Қазақстан-Ресей медицина университеті ОСӨЖ Тақырыбы Токсиканттардың сандық мөлщерін

Қазақстан-Ресей медицина университеті ОСӨЖ Тақырыбы Токсиканттардың сандық мөлщерін анықтау әдістері(дәрілік және наркотикалық заттар мысалында ). Орындаған Купен Б. Б Тексерген БАйзолданов Т. Б Алматы, 2015 ж

Сандық анықтау • ГСХ әдісінде заттың сандық өлшемі ретінде шыңның аумағын (S) немесе биіктігін (h) алуға болады • Яғни шыңның аумағы (биіктігі ) заттың сынамадағы концентрациясына тура пропорционалды. • Биіктікті шың сипаты тар және симметриялы болғанда есепке пайдаланады, • Аумақты – шың кең және асимметриялы болғанда пайдаланады.

• Есептеуді шың биіктігінің немесе аумағының зат концентрациясына тәуелді екенін көрсететін калибрлі қисық арқылы орындайды. • Сандық анықтаудың екі варианты бар: абсолютты калибровка және салыстырмалы калибровка (ішкі стандарт пайдалану) әдістері.

Абсолютты калибровка әдісі • Заттың белгілі мөлшерінен дайындалған бірнеше стандартты ерітінділерді хроматографирлейді, алынған нәтижелер көмегімен аумақтың S (h) концентрациядан тәуелділігін көрсететін калибрлі қисық дайындап, осы график бойынша концентрация анықтайды. • Әдіс қарапайым, бірақ сынаманы дайындау және аппаратқа ендіру кезінде қателіктер болуы мүмкін.

Салыстырмалы калибровка әдісі • Әрбір стандартты ерітінділерге және анықталатын зат ерітіндісіне де белгілі мөлшерде басқа заттың ерітіндісін (ішкі стандарт) қосады және хроматографирлейді. • Калибрлі қисықты концентрация/аумақ қатынастары бойынша дайындайды. Sx/Scт. (hx/hcт. )

• Тұрақты нәтижелер ішкі стандартты әдісін қолдану арқылы алынады • Прибор жұмысының ауытқыларына қарамай анықталатын зат шыңы биіктігінің және ішкі стандарт биіктігіне қатынасы тұрақты, осыған байланысты сараптамадан тұрақты нәтижелер алынады.

Ішкі стандартқа қойылатын талаптар • Стандартты зат зерттелетін қоспа құрамына кірмеуі керек. • Ішкі стандарт химиялық құрылысы бойынша анықтайтын затқа жақын болуы керек. • Ішкі стандарт шыңы анықталатын зат шыңынан жақсы ажыратылуы керек, бірақ жақын орналасуы және ұстанылу уақыттары жақын болғаны тиімді • Ішкі стандарт тұрақты болуы керек.

Стандарт бойынша концентрация анықтау Sx ∙ Kx ∙ Wі. с. Сх, % = ----------- ∙ 100 % Sі. с. ∙ Кі. с. ∙ Wx • Wв. с. – ішкі стандарт көлемі немесе массасы; • Wx – сынаманың көлемі немесе массасы. • K – компоненттің градуирлеу коэффициенті, тәжірибе арқылы анықталады немесе әдебиет көзінен алады: SСТ ∙ CX ∙ Kст КХ = -------------SX ∙ CСТ Дәлдігі жоғары әдіс, ауытқуы 0, 1 % шамасында.

Газды хроматография детекторлары • Детектор – талданатын сынама фракциялары бағанадан шыққанда электр сигналын өндіретін қондырғы. хроматография нәтижесін ыңғайлы тіркеуге айналдырып график түрінде жазуға арналған қондырғы.

Жылу өткізгіш детектор (катарометр) (ДТП). 1 Өлшегіш камера Салыстыру камерасы Сурет 5. Катарометр қуысының сызбасы 1 – металлды блок; 2 – камерадағы цилиндрлі қуыскамера; 3 – сезімтал элемент.

ДТП жұмыс атқару қызметінің принципі • металлдық блоктың цилиндрдгі қуысына кішкене спираль түрінде металлды сым орналасқан, сымды дайындауға Pt, W, Ni, пайдаланылады, яғни сым материалының электрлік кедергісі температураға өте жоғары тәуелді болуы тиімді. • Қалыпты жағдайда катарометр 2 камерадан тұрады. • Детектор камерасында газ кіретін және шығатын каналдар арқылы газ ағымы жіберіледі.

• Спиралдарды тұрақты токпен блоқ температурасынан көп жоғары температураға дейін қыздырады. • Бір камера арқылы таза тасымалдаушы газ жіберіледі, екінші камера арқылы (өлшегіш камера) – бағанадан шыққан газ жіберіледі. • Осыған байланысты спиралдың температурасы өзгереді және ол электрлік кедергіні өзгертеді. • Салыстырмалы және өлшегіш камерадағы электрлік айырмашылықты Уитстон электрлік көпірі теңестіреді.

Уитстон көпірінің электрлік сызбасы

ДТП басымдылығы • Детектордың және оның элетрондық блогының қарапайымдылығы және арзандығы; • универсальдығы; • Көптеген хроматографиялық талдауларға жеткілікті сезімталдығы; • Салыстырмалы үлкен концентрацияларда жоғары түзу сызықтылығы; • Жұмысының және көрсеткіштерінің жақсы қайталанып орындалуы және тұрақтылығы.

ДТП қолданылуы ДТП қолдануы: • тірі адамдарды медициналық куәландыруда алкогольді қабылдағанын анықтауға қолданады, • Мәйіт ағзаларына сот-химиялық талдау жасап өлім себебін анықтауға (алкогольді мастану), • кейбір газдарды зерттегенде: көміртегі оксиді (II), криптон, азот оксиді (I) т. б.

Жалынды-ионизационды детектор (ПИД).

• Детектор ионизация көзі ретінде ішінде сутек газын жағатын тетігі орналасқан камера. • Камераға жалынды қамтамасыз ететін сутегі және ауа ағымдары жіберіледі: сутегі детекторға тасымалдаушы газ қоспасымен , шілтер каналы арқылы, ал ауа басқа каналмен жіберіледі. • Шілтер-горелка электродтың біреуі қызметін атқарады.

• Екінші электрод (электрод-коллектор) шілтер үстінде орналасқан. • Жұмыс істеу принципы таза сутегі ағымы шілтерде жанғанда иондар анықталмайды, яғни ионды ток жоқ немесе өте аз. • Сутегі ағымы органикалық қосылыстар түскенде ионды ток жоғарылайды, яғни ионды ток мөлшерімен жалынға түскен заттың арасындағы байланыс аналитиалық талдауда пайдаланылады.

Өздігінен жазатын аспап (регистратор-тіркеуші) • ток өзгерісін уақыт аралығында жазып (тіркеп) отырады. • Заманауи хроматографтарда тәжірибеде алынатын нәтижелерді басқаруға және өңдеуге ЭВМ қолданылады. • Арнаулы интеграторлар хроматограммадағы шың аумағын есептейді, қолданылған бағана типін, ұзындығын, температурасын, тасымалдаушы газ жылдамдығын және басқа параметрлерді электронды және қағазға тіркейді.

Этанолды ГСХ әдісімен анықтау Әдіс спирттерді азотты қышқылдың күрделі эфиріне – жоғары ұшқыш алкилнитритке айналдырып, газхроматографиялық талдауға негізделген. Реакциялар сызбасы: R-OH → R-ONO • CCl 3 COOH + Na. NO 2 → CCl 3 COONa + HNO 2 • HNO 2 + C 2 H 5 OH → C 2 H 5 ONO↑ + H 2 O • Артық 2 HNO 2 → H 2 O + NO 2

• Бұл реакциялар герметикалы жабылған құтыларда орындалады. • Құтыдан алкилнитриттер құрамында бар булыгазды фазаны шприцпен 0, 5 – 3 мл алып, хроматограф бағанасына ендіреді.

• /

• /

Ажыратқыш әдістер Төмен әсерлі әдістер • Адсорбция • • • Дистилляция Кристаллизация Тұнбалау Сублимация Ыдырату Ультрафильтрлеу Ультрацентрифугирлеу Экстракция -сорындылау Электролиз Жоғары әсерлі әдістер Электрофорез Газды хроматография Сұйықтық хроматография

ГСХ және ЖӘСХ айырмашылық ерекшеліктері М. м. сынама ГСХ 500 -ге дейін Ажыратылу жағдайы Салыстырмалы қатаң Әсерлігі 5000 т. т. метрге дейін Белгілі заттарды ажырату Проценті 10 ЖӘСХ Бірнеше млн дейін Жұмсақ 150000 т. т. метрге дейін 90

Теориялық тарелка • Теориялық тарелка – жылжымалы және стационарлы фазалар арасында тепе-теңдік пайда болатын (санамен сезінетін) горизонтальды қабат. • Теориялық табақтар саны көп болса, сорбенттің ажыратқыш мүмкіншілігі артады.

ЖӘСХ жіктелінуі • • Аналитикалық – талдау әдістері, Препаративті – жинақтау әдістері Пилотты – сынақтағы әдіс Өндірістік – өнім өндіру

Бағаналар масштабы: • • • Микробағаналы (бағана Ǿ 2 мм) Аналитикалық (бағана Ǿ 2 -6 мм) Полупрепаративті (бағана Ǿ 7 -10 мм) Препаративті(бағана Ǿ 10 -40 мм) Ауқымды препаративті (бағана Ǿ 40 мм жоғары)

Принципиальная схема жидкостной хроматографии

Ажырату механизмі бойынша: • • Адсорбционды Бөлшектегіш Ионалмастырғыш Эксклюзионды

Сұйықтық хроматограф • . Кеше Бүгін

• 1 Милихром А-02

ЖӘСХ хроматографының негізгі бөлшектері • • • • Сұйықтарға резервуар ; қыздырушы; фильтр; жоғар қысымды насос; манометр; гидродинамиалық кедергі (импульстарды бірегейлеуге); Автодозатор; Аналитикалық бағана; Насостың қысым өлшеу тетігі (міндетті емес); Сынаманы ендіру жүйесі; Бағана термостаты (болмауы мүмкін); детектор; Жинағыш; Нәтижелерді өңдейтін жүйенің өздігінен жазатын регистраторы.

ЖӘСХ жылжымайтын фазалары Механикалық беріктік Жұмсақ фазалар Бағаналы төмен қысымды (Рмакс<0. 2 МПа)СХ үшін: целлюлоза, декстран, полиакриламид, полистирол және басқалар негізінде Жартылай қатты фазалар Қысқа бағаналы (Рмакс до 10 МПа) ЖӘСХ: поливинил спирті, полистиролдар Қатты фазалар (Рмакс до 50 МПа) үшін: кремний, алюминий, цирконий оксидтері және шыны.

Жылжитын фазалар • Еріткіштер жеке немесе қоспасы, • Жылжитын фаза міндетті түрде дегазацияланған болуы керек. • Насос жылжитын фазаны хроматограф бағанасына қажетті қысыммен жібереді.

Еріткіштерге талаптар • ЖӘСХ еріткіштері «өте таза еріткіштер» стандартына сәйкес болуы, минималды тұтқырлық, максималды селективті ажыратқыш болуы керек. • Элюенттер таза болуы үшін ерітінділер сүзгіленеді және гелий ағынымен дегазация жүргізіледі.

Детекция • ЖӘСХ қолданылатын детекторлар, бағанадан шыққан сұйықтық ағымында талдауға тиесілі заттың концентрациясын, сол заттың өзіне тән қасиеті – түсі, оптикалық қасиеттері т. б. байынша анықтап отыратын құрал. • Олар: УФ-спектрометр, рефрактометр, поляриметр, радиометр, р. Н-метр, кондуктометр, полярограф, • ИК-спектрометр, ЯМР-спектрометр т. б.

Спектрофотометриялық детекторлар • Заттардың төменгі концентрацияларын анықтау мүмкіншілігі; • Детекторлардың көрсеткіші тәжірибе барысында тұрақты. • Жиі қолданылатын детектор – жоғары сезімталды УКдетектор; - қолданылуы 180 – 400 нм аралығы. (спектрофотометриялық детектор), - немесе тұрақты толқын ұзындығында, мысалы 254 нм. • зат концентрациясын Бугер-Ламберт-Бер заңы талаптарының сақталуын бақылап анықтайды. • Сәуле көздері – төменгі қысымды сынап шамы, арнаулы сүзгілері бар дейтерий шамы

• .

• Көп толқынды детектор заттарды идентификациялау және сандық анықтауды дәлдікпен орындай алады. • Бұл детектор Ресейлік микробағаналы хроматограф «Милихром А-02» ЗАО «Эко. Нова» (Новосибирск) қондырғысында қолданылған.