ТЕРМИЧЕСКАЯ НЕСТАБИЛЬНОСТЬ МОНОАЛКИЛОВЫХ ЭФИРОВ ФТАЛЕВОЙ КИСЛОТЫ В УСЛОВИЯХ ГАЗОХРОМАТОГРАФИЧЕСКОГО РАЗДЕЛЕНИЯ

Igor G. Zenkevich, Lilia N. Fakhretdinova

Аннотация


Моноалкиловые эфиры бен­зол-1,2-дикарбоновой (фта­левой) кислоты являются основными продуктами метаболизма (частичного гидролиза) диалкил­фталатов, широко применяющихся в качестве пластификаторов полимер­ных композиций. Проверка возможностей газохроматографического и хро­ма­то-масс-спек­т­рометри­чес­кого анализа простейших моноалкиловых (С1–С7) эфиров показала, что эти соединения тер­ми­чески нестабильны и разла­га­ются в хроматографической колонке, что мо­жет ослож­нять их обнаруже­ние в раз­личных образцах. Установ­ле­но, что ос­новное на­правле­ние деструкции моноалкилфталатов в газохроматографической колонке аналогич­но известному про­цессу их пи­ро­лиза с образованием соответствующих спиртов и фта­левого ан­гидрида. По этой причине для разделения моноэфи­ров фталевой кислоты необходимо ис­пользо­вать максимально короткие колонки с тонкими плен­ками стандартных неполярных неподвижных фаз при минимальной ско­рости программирования температу­ры, что позво­лит снизить температуры удерживания таких ана­ли­тов и, сле­до­вательно, минимизировать их термическое раз­ложение. Выска­за­но предположение, что именно разложение с образованием фталевого ан­гид­рида объ­яс­няет вы­со­кую токсичность (в том числе эндокрин­ную) моноал­килфта­латов для человека и животных.

 Ключевые слова:  Моноалкиловые эфиры фталевой кислоты, газохромато­графичес­кое разделение, термическая нестабильность, химическая интер­пре­та­ция токсичности

DOI: http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2015.19.2.013


Полный текст:

PDF (Russian)

Литература


Khimicheskaia entsyclopedia [Encyclopedia of Chemistry] I.L. Knuniants (Ed.) Moscow, Encyclopedia Press, 1992, vol. 3, pp. 562-563 (in Russian).

Niino T., Ishibashi T., Itho T., Sakai S., Ishiwata H., Yamada T., Onodera S. [Monoester formation by hydrolysis of dialkyl phthalate migrating from polyvinyl chloride products in human saliva]. J. Health Sci., 2001, vol. 47, no. 3, pp. 318-322.

Krylov V.A., Volkova V.V., Zaitsev S.D. [Features of gas chromatographic determination of phthalic acid esters in water]. Analitika i control [Analytics and control]. 2013, vol. 17, no. 3, pp. 295-303 (in Russian).

Krylov V.A., Volkova V.V. [GC-MS determination of phthalic acid esters in domestic and imported bottled water]. Vestnik Nizhegorodskogo universiteta [Reports of Nizhny Novgorod University], 2014, no. 1-2, pp. 210-213 (in Russian).

Zenkevich I.G., Makarov A.A., Schrader S., Moeder M. [A new version of an additive sche­me for the prediction of gas chromatographic retention indices of the 211 structural isomers of 4-nonylphenol]. J. Chromatogr. A., 2009, vol. 1216, pp. 4094-4106. doi: 10.1016/j.chroma.2009.03.021.

Yoshikawa K., Tanaka A., Yamaha T., Kurata H. [Mutagenicity study of the mo­no­alkyl phthalates and a dialkyl phthalates using Salmonella typhimurium and Escherichia coli]. Food Chem. Toxicol., 1983, vol. 21, no. 2, pp. 221-223.

Kluwe W.M. [Carcinogenic potential of phthalic acid esters and related compounds: structure – activity relationships]. Environ. Health Perspect., 1986, vol. 65, pp. 271-278.

Hara H., Stewart G.R., Mohn W.W. [Involvement of a novel ABC transporter and monoalkyl phthalate ester hydrolase in phthalate ester catabolism by Rhodococ­cus jostii RHA1]. Appl. Environ. Microbiol., 2010, vol. 76, № 5, pp. 1516-1523. doi: 10.1371/journal.pone.0075977.

http://www.axysanalytical.com/services/emerging_contaminants/mono_phtha­la­te_esters_and_metabolites/ (accessed May 18, 2015).

Leo A. [The octanol-water partition coefficients of aromatic solutes: the effect of electronic interactions, alkyl chains, hydrogen bonds, and ortho-substitution]. J. Chem. Soc. Perkin Trans. II, 1983, pp. 825-838.

The NIST 14 Mass Spectral Library (NIST11/2014/EPA/NIH). Software/Data Version (NIST14); NIST Standard Reference Database, Number 69, June 2014. National Institu­te of Standards and Techno­logy, Gaithersburg, MD 20899; http://webbook.nist.gov (accessed May 18, 2015).

Stein S.E., Babushok V.I., Brown R.L., Linstrom P.J. [Estimation of Kovats retention indices using group contribution]. J. Chem. Inf. Model, 2007, vol. 47, pp. 975-980. doi: 10.1021/ci600548y.

Zenkevich I.G., Makarov A.A. [New application of McReynolds constants for characterization of chromatographic properties of stationary phases]. Zhurnal analiticheskoi Khimii [Rus. J. Anal. Chem.]. 2005, vol. 60, no. 9, pp. 952-957 (in Russian). doi: 1061-9348/05/6009-0845.

Zenkevich I.G., Fakhretdinova L.N. [Features of the gas chromatographic analysis of aliphatic dicarboxylic acids]. Analitika i control [Analytics and control]. 2015, vol. 19, no. 1, pp. 52-58 (in Russian). doi: 10.15826/analitika.2015.19.1.001.

Lebedev A.T. Mass spektrometriia v organicheskoi khimii [Mass Spectrometry in Organic Chemistry]. Moscow, Binom Press, 2003, 494 p. (in Russian).

Practical Gas Chromatography: A Comprehensive Reference. K. Dettmer-Wilde, W. Engewald (Eds). Heidelberg: Springer, 2014. 902 p.

Kornilova T.A., Ukolov A.I., Kostikov R.R., Zenkevich I.G. [Stability of diazo­carbonyl compounds in conditions of gas chromatographic and GC-MS analysis]. Zhurnal obshchei khimii [Rus. J. General Chem.]. 2012, vol. 82, no. 10, pp. 1663-1674 (in Russian). doi: 10.1134/S1070363212100088.

Kornilova T.A., Ukolov A.I., Kostikov R.R, Zenkevich I.G. [A simple criterion for gas chromatographic / mass spectrometric analysis of thermally unstable compounds and reassessment of the by-products of alkyl diazoacetate synthesis]. Rapid Commun. Mass Spectrom. 2013, vol. 27, pp. 461-466. doi: 10.1002/rcm.6457.

Ritchie P.D. [Studies in pyrolysis. Part III. The pyrolysis of carbonic and sulphu­­rous esters]. J. Chem. Soc., 1935, pp. 1054-1061.

Lu P.-Y., Metcalf R. [Environmental fate and biodegradation biodegradability of benzene derivatives as studied in model aquatic ecosystems]. Environ. Health Perspect., 1975, vol. 10, pp. 269-284.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.