Определение диоксинов
Диоксином в органической химии называют шестичленный гетероцикл, в котором два атома кислорода связаны двумя этиленовыми мостиками. В токсикологии под термином "диоксин" понимают 2,3,7,8-тетрахлордибензо-п-диоксин (2,3,7,8-ТХДД), являющийся наиболее токсичным представителем обширной группы чрезвычайно опасных ксенобиотиков из числа полихлорированных полициклических соединений, к которым относятся дибензо-п-диоксины (ПХДД), дибензофураны (ПХДФ) и бифенилы (ПХБ).
|
|
|
|
2,3,7,8-тетрахлордибензо-п-диоксин |
2,3,4,7,8-пентахлордибензофуран |
3,3',4,4',5-пентахлорбифенил
Структурные формулы наиболее токсичных диоксиноподобных веществ.
Опасность представляют только конгенеры ПХДД и ПХДФ имеющие замещение галоидом в положениях 2,3,7,8. Остальные, с учетом тех количеств, в которых они могут встречаться в объектах окружающей среды, не представляют серьезной угрозы. Поэтому часто под термином "диоксины" подразумеватся совокупность именно этих 17-ти конгенеров, для них введена система коэффициентов токсичности, позволяющая приводить к единому токсическому эквиваленту, называемому диоксиновым эквивалентом (ДЭ), токсические характеристики любой реальной смеси. Следовательно, токсичность любой смеси ПХДД и ПХДФ может быть выражена через токсичность 2,3,7,8-ТХДД, взятого в эквивалентном по токсичности количестве.
Коэффициенты токсичности для ПХДД и ПХДФ относительно 2,3,7,8-ТХДД
|
Группа изомеров |
Изомеры |
Международные, 1989 г |
WHO, 1998 г. для: |
||
| млекопитающих | рыб | птиц | |||
|
ТХДД |
2,3,7,8 |
1 |
1 | 1 | 1 |
|
Остальные |
0 |
0 | 0 | 0 | |
|
ПеХДД |
1,2,3,7,8 |
0,5 |
1 | 1 | 1 |
|
Остальные |
0 |
0 | 0 | 0 | |
|
ГкХДД |
1,2,3,4,7,8 |
0,1 |
0,1 | 0,5 | 0,05 |
|
1,2,3,6,7,8 |
0,1 |
0,1 | 0,01 | 0,01 | |
|
1,2,3,7,8,9 |
0,1 |
0,1 | 0,01 | 0,1 | |
|
Остальные |
0 |
0 | 0 | 0 | |
|
ГпХДД |
1,2,3,4,6,7,8 |
0,01 |
0,01 | 0,001 | <0,001 |
|
Другой |
0 |
0 | 0 | 0 | |
|
ОХДД |
0,001 |
0,0001 | <0,0001 | 0,0001 | |
|
ТХДФ |
2,3,7,8 |
0,1 |
0,1 | 0,05 | 1 |
|
Остальные |
0 |
0 | 0 | 0 | |
|
ПеХДФ |
1,2,3,7,8 |
0,05 |
0,05 | 0,05 | 0,1 |
|
2,3,4,7,8 |
0,5 |
0,5 | 0,5 | 1 | |
|
Остальные |
0 |
0 | 0 | 0 | |
|
ГкХДФ |
1,2,3,4,7,8 |
0,1 |
0,1 | 0,1 | 0,1 |
|
1,2,3,6,7,8 |
0,1 |
0,1 | 0,1 | 0,1 | |
|
2,3,4,6,7,8 |
0,1 |
0,1 | 0,1 | 0,1 | |
|
1,2,3,7,8,9 |
0,1 |
0,1 | 0,1 | 0,1 | |
|
Остальные |
0 |
0 | 0 | 0 | |
|
ГпХДФ |
1,2,3,4,6,7,8 |
0,01 |
0,01 | 0,01 | 0,01 |
|
1,2,3,4,7,8,9 |
0,01 |
0,01 | 0,01 | 0,01 | |
|
Остальные |
0 |
0 | 0 | 0 | |
|
ОХДФ |
0,001 |
0,0001 | <0,0001 | 0,0001 | |
Достижения аналитической химии и приборостроения позволили перевести изомерноспецифическое определение полихлорированных дибензо-п-диоксинов (ПХДД) и дибензофуранов (ПХДФ) из разряда уникальных анализов в категорию выполняемых серийно, но по-прежнему такие работы являются весьма трудоемкими. Наиболее надежным методом определения содержания ПХДД и ПХДФ в различных матрицах является метод изотопного разбавления с детектированием с помощью ХМС высокого разрешения, что обеспечивает чрезвычайно высокую чувствительность и селективность, необходимые при таком анализе.
Работы по определению диоксинов в нашей лаборатории начались более 15-ти лет назад. Тогда задачей являлось изучение последствий экоцида во Вьетнаме, но постепенно был освоен анализ практически любых матриц.
Сейчас для анализа используется хромато-масс-спектрометр высокого разрешения - Finnigan MAT 95XP, это один из двух приборов такого класса, находящихся в распоряжении российских лабораторий, сертифицированных для данного анализа. Он удовлетворяет требованиям методик US-EPA 1613, 8290 и 1668, являющихся в мире основной методов ультраследового определения диоксинов и ПХБ, имеется большой арсенал вспомогательного лабораторного оборудования, без которого невозможно проведения эффективной пробоподготовки.
В настоящее время России имеются десять стандартизированных методик, разработанных при нашем участии, позволяющих качественно выделять и анализировать ПХДД и ПХДФ. Эти методики внесены в реестр Госстандарта РФ. Методики включают в себя отбор проб, внесение изотопно-меченных стандартов (метод изотопного разбавления), экстракцию, очистку на колонке с активированным углем, многослойной (кислотно-щелочной) колонке, колонке с окисью алюминия и собственно хромато-масс-спектрометрический анализ.
Для большинства образцов может быть использована следующая схема проведения анализа
При разработке методик учитывался иностранный опыт (такие методики такие, как EPA 1613, 8280 и др.), а также были произведены значительные усовершенствования и внесены дополнения, позволяющие адоптировать методы к условиям России и значительно сократить себестоимость анализа.
