Способ определения концентрации N-трибутилстаннил-4-хлор-фталимида в водной среде Советский патент 1991 года по МПК G01N33/18 C12Q1/02 

Изобретение относится к области аналитической химии воды и охраны окружающей среды и может быть использовано при определении низких концентраций бутиль- ных производных триалкилолова в объектах окружающей среды, в частности в открытых пресных водоемах, а также в водопроводной воде.

Синтез и практическое применение оло- воорганических соединений в народном хозяйстве способствуют попаданию их в окружающую природную среду и загрязнению воды, что представляет опасность людей, животных и растений.

Все это приводит к необходимости разработки количественных методов определения их в воде, что особенно важно для тех веществ, способы определения которых не разработаны. М-трибутилстаннил-4-хлорфтэлимид имеет государственный номер регистрации 5048983 и относится к группе N- триорганостаннилимидов.

Вещества, принадлежащие к данной группе, являются биологически активными соединениями и характеризуются фунги- цидными и бактерицидными свойствами. Однако их антимикробная активность остается до настоящего времени мало изученной, а способы определения разработаны не для всех соединений.

Известны химические и физико-химические методы определения оловоорганиче- ских соединений в воде или водных растворах.

В основу положено разложение вещества с последующим превращением его в соединение двух или четырехвалентного олова. Эти методы представляют собой многостаON00 Ю 00 N xj

дийный процесс, включающий минерализацию, разеделение,экстракцию и определение ионов Sn4+ на конечном этапе.

Основными недостатками указанных способов определения оловоорганических соединений являются сложность и трудоемкость их определения особенно в случае плохой растворимости, необходимость в специальном оборудовании и, чго самое главное, они требуют предварительно разложения вещества до четырехвалентного олова, т.е, не определяют вещество в его исходной форме и не дают представления о воздействии вещества на живые организмы.

Указанные недостатки частично устраняются микробиологическими способами. Так, например, известен способ полуколичественного определения органического оловосодержащего соединения. Он заключается в том, что исследуемый материал вносят в питательную среду, на которой выращивают тестмикроорганизмы Sarclna lutea, Bacillus laterosporus B-533 и Bacillus pumllls 732 (посев штрихом) и учитывают наличие или отсутствие их роста. Однако он не дает возможности количественного определения Г -трибутилстаннил-4-хлор-фтали- мида.

Наиболее близким техническим решением является способ количественного определения антисептика трилана,

Этот способ основан на диффузии ае- щества из лунки в толщу питательной среды, засеянной чувствительным к определяемому веществу индикаторному микроорганизму B.mesenter.Thevisan и одновременно устойчивому к растворителю трилана - щелочи.

Содержание трилана в растворе определяют по величине диаметра зон угнетения, образующихся вокруг лунок с веществом, на основании результатов их измерения строят калибровочный график.

Способ позволяет определять трилан в концентрациях от 50 до 1000 мкг/мл раствора,

Исследование чувствительности B.mesentericus 5 к Ы-трибутилстэннил-4- хлор-фталимиду показало, что данный тест- микроорганизм угнетается под действием его при концентрации 10-15 мкг/мл, что соответствует пределу обнаружения указанного соединения,

Цель изобретения - повышение чувствительности способа определения(понижениепределаобнаружения) М-трибутилстаннил-4-хлор-фталимида.

Поставленная цель достигается тем, что при внесении разведения исследуемого вещества в лунки питательной среды, предварительно засеянной тест-культурой, с последующим определением концентрации вещества по величине зон угнетения роста

тест-культуры в качестве последней используется Bacillus sphaericus 386.

Данный штамм депонирован а коллек- чции ВНИИ с/х микробиологии.

Исследование чувствительности 59

0 культру споровых аэробных бактерий и граммположительных неспорозых (сарци- на, стафилококка) показали, что наиболее чувствительным к М-трибутилстаннил-4- хпор-фталимиду является Bacillus

5 sphaericus 386, рост которого подавляется при концентрации данного соединения 2 мкг/мл. На среде рыбный агар с N-трибу- тилстаннил-4-хлор-фталимидом, введенным а лунки, на газоне роста в В.sphaericus 386

0 образуются четкие зоны подавления (отсутствия) его роста.

В результате выполненных исследований установлена строгая полулогарифмическая зависимость между величиной

5 диаметров зон подавления роста данного тест-микроорганизма и концентрацией соединения в растворе (табл.1) при п 9, Р 0,95.

В интервале концентраций от 5 до

0 100 мкг/мл зависимость размера диаметров зон отсутствия роста от концентрации вещества линейная.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

5 Готовят питательную среду из сухого питательного агара, содержащего,%: рыбный гидрализат98: агар-агар 2; рН 7,2-7,4, вносят в колбу 50 г порошка на 1 л дистиллированной воды, стерилизуют в автоклаве

0 20-ЗОмин при 1 атм. Остуженный до 45- 50°С агар разливают в чашки Петри по 25 мл, После застывания на его поверхность сплошным газоном засевают суспензию культуры Bacillus sphaericus 386 в количест5 ве 0,2 мл, содержащую 1 млрд микробных клеток в 1 мл. В толще среды делают лунки D 8 мм, в которые вводят по 9,1 мл воднос- пиртовых растворов М-трибутилстаннил-4- хлор-фталимида. Инкубацию посевов

0 осуществляют при 37°С в течение 10-18 ч. По истечении указанного времени наблюдают зоны подавления роста тест-микроорганизма под действием раствором М трибутилстаннил-4-хлор-фталимида. Диа5 метр зоны угнетения роста Bacillus sphaericus 386 с повышением концентрации увеличивается, f

На основании результатов измерений диаметров зоны строят градуировочный график в координатах диаметр зоны угнетения роста, мм, - логарифм концентрации вещества. Пр представленной на чертеже градуировочной прямой определяют содержание вещества в изучаемых пробах. Для построения градуировочного графика гото- вят стандартные растворы М-трибутилстан- нил-4-хлор-фталимида. Исходную навеску вещества растворяют в этиловом спирте, последующие разведения готовят на дистиллированной воде и получают разве- дения от 1 до 100 мкг.мл (1, 5, 10, 25, 50,75, 100 мкг/мл).

Результаты определения М-трибутил- станнил-4-хлор-фталимида с помощью индикаторного микроорганизма B.sphaerlcus 386 при п 9, Р 0,95 представлены в табл.2

Средняя погрешность определения 11%, границы определяемых содержаний равны 5,0-100 мкг/мл или 0,5-10 мкг в 0,1 мл. В указанной области определяемых содержаний бутильного производного 4- хлор-фталимида результаты анализа подчиняются нормальному распределению.

Сравнение предлагаемого технического решения (способа определения бутильного производного N-триалкилстан- нил-4-хлор-фталимида) с известным позволило установить, что предложенный тест-микроорганизм Bacillus sphaerlcus 386 использован впервые.

Существенным отличительным признаком способа является повышенная чувствительность (предел обнаружения 0,5 мкг в пробе 0,1 мл) определения N-трибутилстан- нил-4-хлор-фталимида, что не выявлено в других технических решениях с определением вещества в исходной форме с помощью микроорганизмов, при изучении данной и смежных областей аналитической химии.

Пример. Для количественного определения М-трибутилстаннил-4-хлор-фтали- мида готовят водную суспензию тест-микроорганизма Bacillus sphaerlcus 386, содержащую 1 млрд микробных клеток в 1 мл стерильной дистиллированной воды по оптическому стандарту. Расплавленный и охлажденный до 45-50°С питательный агар разливают в чашки Петри, 0,2 мл суспензии B.sphaerlcus 386 высевают сплош- ным газоном на поверхность агара, затем

делают лунки диаметром 8 мм, в которые вносят по 0,1 мл стандартные растворы вещества и раствор неизвестной концентрации в 3-кратной повторности. Посевы инкубируют в течение 10-16 ч при 35-37°С, затем измеряют зоны угнетения роста B.sphaericus 386 (возможна предварительная оценка результатов через 5-6 ч инкубации) с помощью штангенциркуля или линейки. На основании результатов измерений зон вокруг лунок со стандартными растворами строят градуировочный график (см. чертеж), по которому определяют неизвестную концентрацию вещества. Вокруг лунок с неизвестной концентрацией вещества образуются зоны подавления роста, диаметры которых соответственно равны 44 мм, 43 мм и 45 мм, средний 44 мм. По градуировочному графику находят, что величина этой зоны соответствует Ig 2, т.е. концентрации 100 мкг/мл.

Использование предлагаемого способа позволяет повысить чувствительность количественного определения М-трибутил- станнил-4-хлор-фталимида: предел обнаружения по предлагаемому способу составляет 5-100 мкг/мл по сравнению с 50- 100 мкг/мл по известному, позволяет определять вещество в малой пробе воды (0,1 мл), т.е определяемая концентрация составляет 0,5-10 мкг в пробе 0,1 мл, способ дает информацию о биологической активности данного соединения (в отличие от химических и физико-химических методо в). Кроме того, предлагаемый способ достаточно прост по технике исполнения и дает возможность определять М-трибутилстан- нил-4-хлор-фталимид в исходной форме.

Формула изобретения Способ определения концентрации N- трибутилстаннил-4-хлорфталимида в водной среде путем внесения разведений вещества в лунки питательного агара, засеянного тест-культурой, с последующим определением концентрации вещества по величине зон ингибирования роста тест- культуры, отличающийся тем. что, с целью повышения точности определения, в качестве тест-культуры используют штамм бактерий Bacillus sphaericus 386.

Таблица 1

Изобретение относится к аналитической химии воды и охране окружающей среды и может быть использовано при определении низких концентраций бутиль- ных производных триалкилолова в объектах окружающей среды. Целью изобретения является повышение точности определения. В лунки питательного агара, засеянного культурой штамма Bacillus sphaericus 386, вносят разведения исследуемого вещества и по величине зон ингибирования роста тест- культуры определяют концентрацию веществ. 1 ил., 2 табл. w I

1,2 1,4 1,6 18

Таблица 2