Методические рекомендации к определению дифенилолпропана, а также некоторых фенолов в его присутствии, при санитарно-химических исследованиях изделий из полимерных материалов, предназначенных для контакта с пищевыми продуктами

(утв. Минздравом СССР 02.06.1976 № 1436-76)

Утверждено Заместителем Главного государственного санитарного врача СССР А. И. Заиченко 2 июня 1976 г. № 1436-76

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ К ОПРЕДЕЛЕНИЮ ДИФЕНИЛОЛПРОПАНА, А ТАКЖЕ НЕКОТОРЫХ ФЕНОЛОВ В ЕГО ПРИСУТСТВИИ, ПРИ САНИТАРНО-ХИМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ, ПРЕДНАЗНАЧЕННЫХ ДЛЯ КОНТАКТА С ПИЩЕВЫМИ ПРОДУКТАМИ

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРЕПАРАТОВ

1. Дифенилолпропан (4,4-диоксидифенилдиметилметан, бисфенол «A», диан — (C6H4OH)2C(CH3)2 имеет следующую структурную формулу:

Чистый дифенилолпропан представляет собой кристаллический порошок белого цвета, температура плавления 156 — 157 °C (технический продукт — 150 — 152 °C), растворим в метиловом, этиловом, изопропиловом и бутиловом спиртах, в уксусной кислоте, ацетоне, диэтиловом эфире, хуже растворим в бензоле и хлороформе. Растворимость в воде при 20 °C равна 0,04%.

Следует иметь в виду, что при хранении наблюдается изменение дифенилолпропана. Цвет препарата становится серовато-розовым, при хроматографическом определении его по методу, изложенному ниже, на хроматографической пластинке образуется два пятна. Изменившийся препарат должен быть перекристаллизован из семидесятипроцентной уксусной кислоты.

ПЕРЕКРИСТАЛЛИЗАЦИЯ ДИФЕНИЛОЛПРОПАНА

Дифенилолпропан растворяют 1:1 в 70%-й уксусной кислоте, нагретой до 65 °C, данную температуру поддерживают при нагревании в водяной бане. Далее раствор охлаждают в течение часа в водяной бане, имеющей температуру около 10 — 12°. Выпавший кристаллический осадок отделяют фильтрованием через стеклянный фильтр № 3, промывают небольшим количеством холодной дистиллированной воды, снова растворяют осадок в 70%-ной уксусной кислоте и проводят переосаждение как указано выше.

Полученный осадок отделяют фильтрованием через стеклянный фильтр № 3, промывают холодной дистиллированной водой до нейтральной реакции промывных вод, высушивают в сушильном шкафу при температуре 70 °C в течение суток и определяют точку плавления.

2. Крезолы — CH3C6H4OH существуют в трех изомерных формах — орто-, мета- и пара-крезолы.

3. Фенол (оксибензол, карболовая кислота)

C6H5OH.

Чистый фенол имеет вид длинных бесцветных кристаллов или белой кристаллической массы. Температура плавления фенола 41,5 — 43 °C, температура кипения — 181,3°. Фенол смешивается с водой, спиртом, эфиром во всех отношениях, растворим в глицерине, бензоле, хлороформе, в эфирных и жирных маслах и в уксусной кислоте.

Следует иметь в виду, что при хранении под действием света и воздуха фенол окисляется и окрашивается в красный цвет, что объясняется примесью фенохинона (O=C6H4-C6H5OH), имеющего красную окраску.

Фенол для приготовления стандартного раствора перегоняют как указано ниже.

Перегонка фенола. 5 — 7 г фенола помещают в колбу Вюрца емкостью 50 мл, снабженную термометром и прямым воздушным холодильником, конец которого опущен в приемник. Колбу, обернутую асбестовым полотном, осторожно нагревают на асбестовой сетке и собирают в приемник фракцию фенола, кипящую при 181°, предварительно отбросив первые 8 — 10 капель отгона. Свежеотогнанный фенол следует сохранять в плотно закупоренной посуде, в защищенном от света месте.

Принцип метода

Метод основан на экстракции препаратов органическим растворителем из модельных растворов, используемых при исследовании изделий из синтетических материалов, с последующим хроматографированием на пластинках, покрытых тонким слоем силикагеля.

Чувствительность определения дифенилолпропана и крезола при обнаружении в виде изокрасителей — 0,01 мг/л, чувствительность определения фенола, п-третбутилфенола и дифенилолпропана при обнаружении парами йода: 0,001; 0,003 и 0,003 мг/л — соответственно.

Реактивы и растворы

1. Ацетон (CH3/2CO), ГОСТ 2503-63

2. Бензол C6H6, ч.д.а., ГОСТ 5955-68

3. Этилацетат /этиловый эфир уксусной кислоты/ C4H8O2, х.ч., ГОСТ 5-1070-71

4. Йод металлический, ч.д.а., ГОСТ 4159-64

5. Натрий сернокислый безводный, ч.д.а., ГОСТ 4166-66

6. Натрий азотистокислый NaNO2, х.ч., ГОСТ 4236-67

7. Гипс медицинский

8. Соляная кислота HCl, х.ч., ГОСТ 4204

9. Хлороформ CHCl3, ч.д.а., ГОСТ 3160-51

10. Свинец уксуснокислый Pb(CH3COO)2, х.ч., ГОСТ 4236-67

11. п-Нитроанилин C6H6N2O2, ч.д.а., ТУ 6-09-258-70

12. Фенол C6H5OH, ч.д.а., ГОСТ 6417-58

13. Крезол CH3C6H4OH, ч., МРТУ 6-09-2796-66

14. Дифенилолпропан (CH3)2C(C6H4OH)2, ч. МРТУ 6-09-7-62

15. Силикагель марки КСК, ГОСТ 3956-54 (очищенный от примесей методом М.А. Клисенко и М.В. Письменной): М.А. Клисенко, М.В. Письменная «Методы определения микроколичеств пестицидов в продуктах питания, почве и воде». М., 1968.

16. Проявляющий реактив — смесь двух растворов:

а) 0,1 г п-нитроанилина растворяют в 0,5 мл 25% соляной кислоты и доводят до 100 мл дистиллированной водой.

б) 5% водный раствор нитрита натрия.

Перед проявлением оба раствора смешивают в соотношении 10:1.

17. Стандартный раствор дифенилолпропана в 0,1 Н растворе едкого натра.

Основной стандартный раствор дифенилолпропана с содержанием 100 мкг/мл готовят растворением 0,01 г дифенилолпропана (если нужно, перекристаллизованного) в мерной колбе емкостью 100 мл и 0,1 н растворе едкого натра.

Рабочий стандартный раствор с содержанием 10 мкг дифенололпропана в мл готовят разбавлением основного раствора 10 раз 0,1 н раствором едкого натрия.

18. Стандартный раствор дифенилолпропана в хлороформе, концентрация 100 мкг/мл.

19. Стандартный раствор фенола в 0,1 н растворе едкого натра. Основной стандартный раствор фенола. В мерную колбу емкостью 50 мл наливают 10 — 15 мл 0,1 н раствора едкого натрия, взвешивают на аналитических весах, затем вносят кристаллы свежеперегонного фенола, взвешивают вторично и доводят объем до метки 0,1 н раствором едкого натрия. Вычисляют содержание фенола в мл раствора. Рабочий стандартный раствор с содержанием 10 мкг фенола в 1 мл готовят соответствующим разбавлением основного раствора 0,1 н раствором едкого натрия.

Стандартный раствор основной и рабочий п-требутилфенола и крезола готовят так же, как стандартные растворы фенола.

20. Стандартный раствор фенола в хлороформе, концентрация 100 мкг/мл.

Приборы, посуда

1. Прибор для отгонки растворителя

2. Весы аналитические

3. Камера для хроматографирования

4. Пульверизатор стеклянный

5. Баня водяная

6. Сито капроновое 100 меш.

7. Микропипетки на 0,1 мл с делениями на 0,001 мл, ГОСТ 1770-64

8. Воронки делительные емкостью 250 мл

9. Колбы мерные емкостью 50, 100 мл

10. Колбы круглодонные на 200 мл

11. Воронки химические

12. Хроматографические пластинки «СИЛУФОЛ» и «СИЛУФОЛ» UV-254

Пластинки «СИЛУФОЛ» представляют собой упрочненную алюминиевую фольгу со слоем силикагеля, содержащего инертный неорганический люминесцентный индикатор. В качестве связующего вещества использован крахмал.

13. Приготовление пластинок с тонким слоем силикагеля: на химически чистые стеклянные пластинки размером 9 x 12 см наносят тщательно перемешанную сорбционную массу, состоящую из 34,5 г силикагеля, 1,75 г гипса и 90 мл дистиллированной воды.

14. Установка для нанесения раствора на пластинку (рис. 1) состоит из стеклянной трубки, нижний конец которой оттянут в капилляр, металлического микровинта, укрепленного на деревянной подставке, имеющей углубление. Стеклянную трубку с микрокапилляром длиной 12 см удобно изготовлять из пипетки на 2 мл, имеющиеся на ней деления позволяют следить за подъемом раствора при засасывании его через капилляр. Нижний конец пипетки оттягивают в микрокапилляр таким образом, чтобы капающая из капилляра капля исследуемого раствора на хроматографической пластинке давала пятно диаметром около 5 мм.

Рис. 1

Металлический микровинт длиной 100 мм имеет 100 витков. На верхнем конце витка имеется круглая головка диаметром 25 мм, толщиной 10 мм, ребристая по окружности, плотно соединенная с винтом. На нижнем конце витка имеется подвижная круглая металлическая пластинка диаметром 35 мм. Микровинт укреплен на деревянной круглой подставке диаметром около 120 мм, толщиной около 25 мм с помощью металлической дужки и шайбочки. В середине деревянной подставки имеется круглая выемка (место для груши) диаметром около 40 мм.

Верхняя часть стеклянной трубки с капилляром при помощи резиновой трубки присоединяется к резиновой груше, помещенной между пластинкой микровинта и деревянной подставкой. Сдавливая ввинчиванием винта грушу, вытесняют на нее небольшое количество воздуха через микрокапилляр, после чего микрокапилляр погружают в исследуемый раствор. При обратном движении винта расширяют грушу и засасывают исследуемый раствор в капилляр.

15. Чашки фарфоровые диаметром 5,5 см, ГОСТ 9147-59.

16. Лампа накаливания 300 — 500 вт.

17. Эксикатор.

18. Груша резиновая № 3.

19. Резиновая трубка диаметром около 0,4 мм.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФЕНОЛА ДИФЕНИЛОЛПРОПАНА И ДИФЕНИЛОЛПРОПАНА В ПРИСУТСТВИИ П-КРЕЗОЛА И ФЕНОЛА

Ход определения

100 мл модельного раствора, используемого при исследовании изделий из синтетических материалов (проба № 1), помещают в делительную воронку и экстрагируют трижды по 20 мл хлороформом или серным эфиром. Экстракты объединяют, фильтруют через бумажный фильтр, сушат над слоем безводного сернокислого натрия и упаривают в приборе для отгонки растворителя до объема 0,2 — 0,3 мл. Затем упаренный экстракт количественно наносят с помощью шприца или микропипетки на слой сорбента на расстоянии не менее 1,5 см друг от друга и от краев пластинки.

Диаметр наносимого на слой сорбента пятна не должен превышать 0,5 см. Хроматографирование производят в герметической камере, заполненной системой растворителей: бензол-этилацетат 9:1. Фронт системы растворителей поднимают по слою сорбента на высоту 10 см. После этого пластинку высушивают на воздухе до отсутствия запаха растворителей и опрыскивают проявляющим реактивом (16).

При обработке проявляющим реактивом анализируемые вещества проявляются в виде желтых пятен с величиной Rf для крезола 0,50 +/- 0,05, дифенилолпропана — 0,33 +/- 0,05, фенола.

Для количественной оценки пластинку дополнительно опрыскивают 15% раствора щелочи. Пятна приобретают окраску от светло-розового до лилово-красного цвета.

Концентрацию анализируемых веществ устанавливают путем сравнения площади и интенсивности окрашивания пятен со стандартами, используя для этих целей хлороформенные растворы.

Расчет количественного содержания производят по формуле

\text{Х } = \frac{\text{А}}{\text{В}} , где

X — определяемое количество препарата в мкг;

B — количество мл вытяжки, взятой для исследования;

A — экспериментально найденное содержание препарата в пробе путем визуального сравнения.

Прямая зависимость концентрации крезола и дифенилолпропана от диаметра и интенсивности окрашивания пятна наблюдается в интервале содержания вещества до 10 мкг.

ЭКСТРАКЦИЯ И ХРОМАТОГРАФИРОВАНИЕ МОДЕЛЬНЫХ РАСТВОРОВ, ПЕРЕЧИСЛЕННЫХ НИЖЕ

При работе с модельной средой — 3% раствор молочной кислоты, ее надо разбавить в 2 — 3 раза, так как экстракт 3% раствора молочной кислоты дает «хвост» на пластинке.

При работе с модельной средой — 96% раствор этилового спирта надо упаривать до объема 0,1 — 0,2 мл и нанести на хроматографическую пластинку.

При работе с яблочным вином удалить красящее вещество. Для этого хлороформенный экстракт промывают 10 — 15 мл 10% раствора уксуснокислого свинца и дальнейшее определение ведут по вышеописанной методике.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФЕНОЛА, ДИФЕНИЛОЛПРОПАНА И П-ТРЕТБУТИЛФЕНОЛА

1. Определение фенола

В три делительные воронки вносят: в воронку № 1 — 100 мл исследуемой вытяжки, в две другие воронки по 100 мл контрольного модельного раствора.

Кислые вытяжки и контрольные модельные растворы перед определением фенола необходимо нейтрализовать до pH 6,5 — 7 10% раствором едкого натрия. Затем в воронку № 2 добавляют 0,2 мкг фенола, а в воронку № 3 по 0,5 микрограмма фенола, дифенилолпропана и п-третбутилфенола в виде их стандартных растворов. Далее в воронки № 2, 1, 3 добавляют по 3 мл хлороформа и экстрагируют фенол путем энергичного перевертывания воронок 40 — 50 раз, не допуская взбалтывания раствора во избежание образования стойкой эмульсии.

После расслоения жидкостей хлороформенный слой сливают в фарфоровые чашечки диаметром 5,5 см.

Описанным образом производят экстракцию еще два раза, используя для извлечения по 3 мл хлороформа.

Хлороформенные экстракты из каждой воронки собирают в соответствующие фарфоровые чашечки и дают хлороформу испариться в вытяжном шкафу при комнатной температуре до 4 — 5 капель.

Нанесение исследуемых растворов на хроматографическую пластинку

Полученный после упаривания хлороформенный раствор засасывают из фарфоровой чашки в стеклянную трубку с капилляром при помощи специальной установки (рис. 1). Чашку снова обрабатывают хлороформом, беря при этом 0,5 мл, дают испариться до 3 — 4 капель, которые засасывают в тот же капилляр. Обработку чашки 0,5 мл хлороформа повторяют еще раз.

Растворы наносят на хроматографическую пластинку следующим способом: стеклянную трубочку с капилляром, содержащую хлороформенный раствор, устанавливают так, чтобы его конец был так близок к пластинке, как только можно, чтобы не нарушить поверхностного слоя. Работу ведут в вытяжном шкафу при боковом освещении конца капилляра электрическим светом (настольная лампа). При этом на пластинку падает тень от капилляра в виде темной линии. Устанавливают пластинку так, чтобы тень от конца капилляра касалась линии старта на расстоянии около 1 мм от точки, в которую должен быть нанесен раствор.

Далее с помощью винта регулируют давление в трубке с капилляром таким образом, чтобы последующая капля падала из капилляра на пластинку после того, как предыдущая капля уже высохла.

Пластинку с нанесенными растворами подвергают хроматографированию в системе растворителей: хлороформ-ацетон (36:1). После того, как растворитель достигает линии фронта, пластинку вынимают и оставляют в вытяжном шкафу до полного испарения растворителя.

Для проявления пятен пластинку помещают в эксикатор, на дно которого предварительно, за 2 — 3 часа были помещены кристаллы йода, закрывают эксикатор крышкой и освещают пластинку светом от лампы накаливания 300 — 500 вт с зеркальным отражением. Лампу располагают на расстоянии приблизительно 10 см от крышки эксикатора. Время проявления 3 — 5 мин. Затем пластинку вынимают из эксикатора и сушат на воздухе (в вытяжном шкафу) до испарения избытка йода. При наличии фенолов на светлом фоне пластинки образуются желто-бурые пятна.

При наличии на хроматограмме желто-бурого пятна от исследуемого раствора, отвечающего местоположению фенола, определяют фенол количественно.

Количественное определение фенола проводят путем визуального сравнения интенсивности окраски и размера пятна от исследуемого раствора с интенсивностью окраски и размера пятна от стандартных растворов фенола, полученных одновременно на одной и той же пластинке с исследуемым раствором, используя для этого щелочные стандартные растворы.

2. Определение фенола в присутствии дифенилолпропана и п-третбутилфенола

Дифенилолпропан и п-третбутилфенол при хроматографическом определении образуют на пластинке пятна желто-бурого цвета, аналогичные пятнам фенола. Однако местоположение их различно: Rf дифенилолпропана около 0,12; фенола — 0,46; п-третбутилфенола — 0,55.

Следует отметить, что величины Rf зависят от целого ряда факторов: равномерности и толщины разделительного слоя, конструкции, величины и насыщенности камеры, температуры окружающей среды и др. Таким образом, величины Rf не являются строго постоянными.

Поскольку пятна, образуемые дифенилолпропаном, располагаются на пластинке на значительном расстоянии от пятна, образуемого фенолом, дифенилолпропан не мешает определению.

Пара-третбутилфенол образует на хроматограмме пятно, располагающееся на довольно близком расстоянии от пятна, образуемого фенолом, и может мешать определению его разработанным методом.

Для того, чтобы увеличить расстояние между пятнами фенола и п-третбутилфенола, пластинку с нанесенными экстрактами, полученными как описано на странице 47, помещают в камеру для хроматографирования.

После того, как смесь растворителей достигает линии фронта (10 см от линии старта), пластинку вынимают, дают растворителям испариться с пластинки и проводят повторное хроматографирование в той же системе растворителей. Линия фронта при этом должна находиться на расстоянии 13 см от линии старта. Далее пластинку вынимают из камеры, дают растворителям испариться и проявляют хроматограмму в парах йода, как описано на стр. 49.

Количественное определение фенола проводят, как указано на стр. 45.

Если на хроматограмме наряду с пятном фенола, полученным из исследуемого раствора, имеется пятно, местоположение которого соответствует пятну от стандартного раствора п-третбутилфенола, считают, что в исследуемом растворе обнаружен п-третбутилфенол.

3. Определение дифенилолпропана в присутствии фенола и п-третбутилфенола

Фенол и п-третбутилфенол дают на хроматографической пластинке вышеуказанным методам бурые пятна, местоположение которых сильно отличается от местоположения пятен дифенилолпропана. Следовательно, фенол и п-третбутилфенол не мешают его определению.

Ход определения

Исходя из допустимого количества миграции дифенилолпропана из исследуемых изделий в контактирующие с ними модельные растворы (0,01 мг/л), а также из чувствительности метода его определения для исследования необходимо взять 20 мл раствора. При этом, если образец отвечает гигиеническим требованиям, на хроматографической пластинке не должно быть желто-бурого пятна, отвечающего местоположению дифенилолпропана, которое определяют по пятну от 0,3 мкг стандартного раствора дифенилолпропана, нанесенного на ту же пластинку одновременно с исследуемым раствором.

Расчет содержания препаратов производят, как указано выше.

Метод определения крезола и дифенилолпропана был апробирован при анализе образцов консервной тары, покрытой лаками № 651017 и 918392 (производства ГДР).

Метод определения фенола, дифенилолпропана и п-третбутилфенола проверен на модельных растворах, используемых при санитарно-химическом исследовании изделий, а также на вытяжках из изделий, изготовленных с применением лаков ЭП-527 и ЭП-547, без добавления и с добавлением к ним определенных количеств указанных фенолов.