авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 13 |

«ORGANIC TRACE ANALYSIS Klaus Beyermann Institute of Inorganic and Analytical Chemistry Mainz University Translated from the German: Organische Spurenanalyse Published by ...»

-- [ Страница 2 ] --

1. Если предполагается доказать, что две совокупности со впадают и если критерий не обнаруживает существенного раз личия, эти две совокупности следует считать одной, пока по следующие эксперименты не покажут обратного.

2. Если предполагается экспериментально доказать, что между двумя совокупностями существует различие, а соответст вующий критерий не обнаруживает различия, то должен быть еделан следующий вывод: на базе заданной вероятности нель зя доказать существование различия между образцами.

2. Общие вопросы Любые заключения о законе распределения в совокупности будут крайне ненадежными, если берется только небольшое ко личество образцов (как это довольно часто бывает в химии и биохимии). В таких случаях не следует прибегать к догадкам (нельзя, например, постулировать наличие нормального распре деления, когда в действительности его нет), а необходимо при менить более эффективные критерии. Здесь вероятность ошибки Верна Ий Верна Нх Критическое значение статистического критерия Рис. 2 7. Эффективность критерия.

первого или второго рода становится довольно неопределенной, поэтому в таких обстоятельствах настоятельно рекомендуется принять консервативное решение и применить критерии, не тре бующие какого-либо определенного закона распределения.

В табл. 2.9 выборочно приведены семь критериев и требования к сведениям о распределении, необходимым для применений каждого из критериев. Помимо критериев, перечисленных в табл. 2.9 (по данным Documenta Geigy), следует упомянуть' /••-критерий, применяющийся для проверки гомогенности дис персии. Описание % -критерия и многих других критериев мож но найти в литературе [41, 42, 46, 49, 50]*.

2.4.10. Предел обнаружения, предел определения В анализе следовых количеств органических веществ важ но четко понимать значение терминов «предел обнаружения» и «предел определения». В литературе по аналитической химии для этих терминов дается множество математических выражений и * Вопросы применения статистических методов проверки гипотез в анали тической химии, включая описанные здесь и другие критерии, полнее освещены в монографиях: Доерфель К. Статистика в аналитической химии. — М.: Мир, 1969;

Doerffel К., Statistik in cter analytischen Chemie, 2 Auflage, Verlag fur Grfindstoffindustrie, Leipzig, 1982;

Miller J. C, Miller J. N.. Statistics for analy tical Chemistry, Wiley, Chichester, 1984. — Прим. перев.

44 2. Общие вопросы Таблица 2.9. Некоторые критерии, рекомендованные для про верки нулевой гипотезы (цо—H-i —0) Критерий Область применения критерия Student (^-критерий) Нормальное распределение Lord Нормальное распределение Mid-range (Walsh) Нормальное распределение Walsh Симметричное распределение Zeichen Нет условий Maximum (Walter) Нет условий Wilcoxon Нет условий существенно различающихся определений. Например, метод часто называют чувствительным, подразумевая при этом, что данному методу присущ низкий предел обнаружения. Другие авторы термином «предел обнаружения» обозначают минималь ное количество, которое можно определить при заданном отно сительном стандартном отклонении, например 10%.

Опубликованы обзорные статьи по применению различных определений в аналитической химии [41, 51—52].

Случайные погрешности неизбежны. Бессмысленно говорить об определении количеств, которые нельзя отличить от случай ных погрешностей;

поэтому следует устанавливать определен ные пределы обнаружения и определения. Эта проблема в ос новном решена в работах [41, 51], на которых и базируется приведенное ниже обсуждение.

Для удобства здесь принята следующая система символов и обозначений:

холостой опыт (фон) ув—предельное среднее ув—наблюдаемое значение ав—стандартное отклонение sB—выборочное стандартное отклонение суммарный отклик )—предельное среднее (2.18) Hu dls^yB)—наблюдаемая отдельная величина, представляющая собой сумму величин анализируемого вещества и фона (2.19) os+B—стандартное отклонение 2. Общие вопросы ЧИСТЫЙ ОТКЛИК ys = ys+B—ya—предельное среднее (2.20) — Ув—величина, определяемая из двух наблюдений (2.21) )1/2= (2.22) а 2 ст 2 1/ = (и + в) —стандартное отклонение (2.23) При обсуждении проблемы обнаружения мы должны разли чать два следующих принципиально различных варианта:

1) наблюдается чистый отклик, и мы должны решить, действи тельно ли был обнаружен истинный отклик, т. е. действи тельно ли tjs0 (решение принимается после эксперимента);

2) задана полная специализированная методика анализа, и мы должны определить минимальный средний истинный чистый отклик ys, который дает наблюдаемый чистый отклик ys, достаточно интенсивный для его обнаружения (оценка спо собности обнаружения до эксперимента).

В первом случае решение может быть ошибочным по двум причинам:

а) можно решить, что определяемое вещество есть, когда на самом деле его нет (ошибка первого рода а ) ;

б) можно решить, что определяемого вещества нет, хотя на са мом деле оно имеется (ошибка второго рода р).

Для принятия решения можно использовать критический уро вень Lc, который определяется через максимально допустимое значение для ошибки первого рода а и стандартное отклонение 0о чистого отклика ys при условии равенства нулю предельного среднего чистого отклика (ys = 0) (на этой стадии обсуждения наличие систематических погрешностей исключается). Матема тически критический уровень выражается уравнением Le = feBa0 (2-24) где fea — абсцисса стандартизированного нормального распреде ления, отвечающего уровню вероятности (1—а) (рис. 2.8).

При отклике ys, превышающем критический уровень Lc, счита ется, что «определяемый компонент обнаружен». Область (1—а) соответствует правильному решению «не обнаружен», а область а отвечает некорректному решению «компонент обнаружен», когда в действительности его нет.

В анализе следовых количеств органических веществ в боль шинстве случаев стандартное отклонение а чистого отклика ys не известно, поэтому отклик и его стандартное отклонение при ходится оценивать приближенно методом репликации. При 46 2. Общие вопросы этом ys заменяется на ys, а а — н а s/Уя. _Критический уровень можно рассчитать по формуле (ti-^sjjfh, где s — выборочное стандартное отклонение, вычисленное на основе п наблюдений, a h-i/2 — критическое значение ^-распределения, отвечающее г = п—1 степеням свободы и заданному уровню вероятности 1—у/2. Значения t приведены в статистических таблицах [46].

Схема принятия решения суммирована в табл. 2.10.

Очевидно, что критический уровень можно только ограни ченно использовать в качестве Н обнаружен е Обнаружен предела обнаружения в опи санном выше смысле. Действи тельно, когда LC = LD, TO пре дельное среднее ys для изме рения неизвестного образца ys будет совпадать с критическим уровнем Lc и 50% измерений должны привести к решению «определяемого компонента нет ( (не обнаружено)», когда на самом деле он есть (ошибка Рис. 2.8. Критический уровень.

второго рода, р = 0,5;

рис. 2.9).

Такой способ обнаружения, конечно, в высшей степени не надежен.

По этой причине предел обнаружения LD устанавливают за ранее, обусловливая величины Lc, приемлемого уровня [3 для ошибок второго рода и стандартного отклонения OD, характери зующего чистый отклик, когда его истинное предельное среднее y~s равно LD. Величина «приемлемого уровня» р может быть принята равной 0,05 или 0,01.

Предел обнаружения определяется как /в = /, с + р сг с, где kt — абсцисса стандартизированного нормального распределе Таблица 2-10. Схема принятия решения об обнаружении веще Наблюдение Решение Доверительный интервал _ S Обнаружено (2.25) yLc #S±'l—г/2 / уп (двусторонний) — S Не обнаружено (2.26) VSLc ys+ti-rt» г— УП (односторонний) 2. Общие вопросы ния, соответствующая уровню вероятности 1—р. Область 1—р отвечает правильному утверждению «определяемый компонент обнаружен», а область а — некорректному утверждению «опре деляемый компонент обнаружен», когда его на самом деле в образце нет. Аналогично область р соответствует неправильно му решению «определяемый компонент не обнаружен», когда в действительности он имеется в образце (рис. 2.10).

Рис. 2.10. Достаточно большое раз Рис. 2.9. Совпадение критического уровня и предела обнаружения. личие между пределом обнаружения и критическим уровнем.

В количественном анализе результат должен быть макси мально близким к истинному значению. Более того, стандартное отклонение должно быть во много раз меньше истинного зна чения. По предложению Адамса и сотр. [53] «минимальная ра бочая концентрация» определяется как низшее значение, для которого относительное стандартное отклонение не превышает 10%- Близкая дефиниция применяется в анализе следовых ко личеств остатков пестицидов [54]. При этом предел определе ния составляет (2.27) LQ = kQaQ где LQ — истинная величина чистого отклика при стандартном отклонении oQ и l/kQ — необходимое относительное стандартное отклонение.

Резюмируя, можно сказать, что величина L c используется для проверки экспериментального результата, в то время как LD И LQ служат для оценки возможностей методов измерения при обнаружении и количественном определении веществ. На этой основе можно выделить три основные аналитические об ласти '[51] (табл. 2.11).

Степеням риска а и р в общем случае могут быть приписа ны различные значения, но в повседневной работе их обычно считают равными и для них принимается величина 0,05. В этом случае ka — k$ = k и (2.28) Lc = ko 48 2. Общие вопросы Таблица 2.11. Три основные аналитические области Область I Область II Область III Z-D—Lq О—LD Обнаружение Определение Надежная Качественный анализ Количественный анализ область Если с приблизительно постоянно, то сто«сп и т (2.29) LD = Lc + koD = 2Lc т. е. предел обнаружения в два раза больше критического уров ня. Стандартное отклонение чистого отклика а выражается уравнением (2.3Q) V B и если стандартное отклонение наблюдаемых значений в вом приближении не зависит от уровня отклика, то OB+S~OB и а = ствУ2. Подстановка в уравнение (2.29) а вместо OD дает (2.31) LD = 2koBV2~ Если принять йэ=1О, то получим ]_Q = knOq Л/ 1 Off При этих допущениях Lc, LD и LQ будут соответствовать рабо чие выражения, приведенные в табл. 2.12.

Таблица 2.12. Рабочие выражения для Lc, LD И -i-Q 2,330-р 14,1(Тр Парные наблюдения 4,65сгр «Хорошо известный» хо 10,0а р • лостой опыт 3,29ст р 1,64стр Воспроизведено с разрешения из работы: Currie L. A., Anal. Cheim, 40, 586 (1968) © 1968 American Chemical Society.

Значения в первом ряду табл. 2.12 получены для пар обра зец — холостой опыт, причем в холостом опыте применяется та же матрица, что и в анализе образца, но не содержащая опре деляемого вещества. Значения во втором ряду получены путем умножения значений первого ряда на множитель 1/у2;

основа нием для введения такого множителя послужило любопытное допущение, что многолетняя история наблюдений значений хо лостых опытов каким-то образом приводит к тому, что стандарт 2. Общие вопросы 49»

ное отклонение чистого отклика становится равным aB+s [51].

В анализе следовых количеств органических веществ, осо бенно в пищевых продуктах, не всегда доступны аутентичные контрольные образцы. В таких случаях оценка предела обнару жения затруднена. Предлагались различные подходы к реше нию этой проблемы [55, 56].

2.4.11. Регрессионный анализ, корреляция Для специалиста в области анализа следовых количеств оценка результатов анализа на основе линейной регрессионной, зависимости является одним из обычных этапов работы. При мерами могут служить калибровочные кривые, изотермы ад сорбции, кривые, отражающие кинетику процессов, скорости реакций разложения или элиминирования.

Во всех случаях такого рода оценивается функциональная взаимосвязь или корреляция между двумя специфическими ве личинами. Корреляция может быть линейной или нелинейной.

Всегда, когда это только возможно, химик-аналитик стремится иметь дело с линейными корреляциями, и поэтому нелинейные корреляции обычно превращают в линейные, например изобра жая результаты графически в логарифмической или полулога рифмической шкале. Нелинейные корреляции рассмотрены в.

работе Шварца [57].

В случае линейных корреляций необходимо различать два принципиально различных аспекта, а именно функциональные (причинные) и стохастические (случайные) взаимозависимости.

Примером типичной функциональной взаимосвязи является стехиометрическая аналитическая реакция: здесь отклик анали тической системы у определяется содержанием определяемого вещества с и в какой-то мере величина у предопределена зара нее.

Ниже приведены два примера стохастических корреляций.

а) Существует корреляция между содержанием пестицида в салате и временем определения последнего (считая от момента обработки салата этим пестицидом). В этом и многих анало гичных случаях линейная корреляция достигается путем графи ческого изображения результатов в полулогарифмической шка ле, б) При сравнении двух методов анализа результаты измере ний, полученные на некотором образце методом I, коррелируют с результатами, полученными на том же образце методом II.

Между двумя методами не существует функциональной зависи мости, и две серии измерений не зависят одна от другой. Удов летворительная корреляция при тангенсе угла наклона прямой,, равном единице, указывает, что анализируемое соединение мож но с одинаковым успехом определить любым' из этих методов^ 4— 2. Общие вопросы И в первом, и во втором примере прежде всего проверяется, существует ли удовлетворительная корреляция между двумя переменными. Если установлено, что такая стохастическая кор реляция действительно имеет место, то ее описывают функцио нальной корреляцией (регрессией).

Для проверки наличия (или отсутствия) корреляции снача ла вычисляют среднее значение х всех индивидуальных значе ний х,- и среднее значение у всех отдельных величин г/,-. В де картовых координатах средние значения х и у образуют центр плотности точек %i\ji (рис. 2.11). Далее вычисляют разность между каждым из п значений и средним значением:

и i=y,—y Коэффициент корреляции г определяют из выражения (2.33) «ли XY (2.34) г= где s(3C) и s(y) — стандартные отклонения, найденные эмпириче ским путем отдельно для значений х и у.

Знаменатель в выражении е х© (2.33) всегда имеет положи у тельное значение, поскольку в состав знаменателя входят только квадраты величин X и Y. Числитель, однако, может быть и положительным, и от рицательным, поэтому коэффи циент г также может быть по ложительным или отрицатель ным в зависимости от положе ния точек на графике. Если г приближается к нулю или рав но нулю, то между х и у не.Рис. 2.11. Графическое изображение существует корреляции. Пол корреляции. Здесь X и У — координа ной корреляции соответствует ты центра плотности, а знаками минус и плюс в кружке обозначены отрица- И = 1;

в этом случае можно тельные и положительные квадранты, констатировать наличие фор в которых x,t/t принимают соответст мальной (но не обязательно венно отрицательные или положитель ные значения. причинной) взаимосвязи меж ду х и у.

Регрессией называется описание стохастической взаимосвя зи посредством функционального соотношения. Таким образом, 2. Общие вопросы кривая регрессии, в сущности, отражает только эффективность, стохастической взаимосвязи между двумя переменными [58].

Когда в нашем распоряжении имеются только пары значе ний Xi, Ух, простейшая форма взаимосвязи выражается уравне нием прямой (2. yi=a-\-bxi Здесь д,— отрезок, отсекаемый прямой на оси ординат, а Ь — тангенс угла наклона прямой (называемый также коэффициен том регрессии). Если коэффициент Ь положителен, то величи на у возрастает при увеличении х. Поскольку при обычном раз бросе данных определить коэффициенты а и b графически до вольно трудно, их определяют математически методом наимень ших квадратов;

таким образом находят кривую регрессионной зависимости, которая отвечает наименьшему значению суммы квадратов разностей между наблюдаемыми значениями yf и соответствующими значениями на кривой у,:

2 (yt—г/г)2 минимум • В приведенном выше примере «а» по определению остаточ ных количеств пестицида в салате время отбора пробы опре деляется заранее и таким образом (как правило) не может со с, = 0,33•0,91сп с п = 0,072 • 1,023 Cj X у/ 8- 8- / / 6- /ж. 6- J - X/ X 4- 4 / 2- 2 / / Ю Рис. 2.12. Графическое изображение регрессионной зависимости. Показана регрессионная зависимость С\ от Си и Си от С\.

держать существенной погрешности. В таком случае л: сравнива ется с практически свободной от погрешностей переменной у.

Другая ситуация характерна для приведенного там же приме ра «б». Полученные методами I и II значения с\ и Си соответ ственно подвержены случайным флуктуациям [ci = f(yi);

cu = =f(yu)]- Поэтому здесь возможны две регрессионные прямые с тангенсами углов наклона Ьп и Ьс соответственно :52 2. Общие вопросы (рис. 2.12). Угол между этими двумя прямыми может служить мерой коэффициента корреляции г, который представляет со бой среднегеометрическое из величин тангенсов углов наклона двух прямых:

В случае точной корреляции угол между прямыми равен нулю, и фактически имеется только одна прямая регрессионной зави • симости.

До сих пор при обсуждении регрессии мы принимали, что..одно значение у отвечает одному значению х, в результате че го получается некоторое обла ко отдельных точек. На прак тике, однако (см. разд. 2.4.4), несколько измерений у при по ^ стоянном х приводят к ряду,^-\ •| • более или менее разбросанных результатов. Если для каждо го среднего значения ввести доверительный интервал (изо х браженный на рис. 2.13 верти Рис. 2.13. Доверительные интервалы кальной линией, называемой 1 прямая регрессионной зависимости отрезком погрешности), ТО та И для определенных значений х и зна- к о е описание будет в большей И У Т е Р И З У Ю 1 Ц И Х С Я НеК °Т °- мере отвечать действительно 5Г ° ° НеК Т сти. Вычисленная на основе этих средних значений прямая регрессионной зависимости позволяет надежнее оценивать ка чество измерений. Например, если регрессионная прямая не проходит через все доверительные интервалы, то предположе ние о существовании линейной регрессионной зависимости мо жет быть неверным. В таких случаях, снова применив метод наименьших квадратов, можно попытаться найти другую мате матическую функцию, которая лучше отображала бы данную •серию результатов измерений. На рис. 2.13 приведен ряд дове.рительных интервалов, увеличивающихся с уменьшением х и образующих на графике как бы воронку;

такая картина очень часто наблюдается в анализе следовых количеств различных веществ.

Детали расчета наиболее точно соответствующих данным измерений прямых регрессионной зависимости и коэффициентов -корреляции приведены в литературе [42, 49]. Эти операции.легко могут быть выполнены на карманных научных калькуля торах, снабженных соответствующими программами. Для этой «ели можно использовать, например, компьютер НР-65 с запи 2. Общие вопросы санными на магнитных 'картах программами. Применение про грамм STAT 1-05A и STAT 1-22A позволяет на базе серии дан ных (t/i, х,) вычислять значения а, Ь и г для линейной регрес сионной зависимости у=а-\-Ьх, а также стандартное отклонение коэффициента регрессии и отсекаемых на координатных осях отрезков.

Приведем пример выполнения такого рода операций.

При определении зависимости от времени снижения концент рации остаточных количеств защитного средства для растений в обработанном этим средством растении получены следую щие результаты (xt— время, yi = ci— концентрация защитного средства в растениях):

1 5 0 xi дней 62 36 21 8,5 1, ci мг/кг В экспериментах такого типа есть все основания полагать, что данные будут связаны линейной регрессионной зависи мостью в полулогарифмической форме:

Логарифмирование величин Hi дает 62 36 21 I, 90 8, 5 мг/кг а 1.,792 1,556 1,322 0, 929 0, log с, 1, Применение упоминавшихся выше программ приводит к сле дующим величинам:

а = 1, 6 = —0, г = 0, sCiX = 0, sa = 0, s b = 0, Величина коэффициента г = 0,996 свидетельствует о практиче ски идеальной корреляции. Получаем следующее уравнение регрессионной зависимости:

logc = 1,938— 0,1321* 54 2. Общие вопросы В соответствии с этой формулой концентрация остаточного ко личества через 10 дней после применения защитного средства составит logc= 1,938—0,1321-10= 0,617;

с = 4, т. е. на десятый день можно ожидать концентрацию 4,1 мг/кг.

2.4.12. Анализ разброса результатов Аналитические процедуры состоят из большого числа от дельных стадий, и каждая стадия вносит свой вклад в система тические и случайные погрешности. Это становится особенна заметным при сравнении данных, полученных в различных ла бораториях, например, в ходе совместных работ.

В таких случаях необходимо обнаружить источники и вели чины разброса результатов между образцами, между повтор ными опытами, между анализами в различные дни в одной ла боратории, между данными различных лабораторий и т. д.

Для обнаружения статистических отклонений введена система анализа разброса (ANOVA)*, принцип функционирования ко торой сводится к разделению общей точности на отдельные компоненты. Если последние известны, то не составляет труда выделить тот компонент, который в наибольшей степени влияет на общую точность и который, следовательно, должен быть оптимизирован в первую очередь.

Конечно, при любом виде совместных работ ANOVA не в состоянии обнаружить систематическую погрешность, прису щую данному методу анализа, если его применяют все участ ники этой совместной работы. Заметить такую погрешность с помощью системы ANOVA можно только при условии исполь зования различных аналитических методов. Опубликованы об зорные статьи по применению системы ANOVA [59, 60].

ANOVA успешно используется Комиссией по анализу пестици дов (ФРГ), являющейся членом Объединенного международно го комитета по анализу пестицидов.

2.5. Методы калибровки и проверки результатов анализа следовых количеств органических веществ 2.5.1. Классификация аналитических методов По качеству получаемых результатов имеющиеся в распо ряжении химика-аналитика методы можно классифицировать так, как это указано в табл. 2.13 [43, 44]. Более подробные * Сокращение английского выражения «Analysis of Variances». — Прим.

перев.

2. Общие вопросы Таблица 2.13. Классификация методов и результатов анализа Результат Метод «Истинное значение»

Точное значение Точный метод Результат эталонного Эталонный метод Класс А: проверен точным методом метода Класс В: не проверен точным методом, но есть уверенность в надежности мето да;

доступны высокоочищенные, хо рошо охарактеризованные стандарты Класс С: проверка точным методом невоз можна;

нет однородных стандартов известного состава Определяемые результа Рядовой метод Класс А: систематическая погрешность извест- ты на (предпочтительный метод) Класс В: систематическая погрешность не из вестна Из работы 44. (Воспроизводится с разрешения.) определения методов даны в рекомендациях Экспертной комис сии по номенклатуре и принципам контроля качества Между народной федерации химиков-клиницистов [61] (см. табл. 2.14).

Необходимым условием для разработки и сравнения рядо вых рабочих методов является наличие эталонных методов анализа [43], которые должны быть в высшей степени специ фичными и не зависимыми от природы матрицы. Описание та ких фундаментальных методов должно включать принципы метода, получение и подготовку образцов, описание материалов и методик, надежность методик с указанием их точности и воспроизводимости, определение предела обнаружения, приме нимость метода, заключение о диапазоне использования эта лона.

Эталонные методы обычно сложны и трудоемки. Поэтому для рядовых анализов разрабатывают упрощенные методики, которые могут быть основаны на тех же принципах, что и эта лонный метод.

Для разработки эталонного метода необходимо или срав нивать его результат с точным результатом, полученным точ ным методом (эталонный метод, класс А), или использовать значение, которое гарантируется или задается применением на дежного стандартного материала (эталонный метод, класс В).

В связи с этим в разработке эталонных методов важную роль играют стандартные материалы. Эталонные методы в клиниче 56 2. Общие вопросы Таблица 2.14. Определение методов анализа Значение, полученное для ка либровочного или контрольного Термин Содержание образца Точный Нет известного источника Точное значение — лучшее известное приближение к ошибок «истинному значению»

После исчерпывающей про- Результат эталонного мето Эталонный верки;

недостоверность рав- да (установленный или ат на 0 ± Д, где Д несущест- тестованный) венно по сравнению с недо стоверностью межлабора торных измерений С известным от- Известно экспериментально Определяемое значение (ус определенное отклонение клонением тановленное или аттесто ванное) С неопределенным Отклонение неизвестно Определяемое значение (ус отклонением тановленное или аттесто ванное) Из документа Комитета стандартов Международной федерации химиков-клини цистов;

см. таблицу на стр. 530 в работе: Bdttner J'., Borth R, Boutwell 1. H., Brough ton P. M. G., J. Chn. Chem. Clin. Biochem., 13, 523—531 (1975). (Воспроизведено с раз решения ) ской химии и в других областях, представляющих жизненно важный интерес для всего человечества, разрабатываются в процессе широкого международного сотрудничества [62].

2.5.2. Эталонные и калибровочные материалы Международной организацией по стандартизации (ISO) эталонный материал определяется как «материал или вещество, одно или несколько свойств которого достаточно хорошо уста новлены для проведения калибровки аппаратуры или провер ки метода измерения. Эталонный материал создает возмож ность перенесения значения измеренного количества от одного места к другому».

«Аттестованным эталонным материалом» называется эта лонный материал, имеющий сертификат, в котором удостове ряются значения его определяющих свойств;

сертификат из дается государственной или частной организацией, считающей ся достаточно компетентной в техническом отношении [63].

Национальное бюро стандартов США определяет «стандарт ный эталонный материал» как материал, к которому для обес печения точности и воспроизводимости результатов были при менены три метода измерения: 1) точный, 2) эталонный и 3) независимый. В случае определения следовых количеств органических веществ, однако, адекватные методы анализа 2 Общие вопросы очень часто отсутствуют. «Таким образом, в области анализа органических соединений на уровне следовых количеств в мат рицах природного происхождения мы находимся на этапе раз работки соответствующих стандартных эталонных материалов»

t[64]. Возможно, здесь придется ограничиться небольшим коли чеством матриц, поскольку гарантировать их достаточную ста бильность затруднительно. Опубликованы обзорные работы по проблеме стандартных эталонных материалов [63, 65—68].

Эталонные материалы поставляются несколькими организа циями, однако почти все они представляют интерес только для специалиста в области анализа следовых количеств неоргани ческих веществ [69].

При проведении лабораторных экспериментов очень часто возникает потребность в калибровочных стандартах. Последние приготовляются самим исследователем;

в отличие от эталон ных материалов они не предназначаются для использования в других лабораториях. В анализе следовых количеств органи ческих соединений подготовка такого калибровочного стандар та обычно является первым шагом в целой серии последующих операций. В связи с этим все погрешности, допущенные на этой важной начальной стадии, переносятся и на конечный результат анализа. Существует несколько способов приготов ления калибровочных стандартов.

Во многих случаях можно приготовить концентрированный раствор интересующего нас соединения и затем разбавить его до требуемой концентрации. Выполнение такого простого при ема, однако, может стать проблематичным, если необходимо приготовить раствор, содержащий исследуемое соединение в следовых концентрациях в растворителе, в котором оно мало растворимо;

такая ситуация характерна, например, для опреде ления большинства галогенированных пестицидов в воде. В та ких случаях для получения насыщенных растворов приходится очень долго встряхивать или перемешивать смесь растворителя с твердым веществом. Альтернативный способ заключается в осаждении растворяемого вещества на силикагеле путем ис парения его раствора в другом растворителе (например, в гек сане) в присутствии носителя. Затем через колонку с силика гелем, содержащим нанесенное на него вещество, пропускают воду;

благодаря большой удельной поверхности силикагеля, вода быстрее насыщается растворяемым веществом. Этот ме тод был предложен для приготовления стандартных эталонных образцов водных растворов полициклических ароматических углеводородов [64] и стандартного эталонного материала для определения полихлорбифенилов [70]. При приготовлении стандартных растворов пестицидов растворитель должен обла дать низкой летучестью (как, например, 1,2,4-триметилпентан 58 2 Общие вопросы или толуол), объем раствора должен быть более 100 мл, раст вор следует хранить в холодильнике в сосуде, закрытом крыш кой на резьбе с герметичным уплотнением [71]. Опубликованы любопытные данные об изменении концентрации стандартных растворов инсектицидов во времени: были приготовлены стан дартные растворы точно взвешенных количеств инсектицидов (по 1 мг) в гексане, толуоле или ацетоне;

аликеотные порции растворов, запаянные в стеклянные ампулы, хранили при — и + 2 0 °С. Через два года средняя концентрация всех шее™ изучавшихся инсектицидов составила 0,9—3,6% исходной кон центрации [72]. Стандартный эталонный образец для опреде ления антиэпилептических препаратов в сыворотке был приго товлен путем добавления к смешанной сыворотке человека из вестных количеств дифенилгидантоина, фенобарбитала и при мидона [73].

Иногда возникает необходимость в твердых веществах, со держащих следовый компонент в стандартной концентрации.

Приготовление таких стандартов связано с рядом дополнитель ных трудностей, С другой стороны, твердые стандарты сохра няются лучше, чем растворы [74]. Для получения твердых стандартов можно, например, упарить досуха раствор, содер жащий матрицу и следовый компонент, и сухой остаток гомо генизировать. Можно также добавить следовый компонент (в виде раствора или в виде заранее приготовленной смеси с твердым носителем) к матрице, смесь высушить и сухой остаток гомогенизировать диспергированием. В этих случаях, однако, всегда существует опасность гидролиза и окисления, возрастающая по мере увеличения продолжительности гомоге низации и по мере роста суммарной поверхности твердого ве щества в процессе диспергирования. Поэтому во всех случаях необходимо контролировать ход всего процесса приготовления стандарта, например, с помощью соединений, меченных радио активными изотопами. Для предотвращения окисления может оказаться полезным применение защитной атмосферы сухого азота. Включение меченых соединений в составные части клеток тканей без нарушения гистологической структуры последних возможно только при условии введения меченного радиоак тивным изотопом соединения в растущий организм и при конт роле процесса усвоения этого соединения.

Для калибровки масс-спектрометров, газо-жидкостных хро матографов и устройств для отбора проб необходимы газооб разные матрицы с двумя уровнями концентраций органических компонентов. Здесь определяющим фактором может являться устойчивость разбавленных газовых смесей, зависящая от кон центрации следовых компонентов, чистоты и концентрации дру гих компонентов смеси. Стенки подавляющего большинства со 2 Общие вопросы судов для хранения образцов емкостью 1 л имеют адсорбцион ную способность около 50 мкг [75]. Таким образом, заполнение такого сосуда воздухом, содержащим следовый комлонент на уровне 1 млн" 1 ( ~ 1 мкг), теоретически может привести к пол ной потере этого компонента в результате его адсорбции на стенках. На практике, однако, полного поглощения не проис ходит, поскольку существует динамическое равновесие между определяемым следовым компонентом и другими веществами, адсорбированными стенками сосуда ранее (например, водой, другими составными частями воздуха, примесями). Очевидна необходимость тщательного промывания сосуда для хранения образцов. В литературе описаны случаи потерь следовых ком понентов газовых смесей на стенках сосудов, изготовленных из различных материалов, например тефлона {76], других пла стиков [77], стали [78], причем адсорбция следовых компонен тов завершалась в течение нескольких часов. Эффектам погло щения следовых компонентов приписаны довольно большие погрешности в межлабораторных экспериментах по контролю качества анализов (табл. 2.15). С другой стороны, показано, что смесь винилхлорида (10 млн" 1 ) с воздухом устойчива {79] При хранении воздуха, содержащего следовые количества СНзВг, в сосуде из нержавеющей стали метилбромид разла гается довольно медленно, а концентрация СН31 понижается быстрее [80].

Таблица 215 Результаты изучения поведения следовых компонентов в сме сях газов и воспроизводимости результатов их определения Концентрация, най Исходная концент денная в результа Соединение опреде Относительное рация, трлн-1 (от те межлаборатор ляемое в искусст ношение массы к ных исследований стандартное откло венной смеси газов объему) трлн—^ (отношение нение, % массы к объему) CFC1 250 CF2Cl2 150 ССЦ СНзСС1 3 104 Методы приготовления стандартных газовых смесей вклю чают одностадийное или многостадийное смешивание газов с использованием аппаратуры для экспоненциального разведения [81—84]. В других методах применяются газопроницаемые трубки, насыщение газов-носителей или контролируемая диф фузия [85—91]. Разработаны методы получения смесей, со держащих пары взрывчатых веществ, например 2,4,6-тринитро толуола, 2,4-динитротолуола, этиленгликольдинитрата, в коли честве 0,5 трлн" (масса/объем) [92].

60 2. Общие вопросы Иногда газообразный следовый компонент получают из ка кого-либо предшественника. Так, при термическом разложении полиокшметилена получают формальдегид, диффундирующий затем через мембрану из силиконового каучука;

далее фор мальдегид разбавляется и уносится струей сухого воздуха.

В газо-жидкостной хроматографии предлагалось получать акро леин, акрилонитрил и винилхлорид на предколонке непосред ственно перед их вводом в хроматограф;

здесь для 5-нг коли честв удалось добиться воспроизводимости лучше 5% [93, 94].

Опубликована обзорная статья, посвященная анализу мето дов получения стандартных смесей газов с очень низкими кон центрациями исследуемых газов [951. К таким методам отно сятся:

1) пропускание потока чистого газа через сосуд с жидким стандартным веществом [96—99];

2) диффузия точно известного количества стандартного веще ства в поток газа [100—102];

3) проникновение стандартного вещества в поток газа через мембрану [103, 104];

4) непрерывная подача стандартного вещества в поток газа [105];

5) совмещение газопроницаемой трубки и ячейки экспонен циального разведения [106];

6) насыщение потока газа путем его пропускания через раз бавленный раствор летучего стандартного вещества в неле тучем растворителе [107];

7) насыщение потока газа путем его пропускания над твердым носителем, на который нанесено стандартное вещество [95, 108].

В заключение следует упомянуть метод, основанный на со вершенно ином принципе [109]. В газо-жидкостной хромато графии детекторы электронного захвата обеспечивают почти 100%-ную ионизацию некоторых галогенсодержащих соедине ний. Этот факт стимулировал развитие работ по изучению де тектора электронного захвата в качестве своеобразного газо фазного кулонометра. Сообщалось, что для соединений типа ССЦ, CFC13) CF2Br2 определяемое по площади пиков количе ство потерянных электронов практически равно числу молекул образца, прошедших через детектор. Учитывая значительные трудности, связанные с приготовлением надежных калибровоч ных стандартов в диапазоне концентраций, характерных для образцов объектов окружающей среды, такая газофазная куло нометрия могла бы послужить базой для создания ценцога метода калибровки. Позднее этот метод был модернизирован [ПО]. Возможно, однако, что ему также присущи ограниче 2. Общие вопросы 6ft ния;

действительно, сообщалось о корреляции между откли ком детектора электронного захвата и химическим строением изомерных гексахлорциклогексанов f i l l ].

2.5.3. Методы оценки результатов анализа следовых количеств органических веществ Многие из описанных в предыдущем разделе калибровочных систем не содержат компонентов матрицы. Последние, однако, могут играть важную роль, поэтому необходимо оценить сте пень их влияния на результаты анализа. Если, как это обычно бывает, эталонный материал с известным содержанием следо вых и матричных компонентов недоступен, то остаются два под хода к решению этой проблемы: использовать синтетические образцы или добавлять известное количество следового компо нента к не содержащей данного компонента (или содержащей точно известную его концентрацию) матрице. Второй подход можно назвать методом внутреннего стандарта.

Если предполагается использовать синтетические образцы, то готовят смесь всех компонентов матрицы и к ней добав ляют определенное количество следового компонента. Полу ченный таким путем образец анализируют изучаемым методом.

Здесь основная проблема заключается в получении адекват ных, достаточно чистых матриц, не содержащих данного сле дового компонента. Как, например, можно изготовить синтети ческий аналог сыра или мяса? Матрицы такого типа часто трудно получить в нативной форме, в которой белки не были бы денатурированы и в которой следовые компоненты были бы включены и связаны точно так же, как и в исходном образце.

Кроме того, в таких матрицах трудно гарантировать однород ное распределение следовых компонентов;

иногда это может быть даже нежелательным, поскольку для исходной матрицы также может быть характерным неоднородиое распределение следового компонента. Таким образом, метод «синтетических образцов» полезен только в случае гомогенных систем, напри мер растворов или газов.

В другом походе, связанном с применением внутреннего стандарта, используются три методики (табл. 2.16).

В методе А образец «усиливают» добавлением известного количества определяемого вещества (метод «введено — найде но»). Исходный и усиленный образцы анализируют по одной и той же методике. Если методика подобрана правильно, то все добавленное количество определяемого соединения будет извлечено и определено. Если же извлечение будет неполным.

то метод в принципе позволяет учитывать потери. Воспроизво димость метода не очень высока, поскольку искомая концент "62 2. Общие вопросы Таблица 2.16. Варианты метода внутренних стандартов Метод С Метод А Метод В Ко второму образцу до- Добавляют определяе- Добавляют известное бавляют известное ко- количество вещества, мое вещество, часть личество определяемо- которое по поведению атомов в молекуле ко го вещества (метод практически не отли торого отличается по «введено — найдено»). чается от определяе изотопному составу Сравнивают исходный мого соединения, но («изотопное разбавле образец с образцом, химически не иден ние») к которому добавлено тично ему определяемое вещест во рация определяется по разности двух измерений, для каждого из которых характерна та или иная погрешность. Метод А имеет смысл применять только в тех случаях, когда можно гарантировать количественный отклик аналитической системы в ходе всех стадий методики. Довольно часто определяемое в следовых концентрациях вещество невозможно получить в достаточно чистом виде или в нативной форме;

та'кая ситуация типична, например, для соединений биогенной природы с неиз вестным строением. Компенсация (погрешностей может яв ляться другим источником затруднений. Действительно, если методика недостаточно селективна, то на одной из ее стадий следовый компонент может частично теряться, а его место мо жет занять другой компонент смеси. Степень проявления таких сложных процессов зависит от относительной концентрации компонентов смеси.

Метод В используется главным образом для контроля по терь в ходе выполнения стадий разделения. Его применимость определяется доступностью меченых соединений. Решающим этапом здесь является полная гомогенизация образца и добав ленного меченого стандарта;

часто этого можно добиться только путем растворения образца. Стадия разложения при этом не контролируется. В зависимости от типа изотопа содер жание добавленных меченых соединений определяется или ра диохимически ( 3 Н, 1 4 С и т. п.), или масс^спектрометрически ( 2 Н, 13 С, 1 S N, 1 8 O и др.). При большом количестве тяжелых атомов в молекуле (например, в случае Ci 6 2 H 3 4 или С322Н6б) изотопные эффекты проявляются иногда настолько ярко, что влияют даже на поведение соединений при газо-жидкостной.хроматографии, обеспечивая полное разделение меченого внут реннего стандарта и соответствующего немеченого соединения [112]. Примеры использования меченных изотопами внутрен них стандартов даны в табл. 2.17.

2. Общие вопросы 6$ Приведенные в табл. 2.17 коэффициенты дисперсии могут служить мерой воспроизводимости, приемлемой для указанных концентраций. Результаты применения метода внутренних стан дартов позволяют оценить потери определяемого соединения.

Иногда для повышения специфичности или для более точного определения меченого соединения используют вещества, мечен ные двумя изотопами (см. также разд. 5.13). Примером может служить клоназепам [144]. Сообщалось о разнообразных дру гих применениях стабильных изотопов [145]. Известны простые методы получения высокообогащенных дейтерием соединений (например, стероидов) [146].

0N, о N- клоназепам Метод С очень часто используется при анализе терапевти ческих лекарственных препаратов. Некоторые примеры приве дены в табл. 2.18, другие можно найти в разделах, посвящен ных способам разделения и определения таких соединений ме тодами высокоэффективной жидкостной хроматографии (табл. 5.7) и газо-жидкостной хроматографии — масс-спектро метрии (табл. 6.8 и 6.9).

Успех этого метода определяется сходством поведения сле дового компонента и внутреннего стандарта, которое должно быть по возможности максимальным. С другой стороны, ме тод С требует применения очень специфических процедур раз деления, необходимых для раздельного определения родствен ных веществ. Добавляемое стандартное вещество выполняет и другую полезную функцию, обусловленную его адсорбцией (на ряду с определяемым следовым компонентом) на стенках со судов, адсорбентах и т. п. Таким образом, внутренний стандарт уменьшает потери следового компонента [167], но выход стан дарта соответственно понижается. В обзорной статье [168], посвященной методам приготовления образцов для клиническо го анализа следовых количеств органических веществ, приве дены некоторые часто определяемые вещества и соответствую щие внутренние стандарты (см. табл. 2.19, в которой диффе ренцирующие группы обведены кружком).

2.5.4. Систематический контроль всей аналитической методик»

Определенная информация о качестве данной схемы анали за может быть получена путем систематической проверки каж Таблица 2 17. Примеры применения меченных изотопами внутренних стандартов Коэффици Концентрация Меченый Разделение и определение ент диспер Определяемое соединение Матрица или количество атом сии, % Цереброспинальная Н 5-Гидроксииндолилуксусная ЖЭ/ГЖХ—МС гомованилиновая жидкость кислота, кислота и др.

Н 5 нг/мл ЖЭ/ТСХ/ГЖХ—МС Простагландин F 2 a Моча 1—100 пг/мл Н ГЖХ—МС Мелатонин Плазма ГЖХ—МС 2 нг/мл Н Эторфин Моча 100 нг/мл ГЖХ—МС Метадон Биологические жид- Н кости гжх—мс 2, 10 нг/мл Н Моча Метанефрин гжх—мс 25 нг/мл Н Плазма Петидин х/гжх—мс пг Н Мозг крысы Триптамин, серотонин жэ/гжх—мс 0,3 нг/мл Н Плазма, моча Метопролол и метаболиты жэ/гжх—мс 2 нг/мл Н Плазма Мапротилин и метаболиты х/гжх—мс 25—1600 пг/мл Кровь Н Норэпинефрин жэ/гжх—мс 1 нг/мл 0,3—8, Плазма Н Левофанол иох/гжх—мс 1 нг/мл Плазма 4- Гидрокси-3-метоксифенилук- Н сусная кислота жэ/гжх—мс 5 пг Н Плазма, моча N-Метилгистамин т ЖЭ/ВЭЖХ/РИА 6 нг/мл Плазма Дигоксин [2] ТСХ/ГЖХ—МС или T ЛСД, тетрагйДроканнабинол Биологические жид- 1 нг/мл РИА кости [2[ жэ/вэжх/гжх—мс нг Моча н Простагландины [3] иох/гжх—мс Моча "С 1 нг Аминокислоты [3] тсх/гжх 14 С Мозг крысы 4 пмоль Эстрогены [3] жэ/гжх—мс Кровь 2 нг/мл "С Ретиноевая кислота [3] гжх Гонадные ткани Стероиды "С [3] X ДДТ, хлорированные аромата Жиры, молоко ческие загрязняющие веще ства [3] 14С Заменители нефти 1 0 нг/г ЖЭ/Х/ГЖХ или ВЭЖХ Бензо[а]пирен [3] жэ/х/гжх 14 С Растения (кукуруза) 1 0 нг Индолил-3-уксусная кислота [3] вэжх/гжх—мс "С Pinus silvestris 5 0 пг Индолил-3-уксусная кислота [ 18Q ЖЭ/ГЖХ-МС 200 нг Вода Пентахлорфенол [3] гжх—мс 2 1—2 нг Н, Н Моча Простациклин и метаболиты [4] жэ/гжх—мс " С, «Н Плазма 0,5 нг/мл Тимолол [4] тсх/гжх—мс ls C, «Н Моча Пеонол и метаболиты 3 0 пг »н, " с X [4] 12, Сыворотка 10 пмоль Желчные кислоты X [4] S H, " С Жидкости организма Амезиниум 1 нг/мл гжх—мс [4] 15N 18Q Клоназепам Плазма 0,1 нг/мл Обозначения. ЖЭ — жидкостная экстракция;

ГЖХ — газо-жидкостная хроматография;

МС — масс-спектрометрия;

ТСХ — тонкослойная хро матография;

X — хроматография;

ИОХ — ионообменная хроматография;

РИА — радиоиммунохимический анализ. СП ел Таблица 2.18. Примеры применения метода внутренних стандартов Коэф фици- Литера Концентрация Выход, % ент ди- тура Определяемое соединение Матрица Внутренний стандарт Анализ или количество спер сии, % 75 { Рыбная мук 0,1 млн- 1 Д/ГЖХ—МС N-Нитрозодиметиламин N-Нитрозодипропиламин [ Гександиамин-1,6 ЖЭ/ГХ/ФМ Полиамины Моча 75- » 1—6 нг/мл Толилэтиламин ЖЭ/ГЖХ Фенилэтиламин Флуфенаминовая кислота ЖЭ/ГЖХ Налидиксовая кислота Плазма Никотин » 30 нг/мл Пропилнорникотин ЖЭ/ГЖХ гжх Этилморфин Морфин, кодеин 100 пг 2— жэ/тсх/гжх Зеараланон 0,1 млн- Зеараленон Зерно 2 7 — Бензантрон Хризен, бензпирен Воздух 0,1—50 нг МС жэ/тсх/гжх Тестостерон Прогестерон Кровь мкг/100 мл 90- жэ/гжх Цигептамид Теофиллин Кровь 2 мкг/мл 4 жэ/вэжх Гидроксиэтилтеофиллин Плазма 10—20 мкг/мл жэ/гжх Неостигмин Плазма ) нг/мл Пиростигмин-НВг 2-6 жэ/вэжх Этильное производное Ацебутолол Плазма ),3 мкг/чл [ 92± Пиназепам Хлордезметилдиазепам Кровь 1 нг/мл ЖЭ/ГЖХ—МС жэ/вэжх Метальное производное Триметоприм Кровь 20—200 нг/мл 2 жэ/гжх Фенилбутазон Сульфинпиразон Плазма 0 мкг/мл пг 8-Хлортеофиллин Теофиллин Плазма 10—20 мкг/мл жэ/вэжх Метопролол Атенолол Плазма 2 нг/мл 98 жэ/гжх л-Бромацетанилид Фенацетин Плазма 0,1 мкг/мл жэ/гжх Нитразепам Плазма 0—40 нг/мл N-Дезметилдиазепам Обозначения Д — дистилляция;

ГЖХ — газо-жидкостная хроматография;

МС —масс-спектрометрия;

ЖЭ — жидкостная экстракция' ГХ— гель-хроматография;

ФМ —флуориметрия;

ТСХ — тонкослойная хроматография;

ВЭЖХ — высокоэффективная жидкостная хроматография ПГ —полярография. ' 2. Общие вопросы Таблица 2.19. Примеры внутренних стандартов, структура которых несколько отличается от структуры определяемого соединения [168] ОпреЭеляемып слеЭовып Внутренний компонент стандарт фенобарбитал /7-метильное проиэвоЭное лпорзамещенное произвоЭное /v-пропионильное ацетоминофен производное Т соо®(|СН2)Э-М|СН3]2) НзС амитриптилин Зотиепин Дой стадии этой схемы. Для этой цели методику разбивают на отдельные последовательные стадии и прежде всего проверяют конечную стадию определения. Затем изучают стадию, пред шествующую определению, и так поступают до тех пор, пока не будет проверена вся схема. Такой подход очень трудоемок, требует больших затрат времени, а также специальных хими ко-аналитических навыков и умения, широкой общей научной подготовки, чтобы можно было предвидеть и проверить все возможные осложнения. С точки зрения экономии времени здесь могут оказаться полезными совместные работы. Суще ствует общая тенденция к п-рименению ограниченного числа тщательно проверенных методик (например, стандартных ме тодик «Normverfahren» в ФРГ).

68 2. Общие вопросы 2.5.5. Применение различных и независимых методов анализа Очень хороший прием проверки результатов анализа, осо бенно специфичности и систематических погрешностей (см.

разд. 2.7.13), заключается в применении по меньшей мере двух совершенно различных методик и независимых методов опреде ления. Часто, однако, в анализе следовых количеств органиче ских веществ нет и одного достаточно надежного метода. Тем не менее параллельно совершенствованию методологии анализа следовых количеств органических соединений в литературе про слеживается тенденция к публикации все большего числа ра бот, в которых сравниваются результаты, полученные двумя или более независимыми методами (см., например, данные по сравнению иммунохимических и других методов анализа, табл. 6.25).

2.5.6. Комбинирование методов контроля Лучшее описание комбинированных методов контроля дано в работе [66]: «В то время как воспроизводимость результатов легко определить посредством ряда измерений, оценка надеж ности результатов анализа часто представляет собой более сложную задачу и требует выполнения большего объема работ, в том числе:

1) анализов с привлечением возможно большего числа различ ных методов, приборов, специалистов;

если при этом до стигается хорошее соответствие результатов, то последние считаются достоверными;

2) контрольного анализа стандартного материала, который должен быть максимально близок к анализируемому мате риалу;


соответствие аттестованного и найденного значений является прямой мерой достоверности данного анализа;

3) участия различных лабораторий в сравнительных анализах;

применяемые в этих анализах образцы по составу и кон центрации должны максимально приближаться к образцам, которые предполагается исследовать в рядовых анализах;

соответствие результатов данной лаборатории наиболее ве роятному значению, полученному путем статистической об работки всех результатов, является мерой достоверности изучаемого метода анализа».

2.6. Межлабораторный контроль и совместные исследования Прежде чем рекомендовать к применению эталонный метод, находящийся в стадии разработки, его следует оценить. Для это го помимо сравнения результатов данного метода с результа 2. Общие вопросы тами, полученными независимыми методами, необходимо про верить его практичность в условиях выполнения рядовых каж додневных анализов, а также его воспроизводимость в руках различных исполнителей в разных лабораториях. Это лучше всего делать в процессе совместных исследований, которые, таким образом, становятся необходимым условием, предше ствующим принятию и утверждению эталонного метода. В ходе совместных исследований их организаторы обращаются к ряду лабораторий с просьбой проанализировать серию образцов од ним и тем же методом, выполняя в каждом случае заданное количество анализов.

В США были проведены исследования, в процессе которых несколько лабораторий должны были выполнить анализы трех степеней сложности. Полученные в разных лабораториях ре зультаты затем сравнивались. На первом этапе изучения были разосланы растворы, содержащие полициклические ароматиче ские соединения в концентрациях лорядка М'кг/г, для их опре деления методом высокоэффективной жидкостной хроматогра фии. В этом эксперименте относительное стандартное отклоне ние по данным любой одной лаборатории и по данным межла бораторного определения составило 2 и 11 % соответственно.

В аналогичном эксперименте по определению фенолов в воде для относительного стандартного отклонения межлаборатор ных результатов была получена величина более 20%.

На третьем этапе межлабораторному сравнительному изуче нию были подвергнуты образцы, взятые из «живой природы».

Национальное бюро стандартов разослало гомогенаты ткани устрицы с просьбой определить в них содержание линдана и диэльдрина. Относительное стандартное отклонение результа тов составило 200% (т. е. распределение результатов резко отличалось от нормального). «В настоящее время не представ ляется возможным добиться абсолютной достоверности в ана лизе таких образцов, так как определяемое вещество часто экстрагируется не полностью и так как невозможно разло жить матрицу в той мере, в какой это необходимо для полного выделения анализируемого вещества и в какой это легко до стигается при анализе следовых количеств неорганических веществ» [3]. В проводившемся позднее эксперименте изуче нию в восьми различных лабораториях были подвергнуты гомогенаты ткани двустворчатых моллюсков, содержащие сле довые количества углеводородов. Результаты межлаборатор ных исследований соответствовали относительному стандарт ному отклонению 40% «вследствие неоднородности образца, его неустойчивости при хранении свыше 9 месяцев и аналити ческих погрешностей» [1691. В табл. 2.20 приведены краткие результаты других совместных работ.

Таблица 2.20. Результаты некоторых совместных работ по анализу следовых количеств органических веществ Результаты Число участ Аттестованное или вовав- Лите Вещество Матрица наиболее вероятное Метод определения ших ла- Коэффици- ратур борато- Выход, % ент диспер значение сии. % рий 8 85- Картофель, молоко 0,1 мкг/г ГЖХ—ФП Этилентиомочевина 8 98±7 Гексахлорбензол Рыба, масло 0,06 мкг/г гжх-дэз 99±6 Гистамин Тунец 200 мкг/г ФМ 12 26 Гистамин Плазма ФМ, Ф Сыворотка 200 нг/г РИА Трииодтиронин 30 Пестициды 0,02—2 мкг/г гжх Пестициды Вода 8—150 нг/л ГЖХ—ДЭЗ 8 25 Углеводороды Морские отложения 9—500 мкг/кг гжх 13 8-42 Углеводороды Морские отложения 5—300 нг/г ГЖХ-МС 10 Полихлорбифенилы Молоко ГЖХ—ДЭЗ 9 Витамин D Масло ВЭЖХ или ГЖХ 102-106 Метилбензокват Корм для скота 5—15 мг/кг Х/Ф или ФОМ 5- 70 [ Афлатоксины 10 нг/г 30— 14 [ 97— Арприноцид Корма 50—70 мкг/г ВЭЖХ 5 24 [ 53 загрязняющих вещест- Образцы объектов окру- ГЖХ—МС ва жающей среды 7 [ 185] жэ/гжх N-Нитрозодиметиламин Солод Обозначения. ГЖХ — газо-жидкостная хроматография;

ФП — фотометрия пламени;

ДЭЗ — детектор электронного захвата;

Ф — флуори метрия;

ФМ — ферментативные методы;

РИА — радиоиммунохимический анализ;

МС — масс-спектрометрия;

ВЭЖХ — высокоэффективная жид костная хроматография;

X — хроматография;

ФОМ — фотометрия;

ЖЭ — жидкостная экстракция.

2. О б щ и е вопросы 7Д Разработана Международная программа по контролю за содержанием микотоксинов [186, 187];

состоялся симпозиум по вопросам совместных межлабораторных исследований [188],.

2.7. Образцовая лабораторная практика 2.7.1. Введение Под заголовком «Образцовая лабораторная практика»

(ОЛП) мы хотим дать краткие сведения о том, как лаборато рия должна работать, как ее следует организовать и как она должна функционировать, с тем чтобы ее результаты имели определенную ценность. В этом разделе мы не будем описы вать конкретные методы анализа или конкретные этапы анали тической работы. Вместе с тем в понятие ОЛП входят все факторы, влияющие на качество результатов работы химиков аналитиков. Помимо вопросов, связанных с оборудованием, собственно выполнением анализов, руководством лабораторией, техническим штатом, оформлением документации, ведением архивных дел и т. п., сюда относятся и такие проблемы, как планировка помещений и их внутреннее оформление.

В ряде стран приняты законодательные акты, требующие от руководства химических предприятий выполнения опреде ленных лабораторных испытаний и выдачи соответствующих заключений правительственным органам, чтобы те смогли оценить степень потенциальной опасности этих предприятий для здоровья человека и окружающей среды. Для этой цели необходимо иметь базу однозначных данных. В связи с этим правительственные органы подчеркивают необходимость вне дрения принципов образцовой лабораторной практики для обеспечения получения в сжатые сроки качественных контроль ных данных.

К сожалению, при этом одновременно создаются ощутимые бюрократические заслоны, которые иногда мешают эффектив ной работе лабораторий в той же мере, в какой они призваны способствовать ей.

При использовании принципов ОЛП, как правило, облег чается осуществление внутрилабораторного и межлаборатор ного контроля результатов анализов. ОЛП устанавливает пра вила регистрации данных, что позволяет легко воспроизвести весь процесс получения результатов стадия за стадией. Вооб ще говоря, все исследования по оценке токсикологической опас ности для человека и окружающей среды должны проводиться по принципам ОЛП. Составной частью таких исследований практически всегда является анализ следовых количеств орга 2. Общие вопросы нических веществ, поэтому нам представляется целесообразным описать принципы ОЛП в настоящей монографии в достаточно полной мере.

2.7.2. Действующие правительственные акты, способствующие внедрению принципов ОЛП Ряд стран, особенно США, проявляют большую активность во внедрении принципов ОЛП (табл. 2.21). Предложенные в США мероприятия были опубликованы в Federal Register (1977—1979 гг.) [более детально см. Anal. Chem., 51, 1207А (1979)].

Правила ОЛП разрабатывались FDA (Администрация по контролю пищевых продуктов и лекарственных препаратов) в очень тесном сотрудничестве с ЕРА (Агентство по охране окружающей среды). FDA проводит эти правила в жизнь в соответствии с комплексной программой, включающей провер ку результатов и обычную инспекцию исследовательских лабо раторий. Между FDA и ЕРА заключено соглашение, согласно которому FDA инспектирует исследовательские лаборатории для ЕРА. FDA заключило также двусторонние соглашения с Канадой и Швецией. Эти 'соглашения предусматривают взаим ное признание национальных правил ОЛП и национальных инспекций. Япония, Нидерланды, Швейцария и Великобритания также выразили желание заключить аналогичные двусторон ние соглашения с FDA. С другой стороны, ЕРА склоняется к заключению одного многостороннего соглашения, а не ряда двусторонних договоров. В этой связи представляет интерес мнение международных организаций.

В документах Европейского экономического сообщества ОЛП упоминается только однажды (.преамбулы к дополне ниям VII и VIII 6-й поправки к Директиве 1967;

79/831/ЕЕС):

«Проводящие испытания организации должны соответствовать принципам современной образцовой лабораторной практики».

Ряд стран — участниц Организации экономического сотруд ничества и развития (OECD) признали необходимость между народного соглашения по принципам ОЛП и подготовили соот ветствующий документ (ENV/CHEM/MC/79 : 5). Этот документ, а также данные, опубликованные Теллингом [189], и опыт авто ра* настоящего раздела были положены в основу последую щих разделов.

* Автор еще раз выражает благодарность д-ру Горбаху (Farbwerke Hoechst) за подготовку разд. 2.7 настоящей монографии.

Таблица 2.21. Предложения федеральных контролирующих оргапоз США, затрагивающие химико-аналитические исследования Область научных Основные задачи Организация Наименование исследований аналитической химии Образцовая клиниче- Действие на орга- Характеристика FDA (лекарст ская практика исследуемых ма- венные препа низм человека териалов;

ана- раты) обеспечение без лиз тканей и опасности жидкостей орга низма человека Биоэквивалентность FDA (лекарст Биофармацевтиче- Анализ жидкостей и биодоступность и тканей орга- венные препа ские исследова низма;

разра- раты) ния ботка методов (фармакокине тических) Федеральный закон Изучение эффек- Характеристика ЕРА об инсектицидах, тивности, ток- исследуемых ма- (пестициды) фунгицидах и ро- сичности и влия- териалов;


ана дентицидах лиз остаточных ния на окружа (FIFRA);

правила количеств ющую среду регистрации Закон о контроле над Безопасность че- Разработка мето- ЕРА токсичными веще- ловека и охрана дов (для опре- (химикаты) ствами (TSCA);

окружающей деления следо раздел 4, стандар- среды вых количеств) ты для постоянно го контроля и ОЛП Закон о контроле над Безопасность че- Разработка мето- ЕРА токсичными вещест- ловека и охрана дов (для опре- (химикаты) вами (TSCA);

раз окружающей деления следо дел 4, острая и ку- среды вых количеств) мулятивная токсич ность, мутагенное и тератогенное дей ствие, изучение ме таболизма Борьба с раковыми Безопасность че- Контроль опасных OSHA, CPSC, заболеваниями ловека и охрана химикатов, ЕРА, HEW (различные феде- окружающей включая вопро ральные организа- среды сы контакта с ции) ними, средства и цели контро ля;

могут ли применяться хи мические веще ства, и если мо гут, то при ка ких условиях Доклад IRLG: Пра- Безопасность че- Характеристика IRLG вила идентифика- ловека и охрана (Доклады исследуемых ма ции канцерогенов окружающей териалов;

ана- FDA, OSHA, и оценка опасности среды лиз остаточных CPSC, EPA) количеств 74 2. Общие вопросы Продолжение табл. 2. Область научных Основные задачи Наименрвание Организация исследований аналитической химии Чувствительность ме- Безопасность че- Разработка анали- FDA тода;

химические тических мето ловека и охрана дов вещества в орга- окружающей низмах животных, среды употребляемых в пищу человеком;

остаточные количе ства канцерогенных веществ 2.7.3. Термины и определения Анализируемым веществом может быть индивидуальное ве щество или смесь веществ. Под эталонным контрольным веще ством подразумевается любое определенное химическое веще ство или смесь веществ, отличающиеся от исследуемого веще ства и использующиеся в качестве базы для сравнения с опре деляемым веществом. Контрольное вещество часто называют эталонным веществом;

в этом случае его не следует путать с эталонным стандартом.

Примесью называют химическое вещество, случайно при сутствующее в небольших концентрациях в другом химическом веществе.

Партией называют определенное количество исследуемого или эталонного вещества, характеризующееся однородностью, что может быть подтверждено соответствующими методами контроля.

Исследовательская лаборатория включает участвующий в исследованиях персонал, здания и рабочие помещения, где проводятся исследования. Исследовательской лабораторией ру ководит коллегия (комитет) или отдельное лицо. Руководите лем исследований называется лицо, отвечающее за весь ход данных исследований. Программа обеспечения качества озна чает систему внутреннего контроля, призванную гарантировать качество и полноту анализов в соответствии с принципами олп.

Следующие термины относятся к самим исследованиям. Ис следуемым объектом называется подвергающийся исследова нию любой физический, химический, субклеточный, микробио логический объект, а также объекты растительного или живот ного происхождения. Под планом исследований подразуме вается описание всего объема работ, включая применяющиеся методы и правила. Протокол — это детальное поэтапное опи 2 Общие вопросы сание хода анализа, а также директивные указания, которых необходимо придерживаться в процессе его выполнения. Необ работанными данными называются все оригиналы записей и (или) документов, включая их заверенные копии, в которых зарегистрированы все результаты первоначальных наблюдений и видов работ в ходе данного анализа и которые необходимы для составления и оформления отчета. Под пробой (образцом) подразумевается любой материал, отобранный из исследуемого объекта для изучения, анализа или хранения. В стандартной рабочей инструкции дается детальное описание выполнений типовых лабораторных анализов или других работ, которые обычно не расшифровываются в планах и правилах.

Приведенные ниже термины относятся к характеристике веществ. Для приемки определяемых и стандартных веществ должны быть разработаны стандартные рабочие инструкций, предусматривающие, в частности, регистрацию данных о свой ствах веществ, дате их получения, полученном количестве.

При проведении каждого анализа в целях обеспечения сохран ности веществ следует предусмотреть способы обращения с ними и хранения. В любом случае необходимо принять мерй для предотвращения смешения веществ или их загрязнений.

Сосуды для хранения веществ надо снабжать надписями, дакЗ щими полную информацию об их содержимом, а при необхо димости также указывающими срок годности и специальные требования к условиям хранения. Необходимо также иметь ин струкцию по способам захоронения отходов исследуемых, стан дартных и других веществ, чтобы не допустить вредного воз' действия на здоровье человека и окружающую среду.

Следующие рекомендации относятся к характеризации ана лизируемого и эталонного веществ. Каждое анализируемое или эталонное вещество должно быть соответствующим образом помечено [например, кодовым обозначением, номером по жур' налу Chemical Abstracts (CA), названием]. В каждом анализе необходимо четко охарактеризовать каждую партию анализи руемого и эталонного веществ, включая такие данные, как но мер партии, степень чистоты, состав, концентрацию и т. п.

В каждом анализе должна быть описана устойчивость анали зируемого и эталонного веществ в условиях хранения. Если анализ продолжается более четырех недель, то необходимо анализировать образец из каждой партии исследуемого мате риала.

При необходимости смешения, разведения, суспендирований или растворения анализируемого или эталонного вещества с использованием какого-либо другого материала (например, ра створителя) должны быть установлены стандартные рабочие инструкции, предусматривающие:

76 2 Общие вопросы 1) проверку гомогенности, 2) проверку устойчивости анализируемого и эталонного ве ществ в этом материале, 3) в необходимых случаях периодическую проверку концентра ции анализируемого и эталонного веществ в этом мате риале.

Если известно, что анализируемое или эталонное вещество либо растворитель или смесь растворителей имеют ограничен ное время жизни, то на сосуде должны быть указаны дата приготовления и срок годности.

Бее применяемые в анализе реагенты и растворы должны быть снабжены надписями, указывающими источник получе ния, название, (Концентрацию или титр, а при необходимости также сведения об устойчивости (например, дату приготовле ния, срок годности, условия хранения, другие специальные ука зания). В лаборатории должны иметься стандартные рабочие инструкции для приготовления реагентов и растворов.

Правила OECD очень строго определяют обязанности руко водителя исследовательской лаборатории. Руководитель лабо ратории должен выполнять следующие функции (но не огра ничиваться ими):

t) обеспечивать наличие квалифицированного персонала, со ответствующих условий, оборудования и материалов;

2) вести учет данных о квалификации, образовании, опыте ра боты и деловых качествах каждого научного работника, лаборанта и техника;

3) добиваться четкого понимаьчя каждым сотрудником возло женных на него функций и при необходимости организо вывать обучение сотрудников;

4) добиваться выполнения программы обеспечения качества анализов;

5) следить за выполнением всех анализов в данной лаборато рии;

6) для каждого анализа подбирать работоспособный коллек тив из необходимого числа специалистов различного профи ля, способный быстро и качественно выполнить анализ;

7) до начала каждого анализа назначать его руководителя из числа специалистов, обладающих достаточными квалифика цией, подготовкой и опытом работы.

Руководитель исследований несет ответственность за вы полнение анализа в целом, за его результаты и оформление соответствующей документации. Кроме того, он отвечает за выполнение плана и ведение протокола анализа, включая все утвержденные изменения в плане. Руководитель исследований лодписывает отчет и отвечает за надежность результатов и соответствие испытаний принципам ОЛП. Руководитель иссле 2 Общие вопросы дований должен выбираться из числа научных работников или других лиц, обладающих соответствующей подготовкой и практическим опытом.

2.7.4. Программа обеспечения качества исследований Для гарантии надежности исследований необходима соот ветствующая программа обеспечения их качества. Исследова тельская лаборатория должна располагать определенными ра бочими инструкциями, свидетельствующими о том, что поме щения, оборудование, персонал, методы и приемы работы (в том числе описание исследуемых веществ, методики, доку ментация, отчеты и архивные материалы) отвечают принципам ОЛП, а также о том, что результаты исследований достаточно надежны и полны. Работа по обеспечению качества должна проводиться лицом или лицами, назначаемыми руководством и не участвующими непосредственно в исследованиях. О резуль татах своей работы они должны сообщать непосредственно руководству лаборатории и руководителю исследований.

Программа обеспечения качества должна быть изложена в письменном виде и должна обеспечивать выполнение следую щих функций (но не ограничиваться ими):

1) периодически проверять и контролировать лабораторию и ее оснащение с целью соответствия принципам ОЛП;

2) хранить копии инструкций по выполнению стандартных методик и анализов, использующихся в лаборатории;

3) немедленно сообщать руководству лаборатории и руководи телю исследований о любых отклонениях от хода анализа и стандартных рабочих методик;

4) просматривать отчеты о проведенных исследованиях, с тем чтобы в каждом отчете были точно описаны методы, ин струкции и наблюдения и чтобы приведенные в отчетах окончательные результаты точно отражали необработанные результаты измерений;

5) подготавливать и подписывать заключение, входящее в от чет о проведенных исследованиях, в котором указываются даты проверок и их результаты, сообщавшиеся руководству лаборатории и руководителю испытаний.

Приведенная выше программа обеспечения качества пред назначалась для исследований, связанных с животными, но с тем же успехом она может использоваться и в анализе следо вых количеств органических веществ.

2.7.5. Помещения и условия Исследовательская лаборатория должна быть расположена • соответствующем здании, имеющем достаточные площадь и в кубатуру, и быть спланирована так, чтобы удовлетворять всем 78 2. Общие вопросы требованиям к проведению исследований и чтобы свести к ми нимуму любые неудобства, которые могли бы повлиять на на дежность результатов. Планировка лаборатории должна обес печивать раздельное выполнение различных видов работ в той мере, в какой это необходимо для правильного проведения анализов. Во всех случаях необходимо принять меры для пре дотвращения возможных загрязнений, поэтому должны быть предусмотрены изолированные площади для 1) приема и хранения анализируемых и эталонных веществ;

2) смешивания анализируемых веществ с какими-либо другими материалами, например кормами;

3) хранения анализируемых веществ и их смесей с другими материалами.

В лаборатории должны быть обеспечены соответствующие условия для изучения, обработки и контроля анализируемого материала, а также для сведения к минимуму возможности появления опасных для здоровья человека факторов, загрязне ния окружающей среды, заражения помещений насекомыми и распространения неприятных запахов. В лаборатории должны быть предусмотрены изолированные от мест хранения и изуче ния анализируемого материала складские помещения для хра нения других материалов и различного оборудования;

эти по мещения должны быть соответствующим образом защищены от загрязнения и заражения. Неустойчивые материалы следует хранить в холодильнике.

При необходимости следует также предусматривать отдель ные помещения для выполнения обычных или специализирован ных работ, например блок для работы с веществами, содер жащими радиоактивные изотопы. Должны иметься специаль ные помещения для мытья лабораторной посуды, профилакти ки оборудования, а в необходимых случаях и для их стерили зации. Кроме того, должно быть предусмотрено отдельное по мещение для хранения архивных материалов, доступ в которое могут иметь только лица, получившие на это специальное раз решение.

2.7.6. Лаборатории для работы со следовыми количествами органических веществ В предыдущих разделах были приведены общие основные требования к ОЛП;

специфика определения следовых коли честв органических соединений требует ввести в эти правила некоторые дополнения.

Одно из основных определений анализа следовых количеств, а именно сам термин «следовые количества», относится к ком поненту, концентрация которого в смеси составляет менее 2. Общие вопросы 10~3%;

на практике часто приходится работать с концентра циями порядка 10- 10% или даже ниже. Отсюда следует, что лаборатория, выполняющая определение следовых количеств, начинает анализ с очень больших количеств вещества и завер шает его с применением ультрамикрометодов. Поэтому, как правило, в такой лаборатории должны быть предусмотрены по меньшей мере четыре различных рабочих помещения.

Первое (помещение предназначается для подготовки и пер вичной обработки образца;

здесь выполняется работа по из мельчению и гомогенизации образцов, связанная с примене нием мацераторов, дробилок, гомогенизаторов, смесителей, ме шалок и т. д. Подготовленный здесь образец далее отсылает ся во второе помещение.

Во втором помещении выполняются все работы по экстрак ции и первичной очистке (обогащению). Поскольку здесь при меняется большое количество растворителей, все электрическое оборудование должно быть во взрывобезоласном исполнении.

Это помещение должно быть оборудовано эффективной систе мой вентиляции. Важно иметь достаточное количество вытяж ных шкафов и вытяжных колпаков. Особенно удобны неболь шие переносные вытяжные колпаки, изготовленные из пласти ка;

в них вытяжка осуществляется через гибкие трубы, связан ные с основной вентиляционной системой. Вытяжные колпаки в ряде случаев способствуют ускорению работы, позволяя упа ривать растворители непосредственно на рабочем месте с по мощью регулируемой струи чистого сжатого воздуха или вен тилятора.

Очень полезна передвижная лабораторная мебель;

ее легко приспособить к любым изменениям и усовершенствованиям внутри помещения. В лаборатории должно быть несколько фиксированных пунктов для снабжения лаборатории водой и электроэнергией, а также, если это возможно, вакуумной ли нией и вспомогательными газами (азотом, сжатым воздухом и т. п.);

желательно, чтобы все линии подводились или с пола, или с потолка помещения. Вокруг этих сервисных мест груп пируют передвижные лабораторные столы, покрытые керами ческой плиткой, высокоустойчивым пластиком или нержавею щей сталью. Имеющиеся на столах стальные каркасы удобны для закрепления полок, мешалок или другого оборудования.

Передвижные шкафы на роликах или на колесиках можно рас положить в виде буквы U или L, чтобы наиболее рационально использовать рабочую площадь. Расположение мебели буквой L предпочтительнее при работе с микроколичествами веществ, которую лучше всего выполнять сидя и имея под руками все необходимое. Организация и планировка такого рабочего места описаны в литературе {190].

80 2. Общие вопросы Баллоны с газами должны находиться вне лаборатории, а газы подаваться в лабораторию по трубопроводам.

На рабочих столах следует держать только небольшие ко личества растворителей, а основная их масса должна хра ниться отдельно в соответствии с требованиями правил техни ки безопасности. При работе с опасными реагентами, напри мер метилирующими агентами и канцерогенными веществами, следует применять защитные экраны, очки и спецодежду. Обя зательно наличие огнетушителей, противопожарных одеял и комплекта для ликвидации последствий аварий.

Третье помещение предназначается для размещения точного и чувствительного оборудования, в частности аналитических весов, электронных и оптических приборов. В этом помещении не допускается хранение и применение вызывающих коррозию реагентов, не разрешается выполнение никаких химических операций, за исключением, быть может, получения производных для газо-жидкостной хроматографии (например, силилирования).

Четвертое помещение предназначается для хранения образ цов в низкотемпературном холодильнике (—20 °С) или при комнатной температуре;

хранение эталонных веществ и других химикатов здесь не допускается.

2.7.7. Оборудование и реагенты Оборудование, применяющееся для получения, измерения и обработки экспериментальных данных, а также для контро ля сопутствующих испытаниям факторов (например, темпера туры, влажности, освещенности), должно соответствовать вы полняемым измерениям, иметь необходимые параметры и раз мещаться соответствующим образом.

Применяемое при исследованиях оборудование должно быть проверено, подготовлено и отрегулировано и (или) стандарти зировано в соответствии с письменными стандартными рабочи ми инструкциями.

В анализе следовых количеств особые проблемы связаны с применением различных веществ в качестве реагентов, посколь ку содержащиеся в них даже в ничтожных концентрациях примеси могут затруднить проведение анализов или быть ис сточником значений в холостых опытах. Последнее обстоятель ство не во всех случаях мешает определению следовых коли честв веществ, но может приводить к серьезным затруднениям в случае большого разброса значений холостых опытов или в случае сравнимых по величине откликов в холостом опыте и в анализируемом образце.

В этой связи большое значение приобретает вопрос о ква лификации используемых реагентов;

ее всегда следует учиты 2. Общие вопросы вать при том или ином специальном их применении. Напри мер, примеси, обусловливающие появление фона при спектрофо тометрии, могут никак не проявляться при газо-жидкостной хроматографии и наоборот. Это обстоятельство всегда следует принимать во внимание при контроле качества реагентов;

ино гда приходится хранить более трех различных квалификаций одного и того же растворителя или реагента. Использование несоответствующей партии растворителя или реагента может приводить к серьезным погрешностям или даже к неправиль ной оценке целой серии определений.

В целях снижения расходов на контроль качества раство рителей и реагентов рекомендуется закупать их сравнительно большими партиями (или закупать растворители и реагенты более низкой квалификации и очищать их), но при этом надо учитывать, что хранение больших количеств также связано с соответствующими расходами.

В повседневной работе целесообразно иметь отдельные установки для очистки различных растворителей дистилляцией.

Особого внимания заслуживают эталонные вещества. Их ре комендуется хранить в защищенном от света месте при —20 СС Эталонные вещества полезно хранить в небольших упаковках (по 0,5—10 г), каждая из которых только немного превышает разовую потребность;

тогда избыток эталонного вещества мож но не возвращать на место хранения, а уничтожить. Последнее обстоятельство довольно существенно, так как неоднократное вскрытие холодного сосуда приводит к конденсации влаги на его внутренних стенках. Доступ воздуха также может быть не желательным. Кроме того, следует категорически запретить работать с концентрированными растворами эталонных ве ществ в помещении для анализа следовых количеств. В этом помещении нельзя хранить и лабораторную посуду, бывшую в контакте с концентрированными растворами определяемых веществ.

Для хранения растворителей, использующихся в анализе следовых количеств органических веществ, по возможности не следует применять стеклянные бутылки;

для этих целей предпочтительнее алюминиевые сосуды.



Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 13 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.