскольку уровень фонового сигнала на полученных хроматограммах значительно превышает предел детектирования искомых соединений Полного удаления жиров не происходило даже после повторной очистки экстракта Увеличение количества концентрированной серной кислоты, нанесенной на силикагель с 55% до 65%, также не приводило к более полному удалению сопутствующих жиров В результате полученных данных можно было сделать вывод о том, что добиться полного удаления извлекаемых жиров и других соединений, осложняющих определение ПХДД, ПХДФ и ПХБ в одной пробе, используя для очистки экстрактов только силикагель, импрегниро-ванный серной кислотой, не представлялось возможным Поэтому необходима дополнительная очистка полученных экстрактов

Изучение возможности определения ПХБ в жировых образцах с применением гель-проникающей хроматографии

Для решения задачи по дальнейшей очистке полученных экстрактов была изучена возможность использования метода экскпюзионной хроматографии При этом использовали хроматографическую колонку, заполненную сорбентом Bio-Beads S-X3, который представляет собой нейтральные гидрофобные пористые частицы сополимера дивинилбензола-стирола с различной степенью сшивки Для выделения фракции ПХБ из экстрактов, очищенных силикагелем с серной кислотой, использовали 22x0,8 см колонку, заполненную 6 г S-X3 Bio-Beads (Вю-Rad Laboratories, Inc) Смесь этилацетат-циклогексан (1 1) использовали в качестве элюента

На начальном этапе работы необходимо было выяснить время выхода из гель-проникающей хроматографической колонки фракции ПХБ, представляющей интерес Время выхода фракции ПХБ определяли по времени выхода модельной смеси ПХБ, состоящей из семи индивидуальных соединений ПХБ, с концентрацией 1 10"7 г/мкл каждого компонента Аликвоту 0,25 мл вводили в колонку через петлю объемом 250 мкл, а затем элюировали со скоростью 1 мл/мин Для детектирования ПХБ применяли УФ детектор с длиной волны 254 нм Показано, что время выхода интересующей фракции, содержащей ПХБ, лежит в интервале между 7,0 и 10,5 мин После выделения фракции ПХБ ее упаривали до 0,5 мл и проводили газохроматографический анализ 1 мкл концентрата Способ ввода 1 мкл очищенного экстракта ПХБ из жировых тканей с помощью сорбционного устройства аналогичен описанному ранее способу

Степени извлечения изучаемых ПХБ составили от 76 до 93% Предел обнаружения предложенного способа составил 2,5 10"9 г/г при объеме анализируемого экстракта, равном 1 мкл

С целью снижения предела обнаружения ПХБ нами были проведены эксперименты по ГХ анализу проб очищенного экстракта объемом 2 мкл, 5 мкл, 10 мкл, 20 мкп и 50 мкл с помощью сорбционного устройства способом, аналогичным описанному ранее

Как показали наши исследования, при объеме анализируемой пробы 2, 5 или 10 мкл уровень фонового сигнала позволяет достоверно идентифицировать ПХБ, введенные в образцы куриного и свиного жира, и снизить предел обнаружения исследуемых соединений на порядок, по сравнению с вводом 1 мкл полученного экстракта Однако при объеме исследуемой пробы 20 мкл уровень фонового сигнала возрастает, а при объеме пробы 50 мкл уровень фона значительно превышает предел детектирования искомых соединений

Таким образом, исследованы условия, необходимые для селективного выделения ПХБ из жиросодержащих продуктов питания Разработан способ их определения, основанный на жидкостной экстракции в ультразвуковом поле, с последующим деструктивным удалением большей части экстрагируемых жиров на силикагеле, импрегнированном серной кислотой, выделении ПХБ с использованием гель-проникающей хроматографии и анализе части полученного после упаривания концентрата методом ГХ с ЭЗД Предел обнаружения предложенного способа составляет 2,5 10'7 г/кг при объеме пробы очищенного экстракта, равном 10 мкл При этом необходимо отметить, что допустимый уровень содержания ПХБ в пищевых продуктах, установленный в России, составляет 15 10"3 г/кг

Разработка способа скрининга проб жиросодержащих продуктов питания на групповое содержание ПХБ, ПХДФ, ПХДД, основанного на их селективном выделении из матрицы, каталитическом гидродехлорировании этих соединений и хромато-масс-спектрометрическом определении соответствующих продуктов конверсии

На следующем этапе работы нашей целью являлась разработка способа группового определения ПХБ, ПХДФ, ПХДД в пищевых жиросодержащих продуктах В ходе проведенных исследований нами было выяснено, что процедура получения экстрактов, содержащих ПХБ, ПХДФ, ПХДД, из жировой ткани аналогична описанной ранее для ПХБ Способ очистки полученных экстрактов также включает две стадии очистка на силикагеле, импрегнированном серной кислотой, и выделение фракции, содержащей ПХБ, ПХДФ, ПХДД, из полученных экстрактов методом гель-проникающей хроматографии Было показано, что время выхода интересующей фракции, содержащей ПХБ, ПХДФ, ПХДД, находилось в интервале 7,2 и 10,9 мин Таким образом, в результате наших исследований

было показано, что способ селективного выделения ПХБ, ПХДФ, ПХДД из жировой ткани аналогичен способу описанному выше для ПХБ

После выделения фракции ПХБ, ПХДФ, ПХДД ее упаривали до 0,5 мл и проводили анализ части полученного после упаривания концентрата с использованием каталитического гидродехлорирования с последующим определением продуктов конверсии методом ГХ/МС Как показали наши исследования, максимальный объем вводимой пробы с помощью сорбционного устройства, при котором уровень фонового сигнала позволяет достоверно идентифицировать ПХБ, ПХДФ, ПХДД составлял 10 мкл

Оценку правильности предложенного способа суммарного определения ПХБ, ПХДД, ПХДФ в пробах пищевых жиросодержащих продуктах проводили методом "введено-найдено" В качестве модельных соединений использовали смесь ДХБ, ОХДФ, ОХДД с содержанием каждого компонента 3,2 Ю"10, 2,5 Ю"10, 2,5 Ю"10 г соответственно Результаты определения ДХБ, ОХДФ, ОХДД, при вводе 10 мкл полученного концентрата с сорбционного устройства с предварительным удалением растворителя, последующим проведением реакции гидродехлорирования и масс-спектрометрическим детектированием продуктов реакции, представлены в табл 6

Таблица 6 Результаты определения ДХБ, ОХДФ, ОХДД в образцах куриного

жира при объеме пробы концентрата, равной 10 мкл (п=3, Р=0,95)

Соединение Введено, нг/гжира Продукт гидродехлорирования Найдено, нг/г жира

ДХБ 3,2 БФ 2,5±0,4

ОХДФ 2,5 ДФ 1,7+0,3

ОХДД 2,5 да 1,9±0,4

Таким образом, исследованы условия селективного выделения ПХДД, ПХДФ и ПХБ из жиросодержащих продуктов питания при их совместном присутствии Разработан способ скрининга проб на групповое содержание ПХДД, ПХДФ и ПХБ, основанный на жидкостной экстракции в ультразвуковом поле, деструктивном удалении экстрагируемых жиров на силикагеле, импрегнированном серной кислотой, выделении фракции ПХБ, ПХДФ, ПХДД с использованием гель-проникающей хроматографии и анализе части полученного после упаривания концентрата с использованием каталитического гидродехлорирования с последующим определением продуктов конверсии методом ГХ/МС Предел обнаружения предложенного способа составляет - 2,5 10~11 г/г при объеме пробы

22

концентрата, равной 10 мкл На рис 2 представлена блок-схема скрининга проб пищевых жиросодержащих продуктов на групповое содержание ПХБ, ПХДД, ПХДФ

Рис 2 Блок-схема скрининга проб пищевых жиросодержащих продуктов на групповое содержание ПХБ, ПХДД, ПХДФ

Расчет содержания ПХБ, ПХДФ, ПХДД, выраженного в диоксиновом эквиваленте, в пищевых продуктах и воде

Для сравнения биологической активности различных конгенеров ПХБ, ПХДФ и ПХДД в литературе была предложена концепция эквивалентов токсичности или коэффициентов токсичности Согласно этому подходу, токсичность или биологическая активность определенного конгенера выражается относительно активности 2,3,7,8-ТХДД Так называемые эквивалентные токсичные концентрации рассчитываются путем умножения концентраций индивидуальных

конгенеров на соответствующее данному конгенеру значение коэффициента токсичности, в результате получают индивидуальную концентрацию, выраженную в диоксиновом эквиваленте токсичности

Полученные нами результаты анализа, выраженные в концентрации конечного продукта гидродехлорирования, можно представить в виде диоксиново-го эквивалента Это позволяет нам судить о степени загрязненности анализируемой пробы и сравнить полученные данные с существующими значениями ПДК Полученные экспериментальные данные, выраженные в диоксиновом эквиваленте, представлены в табл 7

Таблица 7 Пределы обнаружения в исследуемых объектах, выраженные в диоксиновом эквиваленте

Объект анализа Способ детектирования Пределы обнаружения, выраженные в диоксиновом эквиваленте***

ПХДД ПХДФ ПХБ

Вода* ФИД МСД 3,0 10"11 г/л 3,0 10"13г/л 2,8 10"11 г/л 2,8 10"13г/л 3,3 10"13г/л 3,3 10"15г/л

Куриный и свиной жир** мед 7,5 10'9 г/кг жира 4,0 10"9 г/кг жира 6,3 10"12 г/кг жира

* при объеме анализируемой пробы 1л, ** при объеме анализируемой пробы 1г,

""значения пределов обнаружения могут быть снижены при увеличении объема анализируемой пробы

Таким образом, нами разработаны способы быстрого скрининга проб воды и жиросодержащих продуктов питания на групповое содержание ПХБ, ПХДФ, ПХДД Предложенные способы позволяют определять эти экотоксиканты в диоксиновом эквиваленте на уровне ПДК и ниже, отличаясь сравнительной простотой выполнения и используемого оборудования Предложенные способы могут применяться для быстрого выявления загрязнений вод и жиросодержащих пищевых продуктов такими опасными экотоксикантами, как ПХБ, ПХДФ, ПХДД, и позволят решить проблемы, связанные с регулярным мониторинговым контролем этих соединений в различных объектах, при этом все рассматриваемые соединения, в отличие от существующих методов, определяются одновременно

выводы

1 Проведено сравнительное изучение детектирования ДЦ, ДФ и БФ, как продуктов реакции гидродехлорирования ПХДД, ПХДФ и ПХБ, с использованием фото-ионизационного и масс-селективного детекторов Показано, что использование масс-селективного детектора позволяет значительно снизить пределы детектирования исследуемых соединений по сравнению с фото-ионизационным детектором

2 Исследованы условия гидродехлорирования ПХДД, ПХДФ и ПХБ в диапазоне количеств 10"11 - 10"8 г и предложен способ их количественной конверсии до ДД, ДФ и БФ

3 На основании проведенных исследований разработан способ группового определения ПХДД, ПХДФ и ПХБ в органических растворах (экстрактах), основанный на их каталитическом гидродехлорировании и хромато-масс-спектрометрическом определении продуктов конверсии (ДД, ДФ и БФ) Способ обеспечивает возможность группового определения рассматриваемых соединений на уровне 5,0 10"14г/мкл в органическом растворе (экстракте)

4 Исследованы условия, необходимые для селективного удаления ДД, ДФ и БФ из смеси ПХБ, ПХДФ, ПХДД Разработан способ селективного удаления ДД, ДФ и БФ на стадии ввода больших по объему проб органических растворов (экстрактов) до перевода ПХБ, ПХДФ, ПХДД в реактор газового хроматографа, с предварительным удалением растворителя вне аналитической системы

5 Исследованы условия, необходимые для селективного выделения ПХБ из жиросодержащих продуктов питания и разработан способ их определения, основанный на жидкостной экстракции в ультразвуковом поле анализируемых образцов, с последующим деструктивным удалением экстрагируемых жиров на силикагеле, импрегнированном серной кислотой, выделении ПХБ с использованием гель-проникающей хроматографии и анализе части полученного концентрата методом ГХ с ЭЗД Предел обнаружения предложенного способа составляет 2,5 10"7 г/кг при объеме анализируемого экстракта, равном 10 мкл

6 В результате проведенных исследований разработан способ скрининга проб воды на групповое содержание ПХБ, ПХДФ, ПХДД при их совместном присутствии в воде, основанный на микрожидкостной экстракции, вводе больших проб органического экстракта в реактор системы ГХ/МС с предварительным удалением экстрагента вне системы и масс-селективном определении соответствующих продуктов конверсии Способ обеспечивает возможность группового определения ПХДД и ПХДФ в воде на уровне 3,0 10"13г/л и ПХБ - 3,3 10"15г/л в ДЭ

7 Исследованы условия селективного выделения ПХДД, ПХДФ и ПХБ из жиро-содержащих продуктов питания при их совместном присутствии и разработан способ скрининга проб на групповое содержание ПХДД, ПХДФ и ПХБ, основанный на жидкостной экстракции в ультразвуковом поле, деструктивном удалении экстрагируемых жиров на силикагеле, импрегнированном серной кислотой, выделении фракции ПХБ, ПХДФ, ПХДД с использованием гель-проникающей хроматографии и анализе части полученного концентрата с использованием каталитического гидродехлорирования с последующим определением продуктов конверсии методом ГХ/МС Предложенный способ позволяет определять групповое содержание ПХДД в образцах жира на уровне 7,5 10"э г/кг жира, ПХДФ -4,0 10"9 г/кг жира и ПХБ - 6,3 10"12 г/кг жира в ДЭ

Основные результаты диссертации изложены в следующих работах

1 Напалкова О В , Ревельский И А , Глазков И H , Яшин Ю С , Ветохин M Л Быстрое фупповое определение полихлорированных бифенилов, дибензофуранов и дибензодиоксинов, основанное на газохроматографическом анализе продуктов гидродехлорирования // Заводская лаборатория Диагностика материалов 1999 Т 65 № 5 С 3-8

2 Vetokhin M L , Glazkov I N Napalkova О V , Reveisky I A Virus E D Fast total group PCDDs, PCDFs and PCBs determination on ppt level /1-th International symposium on hyphenated techniques in chromatography and hyphenated chromatographic analyzers Brugge Belgium February 6-8 2002 P 169

3 Napalkova О V, Vetokhin M L , Glazkov I N , Reveisky I A Fast total group PCDDs, PCDFs and PCBs determination on ppt (evef f 25th Internationa! Symposium on Capillary Chromatography Riva del Garda Italy May 13-17 2002 P L-02

4 Ветохин M Л , Глазков И H , Напалкова О В , Ревельский И А Групповое определение полихлорированных бифенилов, дибензофуранов, дибензодиоксинов, основанное на их каталитическом гидродехлорировании и газохроматографическом определении продуктов реакции // Заводская лаборатория Диагностика материалов 2003 № 2 С 3-9

5 Ветохин M Л , Глазков И H , Ревельский И А , Вирюс Э Д Применение гель-проникающей хроматографии при определении полихлорированных бифенилов в образцах свиного жира / Всероссийский симпозиум «Хроматография и хрома-тографические приборы» Россия Клязьма 15-19 марта 2004 С 225

6 Ветохин M Л , Глазков И H , Ревельский И А , Вирюс 3 Д Применение гель-проникающей хроматографии при определении полихлорированных бифенилов в образцах свиного жира // Информационно-аналитический журнал «Химическая и биологическая безопасность» 2005 №1-2 С 58

Подписано в печать 03 2007 года Заказ № 4/ ■ Формат 60х90/16. Усл. печ. л. Тираж экз. Отпечатано на ризографе в отделе оперативной печати и информации Химического факультета МГУ.

ВВЕДЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. "Диоксиновая" проблема

1.2. Физико-химические свойства НХБ, НХДФ, НХДД

1.3. Токсичность ПХБ, ПХДФ, НХДД

1.4. Основные подходы к определению НХБ, НХДФ, НХДД

1.5. Развитие существующих методов для определения НХБ, НХДФ, НХДД в природных объектах и пищевых продуктах

1.6. Методология скрининга НХБ, НХДФ, НХДД

1.7. Нрименение метода реакционной газовой хроматографии для определения НХБ, НХДФ, НХДД

2. ЭКСНЕРИМЕНТАЛБНАЯ ЧАСТБ

2.1. Оборудование

2.2. Вещества и материалы

2.3. Нодготовка катализаторов и проведение реакции гидродехлорирования

2.4. Условия газохроматографического определения продуктов гидродехлорирования с фото-ионизационным детектором

2.5. Масс-спектрометрическая идентификация продуктов гидродехлорирования

2.6. Ввод больших проб органических растворов в газохроматографическую систему РЕЗУЛЬТАТЫ и и х ОБСУЖДЕНИЕ

3.1. Газохроматографическое определение продуктов реакции гидродехлорирования с использованием фото-ионизационного детектора

3.2. Газохроматографическое определение продуктов реакции гидродехлорирования с использованием масс-селективного детектора

3.3. Изучение условий проведения реакции каталитического гидродехлорирования ПХБ, ПХДФ, ПХДД и газохроматографическое определение нродуктов конверсии с использованием масс-селективного детектора

3.4. Ввод модельных соединений ПХБ, ПХДФ, ПХДД при помощи сорбционного устройства, с последующим детектированием продуктов реакции гидродехлорирования с использованием фото-ионизационного детектора

3.5. Разработка способа ввода ПХБ, ПХДФ, ПХДД при помощи сорбционного устройства, с последующим детектированием продуктов реакции гидродехлорирования с использованием масс-селективного детектора

3.6. Изучение возможности ввода больших по объему проб органических растворов ПХБ, ПХДФ, ПХДД в ГХ/МС систему, с последующим проведением реакции гидродехлорирования и детектированием продуктов конверсии с использованием масс-селективного детектора

3.7. Изучение возможности селективного отделения БФ, ДФ, ДД от ПХБ, ПХДФ, ПХДД до ввода концентрата в реактор

3.8. Разработка способа определения группового содержания ПХБ, ПХДФ и ПХДД в воде

3.9. Разработка способа скрининга проб жиросодержащих продуктов питания на содержание ПХБ

3.9.1. Очистка жировых экстрактов на силикагеле, импрегнированном серной кислотой ПО

3.9.2. Газохроматографический анализ экстрактов, прошедших очистку на силикагеле, импрегнированпом серной кислотой

3.9.3. Изучение возможности определения ПХБ в жировых образцах с применением гель-проникающей хроматографии при очистке экстрактов

9.4. Выделение ПХБ с использовапием гель-проникающей хроматографии

3.9.5. Газохроматографический анализ экстрактов, прошедших очистку на силикагеле, импрегнированном серной кислотой, и с использованием гельпроникающей хроматографии

3.10, Разработка способа скрининга проб жиросодержащих продуктов питапия на групповое содержание ПХБ, ПХДФ, ПХДД

3.11, Расчет содержания ПХБ, ПХДФ, ПХДД, выраженного в диоксиновом эквиваленте, в пищевых продуктах и воде

ВЫВОДЫ

ЛИТЕРАТУРА

Актуальность работы. Загрязнение окружающей среды обусловливает необходимость постоянного эколого-аналитического контроля за качеством воды и продуктов питания. Полихлорированные органические соединения (ПХОС), такие как полихлорированные бифенилы (ПХБ), дибензофураны (ПХДФ) и дибензодиоксины (ПХДД) ксенобиотики, поступающие в биосферу с продукцией или же отходами многочисленных производств, относятся к сунерэкотоксикантам. Эти вещества, кроме токсичности и нерсистентности, обладают также способностью к биоаккумуляции и биоконцентрированию в организме человека. Многие из них проявляют канцерогенную и мутагенную активность, вызывая серьезные заболевания человека, и являются причиной генетических заболеваний. Предельно допустимые концентрации (ПДК) рассматриваемых соединений составляют до 2,0*10"г/л в воде и до l,0*10Vr в пищевых продуктах, выраженные в диоксиновом эквиваленте (ДЭ). Сложность химического состава, близость химической структуры изомеров соединений этих классов, нахождение в природных объектах в ультраследовых концентрациях и трудность выделения из объектов окружающей среды предопределяют высокие требования к методикам и приборам, как по чувствительности, так и по селективности определения. Существующие стандартные методы анализа ПХДФ, ПХДД основаны на определении 17 изомеров, содержащих атомы хлора в 2,3,7,8- положении, при этом ПХБ определяют отдельно. Несмотря на высокий уровень автоматизации, определение изучаемых соединений остается чрезвычайно трудоемким, дорогостоящим, продолжительным во времени и требующим высокой квалификации химиков-аналитиков и, в связи с этим, не всегда доступно для рядовых аналитических лабораторий и регулярного мониторингового контроля. Автор выражает искреннюю благодарность ведущему научному сотруднику кафедры аналитической химнн химического факультета МГУ, к.х.н. И.Н. Глазкову за неоценимую помощь в работе и обсужденнн результатов. 5 Методология скрининга, которая допускает неправильные положительные результаты, но полностью исключает неправильные отрицательные результаты, вполне оправдана при мониторинге ПХОС, поскольку, большая часть анализируемых нроб не загрязнена экотоксикантами. Большой практический интерес при разработке скрининговых процедур представляют методы группового определения ПХДД, ПХДФ, ПХБ, т, е. методы суммарного (общего) их определения, К методам суммарного определения относятся полное перхлорирование и полное дехлорирование, т,е, перевод смеси групп различных изомеров ПХДД, ПХДФ, ПХБ в одно соединение, количественно отражающее общее содержание группы соединений данного класса в пробе. Основными недостатками всех способов перхлорирования являются длительность проведения реакции, использование больших объемов токсичных растворителей и проведение реакции перхлорирования вне газохроматографической системы, что значительно усложняет анализ и приводит к потере определяемых соединений. Более перспективным, на наш взгляд, является использование метода каталитического гидродехлорирования. При использовании данного метода реакция дехлорирования проводится в реакторе с различными катализаторами (палладий, платина, никель). Компоненты смеси подвергают каталитическому гидрированию в специальном реакторе, присоединённом к газовому хроматографу, или в инжекторе газового хроматографа в потоке водорода. Так, в случае реакции гидродехлорирования смесь ПХДД должна превращаться в дибензодиоксин, ПХДФ в дибензофуран, ПХБ в бифенил. Далее продукты реакции

выводы

1. Проведено сравнительное изучение детектирования ДД, ДФ и БФ, как продуктов реакции гидродехлорирования ПХДД, ПХДФ и ПХБ, с использованием фото-ионизационного и масс-селективного детекторов. Показано, что использование масс-селективного детектора позволяет значительно снизить пределы детектирования исследуемых соединений по сравнению с фотоионизационным детектором.

2. Исследованы условия гидродехлорирования ПХДД, ПХДФ и ПХБ в диапазоне количеств 10"11 - 10"8 г и предложен способ их количественной конверсии до ДД, ДФ и БФ.

3. На основании проведенных исследований разработан способ группового определения ПХДД, ПХДФ и ПХБ в органических растворах (экстрактах), основанный на их каталитическом гидродехлорировании и хромато-масс-спектрометрическом определении продуктов конверсии (ДД, ДФ и БФ). Способ обеспечивает возможность группового определения рассматриваемых соединении на уровне 5*10"14 г/мкл в органическом растворе (экстракте).

4. Исследованы условия, необходимые для селективного удаления БФ, ДФ и ДД из смеси ПХБ, ПХДФ, ПХДД. Разработан способ селективного удаления БФ, ДФ и ДД на стадии ввода больших по объему проб органических растворов (экстрактов) до перевода ПХБ, ПХДФ, ПХДД в реактор газового хроматографа, с предварительным удалением растворителя вне аналитической системы.

5. Исследованы условия, необходимые для селективного выделения ПХБ из жиросодержащих продуктов питания и разработан способ их определения, основанный на жидкостной экстракции в ультразвуковом поле анализируемых образцов, с последующим деструктивным удалением экстрагируемых жиров на силикагеле, импрегнированном серной кислотой, выделении ПХБ с использованием гель-проникающей хроматографии и анализе части полученного концентрата методом ГХ с ЭЗД. Предел обнаружения предложенно

134 го способа составляет 2,5 *10"7г/кг при объеме анализируемого экстракта, равном 10 мкл.

6. В результате проведенных исследований разработан способ скрининга проб воды на групповое содержание ПХБ, ПХДФ, ПХДД при их совместном присутствии в воде, основанный на микрожидкостной экстракции, вводе больших проб органического экстракта в реактор системы ГХ/МС с предварительным удалением экстрагента вне системы и масс-селективном определении соответствующих продуктов конверсии. Способ обеспечивает возможность группового определения ПХДД и ПХДФ в воде на уровне 3,0* 10"13 г/л в ДЭ, и на уровне 3,3* 10'15 г/л в ДЭ для ПХБ.

7. Исследованы условия селективного выделения ПХДД, ПХДФ и ПХБ из жиросодержащих продуктов питания при их совместном присутствии и разработан способ скрининга проб на групповое содержание ПХДД, ПХДФ и ПХБ, основанный на жидкостной экстракции в ультразвуковом поле, деструктивном удалении экстрагируемых жиров на силикагеле, импрегнированном серной кислотой, выделении фракции ПХБ, ПХДФ, ПХДД с использованием гель-проникающей хроматографии и анализе части полученного концентрата с использованием каталитического гидродехлорирования с последующим определением продуктов конверсии методом ГХ/МС. Предложенный способ позволяет определять групповое содержание ПХДД в образцах жира на уровне 7,5*10"9 г/кг жира, ПХДФ - 4,0*10"9 г/кг жира и ПХБ - на 1") уровне 6,3*10' г/кгжиравДЭ.

1. Клюев Н.А. Контроль суперэкотоксикантов в объектах окружающей среды и источниках её загрязнения // Журнал аналитической химии. 1996. Т. 51. №2. С. 163.

2. Фёдоров Л.А., Мясоедов Б.Ф. Диоксины: химико-аналитические аспекты и проблем."//Успехи химии. 1990. Т. 59. С. 1818.

3. Фёдоров Л.А. Диоксины как экологическая опасность: ретроспектива и перспективы. М.: Наука. 1993. 266 с.

4. Майстренко В.Н., Хамитов Р.З., Будников Г.К. Эколого-аналитический мониторинг супертоксикантов. М.: Химия. 1996. 319 с.

5. Анализ объектов окружающей среды: инструментальные методы / Под ред. Сониасси P.M.: Мир. 1993. 80 с.

6. Yasuhara A., Katami Т., Shibamoto Т. Dioxin formation during combustion of nonchloride plastic, polystyrene and its product. // Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology. 2005. V. 74. P. 899-903.

7. Занавескин Л.Н., Аверьянов B.A. Полихлорбифенилы: проблемы загрязнения окружающей среды и технологические методы обезвреживания // Успехи химии. 1998. Т. 67. № 8. С. 788-800.

8. Бандман А.Л., Войтенко Г.А. Вредные химические вещества. Галоген- и кислородсодержащие органические соединения. СПб.: Химия. 1994.136

9. Промышленнные хлорорганические продукты. Под ред. Ошина Jl.A. М.: Химия. 1978.656 с.

10. Порядин А.Ф. Полихлорбифеиилы и экологическая безопасность. Супер-экотоксиканты XXI века. Полихлорированные бифенилы. Информационный выпуск №5. М.: Государственный комитет РФ по охране окружающей среды и ВИНИТИ. 2000. С. 3-4.

11. Данилина А.Е., Куценко В.В. Политика и управление ПХБ в России / Суперэкотоксиканты XXI века. Полихлорированные бифенилы. Информационный выпуск №5. М.: Государственный комитет РФ по охране окружающей среды и ВИНИТИ. 2000. С. 5-13.

12. Chen J., Quan X., Yazhi Z., Yan Y., Yang F. Quantitative structure-property relationship studies on n-octanol/water partitioning coefficients of PCDD/Fs. // Chemosphere. 2001. V. 44. P. 1369-1374.

13. Zheng G., Huang W. H., Lu X. H. Prediction of n -octanol/water partition coefficients for polychlorinated dibenzo- p -dioxins using a general regression neural network. // Analytical and Bioanalytical Chemistry. 2003. V. 376. P. 680-685.

14. Sharma M., McBeanE., Gowing A. Bioconcentration of dioxins and furans in vegetation. // Water, Air, & Soil Pollution. 2007. V. 179. P. 117-124.

15. Polychlorinated biphenyls, polychlorinated terphenyls (PCBs and PCTs): health and safety guide №68. Geneva: World health organization. 1992. 52 p.

16. Heidelore F. The Handbook of environmental chemistry V. 3. Persistent organic pollutants. Springer-Verlag Berlin Heidelberg. 2003. P. 124-201.

17. Ahmed F.E. Analysis of polychlorinated biphenyls in food products. // Trends in Analytical Chemistry. 2003. V. 22. № 3.

18. Вредные химические вещества. Галоген- и кислородсодержащие органические соединения / Под ред. Филова В.А. СПб.: Химия, 1994. С. 56-61.

19. Промышленные хлорорганические продукты / Под ред. Ошина JI.A. М.: Химия, 1978. 656 с.

20. Новикова М.Б. Определение полихлорированных дибензодиоксинов и дибензофуранов. Методология ЕРА // Практическая сертификация. 1992. Выпуск 4-5. С. 16-21.

21. Коломиец А.Ф. Полихлорированные ксенобиотики // Успехи химии. 1991. Т. 60. С. 536-544.

22. Schecter A., Ryan J.J. Polychlorinated dibenzo-para-dioxin and dibenzofuran levels in human adipose tissues from workers 32 years after occupational exposure to 2,3,7,8-TCDD // Chemosphere. 1988. V. 17. P. 915-920.

23. Экологическая химия / Под ред. Корте Ф. М.: Мир, 1996. С. 358-381.

24. Reiner E.J., Clement R.E., Okey А.В., Marvin C.H. Advances in analytical techniques for polychlorinated dibenzo-p-dioxins, polychlorinated dibenzofurans and dioxin-like PCBs. // Analytical and Bioanalytical Chemistry. 2006. V. 386. P. 791-806.

25. Berg V.D. Toxic equivalency factors (TEFs) for PCBs, PCDDs, PCDFs for humans and wildlife. // Environmental health perspectives. 1998. V. 106. P. 775792.

26. Poland A., Knutson J.C. 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin and related halo-genated aromatic hydrocarbons: examination of the mechanism of toxicity. // Ann. Rev. Pharmacol. Toxicol. 1982. V. 22 . P. 517-554.

27. Whitlock J.P. Genetic and Molecular Aspects of 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin action. //Ann. Rev. Pharmacol. Toxicol. 1990. V. 30. P. 251-277.

28. Denison M.S., Wilkinson C.F., Okey,A.B. Ah receptor for 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin: comparative studies in mammalian and nonmam-malian species. // Chemosphere. 1986. V. 15. P. 1665-1672.

29. Wu L., Whitlock J.P. Mechanism of dioxin action: Ah receptor-mediated increase in Promoter accessibility in vivo. // Proc. Natl. Acad. Sci. 1992. V. 89. P. 481M815.

30. Guigal N., Seree E., Bourgadel-Rey V., Barra Y. Induction of CYP1A1 by serum independent of AhR pathway // Biochem. Biophys. Res. Commun. 2000. V. 267. P. 572.

31. US EPA. Exposure and human health reassessment of 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin (TCDD) and related compounds. Path 1. V.2, -Washington, DC, EPA/600/P-00/001Ab, 2000. 628 p.

32. EN Official Journal of the European Communities 6.12.2001.

33. Wagrowski D. M., Hites R.A. The accumulation of the polychlorinated dibenzo-p-dioxins and dibenzofurans in the food chain. // Organohalogen compounds. 1997. V. 32. P. 233-256.

34. Контроль химических и биологических параметров окружающей среды / Под ред. Исаева Л.К. СПб.: Экометрия. 1998. 896 с.

35. Клюев Н.А. Эколого-аналитический контроль стойких органических загрязнений в окружающей среде. М.: Джеймс. 2000. 48 с.

36. Ревельский И.А., Головко И.В., Ефимов И.П., Яшин Ю.С., Зирко Б.И., Глазков И.Н., Ревельский А.И., Вулых П.П., Золотов Ю.А. О методологии определения органических примесей в воде // Вестник МГУ. Серия 2. Химия. 1995. Т. 36. С. 395-408.

37. Предельно допустимая концентрация (ПДК) полихлорированных дибен-зодиоксинов и полухлорированных дибезофуранов в атмосферном воздухе населенных мест. Гигиенические нормативы ГН 2.1.6.014-94. от 22.07.94 года N 7 ГН 2.1.6.014-94.

38. Другов Ю.С., Родин А.А. Газохроматографическая идентификация загрязнений воздуха, воды и почвы. Практическое руководство. СПб.: Теза. 1999. 622 с.

39. Analytical Chemistry News&Features, August 1. 1999. Dioxin food crisis in Belgium.

40. Исидоров B.A., Зенкевич И.Г. Хромато-масс-спектрометрическое определение следов органических соединений в атмосфере. JI.: Химия. 1982. 196 с.

41. Хмельницкий Р.А., Бродский Е.С. Масс-спектрометрия загрязнений окружающей среды. М.: Химия. 1990. 184 с.

42. Оперативный контроль диоксиновых ксенобиотиков. / Под ред. Клюева Н.А., Сойфер B.C. М.: Тропцентр. 1997. №2. С 290.

43. Singh S.B., Kulshrestha G. Gas chromatographic analysis of polychlorinated dibenzo-p-dioxins and dibenzofurans. // Journal of Chromatography A. 1997. V. 774. P. 97-109.

44. Самсонов Д.П., Евдокимов К.Ю., Жирюхина Н.П., Кирюхин В.П. Определение полихлорированных дибензо-п-диоксинов и дибензофуранов методом тандемной хромато-масс-спектрометрии на приборе типа «ионная ловушка» // ЖАХ. 1998. Т. 53. № 7. С. 754-758.

45. ЕРА Method 8280В. Polychlorinated dibenzo-p-dioxins and polychlorinated dibenzofurans by high resolution gas chromatography/low resolution mass spectrometry (HRGC/LRMS). Revision 2. 1998. 55 p.

46. EPA Method 8290A. Polychlorinated dibenzodioxins (PCDDs) and polychlorinated dibenzofurans (PCDFs) by high-resolution gas chromatography/high-resolution mass spectrometry (HRGC/HRMS). Revision 1. 1998. 67 p.

47. EPA Method 1613B. Tetra- through octa-chlorinated dioxins and furans by isotope dilution HRGC/HRMS. Revision 2. 1994. 60 p.

48. МУК 4.1.023-95. Изомер-специфическое определение массовых концентраций полихлорированных дибензодиоксинов и дибензофуранов в атмосферном воздухе методом хромато-масс-спектрометрии. М.: Госкомсанэпиднадзор России. 1995. 24 с.

49. Методика идентификации и изомер-специфического определения полихлорированных дибензо-п-диоксинов и дибензофуранов в почвах методом хромато-масс-спектрометрии. М: ГУАК Госкомэкологии РФ. 1996.

50. Smith L.M., Stalling D.L., Johnson J.L. Determination of part-per-trillion levels of polychlorinated dibenzofurans and dioxins in environmental samples. // Anal. Chem. 1984. V. 56. P. 1830-1842.

51. Ревельский А.И. Хромато-масс-спектрометрический анализ больших по объему проб органических растворов и его применение для определения следов ксенобиотиков. Диссертация кандидата химических наук. М.1999. 138 с.

52. РД 52.18.578-97. Массовая доля суммы изомеров полихлорбифенилов в пробах почв. Методика выполнения измерений методом газожидкостной хроматографии. М.: Издательство Стандартов. 1999. 31 с.

53. Методика выполнения измерений массовой доли полихлорированных бифенилов в почве и донных отложениях методами газовой хроматографии и хромато-масс-спектрометрии. СПб.: ВНИИМ им. Д.И. Менделеева.

54. ЕРА Method 8082А. Polychlorinated biphenyls (PCBs) by gas chromatography. Revision 1.2000. 57 p.

55. EPA Method 8275A. Semivolatile organic compounds (PAHs and PCBs) in soils/sludes and solid wastes using thermal extraction/gas chromatography/mass spectrometry (TE/GC/MS). Revision 1. 1996. 23 p.

56. Method 508A Environmental Protection Agency. Screening for polychlorinated biphenyls by perchlorination and gas chromatography / EPA method for the determination of organic compounds in drinking water EPA-600/4-88/039. 1988. P. 199.

57. Другов Ю.С., Родин A.A. Экологическая аналитическая химия. СПб.: Анатолия. 2002. 464 с.

58. Кунцевич А.Д., Головков В.Ф., Рембовский В.Р. Дибензо-п-диоксины. Методы синтеза, химические свойства и оценка опасности // Успехи химии. 1996. Т. 65. С. 29-42.

59. ЕРА Method 3545. Pressured fluid extraction (PFE). Revision 0. 1996. 9 p.

60. Методика идентификации и изомер-специфического определения полихлорированных дибензо-п-диоксинов и дибензофуранов в рыбе методом142хромато-масс-спектрометрии. Свидетельство о метрологической аттестации № М 10/97 от 31.01.97 г, выданное УНИИМ.

61. Методика идентификации и изомер-специфического определения поли-хлорированных дибензо-п-диоксинов и дибензофуранов в пробах молока методом хромато-масс-спектрометрии.

62. Iida Т., Hirakawa Н., Matsueda Т., Takenaka S., Nagayama J. Polychlorinated dibenzo-p-dioxins and related compounds: the blood levels of young japanese women. // Chemoshere. 1999. V. 38. №15. P. 3497-3502.

63. Kiviranta H., Purkunen R., Vartianen T. Levels and trends of PCDD/Fs and PCBs in human milk in Finland. // Chemosphere. 1999. V. 38, № 2. P. 311-323.

64. Schuhmacher M.,. Domingo J.L, Llobet J.M., Kiviranta H., Vartianen T. PCDD/F concentrations in milk fo nonoccupationally exposed women living in southern catatonia, Spain. // Chemosphere. 1999. V. 38. № 5. P. 995-1004.

65. Bjoerklund E., von Hoist C., Anklam E. Fast extraction, clean-up and detection methods for the rapid analysis and screening of seven indicator PCBs in food matrices. // Trends in analytical chemistry. 2002. V. 21. № 1.

66. Ahmed F.E. Analysis of polychlorinated biphenyls in food products. // Trends in Analytical Chemistry. 2003.V. 22 №. 3.

67. Eljarrat E., Caixach J., Rivera J. Extraction of polychlorinated dibenzo-p-dioxins and dibenzofurans from solid samples using the Randall technique. // Chemosphere. 2000. V. 40. P. 187-193.

68. Larsen В., Facchetti S. Use of supercritical fluid extraction in the analysis of polychlorinated dibenzodioxins and dibenzofurans. // Fresenius Journal of Anal. Chem. 1994. V. 348. P. 159-162.

69. Ramos L., Hernandez L.M., Gonzalez M.J. Study of the distribution of the polychlorinated biphenyls in the milk fat globule by supercritical fluid extraction. // Chemosphere. 2000. V. 41. P. 881-888.

70. Pawliszyn J. New directions in sample preparation for the analysis organic compounds. // Trends in analytical chemistry. 1995. V. 14. №. 3.

71. Kjeller R. O., Rappe C. Extraction of the quality assurance sediment sample for polychlorinated debenzo-p-dioxins and dibenzofurans (PCDD/F). // Fresenius J Anal Chem. 1998. V. 361. P. 811-816.

72. Turner C., Sparr Eskilsonn C., Bjorklund E. Collection in analytical-scale supercritical fluid extraction. // Journal of Chromatography A. 2002. V. 947. P. 122.

73. Chang R.R., Jarman W. M.,. Hennings J. A. Sample cleanup by solid-phase extraction for the ultratrace determination of polychlorinated dibenzo-p-dioxins and dibenzofurans in biological samples. // Anal. Chem. 1993. V. 65. P. 24202427.

74. Camel V. Microwave-assisted solvent extraction of environmental samples. // Trends in analytical chemistry. 2000. V. 19. № 4.

75. Pico Y., Redondo M.J., Font G., Manes J. Solid-phase extraction on C.8 in the trace determination of selected polychlorinated biphenyls in milk. // Journal of Chromatography A. 1995. V. 693. P. 339-346.

76. Hess P., de Boer J., Cofino W.P, Leonards P.E.G., Wells D.E. Critical review of the analysis of non- and mono-ortho-chlorobiphenyl. // Journal of chromatography A. 1995. V. 703. P. 417-465.

77. Goto M., Sasaki M., Kawahara S., Hirose T. Adsorption behavior of dioxin model compounds on activated carbon in supercritical carbon dioxide. // Adsorption. 2005. V. 11. P. 157-161.

78. Nakao Т., Aozasa O., Ohta S., Miyata H. Survey of human exposure to PCDDs, PCDFs, and coplanar PCBs using hair an indicator. // Archives of Environmental Contamination and Toxicology. 2005. V. 49. P. 124-130.

79. Bjorklund E., Muller A., von Hoist C. Comparision of fat retainers in accelerated solvent extraction for the selective extraction of PCBs from fat-containing samples. // Anal. Chem. 2001. V. 73. P. 4050-4053.

80. Ни K., Bunce N.J., Chittim B.G., Tashiro C.H.M., Yeo B.R., Sharratt B.J.,. Campbell F.J, Potter D.W. // Environ. Sci. Technol. 1995. V. 29. P. 2603.

81. Thomas G.O., Sweetman A.J., Parker C.A., Kreibich H., Jones K.C. Development and validation of methods of the trace determination of PCBs in biological matrices. // Chemosphere. 1998. V. 36. № 11. P. 2447-2459.

82. Method 3640F Environmental Protection Agency. Gel-permeation clean-up. Revision 1. 1994. 24 p.

83. Gardinali P.R., Wade T. L., Chambers L., Brooks L. M. A complete method for the quantitative analysis of planar, mono, and diortho PCBs, polychlorinated dibenzo-dioxins, and furans in environmental samples. // Chemosphere. 1996. V. 32. № l.P. 1-11.

84. Lundgrena K., van Bavela В., Tysklinda M. Development of a high-performance liquid chromatography carbon column based method for the fractionation of dioxin-like polychlorinated biphenyls. // Journal of Chromatography A. 2002. V. 962. P. 79-93.

85. Jang J.K., Li A. Separation of PCBs and PAHs in sediment samples using silica gel fractionation chromatography. // Chemosphere. 2001. V. 44. P. 1439— 1445.

86. Chewe D., Creaser C.S., Foxall C.D., Lovett A.A. Validation of a congener specific methods for ortho and non-ortho substituted polychlorinated biphenyls in fruit and vegetable samples. // Chemosphere. 1997. V. 35. № 7. P. 1399-1407.

87. Ramos L., Torre M., Marina M.L. Gas chromatography determination of polychlorinated biphenyls in powdered and liquid soybean milks. // Journal of Chromatography A. 1998 V. 815. P. 272-277.

88. Ferrario J., Byrne C. The concentration and distribution of 2,3,7,8-dibenzo-pdioxins/-furans in chickens. // Chemosphere. 2000. V. 40. P. 221-224.146

89. EPA Method 3630C. Silica gel cleanup. Revision 3. 1996.

90. March R.E., Splendore M., Reiner E.J., Mercer R.S., Plomley J.B.,. Waddell D. S., MacPherson K. A. A Comparison of Three Mass Spectrometric Methods for the Determination of Dioxins/Furans. // Int. J. Mass Spectrom. 2000. V. 194. № 23. P. 235-246.

91. Kemmochi Y., Tsutsumi K. Rapid PCDD/PCDF screening method for fly ash winth ion trap MS/MS. // Chemosphere. 2001. V. 43. P. 433-437.

92. Thoralf K., Brzezinski H. Application of GC±MS/MS for the analysis of PCDD/Fs in sewage effluents. // Chemosphere 2000 V. 40. P. 213-220.

93. Determination of 2,3,7,8-chlorine-substituted dibenzo-p-dioxins and -furans at the part per trillion level in United States beef fat using high-resolution gas chromatography/high-resolution mass spectrometry. // Anal. Chem. 1996. V. 68. P. 647-652.

94. Wunderli S., Zennegg M. Determination of polychlorinated dibenzo-p-dioxins and dobenzo-furans in solids residues from wood combustion by HRGC/HRMS. // Chemosphere 2000. V. 40 P. 641-649.

95. Hayward D.G., Hooper K., Andrzejewski D. Tandem-in-Time mass spectrometry method for the the sub-parts-per-trillion determination of 2,3,7,8-chlorine-substituted debenzo-p-dioxins and -furens in high-fat foods. // Anal.Chem. 1999. V. 71. P. 212-220.

96. Richardson S.D. Environmental mass spectrometry. // Anal. Chem. 2000. V. 72. P. 4477-4496.

97. Schecter A., Li L. Dioxins, dibenzofurans, dioxin-like PCBs, and DDE in U.S. fast food. // Chemosphere. 1997. V. 34. P. 1449-1457.

98. Kim Y., Yang S., Lee S., Kim M. Levels of PCDDs and PCDFs in two kinds of fast food on Korea//Chemosphere. 2001. V. 43. P. 851-855.

99. Domingo J.L., Schuhmacher M., Granero S., Liobet J.M. PCDDs and PCDFs in food samples from catalonia, spain. An assessment of dietary intake. // Chemosphere 1999. V. 38. № 15. P. 3517-3528.

100. Abad E., Saulo J., Caixach J., Rivera J. Evaluation of a new automated cleanup system for the analysis of polychlorinated dibenzo-p-dioxins and dibenzofurans in environmental samples. // Journal of Chromatography A. 2000. V. 893. P. 383-391.

101. Pat S., Frank D. High-Throughput Capillary Gas Chromatography for the Determination of Polychlorinated Biphenyls and Fatty Acid Methyl Esters in Food Samples. // Journal of Chromatographic Science. 2002. V. 40. P. 1-6.

102. Ruth R., Jarman W., King C.,Stephens R. . Advances in analytical techniques for polychlorinated dibenzo-/?-dioxins, polychlorinated dibenzofurans and dioxin-like PCBs// Chemosphere. // Chemosphere. 1990. V. 20. P. 881-886.

103. Maeoka M., Inoue I., Shimono H., Morita N. Quick Pretreatment Prep Study for Dioxin Analysis. / 11th Symposium on Japan environmental chemistry. Japan.2002.

104. Ш.Кунцевич А.Д., Кучинский E.B., Поляков И.Т., Головков В.Ф., Дружинин А.А., Сюткин В.Н. Фотометрическое определение полихлорированных дибензо-п-диоксинов // Доклады Академии Наук. 1994. Т. 335. № 3. С. 326328.

105. ЕРА Method 4020. Screening for polychlorinated biphenyls by immunoassay. Revision 0. 1996.29 р.

106. Harrison R.O., Carlson R. E. An immunoassay for the TEQ screening of di-oxin/furan samples: current status of assay and applications development. // Chemosphere. 1997. V. 34. № 5-7. P. 915-928.

107. Ревельский А.И., Яшин Ю.С., Ларионов О.Г., Ревельский И.А., Ефимов И.П. Быстрый метод скрининга хлорсодержащих пестицидов в воде на уровне следовых концентраций (10"ш-10"13%) // Вестник МГУ. Серия 2. Химия. 1996. Т. 37. № 4. С. 376-380.

108. Клюев Н.А., Фешин Д.Б., Сойфер B.C. Перхлорирование скрининговый метод обнаружения диоксинов и родственных соединений в окружающей среде. // Аналитика и контроль. 2001. Т. 5. № I.e. 75-85.

109. Feshin D.B., Klyuev N.A., Brodsky E.S., Kalinkevich G.A. // PCBs determination in water, soils and biota by perchlorination and GC-ECD // Organohalogen compounds. 2004. V. 66. P. 278-283.

110. Shelepchikov A.A., Soyfer V.S., Brodsky E.S., Gorogankin S.K. // Classic organic reaction as the powerful tool in the PCDD/Fs and PCBs analysis. // Organohalogen compounds. 2005. V.67. P.290-296.

111. De-Kok A., Geerdink R.B., Frei R.W., Brinkman U.A.T. Limitations in the use of perchlorination as a technique for the quantitative analysis of polychlorinated biphenyls // Int. J. Environ. Anal. Chem. 1982. V. 11. P. 17-41.

112. Методика определения интегрального показателя уровня загрязнения окружающей среды дибензо-п-диоксинами и дибензофуранами методами перхлорирования и квазилинейчатой люминесценции при 77К / НПФ Люмэкс. СПб., 1997. С. 17.

113. Soifer V.S., Kluev N.A., Feshin D.V., Mir-Kadyrova E.Ya, Mourenets N.V. / 17-th International Symposium on Chlorinated Dioxins and Related Compounds. Indianapolis. Indiana. USA. 1997. V. 31. P. 1-4.

114. Клюев Н.А., Фешин Д.Б., Сойфер B.C., Бродский Е.С., Калинкевич Г.А. Скрининговое обнаружение полихлорированных бифенилов методом перхлорирования. // Лабораторный журнал. 2002. №1. С. 46—49.

115. Методы-спутники в газовой хроматографии / Под ред. Березкина В.Г. М.: Мир, 1972. С. 104-136.

116. Столяров Б.В., Савинов И.М., Витенберг А.Г. Практическая газовая и жидкостная хроматография. СПб.: Издательство Санкт-Петербургского университета, 1998.

117. Берёзкин В.Г. Химические методы в газовой хроматографии. М.: Химия, 1980. 260 с.

118. Берёзкин В.Г. Аналитическая реакционная газовая хроматография. М.: Наука, 1996. 184 с.

119. Beroza M. Determination of the chemical microgram amounts of organic compounds by gas chromatography // Anal. Chem. 1962. V. 34. P. 1801-1811.

120. Beroza M. Chemistry: Ultramicrodetermination of chemical structure of organic compounds by gas chromatography // Nature. 1962. V. 196. P. 768-769.

121. Beroza M., Sarmiento R. Determination of the carbon skeleton and other structural features of organic compounds by gas chromatography // Anal. Chem. 1963. V. 35. P. 1353-1357.

122. The Practice of Gas Chromatography / Edited by Ettre L.S., Zlatkis A. New York: Interscience publishers, 1967. P. 464-472.

123. Thompson C.J., Coleman H.J., Ward C.C., Rail H.T. Desulfurization as a method of identifying sulfur compounds //Anal. Chem. 1960. V. 32. P. 424^130.

124. Thompson C.J., Coleman H.J., Hopkins R.L., Ward C.C., Rail H.T. Identification of oxygen compounds in gas-liquid chromatographic fractions by catalytic de-oxygenation // Anal. Chem. 1960. V. 32. P. 1762-1765.

125. Thompson C.J., Coleman H.J., Ward C.C., Rail H.T. Identification of nitrogen compounds by catalytic denitrogenation // Anal. Chem. 1962. V. 34. P. 151-154.

126. Thompson С. J., Coleman H.J., Ward C.C., Rail H.T. Identification of halogen compounds by catalytic dehalogenation // Anal. Chem. 1962. V. 34. P. 154-156.

127. Cooke M., Khallef K.D., Nickless G., Roberts D.J. Rapid determination of DDT and related compounds in soils via carbon skeleton gas chromatography-mass spectrometry//Journal of Chromatography. 1979. V. 178. P. 183-191

128. Cooke M., Roberts D.J., Tillett M.E. Polychlorinated naphtalenes, polychlorinated biphenyls and £DDT residues in British birds of prey // The Science of the Total Environment. 1980. V. 15. P. 237-246.

129. Cooke M., Graham N., Povey A., Roberts D.J. Poly-chlorinated naphtalenes, poly-chlorinated biphenyls and polynuclear aromatic hydrocarbons in Severn Estuary (U. K.) sediments // The Science of the Total Environment. 1979. V. 13. P. 1726.

130. Cooke M., Graham N., Prescott A.M., Roberts D.J. Analysis of polychlorinated naphtalenes, polychlorinated biphenyls and polychlorinated terphenyls via carbon skeleton gas-liquid chromatography // Journal of Chromatography. 1978. V. 156. P. 293-299.

131. Cooke M., Roberts D.J. Carbon skeleton capillary gas chromatography // Journal of Chromatography. 1980. V. 193. P. 437-443.

132. Cooke M., Graham N., Roberts D.J. Carbon skeleton-gas chromatographic techniques and their application // Journal of Chromatography. 1980. V. 187. P. 47-55.

133. Sistovaris N., Donges U. Gas-chromatographic determination of total polychlorinated aromatics and chloro-paraffins following catalytic reduction in the injection port // Fresenius' Z. Anal. Chem. 1987. V. 326. P. 751-753.

134. Asai R.I., Gunther F.A., Westlake W.E., Iwata Y. Differentiation of polychlorinated biphenyls from DDT by carbon-skeleton chromatography // Journal of Agriculture and Food Chemistry. 1971. V. 19. P. 396-398.

135. Duebelbeis D.O., Kapila S., Clevenger Т., Yanders A.F. Application of two-dimensional reaction chromatography system for confirmatory analysis of chlordane constituents in environmental samples // Chemosphere. 1990. V. 20. P. 1401— 1408.

136. Duebelbeis D.O., Kapila S., Clevenger Т., Yanders A.F., Manahan S.E. Two-dimensional reaction gas chromatography system for isomer-specific determination ofpolychlorinated biphenyls//Chemosphere. 1989. V. 18. P. 101-108.

137. Заикин В.Г., Микая А.И. Химические методы в масс-спектрометрии органических соединений. М.: Наука, 1987. 200 с.

138. Микая А.И., Сметанин В.И., Заикин В.Г. Реакционная хромато-масс-спектрометрия. 1: Система газовый хроматограф микрореактор гидрирования - масс-спектрометр для исследования олефинов // Известия АН СССР. Серия хим. 1982. № 10. С. 2270-2277.

139. Glebov L.S., Mikaya АЛ., Yatzenko А.Е. Effective gas-phase deoxigenation of alcohols and ketones on iron catalyst // Tetrahedron Letters. 1985. V. 26. P. 3373-3376.

140. Kennedy P.A., Roberts D.J., Cooke M. Determination of polychlorinated naphthalenes in the presence of polychlorinated biphenyls by capillary gas chromatography // Journal of Chromatography. 1982. V. 249. P. 257-265.

141. Рогинский C.3., Яковский М.И., Берман А.Д. Основы применения хроматографии в катализе. М.: Наука, 1972. 376 с.

142. Грязнов В.М., Орехова Н.В. Катализ благородными металлами: динамические особенности. М.: Наука, 1989. 224 с.

143. Stojkovski S., Magee R.J., Markovec L.M., Smillie R.H. Analysis of dechlori-nated organochlorine compounds using GC-MS with the ion trap detector (ITD) // Chem. Aust. 1987. V. 54. P. 422-424.

144. Seymour M.P., Jefferies T.M., Notarianni L.J. Limitations in the use of nickel boride dechlorination for the analysis of polychlorinated biphenyls // Bulletin of the Environment Contamination and Toxicology. 1986. V. 37. P. 199-206.

145. Kuchen A., Blaser O., Marek В Quantification of PCB by dechlorination to biphenyl // Fresenius' Z. Anal. Chem. 1987. V. 326. P. 747-750.

146. Paleologou M., Purdy W.C. Evaluation of a novel dechlorination reaction as an analytically useful derivatization reaction. II. Screening technique for the determination of PCB in waste oils // Int. J. Environ. Anal. Chem. 1993. V. 50. P. 243-255.

147. Wu Q., Marshall W.D. Approaches to the determination of polychlorinated biphenyl (PCB) concentrations in soils/sediments by dechlorination to biphenyl // Int. J. Environ. Anal. Chem. 2001. V. 80. P. 27-38.

148. Карякин А.В., Галкин A.B., Петров С.И. Определение хлорсодержащих ароматических соединений и пестицидов в воде с предварительным фотохимическим дехлорированием // Журн. аналит. хим. 1993. Т. 48. № 10. С. 1706— 1708.

149. Kojima Т., Asada Y., Li W., Morishita F. Photodecomposition of chlorinated hydrocarbons by titanium dioxide for the determination of total organochlorine content in water//Anal. Sci. 1989. V. 5. P. 229-230.

150. Ukisuand Y., Miyadera T. Dechlorination of dioxins with supported palladium catalysts in 2-propanol solution // Applied Catalysis A-General. 2004. V. 271. P. 165-170.

151. Лунин B.B., Локтева E.C. Каталитическое гидродегалогенирование органических соединений // Известия АН СССР. Серия хим. 1996. № 7. С. 16091624.

152. Zimmerli В. Beitrag zur bestimmung von umweltkontaminantien mittels der hydrierenden reaktionsgaschromatographie // Journal of Chromatography. 1974. V. 88. P. 65-75.

153. Sakurai Т., Kim J. Polychlorinated dibenzo-p-dioxins and dibenzofurans in sediment, soil, fish, shellfish and crab samples from Tokyo Bay area, Japan // Chemosphere. 2000. V.40. P. 627-640.

154. Kim Y., Yang S. H. Levels of PCDDs and PCDFs in two kinds of fast foods in Korea//Chemosphere. 2001. V.43. P. 851-855.

155. Mayer R. PCDD/F levels in food and canteen meals from Southern Germany //Chemosphere. 2001. V.43. P. 857-860.

156. Мамонтова E.A. История исследований полихлорированных бифенилов в иркутской области и оз. Байкал. Ретроспективная оценка риска здоровью населения региона // Современные проблемы геохимии. Иркутск. Изд. Института географии СО РАН. 2003. С. 38-43.

157. Lorber М., Fell V., Winters D., Ferrario J. Distribution of dioxins, furans, and coplanar PCBs in different fat matrices in cattle // Organohalogen compounds. 2006. V. 32. P. 337-324.

158. Dioxins and dioxin-like PCBs in foods EU monitoring 2005. UK Food stan-dart agency. Food Survey Information Sheets. 2006.