第四章芳香烃及其代谢产物的测定-节课件.ppt
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- 第四 芳香烃 及其 代谢 产物 测定 课件
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1、第四章第四章 芳香烃及其代谢产芳香烃及其代谢产物的测定物的测定河北北方学院河北北方学院 亢延飞亢延飞分子结构中含有苯环的烃类统称为芳香烃;分子结构中含有苯环的烃类统称为芳香烃;大多数芳烃为芳香气味液体,部分为固体,几乎不大多数芳烃为芳香气味液体,部分为固体,几乎不溶于水,而易溶于非极性有机溶剂;溶于水,而易溶于非极性有机溶剂;液态芳烃有刺激性,高浓度蒸气主要对中枢神经系液态芳烃有刺激性,高浓度蒸气主要对中枢神经系统有麻痹作用;统有麻痹作用;苯的毒性最强;苯的毒性最强;芳香烃化工原料为主要污染来源。芳香烃化工原料为主要污染来源。n第一节第一节 苯苯n第二节第二节 甲苯和二甲苯甲苯和二甲苯n第三节
2、第三节 乙苯乙苯n第四节第四节 苯乙烯苯乙烯n第五节第五节 苯并苯并a 芘芘第一节第一节 苯苯一一 理化特征理化特征苯苯(benzene),),是煤焦油分馏或经石油裂解的产物,是煤焦油分馏或经石油裂解的产物,在常温下为带特殊香味的无色透明液体。在常温下为带特殊香味的无色透明液体。极易挥发,微溶于水,与有机溶剂互溶。极易挥发,微溶于水,与有机溶剂互溶。遇热,明火易燃烧,爆炸。遇热,明火易燃烧,爆炸。能与氧化剂,如五氟化溴,氯气,三氧化铬,高氯能与氧化剂,如五氟化溴,氯气,三氧化铬,高氯酸发生激烈反应,不能与乙硼烷共存。酸发生激烈反应,不能与乙硼烷共存。又名苯酚,石炭酸,羟基苯,是苯进入人体后的主
3、要又名苯酚,石炭酸,羟基苯,是苯进入人体后的主要代谢产物,随尿排出。代谢产物,随尿排出。白色,半透明的针状结晶,具有特殊气味,有毒及腐白色,半透明的针状结晶,具有特殊气味,有毒及腐蚀性。蚀性。能溶于极性有机溶剂,以及水。能溶于极性有机溶剂,以及水。暴露在空气中和光照下易变红,碱能促进这种情况的暴露在空气中和光照下易变红,碱能促进这种情况的发生。发生。遇热,明火,氧化剂,静电可燃。遇热,明火,氧化剂,静电可燃。酚酚(phenol)二二 代谢和生物监测指标代谢和生物监测指标苯的应用领域苯的应用领域:苯在工农业生产中被广泛应用苯在工农业生产中被广泛应用, ,可以作为溶剂;可以作为溶剂;化学制品化学制
4、品和制药中间体和制药中间体;用于洗涤剂,杀虫剂和油漆清除剂的制备。用于洗涤剂,杀虫剂和油漆清除剂的制备。代谢和生物监测指标代谢和生物监测指标进入人体途径:进入人体途径:呼吸道呼吸道,皮肤。,皮肤。分布:含类脂质较多的组织和器官中。分布:含类脂质较多的组织和器官中。浓度高:大脑,肾上腺与血液含量高,浓度高:大脑,肾上腺与血液含量高,中等浓度:骨髓,脂肪和脑组织中含量高。中等浓度:骨髓,脂肪和脑组织中含量高。代谢和生物监测指标代谢和生物监测指标苯苯,致癌物致癌物,急性中毒主要抑制中枢神经,急性中毒主要抑制中枢神经系统;系统;慢性中毒,抑制造血机能及神经系统,贫慢性中毒,抑制造血机能及神经系统,贫血
5、,血,白血病白血病;高浓度苯对粘膜,皮肤有刺激性,引起肺高浓度苯对粘膜,皮肤有刺激性,引起肺水肿。水肿。代谢和生物监测指标代谢和生物监测指标代谢和生物监测指标代谢和生物监测指标代谢途径:呼吸道,肝脏,肝微粒体上的细代谢途径:呼吸道,肝脏,肝微粒体上的细胞色素胞色素P450代谢和生物监测指标代谢和生物监测指标上述任何一种酚类代谢物都可以与硫酸盐或上述任何一种酚类代谢物都可以与硫酸盐或葡萄糖醛酸结合随尿排出。葡萄糖醛酸结合随尿排出。除此之外,尿中还含有两种开环的苯代谢物:除此之外,尿中还含有两种开环的苯代谢物:反反-粘糠酸和粘糠酸和6-羟基羟基-t, t-2,4-己二烯酸;己二烯酸;巯基尿酸如苯巯
6、基尿酸,巯基尿酸如苯巯基尿酸,2,5-二羟基苯硫二羟基苯硫基尿酸;基尿酸;DNA加合物。加合物。代谢和生物监测指标代谢和生物监测指标酚为苯的主要代谢产物,因此,尿中酚可酚为苯的主要代谢产物,因此,尿中酚可作为检测苯接触的指标。作为检测苯接触的指标。呼出气中苯的含量,是苯接触的另一个检呼出气中苯的含量,是苯接触的另一个检测指标。测指标。呼出气苯呼出气苯作为苯测定的确认实验。作为苯测定的确认实验。三三 样品采集及保存样品采集及保存呼出气和尿样常用作接触苯的生物监测指标。呼出气和尿样常用作接触苯的生物监测指标。1 呼出气呼出气终末呼出气苯为其接触的特异性指标。终末呼出气苯为其接触的特异性指标。常用吸
7、附剂常用吸附剂 Tenax-GC( 2,6-二苯基对氧化次二苯基对氧化次苯颗粒状多孔聚合物苯颗粒状多孔聚合物),活性炭等。),活性炭等。采集接触苯采集接触苯后次后次日班前的终末呼出气。日班前的终末呼出气。样品采集及保存样品采集及保存采集步骤:受试者正常呼吸采集步骤:受试者正常呼吸1 min后,将采后,将采气管两端打开,向一端管口吹气,完毕,气管两端打开,向一端管口吹气,完毕,关闭两端活塞,室温保存,运输,关闭两端活塞,室温保存,运输,6 h稳定稳定。样品采集及保存样品采集及保存2 尿样尿样 正常人取晨尿,正常人取晨尿,苯接触者,取班末尿为宜,用聚乙烯塑苯接触者,取班末尿为宜,用聚乙烯塑料瓶收集
8、,尽快测定比重,保存在料瓶收集,尽快测定比重,保存在4 oC冰箱即可。冰箱即可。四四 呼出气中苯的分析呼出气中苯的分析气相色谱分析气相色谱分析1 原理原理将收集到的呼出气用清洁空气吹入活性炭管内,将收集到的呼出气用清洁空气吹入活性炭管内,苯吸附在活性炭上,最后在苯吸附在活性炭上,最后在280 oC热解析,载气将热解析,载气将释放出的苯带入释放出的苯带入FFAP(free fatty acid phase,改性改性的聚乙二醇的聚乙二醇)柱中,氢火焰离子化检测器检测,保柱中,氢火焰离子化检测器检测,保留时间定性,峰面积定量。留时间定性,峰面积定量。呼出气中苯的分析呼出气中苯的分析2 2 样品处理样
9、品处理 将已采样玻璃采气管置于将已采样玻璃采气管置于37 37 o oC C恒温箱中,恒温箱中,放置放置2h2h,取出,尽快与活性炭链接,用清洁空,取出,尽快与活性炭链接,用清洁空气将呼出气吹过活性炭管,使苯吸附在活性炭气将呼出气吹过活性炭管,使苯吸附在活性炭上,供测定。上,供测定。呼出气中苯的分析呼出气中苯的分析3 仪器操作条件仪器操作条件4 注意事项注意事项(1)采样在无污染的室内进行。)采样在无污染的室内进行。(2)保证回收率。)保证回收率。(3)注意乙醇的干扰,考虑饮酒情况。)注意乙醇的干扰,考虑饮酒情况。五五 尿中苯酚的测定尿中苯酚的测定方法:分光光度法,气相、液相色谱法方法:分光光
10、度法,气相、液相色谱法分光光度法有分光光度法有偶氮染料法偶氮染料法,二氯醌氯亚胺法二氯醌氯亚胺法和和4-氨基氨基安替比林法安替比林法。偶氮法偶氮法:尿样经酸解,蒸馏分离苯酚后,取馏出液在:尿样经酸解,蒸馏分离苯酚后,取馏出液在碱性条件下与重氮化对硝基苯胺反应,生成棕红色偶碱性条件下与重氮化对硝基苯胺反应,生成棕红色偶氮化合物,在氮化合物,在525 nm波长下测定。该法特异性差。波长下测定。该法特异性差。二氯醌氯亚胺法:二氯醌氯亚胺法:取尿样蒸出液,在取尿样蒸出液,在pH =9.4条件下条件下与二氯醌氯亚胺乙醇溶液反应,于与二氯醌氯亚胺乙醇溶液反应,于630nm波长下测波长下测定。该法特异性较偶
11、氮染料法好,对甲酚不干扰测定。该法特异性较偶氮染料法好,对甲酚不干扰测定,显色物稳定,但对定,显色物稳定,但对pH的要求较严格,线性范围的要求较严格,线性范围窄,尿酚超过窄,尿酚超过30 mg/L时,需要稀释后测定。时,需要稀释后测定。 4-氨氨基安替比林法与二氯醌氯亚胺法相同,但线性范围基安替比林法与二氯醌氯亚胺法相同,但线性范围宽,浓度上限可达宽,浓度上限可达150 mg/L,操作和试剂均较简单。,操作和试剂均较简单。尿中苯酚的测定尿中苯酚的测定尿中苯酚的测定尿中苯酚的测定气相色谱法气相色谱法:灵敏度高,特异性好,可解决尿中苯酚:灵敏度高,特异性好,可解决尿中苯酚与共存的对甲酚分离的问题。
12、聚乙二醇柱能分离苯酚与共存的对甲酚分离的问题。聚乙二醇柱能分离苯酚和对甲苯酚,但不能分离邻、间甲酚。液晶柱则可以和对甲苯酚,但不能分离邻、间甲酚。液晶柱则可以将苯酚与甲酚的三种异构体分离。将苯酚与甲酚的三种异构体分离。液相色谱法液相色谱法:甲醇与磷酸盐缓冲液为流动相的反相高:甲醇与磷酸盐缓冲液为流动相的反相高效液相色谱法测定,其苯酚与尿中共存物分离良好,效液相色谱法测定,其苯酚与尿中共存物分离良好,操作简单,准确灵敏。操作简单,准确灵敏。尿中苯酚的测定尿中苯酚的测定(一)气相色谱法(一)气相色谱法1 原理原理 尿样经加热酸解,乙醚萃取,经柱色谱分离,尿样经加热酸解,乙醚萃取,经柱色谱分离,氢火
13、焰离子化检测器检测,保留时间定性,峰高,峰氢火焰离子化检测器检测,保留时间定性,峰高,峰面积定量。面积定量。2 样品处理样品处理取取5 mL尿样,加入尿样,加入1 mL盐酸,盐酸,90 o C水浴恒温水浴恒温1h后,后,取出冷却至室温,加水稀释取出冷却至室温,加水稀释10 mL。加。加3 mL无水乙醚,无水乙醚,萃取。萃取。尿中苯酚的测定尿中苯酚的测定3 仪器操作条件仪器操作条件4 注意事项注意事项(1)注意乙醚对结果的影响。)注意乙醚对结果的影响。(2)内标法定量更准确。)内标法定量更准确。(3)对甲酚是人尿中的正常成分,可与苯酚共存。液)对甲酚是人尿中的正常成分,可与苯酚共存。液晶柱具有良
14、好的分离效果。晶柱具有良好的分离效果。尿中苯酚的测定尿中苯酚的测定(二)(二)4-氨基安替比林分光光度法氨基安替比林分光光度法1 原理原理 尿样在酸性条件下水解,游离酚随水蒸气尿样在酸性条件下水解,游离酚随水蒸气蒸出,碱性条件下,于氧化剂铁氰化钾存在下,蒸出,碱性条件下,于氧化剂铁氰化钾存在下,与与4-氨基安替比林反应,生成红色化合物,比色氨基安替比林反应,生成红色化合物,比色定量。定量。2 样品处理样品处理3 注意事项注意事项第二节第二节 甲苯和二甲苯甲苯和二甲苯一一 理化特性理化特性甲苯(甲苯(toluene)和二甲苯()和二甲苯(xylene)均为无色透明、)均为无色透明、具有芳香气味的
15、易挥发性液体。二甲苯有邻、间、对具有芳香气味的易挥发性液体。二甲苯有邻、间、对三种异构体,理化性质相似。甲苯主要由煤焦油分馏三种异构体,理化性质相似。甲苯主要由煤焦油分馏或经石油裂解而成。二甲苯一般从煤或经石油裂解而成。二甲苯一般从煤焦油轻油部分分馏或催化重整轻汽油焦油轻油部分分馏或催化重整轻汽油分馏而得。均难溶于水,易溶于乙醇,乙醚,丙酮,分馏而得。均难溶于水,易溶于乙醇,乙醚,丙酮,乙醚,丙酮,苯,汽油等有机溶剂。乙醚,丙酮,苯,汽油等有机溶剂。理化特性理化特性甲苯体内代谢产物马尿酸(甲苯体内代谢产物马尿酸(hippuric acid),化学名),化学名苯甲酰氨基乙酸(苯甲酰氨基乙酸(be
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