Метод хроматографии в тонком слое сорбента при контроле пищевых продуктов
, д. б.н., профессор
Институт последиплоного образования Национального университета пищевых технологий
В настоящее время метод хроматографии в тонком слое сорбента (ТСХ) наряду с газожидкостной хроматографией широко применяется во многих испытательных лабораториях при проведении контроля содержания токсических веществ в пищевых продуктах (микотоксины, пестициды, нитрозамины и др.) (1,2,3) .
Столь широкое применение метод хроматографии в тонком слое сорбента (ТСХ) получил благодаря простате постановки, хорошей воспроизводимости, высокой избирательности и чувствительности. Что, естественно, делает его незаме6нимым при экспертной оценке продовольственного сырья и пищевых продуктов. Тем не менее, этот метод анализа до сих пор относят к полукачественным методам, которые хорошо разделяют смеси веществ, но количественно оценить идентифицированные вещества представляется возможным с высокой ошибкой. И вот по какой причине: количественный расчет концентрации веществ в методах с использованием ТСХ рекомендуется проводить визуально на хроматографической пластине по площади или интенсивности пятна / в некоторых методах авторы рекомендуют учитывать площадь пятна и интенсивность окраски одновременно / на фоне стандарта по одной или максимально двум концентрациям стандарта. Однако ни один исследователь не может заранее предположить, какова концентрация вещества содержится в пробе, поэтому никогда, даже приблизительно, нельзя нанести на хроматографическую пластину предполагаемых концентраций. Следовательно, о количественном определении визуально по этим стандартным концентрациям в данном случае не может быть и речи. Существуют и другие причины. Так, практически все авторы, в методиках с использованием ТСХ приводят две величины: минимально определяемое количество стандарта на пластине (в мкг) и чувствительность методики (в мг/кг или мг/дм 3). Иногда приводится только одна величина - минимально определяемое количество вещества на пластине, что естественно затрудняет решение вопроса, - какова же чувствительность данной методики. Чаще всего и вторая величина - чувствительность методики, которая является основной характеристикой метода анализа, так же установлена по минимально определяемой концентрации чистого стандарта на пластине и не дает никакой информации о метрологической характеристике методики. И, наконец, наиболее существенная причина - отсутствие в формулах количественного расчета определяемого вещества поправок на коэффициенты: экстракции вещества. Все это приводит к тому, что содержание токсических веществ в пищевых продуктах, определяемое с помощью метода хроматографии в тонком слое, фактически занижается в несколько раз.
Принцип многих методик анализа с использованием ТСХ основан на экстракции вещества из исследуемой среды и дальнейшем разделении его в тонком слое сорбента. А в формулах расчета определяемой концентрации веществ отсутствуют поправочные коэффициенты.
Все вышеперечисленное не позволяет использовать метод хроматографии в тонком слое сорбента для проведения текущего контроля над содержанием токсических химических веществ в продовольственном сырье и пищевых продуктах.
Проведенные нами исследования по апробации более 10 методик определения в пищевых продуктах химических веществ (пестициды, микотоксины, нитрозамины) с использованием ТСХ были направлены на устранение существующих ошибок при количественном определении.
Хроматографические пластинки для анализа должны быть с одинаковой толщиной слоя сорбента (в наших исследованиях мы пользовались готовыми пластинками "Silufol", производства ЧССР, и стеклянными пластинками 20х20 см, приготовленными при помощи прибора для нанесения тонких слоев сорбента). Для нанесения веществ на пластины необходимо пользоваться стеклянными микропипетками (для нанесения стандартов) или стеклянными капиллярами (для нанесения проб). Разделение исследуемых проб желательно проводить одновременно с серией стандартных растворов (5-6 точек различной концентрации, куда непременно входить концентрация на уровне ДУ или ДКМ). Пятна пробы и стандартных растворов должны быть одинакового диаметра (не более 0,5 - 0,6 см) и не перегруженными, в противном случае возможно образование хроматографических полос. Объем пробы на пластинке должен быть не более 0,01 - 0,015 мл. При нанесении проб и стандартных растворов на пластину нельзя нарушать
Во многих руководствах по тонкослойной хроматографии (3,4,5) указывается, что при соблюдении вышеперечисленных условий анализа для многих веществ существует прямолинейная зависимость между площадью пятна и концентрацией вещества, нанесенного на пластину. На любой кривой можно найти короткие участки с линейной зависимостью.
Для получения градировочной кривой необходимо на несколько пластинок (3 - 4) нанести ряд точек (не менее 5) различной концентрации и после обработки пластины измерить площадь полученных пятен. На пластинках "Silufol" пятна можно обвести карандашом, а затем при помощи линейки измерить площадь пятен. Стеклянные хроматографические пластины с полученной калибровочной шкалой покрывают тонкими чистыми стеклянными пластинками такого же формата и обводят карандашом по стеклу полученные пятна, а затем измеряют и обсчитывают их так же, как и на пластинах "Silufol".
Нанесение стандартных веществ на пластины для построения градировочной кривой необходимо проводить после проведения их по всему ходу анализа данного метода. Причем, градировочную кривую необходимо строить в каждом конкретном случае при использовании той или другой модельной среды, водопроводной или дистиллированной воды. В этом случае отпадает необходимость определять фон контроля. Этот момент в методе анализа с использованием ТСХ является наиболее существенным для количественного расчета миграции веществ, так как в большинстве методов, как уже отмечалось выше, отсутствуют поправочные коэффициенты в формулах расчета концентрации определяемых веществ.
Проведенные нами исследования показали, что градировочную кривую желательно строить (или хотя бы перепроверять) по данным, полученным на той же пластине, на которой нанесены и исследуемые пробы.
Немаловажным вопросом является также нанесение проб на пластину. Практически во всех методах указывается, что после упаривания пробы до 0,1 - 0,3 мл, оставшийся объем количественно переносят на пластину. Однако столь большой объем естественно перегружает пробу на пластине и способствует диффузии пробы / 4 /, что, в конечном счете, сказывается на количественном определении вещества. Кроме того, мы никогда не знаем какова же концентрация вещества в исследуемой пробе. Желательно, чтобы эта концентрация была не больше последней точки на градировочной кривой (в противном же случае при количественном расчете может быть допущена ошибка). Этого можно достичь тогда, когда весь объем упаренной пробы переносится в какой-то калиброванный сосуд количественно (два раза ополоснув колбочку-концентратор, в которой находится упаренная проба) и доводится до определенного объема (0,3 - 0,5 мл). Затем из этого объема отбирается и наносится на хроматографическую пластину несколько малых объемов (например. 0,005; 0,010; 0,015 мл). В этом случае ошибка анализа значительно уменьшается. Если же после проявления пластины, полученные концентрации вещества в пробах настолько малы, что не подлежат обсчету, необходимо повторить нанесение проб на пластину, упарив основной объем пробы в два или три раза.
Применение методов определения химических веществ с использованием ТСХ при выполнении условий анализа, описанных выше, позволяет снизить ошибку до 5 - 10 %.
Реферат статьи "Метод хроматографии в тонком слое сорбента в санитарной химии полимеров"
Статья посвящена вопросу применения метода хроматографии в тонком слое сорбента (ТСХ) при проведении контроля содержания токсических веществ в пищевых продуктах.
Приведены результаты по апробации 20 методов определения химических веществ в пищевых продуктах с использованием ТСХ. Установлено, что на количественное определение химических веществ влияет коэффициент экстракции, полнота реакции комплексообразования и др. Факторы.
Рекомендованы приемы в ТСХ для снижения ошибки при количественном определении вещества.
Литература
Хроматография в тонких слоях. /Под ред. Э. Шталя. – М.: Мир, 1965. – С. 35, 412. Волынец хроматография в неорганическом анализе. – М.: Наука, 1974. – С.30-42. оличественная хроматография на бумаге и в тонком слое. – М.: Мир, 1971. – С. 36-45. онкослойная хроматография. Т. І. – М.: Мир, 1981. – С. 51, 327. и др. Количественная тонкослойная хроматография. – М.: Наука, 1980. – С.12.
