СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ 2,6-ДИМЕТИЛГИДРОКСИБЕНЗОЛА В БИОЛОГИЧЕСКОМ МАТЕРИАЛЕ Российский патент 2024 года по МПК G01N30/12 G01N30/14 G01N30/32 G01N30/34 G01N30/52 G01N30/72 G01N30/86 C07B63/02 

Описание патента на изобретение RU2832324C1

Изобретение относится к биологии и токсикологической химии, а именно к способам определения 2,6-диметилгидроксибензола в биологическом материале, и может быть использовано в практике санэпидстанций, химико-токсикологических, экспертно-криминалистических и ветеринарных лабораторий. Способ относится к числу массовых.

Известен способ определения 2,6-диметилгидроксибензола в биологическом материале, который заключается в том, что биологический объект двукратно по 45 минут обрабатывают смесью этилацетат-ацетон в соотношении 7:3 по объему при массовом соотношении данной смеси и биоматериала при каждом настаивании 2:1, аналит очищают от эндогенных веществ биоматрицы в колонке сорбента Силасорб С18 30 μ, используя подвижную фазу ацетон-вода (6:4), определение проводят методом ВЭЖХ в колонке Discovery(C18 5 (размерами 25×4,6 мм с использованием подвижной фазы ацетонитрил-ацетатный буферный раствор с pH 5,5 и детектора фотодиодной матрицы, регистрируя сигнал при длине волны 280 нм (Shormanov V., Shashkova M., Orekhova L., Pugacheva O., Chernova A. Chemical-toxicological determination of 2,6-dimethylhydroxybenzene (2,6-xylenol) in biological material // Current State of Pharmacy and Prospects of its Development: 1st International Scientific Conference, dedicated to the 75th anniversary of the National Academy of Sciences of Armenia and the 100th anniversary of Yerevan State University (Yerevan, 1-3 November 2018).- Yerevan (Armenia), 2018. - Р. 111-112).

Способ характеризуется относительно низкой чувствительностью.

Известен способ определения 2,6-диметилгидроксибензола в биологическом материале, который заключается в том, что биологический объект измельчают, двукратно по 45 минут обрабатывают этилацетатом, отдельные извлечения объединяют, растворитель из объединенного извлечения испаряют, остаток растворяют в смеси гексан-диоксан-пропанол-2 в соотношении 80:5:1 по объему, раствор вносят в колонку силикагеля L 40/100 мкм, хроматографируют с использованием подвижной фазы гексан-диоксан-пропанол-2 в соотношении 80:5:1 по объему, фракции элюата, содержащие анализируемое вещество, объединяют, хроматографируют в тонком слое на пластине «Сорбфил» UV-254, применяя подвижную фазу хлороформ-бензол в соотношении 9:1 по объему, после хроматографирования анализируемое вещество элюируют из сорбента 95% этанолом и проводят определение физико-химическим методом, которым является спектрофотометрия, измеряя оптическую плотность элюата при длине волны 276 нм, а содержание 2,6-диметилгидроксибензола рассчитывают по величине оптической плотности (Пугачева О.И., Асташкина А.П., Шорманов В.К., Останин М.А. Особенности распределения 2,4- и 2,6-диметильных производных гидроксибензола в организме теплокровных животных // Судебно-медицинская экспертиза. - 2014. - Т. 57, №4. - С.44-48).

Способ характеризуется недостаточно высокими чувствительностью и селективностью определения.

Наиболее близким является способ определения 2,6-диметилгидроксибензола в биологическом материале, заключающийся в том, что биологический объект измельчают, двукратно по 30 минут обрабатывают смесью этилацетата и ацетона, взятых в соотношении 7:3 по объему, отдельные извлечения объединяют, растворитель из объединенного извлечения упаривают вначале в токе воздуха при температуре 18-22°C, затем испаряют полностью в токе азота, остаток растворяют в смеси растворителей диэтиловый эфир-гексан в соотношении 1:1 по объему, экстрагируют дважды порциями водно-щелочного раствора с pH 12,0 по 10 мл каждая, экстракты объединяют, подкисляют 24% раствором хлороводородной кислоты до pH 3,0-4,0, экстрагируют дважды порциями этилацетата по 20 мл каждая, экстракты объединяют, объединенный экстракт упаривают в токе воздуха при температуре 18-22°C, хроматографируют в полупрепаративной колонке силикагеля L 40/100 мкм с использованием подвижной фазы гексан-диоксан-пропанол-2 в соотношении 80:5:1 по объему, фракции элюата, содержащие анализируемое вещество, объединяют, упаривают вначале в токе воздуха при температуре 18-22°C, затем испаряют полностью в токе азота, остаток растворяют в органической среде, которой является хлороформ, хроматографируют в тонком слое на пластине «Сорбфил» UV-254, применяя подвижную фазу гексан-диоксан-пропанол-2 в соотношении 120:5:1 по объему, после хроматографирования анализируемое вещество элюируют из сорбента 95% этанолом и проводят определение физико-химическим методом, которым является спектрофотометрия, измеряя оптическую плотность элюата при длине волны 276 нм, а содержание 2,6-диметилгидроксибензола рассчитывают по величине оптической плотности (Шорманов В.К., Чернова А.П., Орехова Л.О., Шашкова М.В., Пугачева О.И. Разработка методик определения и изучение сохраняемости 2,4-диметилгидроксибензола и 2,6-диметилгидроксибензола в биологическом материале // Судебно-медицинская экспертиза. - 2021. - Т. 64, №4. - С.53-59).

Способ характеризуется недостаточно высокой чувствительностью определения.

Техническим результатом настоящего изобретения является повышение чувствительности определения.

Технический результат достигается тем, что биологический объект измельчают, двукратно по 30 минут обрабатывают смесью этилацетата и ацетона, взятых в соотношении 8:2 по объему, отдельные извлечения объединяют, растворитель из объединенного извлечения упаривают вначале в токе воздуха при температуре 18-22°C, затем испаряют полностью в токе азота, остаток неоднократно обрабатывают метилацетатом, метилацетатные извлечения отделяют, объединяют, метилацетат из объединенного извлечения испаряют в токе воздуха при температуре 18-22°С, остаток растворяют в смеси растворителей диэтиловый эфир-гексан в соотношении 1:1 по объему, экстрагируют дважды порциями водно-щелочного раствора с pH 12,0 по 10 мл каждая, экстракты объединяют, подкисляют 24% раствором хлороводородной кислоты до pH 3,0-4,0, экстрагируют дважды порциями этилацетата по 20 мл каждая, экстракты объединяют, объединенный экстракт упаривают в токе воздуха при температуре 18-22°C, хроматографируют в полупрепаративной колонке силикагеля L 40/100 мкм, используя подвижную фазу гексан-диоксан в соотношении 9:1 по объему, фракции элюата, содержащие анализируемое вещество, объединяют, упаривают вначале в токе воздуха при температуре 18-22°C, затем испаряют полностью в токе азота, остаток растворяют в органической среде, которой является ацетонитрил, анализируемое вещество, содержащееся в ацетонитрильном растворе, переводят в триметилсилильное производное, для чего раствор вещества обрабатывают в течение 30 минут N-метил-N-(триметилсилил)трифторацетамидом в условиях нагревания при температуре 70°С, разбавляют ацетонитрильный раствор хлороформом в 25 раз и проводят определение физико-химическим методом, которым является хромато-масс-спектрометрия, с применением капиллярной колонки длиной 25 м и внутренним диаметром 0,2 мм с неподвижной фазой (5%-фенил)-метилполисилоксан, используя газ-носитель гелий, подаваемый со скоростью 0,6 мл/мин, и масс-селективный детектор, работающий в режиме электронного удара, начальная температура термостата колонки составляет 70°С, данная температура выдерживается в течение 3 минут, в дальнейшем температура программируется от 70°С до 290°С со скоростью 20°С в минуту, конечная температура колонки выдерживается в течение 10 минут, температура инжектора составляет 250°С, температура интерфейса детектора - 300°С, регистрируют интенсивность сигнала, обусловленного заряженными частицами, образующимися при бомбардировке анализируемого вещества, вышедшего из капиллярной колонки и попавшего в источник ионов, ионизирующим пучком электронов с энергией 70 эВ, регистрируют масс-спектр по полному ионному току и вычисляют количество 2,6-диметилгидроксибензола, исходя из площади хроматографического пика его триметилсилильного производного.

Способ осуществляется следующим образом: биологический объект, содержащий 2,6-диметилгидроксибензол, измельчают, двукратно по 30 минут обрабатывают смесью этилацетата и ацетона, взятых в соотношении 8:2 по объему, отдельные извлечения объединяют, растворитель из объединенного извлечения упаривают вначале в токе воздуха при температуре 18-22°C, затем испаряют полностью в токе азота, остаток неоднократно обрабатывают метилацетатом, метилацетатные извлечения отделяют, объединяют, метилацетат из объединенного извлечения испаряют в токе воздуха при температуре 18-22°С, остаток растворяют в смеси растворителей диэтиловый эфир-гексан в соотношении 1:1 по объему, экстрагируют дважды порциями водно-щелочного раствора с pH 12,0 по 10 мл каждая, экстракты объединяют, подкисляют 24% раствором хлороводородной кислоты до pH 3,0-4,0, экстрагируют дважды порциями этилацетата по 20 мл каждая, экстракты объединяют, объединенный экстракт упаривают в токе воздуха при температуре 18-22°C, хроматографируют в полупрепаративной колонке силикагеля L 40/100 мкм, используя подвижную фазу гексан-диоксан в соотношении 9:1 по объему, фракции элюата, содержащие анализируемое вещество, объединяют, упаривают вначале в токе воздуха при температуре 18-22°C, затем испаряют полностью в токе азота, остаток растворяют в органической среде, которой является ацетонитрил, анализируемое вещество, содержащееся в ацетонитрильном растворе, переводят в триметилсилильное производное, для чего ацетонитрильный раствор обрабатывают в течение 30 минут N-метил-N-(триметилсилил)трифторацетамидом в условиях нагревания при температуре 70°С, разбавляют ацетонитрильный раствор хлороформом в 25 раз и проводят определение физико-химическим методом, которым является хромато-масс-спектрометрия, с применением капиллярной колонки длиной 25 м и внутренним диаметром 0,2 мм с неподвижной фазой (5%-фенил)-метилполисилоксан, используя газ-носитель гелий, подаваемый со скоростью 0,6 мл/мин, и масс-селективный детектор, работающий в режиме электронного удара, начальная температура термостата колонки составляет 70°С, данная температура выдерживается в течение 3 минут, в дальнейшем температура программируется от 70°С до 290°С со скоростью 20°С в минуту, конечная температура колонки выдерживается в течение 10 минут, температура инжектора составляет 250°С, температура интерфейса детектора - 300°С, регистрируют интенсивность сигнала, обусловленного заряженными частицами, образующимися при бомбардировке анализируемого вещества, вышедшего из капиллярной колонки и попавшего в источник ионов, ионизирующим пучком электронов с энергией 70 эВ, регистрируют масс-спектр по полному ионному току и вычисляют количество 2,6-диметилгидроксибензола, исходя из площади хроматографического пика его триметилсилильного производного.

Способ иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1

Определение 2,6-диметилгидроксибензола в ткани печени

К 10 г мелкоизмельченной (до размеров частиц 0,2-0,5 см) ткани печени прибавляют 10 мг 2,6-диметилгидроксибензола, тщательно перемешивают биологическую ткань с веществом и оставляют на 1,5 часа при температуре 18-22°С.

По истечении указанного времени биологический объект двукратно по 30 минут при перемешивании обрабатывают смесью этилацетата и ацетона, взятых в соотношении 8:2 по объему, порциями по 20 мл каждая. Отдельные извлечения отделяют от твердых частиц биологического материала, объединяют, растворитель из объединенного извлечения упаривают вначале в токе воздуха при температуре 18-22°C до объема 0,5-1 мл, затем испаряют полностью в токе азота, остаток неоднократно (трижды по 3 минуты) обрабатывают при энергичном перемешивании порциями метилацетата по 15 г каждая, метилацетатные извлечения отделяют, объединяют, метилацетат из объединенного извлечения испаряют в токе воздуха при температуре 18-22°С, остаток растворяют в смеси растворителей диэтиловый эфир-гексан в соотношении 1:1 по объему, экстрагируют дважды порциями водно-щелочного раствора с pH 12,0 по 10 мл каждая, экстракты объединяют, подкисляют 24% раствором хлороводородной кислоты до pH 3,0-4,0, экстрагируют дважды порциями этилацетата по 20 мл каждая, экстракты объединяют, объединенный экстракт упаривают в токе воздуха при температуре 18-22°C до объема 2-3 мл, смешивают с 1,5 г силикагеля L 40/100 мкм и испаряют остатки этилацетата из сорбента в токе воздуха при 18-22°С.

В хроматографическую колонку размером 490×11 мм вносят вначале 8,5 г силикагеля L 40/100 мкм, а затем, поверх образующегося слоя, - 1,5 г силикагеля L 40/100 мкм, содержащего анализируемое вещество, предварительно введенное в виде этилацетатного раствора.

Хроматографируют в сформированной полупрепаративной колонке силикагеля L 40/100 мкм, используя подвижную фазу гексан - диоксан в соотношении 9:1 по объему. Элюат собирают отдельными фракциями по 2 мл каждая. Фракции элюата с 9 по 14 включительно объединяют, упаривают вначале в токе воздуха при температуре 18-22°C до объема 0,5-1 мл, а затем испаряют полностью в токе азота. Остаток растворяют в 10 мл органической среды, которой является ацетонитрил (раствор А).

0,1 мл раствора А вносят в пробирку вместимостью 0,2 мл и переводят анализируемое вещество, содержащееся в ацетонитрильном растворе, в соответствующее триметилсилильное производное, для чего раствор обрабатывают в течение 30 минут 0,02 мл дериватизирующего реагента, которым является N-метил-N-(триметилсилил)трифторацетамид, в условиях нагревания при 70°С, продукт реакции вместе с содержимым пробирки количественно переносят в мерную колбу вместимостью 5 мл и доводят хлороформом до метки, разбавляя, таким образом, ацетонитрильный раствор хлороформом в 25 раз (раствор Б).

4 мкл раствора Б вводят в хромато-масс-спектрометр.

Определение проводят физико-химическим методом, которым является хромато-масс-спектрометрия, используя газовый хроматограф фирмы Agilent Technologies (США) модели 6850 Network GC System с квадрупольным масс-селективным детектором модели 5973 Network этой же фирмы.

Хроматографирование осуществляют в капиллярной колонке DB-5 MS EVIDEX длиной 25 м, внутренним диаметром 0,2 мм с неподвижной фазой толщиной 0,33 мкм, представляющей собой (5%-фенил)-метилполисилоксан.

Начальная температура термостата колонки составляет 70°С, данная температура выдерживается в течение 3 минут, в дальнейшем температура программируется от 70°С до 290°С со скоростью 20°С в минуту, конечная температура колонки выдерживается в течение 10 минут, температура инжектора составляет 250°С, температура квадруполя- 150°С, температура источника ионов- 230°С, температура интерфейса детектора - 300°С, регистрируют интенсивность сигнала, обусловленного заряженными частицами, образующимися при бомбардировке анализируемого вещества, вышедшего из капиллярной колонки и попавшего в источник ионов, ионизирующим пучком электронов с энергией 70 эВ, регистрируют масс-спектр по полному ионному току и вычисляют количество 2,6-диметилгидроксибензола по площади хроматографического пика его триметилсилильного производного.

В качестве газа-носителя используется гелий. Подача газа-носителя производится со скоростью 0,6 мл/мин. Режим с делением потока 1:2. Масс-селективный детектор работает в режиме электронного удара (70 эВ). Регистрация масс-спектра проводится по полному ионному току с задержкой 3,5 минуты. Диапазон сканирования составляет 40-500 m/z.

Пик на хроматограмме с временем удерживания 8,71 мин соответствует триметилсилильному производному 2,6-диметилгидроксибензола. В масс-спектре данного соединения, снятому по полному ионному току, обнаруживаются сигналы ряда характеристических заряженных частиц с массовыми числами 45, 59, 73, 81, 91, 105, 121, 135, 149, 163, 179, 194. Наиболее интенсивной является частица с массовым числом 179, интенсивность которой принимается за 100%. Молекулярный ион - частица с массовым числом 194.

2,6-диметилгидроксибензол идентифицируют по сочетанию времени удерживания его триметилсилильного производного в неподвижной фазе колонки и специфического набора сигналов характеристических заряженных частиц в масс-спектре его триметилсилильного производного.

По площади хроматографического пика, полученного при регистрации интенсивности по полному ионному току, определяют количественное содержание 2,6-диметилгидроксибензола, используя уравнение градуировочного графика, и пересчитывают на навеску анализируемого вещества, внесенную в биологический материал.

Построение градуировочного графика

В ряд мерных колб вместимостью 25 мл вносят 0,1, 0,2, 0,3, 0,5, 1,0, 2,0, 3,0, 4,0, 6,0, 8,0, 10,0 мл 1,25% раствора 2,6-диметилгидроксибензола в хлороформе и доводят объем содержимого каждой колбы до метки хлороформом.

0,1 мл каждого из растворов вносят в пробирку вместимостью 0,2 мл, обрабатывают в течение 30 минут 0,020 мл N-метил-N-(триметилсилил)трифторацетамида в условиях нагревания при 70°С, продукт реакции вместе с содержимым пробирки количественно переносят в мерную колбу вместимостью 5 мл и доводят хлороформом до метки.

4 мкл каждого из полученных растворов вводят в хромато-масс-спектрометр.

Определение проводят физико-химическим методом, которым является хромато-масс-спектрометрия, используя газовый хроматограф фирмы Agilent Technologies (США) модели 6850 Network GC System с квадрупольным масс-селективным детектором модели 5973 Network этой же фирмы.

Хроматографирование осуществляют в капиллярной колонке DB-5 MS EVIDEX длиной 25 м, внутренним диаметром 0,2 мм с неподвижной фазой толщиной 0,33 мкм, представляющей собой (5%-фенил)-метилполисилоксан.

Начальная температура термостата колонки составляет 70°С, данная температура выдерживается в течение 3 минут, в дальнейшем температура программируется от 70°С до 290°С со скоростью 20°С в минуту, конечная температура колонки выдерживается в течение 10 минут, температура инжектора составляет 250°С, температура квадруполя- 150°С, температура источника ионов- 230°С, температура интерфейса детектора - 300°С, регистрируют интенсивность сигнала, обусловленного заряженными частицами, образующимися при бомбардировке анализируемого вещества, вышедшего из капиллярной колонки и попавшего в источник ионов, ионизирующим пучком электронов с энергией 70 эВ, регистрируют масс-спектр по полному ионному току и вычисляют количество 2,6-диметилгидроксибензола по площади хроматографического пика его триметилсилильного производного.

В качестве газа-носителя используется гелий. Подача газа-носителя производится со скоростью 0,6 мл/мин. Режим с делением потока 1:2. Масс-селективный детектор работает в режиме электронного удара (70 эВ). Регистрация масс-спектра проводится по полному ионному току с задержкой 3,5 минуты. Диапазон сканирования составляет 40-500 m/z.

По результатам измерений на хромато-масс-спектрометре строят график зависимости площади пика от концентрации определяемого вещества. График линеен в интервале концентраций 6⋅10-10 - 2⋅10-7 г.

Методом наименьших квадратов рассчитывают уравнение градуировочного графика, которое в данном случае имеет вид:

S=53598⋅C - 6150,

где S - площадь хроматографического пика; C - концентрация определяемого вещества в хроматографируемой пробе, нг.

Результаты количественного определения 2,6-диметилгидроксибензола в ткани печени представлены в таблице 1.

Пример 2

Определение 2,6-диметилгидрокси6ензола в ткани почек

К 10 г мелкоизмельченной (до размеров частиц 0,2-0,5 см) ткани почек прибавляют 10 мг 2,6-диметилгидроксибензола, тщательно перемешивают биологическую ткань с веществом и оставляют на 1,5 часа при температуре 18-22°С.

По истечении указанного времени биологический объект двукратно по 30 минут при перемешивании обрабатывают смесью этилацетата и ацетона, взятых в соотношении 8:2 по объему, порциями по 20 мл каждая. Отдельные извлечения отделяют от твердых частиц биологического материала, объединяют, растворитель из объединенного извлечения упаривают вначале в токе воздуха при температуре 18-22°C до объема 0,5-1 мл, затем испаряют полностью в токе азота, остаток неоднократно (трижды по 3 минуты) обрабатывают при энергичном перемешивании порциями метилацетата по 15 г каждая, метилацетатные извлечения отделяют, объединяют, метилацетат из объединенного извлечения испаряют в токе воздуха при температуре 18-22°С, остаток растворяют в смеси растворителей диэтиловый эфир-гексан в соотношении 1:1 по объему, экстрагируют дважды порциями водно-щелочного раствора с pH 12,0 по 10 мл каждая, экстракты объединяют, подкисляют 24% раствором хлороводородной кислоты до pH 3,0-4,0, экстрагируют дважды порциями этилацетата по 20 мл каждая, экстракты объединяют, объединенный экстракт упаривают в токе воздуха при температуре 18-22°C до объема 2-3 мл, смешивают с 1,5 г силикагеля L 40/100 мкм и испаряют остатки этилацетата из сорбента в токе воздуха при 18-22°С.

В хроматографическую колонку размером 490×11 мм вносят вначале 8,5 г силикагеля L 40/100 мкм, а затем, поверх образующегося слоя, - 1,5 г силикагеля L 40/100 мкм, содержащего анализируемое вещество, предварительно введенное в виде этилацетатного раствора.

Хроматографируют в сформированной полупрепаративной колонке силикагеля L 40/100 мкм, используя подвижную фазу гексан - диоксан в соотношении 9:1 по объему. Элюат собирают отдельными фракциями по 2 мл каждая. Фракции элюата с 9 по 14 включительно объединяют, упаривают вначале в токе воздуха при температуре 18-22°C до объема 0,5-1 мл, а затем испаряют полностью в токе азота. Остаток растворяют в 10 мл органической среды, которой является ацетонитрил (раствор А).

0,1 мл раствора А вносят в пробирку вместимостью 0,2 мл и переводят анализируемое вещество, содержащееся в ацетонитрильном растворе, в соответствующее триметилсилильное производное, для чего раствор обрабатывают в течение 30 минут 0,02 мл дериватизирующего реагента, которым является N-метил-N-(триметилсилил)трифторацетамид, в условиях нагревания при 70°С, продукт реакции вместе с содержимым пробирки количественно переносят в мерную колбу вместимостью 5 мл и доводят хлороформом до метки, разбавляя, таким образом, ацетонитрильный раствор хлороформом в 25 раз (раствор Б).

4 мкл раствора Б вводят в хромато-масс-спектрометр.

Определение проводят физико-химическим методом, которым является хромато-масс-спектрометрия, используя газовый хроматограф фирмы Agilent Technologies (США) модели 6850 Network GC System с квадрупольным масс-селективным детектором модели 5973 Network этой же фирмы.

Хроматографирование осуществляют в капиллярной колонке DB-5 MS EVIDEX длиной 25 м, внутренним диаметром 0,2 мм с неподвижной фазой толщиной 0,33 мкм, представляющей собой (5%-фенил)-метилполисилоксан.

Начальная температура термостата колонки составляет 70°С, данная температура выдерживается в течение 3 минут, в дальнейшем температура программируется от 70°С до 290°С со скоростью 20°С в минуту, конечная температура колонки выдерживается в течение 10 минут, температура инжектора составляет 250°С, температура квадруполя- 150°С, температура источника ионов- 230°С, температура интерфейса детектора - 300°С, регистрируют интенсивность сигнала, обусловленного заряженными частицами, образующимися при бомбардировке анализируемого вещества, вышедшего из капиллярной колонки и попавшего в источник ионов, ионизирующим пучком электронов с энергией 70 эВ, регистрируют масс-спектр по полному ионному току и вычисляют количество 2,6-диметилгидроксибензола по площади хроматографического пика его триметилсилильного производного.

В качестве газа-носителя используется гелий. Подача газа-носителя производится со скоростью 0,6 мл/мин. Режим с делением потока 1:2. Масс-селективный детектор работает в режиме электронного удара (70 эВ). Регистрация масс-спектра проводится по полному ионному току с задержкой 3,5 минуты. Диапазон сканирования составляет 40-500 m/z.

Пик на хроматограмме с временем удерживания 8,71 мин соответствует триметилсилильному производному 2,6-диметилгидроксибензола. В масс-спектре данного соединения, снятому по полному ионному току, обнаруживаются сигналы ряда характеристических заряженных частиц с массовыми числами 45, 59, 73, 81, 91, 105, 121, 135, 149, 163, 179, 194. Наиболее интенсивной является частица с массовым числом 179, интенсивность которой принимается за 100%. Молекулярный ион - частица с массовым числом 194.

2,6-диметилгидроксибензол идентифицируют по сочетанию времени удерживания его триметилсилильного производного в неподвижной фазе колонки и специфического набора сигналов характеристических заряженных частиц в масс-спектре его триметилсилильного производного.

По площади хроматографического пика, полученного при регистрации интенсивности по полному ионному току, определяют количественное содержание 2,6-диметилгидроксибензола, используя уравнение градуировочного графика, и пересчитывают на навеску анализируемого вещества, внесенную в биологический материал.

Построение градуировочного графика и его уравнение приводятся выше в примере 1.

Результаты количественного определения 2,6-диметилгидроксибензола в ткани почек представлены в таблице 2.

Пример 3

Определение 2, 6-диметилгидрокси6ензола в ткани легких

К 10 г мелкоизмельченной (до размеров частиц 0,2-0,5 см) ткани легких прибавляют 10 мг 2,6-диметилгидроксибензола, тщательно перемешивают биологическую ткань с веществом и оставляют на 1,5 часа при температуре 18-22°С.

По истечении указанного времени биологический объект двукратно по 30 минут при перемешивании обрабатывают смесью этилацетата и ацетона, взятых в соотношении 8:2 по объему, порциями по 20 мл каждая. Отдельные извлечения отделяют от твердых частиц биологического материала, объединяют, растворитель из объединенного извлечения упаривают вначале в токе воздуха при температуре 18-22°C до объема 0,5-1 мл, затем испаряют полностью в токе азота, остаток неоднократно (трижды по 3 минуты) обрабатывают при энергичном перемешивании порциями метилацетата по 15 г каждая, метилацетатные извлечения отделяют, объединяют, метилацетат из объединенного извлечения испаряют в токе воздуха при температуре 18-22°С, остаток растворяют в смеси растворителей диэтиловый эфир-гексан в соотношении 1:1 по объему, экстрагируют дважды порциями водно-щелочного раствора с pH 12,0 по 10 мл каждая, экстракты объединяют, подкисляют 24% раствором хлороводородной кислоты до pH 3,0-4,0, экстрагируют дважды порциями этилацетата по 20 мл каждая, экстракты объединяют, объединенный экстракт упаривают в токе воздуха при температуре 18-22°C до объема 2-3 мл, смешивают с 1,5 г силикагеля L 40/100 мкм и испаряют остатки этилацетата из сорбента в токе воздуха при 18- 22°С.

В хроматографическую колонку размером 490×11 мм вносят вначале 8,5 г силикагеля L 40/100 мкм, а затем, поверх образующегося слоя, - 1,5 г силикагеля L 40/100 мкм, содержащего анализируемое вещество, предварительно введенное в виде этилацетатного раствора.

Хроматографируют в сформированной полупрепаративной колонке силикагеля L 40/100 мкм, используя подвижную фазу гексан - диоксан в соотношении 9:1 по объему. Элюат собирают отдельными фракциями по 2 мл каждая. Фракции элюата с 9 по 14 включительно объединяют, упаривают вначале в токе воздуха при температуре 18-22°C до объема 0,5-1 мл, а затем испаряют полностью в токе азота. Остаток растворяют в 10 мл органической среды, которой является ацетонитрил (раствор А).

0,1 мл раствора А вносят в пробирку вместимостью 0,2 мл и переводят анализируемое вещество, содержащееся в ацетонитрильном растворе, в соответствующее триметилсилильное производное, для чего раствор обрабатывают в течение 30 минут 0,02 мл дериватизирующего реагента, которым является N-метил-N-(триметилсилил)трифторацетамид, в условиях нагревания при 70°С, продукт реакции вместе с содержимым пробирки количественно переносят в мерную колбу вместимостью 5 мл и доводят хлороформом до метки, разбавляя, таким образом, ацетонитрильный раствор хлороформом в 25 раз (раствор Б).

4 мкл раствора Б вводят в хромато-масс-спектрометр.

Определение проводят физико-химическим методом, которым является хромато-масс-спектрометрия, используя газовый хроматограф фирмы Agilent Technologies (США) модели 6850 Network GC System с квадрупольным масс-селективным детектором модели 5973 Network этой же фирмы.

Хроматографирование осуществляют в капиллярной колонке DB-5 MS EVIDEX длиной 25 м, внутренним диаметром 0,2 мм с неподвижной фазой толщиной 0,33 мкм, представляющей собой (5%-фенил)-метилполисилоксан.

Начальная температура термостата колонки составляет 70°С, данная температура выдерживается в течение 3 минут, в дальнейшем температура программируется от 70°С до 290°С со скоростью 20°С в минуту, конечная температура колонки выдерживается в течение 10 минут, температура инжектора составляет 250°С, температура квадруполя- 150°С, температура источника ионов- 230°С, температура интерфейса детектора - 300°С, регистрируют интенсивность сигнала, обусловленного заряженными частицами, образующимися при бомбардировке анализируемого вещества, вышедшего из капиллярной колонки и попавшего в источник ионов, ионизирующим пучком электронов с энергией 70 эВ, регистрируют масс-спектр по полному ионному току и вычисляют количество 2,6-диметилгидроксибензола по площади хроматографического пика его триметилсилильного производного.

В качестве газа-носителя используется гелий. Подача газа-носителя производится со скоростью 0,6 мл/мин. Режим с делением потока 1:2. Масс-селективный детектор работает в режиме электронного удара (70 эВ). Регистрация масс-спектра проводится по полному ионному току с задержкой 3,5 минуты. Диапазон сканирования составляет 40-500 m/z.

Пик на хроматограмме с временем удерживания 8,71 мин соответствует триметилсилильному производному 2,6-диметилгидроксибензола. В масс-спектре данного соединения, снятому по полному ионному току, обнаруживаются сигналы ряда характеристических заряженных частиц с массовыми числами 45, 59, 73, 81, 91, 105, 121, 135, 149, 163, 179, 194. Наиболее интенсивной является частица с массовым числом 179, интенсивность которой принимается за 100%. Молекулярный ион - частица с массовым числом 194.

2,6-диметилгидроксибензол идентифицируют по сочетанию времени удерживания его триметилсилильного производного в неподвижной фазе колонки и специфического набора сигналов характеристических заряженных частиц в масс-спектре его триметилсилильного производного.

По площади хроматографического пика, полученного при регистрации интенсивности по полному ионному току, определяют количественное содержание 2,6-диметилгидроксибензола, используя уравнение градуировочного графика, и пересчитывают на навеску анализируемого вещества, внесенную в биологический материал.

Построение градуировочного графика и его уравнение приводятся выше в примере 1.

Результаты количественного определения 2,6-диметилгидроксибензола в ткани легких представлены в таблице 3.

Предлагаемый способ по сравнению с прототипом в 5000 раз повышает чувствительность определения в детектируемой пробе и в 50 раз в биологическом материале.

Сравнительные характеристики предлагаемого и известного способов представлены в таблице 4.

Таблица 1

Результаты определения 2,6-диметилгидроксибензола в ткани печени (n=5; P=0,95)

Внесено 2,6-диметил-гидрокси-бензола, мг в 10 г ткани печени Найдено Метрологические характеристики, % Площадь пика на хроматограмме, усл. ед. мг
в хроматографируемой пробе
мг
в пересчете на навеску, внесенную в биоматериал
%
от внесенной в биоматериал навески
1 10,0 3635084 6,7936·10-5 8,492 84,92 =87,63 2 10,0 3831038 7,1592·10-5 8,949 89,49 S=2,43 3 10,0 3880777 7,2520·10-5 9,065 90,65 S=1,09 4 10,0 3739707 6,9888·10-5 8,736 87,36 =3,03 5 10,0 3668958 6,8568·10-5 8,571 85,71 =3,45

Таблица 2

Результаты определения 2,6-диметилгидроксибензола в ткани почек (n=5; P=0,95)

Внесено 2,6-диметил-гидрокси-бензола, мг в 10 г ткани почек Найдено Метрологические характеристики, % Площадь пика на хроматограмме, усл. ед. мг
в хроматографируемой пробе
мг
в пересчете на навеску, внесенную в биоматериал
%
от внесенной в биоматериал навески
1 10,0 3942093 7,3664·10-5 9,208 92,08 =88,69 2 10,0 3716981 6,9464·10-5 8,683 86,83 S=2,62 3 10,0 3671530 6,8616·10-5 8,577 85,77 S=1,17 4 10,0 3879919 7,2504·10-5 9,063 90,63 =3,26 5 10,0 3773581 7,0520·10-5 8,815 88,15 =3,68

Таблица 3

Результаты определения 2,6-диметилгидроксибензола в ткани легких (n=5; P=0,95)

Внесено 2,6-диметил-гидрокси-бензола, мг в 10 г ткани легких Найдено Метрологические характеристики, % Площадь пика на хромато-грамме, усл. ед. мг
в хроматографируемой пробе
мг
в пересчете на навеску, внесенную в биоматериал
%
от внесенной в биоматериал навески
1 10,0 3918939 7,3232·10-5 9,154 91,54 =90,69 2 10,0 3944237 7,3704·10-5 9,213 92,13 S=2,47 3 10,0 3808741 7,1176·10-5 8,897 88,97 S=1,10 4 10,0 3740565 6,9904·10-5 8,738 87,38 =3,07 5 10,0 4000837 7,4760·10-5 9,345 93,45 =3,38

Таблица 4

Сравнительная характеристика предлагаемого и известного способов (на примере определения 2,6-диметилгидроксибензола в ткани печени)

Показатели Предлагаемый способ Известный способ Чувствительность (открываемый минимум)
а) в 100 г биоматериала
б) в детектируемой пробе
3⋅10-5 г
4⋅10-10 г
1,5⋅10-3 г
2⋅10-6 г
Интервал линейности градуировочного графика (г в детектируемой пробе) 6⋅10-10 - 2⋅10-7 г 4⋅10-6 - 6⋅10-5 г

Похожие патенты RU2832324C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ 4-НИТРОАНИЛИНА В БИОЛОГИЧЕСКОМ МАТЕРИАЛЕ 2012
  • Шорманов Владимир Камбулатович
  • Герасимов Дмитрий Александрович
  • Зайцева Алина Сергеевна
  • Омельченко Владимир Александрович
  • Останин Максим Александрович
  • Андреева Юлия Владимировна
RU2519048C1
Способ определения 3-метоксигидроксибензола в биологическом материале 2016
  • Шорманов Владимир Камбулатович
  • Асташкина Анна Павловна
  • Останин Максим Александрович
  • Елизарова Мадина Камбулатовна
RU2613310C1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГИДРОКСИБЕНЗОЛА И ЕГО МОНОМЕТИЛЬНЫХ ЗАМЕЩЕННЫХ В БИОЛОГИЧЕСКОМ МАТЕРИАЛЕ 2014
  • Шорманов Владимир Камбулатович
  • Асташкина Анна Павловна
  • Останин Максим Александрович
  • Елизарова Мадина Камбулатовна
  • Галушкин Святослав Геннадьевич
RU2550953C1
Способ определения О-(2,3-дигидро-2,2-диметил-7-бензофуранил)-N-метилкарбамата и О-(2,3-дигидро-2,2-диметил-7-бензофуранил)-N-(дибутиламиносульфенил)-N-метилкарбамата в биологическом материале 2016
  • Шорманов Владимир Камбулатович
  • Галушкин Святослав Геннадьевич
  • Коваленко Евгений Анатольевич
RU2623070C1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗАМЕЩЕННЫХ 2-МЕТОКСИГИДРОКСИБЕНЗОЛА В БИОЛОГИЧЕСКОМ МАТЕРИАЛЕ 2013
  • Шорманов Владимир Камбулатович
  • Останин Максим Александрович
  • Асташкина Анна Павловна
  • Елизарова Мадина Камбулатовна
RU2537125C1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ N-(4-НИТРО-2-ФЕНОКСИФЕНИЛ)-МЕТАНСУЛЬФОНАМИДА В БИОЛОГИЧЕСКОМ МАТЕРИАЛЕ 2013
  • Шорманов Владимир Камбулатович
  • Герасимов Дмитрий Александрович
  • Сипливая Любовь Евгеньевна
  • Сипливый Геннадий Вячеславович
  • Рынкевич Екатерина Викторовна
RU2537121C1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ 3-МЕТОКСИГИДРОКСИБЕНЗОЛА В БИОЛОГИЧЕСКОМ МАТЕРИАЛЕ 2013
  • Шорманов Владимир Камбулатович
  • Асташкина Анна Павловна
  • Останин Максим Александрович
  • Елизарова Мадина Камбулатовна
RU2546292C1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ 2-МЕТОКСИ-4-АЛЛИЛГИДРОКСИБЕНЗОЛА В БИОЛОГИЧЕСКОМ МАТЕРИАЛЕ 2011
  • Шорманов Владимир Камбулатович
  • Асташкина Анна Павловна
  • Елизарова Мадина Камбулатовна
  • Киричёк Александр Васильевич
RU2456597C1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭСФЕНВАЛЕРАТА В БИОЛОГИЧЕСКОМ МАТЕРИАЛЕ 2010
  • Шорманов Владимир Камбулатович
  • Чигарёва Елена Николаевна
  • Владимиренко Екатерина Николаевна
RU2439562C1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ Н-БУТИЛОВОГО ЭФИРА 2-[4-(5-ТРИФТОРМЕТИЛПИРИДИЛ-2-ОКСИ)ФЕНОКСИ]ПРОПИОНОВОЙ КИСЛОТЫ В БИОЛОГИЧЕСКОМ МАТЕРИАЛЕ 2011
  • Шорманов Владимир Камбулатович
  • Королёв Владимир Анатольевич
  • Канунников Олег Юрьевич
  • Елизарова Мадина Камбулатовна
  • Пистунович Елена Владимировна
  • Коробанова Татьяна Юрьевна
RU2477479C1

Реферат патента 2024 года СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ 2,6-ДИМЕТИЛГИДРОКСИБЕНЗОЛА В БИОЛОГИЧЕСКОМ МАТЕРИАЛЕ

Изобретение относится к биологии и токсикологической химии. Раскрыт способ определения 2,6-диметилгидроксибензола в биологическом материале, заключающийся в том, что биологический объект измельчают, обрабатывают смесью этилацетата и ацетона, отдельные извлечения объединяют, растворитель из объединённого извлечения испаряют, остаток растворяют в смеси растворителей диэтиловый эфир-гексан, экстрагируют дважды порциями водно-щелочного раствора, экстракты объединяют, подкисляют, экстрагируют дважды порциями этилацетата, экстракты объединяют, объединённый экстракт упаривают, хроматографируют в полупрепаративной колонке силикагеля L 40/100 мкм с использованием подвижной фазы, фракции элюата, содержащие анализируемое вещество, объединяют, растворитель испаряют, остаток растворяют в органической среде и проводят определение физико-химическим методом, причем соотношение этилацетата и ацетона в смеси для обработки биологического материала составляет 8:2 по объёму, перед растворением в смеси растворителей диэтиловый эфир-гексан в соотношении 1:1 по объёму остаток неоднократно обрабатывают метилацетатом, метилацетатные извлечения отделяют, объединяют, метилацетат из объединённого извлечения испаряют, при хроматографировании в полупрепаративной колонке силикагеля L 40/100 мкм используют подвижную фазу гексан-диоксан в соотношении 9:1 по объёму, после растворения остатка в органической среде, которой является ацетонитрил, анализируемое вещество, содержащееся в ацетонитриле, переводят в триметилсилильное производное, для чего ацетонитрильный раствор обрабатывают в течение 30 минут N-метил-N-(триметилсилил)трифторацетамидом при температуре 70°С, разбавляют хлороформом в 25 раз, а определение проводят физико-химическим методом, которым является хромато-масс-спектрометрия, с применением капиллярной колонки длиной 25 м и внутренним диаметром 0,2 мм с неподвижной фазой (5%-фенил)-метилполисилоксан, используя газ-носитель гелий, подаваемый со скоростью 0,6 мл/мин, и масс-селективный детектор, работающий в режиме электронного удара, начальная температура термостата колонки составляет 70°С, данная температура выдерживается в течение 3 минут, в дальнейшем температура программируется от 70°С до 290°С со скоростью 20°С в минуту, конечная температура колонки выдерживается в течение 10 минут, регистрируют интенсивность сигнала, регистрируют масс-спектр по полному ионному току и вычисляют количество 2,6-диметилгидроксибензола, исходя из площади хроматографического пика его триметилсилильного производного. Изобретение обеспечивает повышение чувствительности определения. 4 табл., 3 пр.

Формула изобретения RU 2 832 324 C1

Способ определения 2,6-диметилгидроксибензола в биологическом материале, заключающийся в том, что биологический объект измельчают, двукратно по 30 минут обрабатывают смесью этилацетата и ацетона, отдельные извлечения объединяют, растворитель из объединённого извлечения испаряют в токе воздуха при температуре 18-22°C, затем полностью в токе азота, остаток растворяют в смеси растворителей диэтиловый эфир-гексан в соотношении 1:1 по объёму, экстрагируют дважды порциями водно-щелочного раствора с pH 12,0 по 10 мл каждая, экстракты объединяют, подкисляют 24% раствором хлороводородной кислоты до pH 3,0-4,0, экстрагируют дважды порциями этилацетата по 20 мл каждая, экстракты объединяют, объединённый экстракт упаривают в токе воздуха при температуре 18-22°C, хроматографируют в полупрепаративной колонке силикагеля L 40/100 мкм с использованием подвижной фазы, фракции элюата, содержащие анализируемое вещество, объединяют, растворитель испаряют в токе азота, остаток растворяют в органической среде и проводят определение физико-химическим методом, отличающийся тем, что соотношение этилацетата и ацетона в смеси для обработки биологического материала составляет 8:2 по объёму, перед растворением в смеси растворителей диэтиловый эфир-гексан в соотношении 1:1 по объёму остаток неоднократно обрабатывают метилацетатом, метилацетатные извлечения отделяют, объединяют, метилацетат из объединённого извлечения испаряют в токе воздуха при температуре 18-22°С, при хроматографировании в полупрепаративной колонке силикагеля L 40/100 мкм используют подвижную фазу гексан-диоксан в соотношении 9:1 по объёму, после растворения остатка в органической среде, которой является ацетонитрил, анализируемое вещество, содержащееся в ацетонитриле, переводят в триметилсилильное производное, для чего ацетонитрильный раствор обрабатывают в течение 30 минут N-метил-N-(триметилсилил)трифторацетамидом в условиях нагревания при температуре 70°С, разбавляют хлороформом в 25 раз, а определение проводят физико-химическим методом, которым является хромато-масс-спектрометрия, с применением капиллярной колонки длиной 25 м и внутренним диаметром 0,2 мм с неподвижной фазой (5%-фенил)-метилполисилоксан, используя газ-носитель гелий, подаваемый со скоростью 0,6 мл/мин, и масс-селективный детектор, работающий в режиме электронного удара, начальная температура термостата колонки составляет 70°С, данная температура выдерживается в течение 3 минут, в дальнейшем температура программируется от 70°С до 290°С со скоростью 20°С в минуту, конечная температура колонки выдерживается в течение 10 минут, температура инжектора составляет 250°С, температура интерфейса детектора – 300°С, регистрируют интенсивность сигнала, обусловленного заряженными частицами, образующимися при бомбардировке анализируемого вещества, вышедшего из капиллярной колонки и попавшего в источник ионов, ионизирующим пучком электронов с энергией 70 эВ, регистрируют масс-спектр по полному ионному току и вычисляют количество 2,6-диметилгидроксибензола, исходя из площади хроматографического пика его триметилсилильного производного.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2024 года RU2832324C1

Шорманов В.К
и др
Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов 1917
  • Гордон И.Д.
SU2A1
Веникодробильный станок 1921
  • Баженов Вл.
  • Баженов(-А К.
SU53A1
TERZIC O
Screening of degradation products, impurities and precursors of chemical warfare agents in water and wet or dry organic

RU 2 832 324 C1

Авторы

Шорманов Владимир Камбулатович

Чернова Анна Павловна

Елизарова Мадина Камбулатовна

Пугачёва Оксана Игоревна

Даты

2024-12-23Публикация

2024-04-13Подача