Обоснование нового метода количественного определения ацетата натрия в воздухе для гигиенического мониторинга рабочей среды

Введение. Ацетат натрия (АН) широко используется в различных областях промышленности и сельского хозяйства. Содержание этого вещества регламентировано в зоне дыхания работающих. Задачей настоящего исследования стала разработка доступной и надёжной методики контроля ацетата натрия в воздухе рабочей зоны.

Материалы и методы. При разработке методики была изучена и обоснована возможность применения метода капиллярной газовой хроматографии с пламенно-ионизационным детектированием. В основу количественного анализа АН были положены реакции его предварительного превращения в метиловый эфир уксусной кислоты. Образовавшийся эфир анализировали хроматографически с применением капиллярной колонки с высокополярной неподвижной фазой в режиме программирования температур.

Результаты. Разработанный алгоритм предполагает улавливание АН на фильтр из поливинилхлорида; извлечение АН дистиллированной водой; последовательное превращение АН в уксусную кислоту и её метиловый эфир под действием раствора серной кислоты в метаноле; экстракцию продукта реакций гексан-эфирной смесью и газохроматографический анализ. При метрологической аттестации была доказана специфичность методики в отношении АН, установлены показатели повторяемости (3,3%), воспроизводимости (4,3%), правильности (19%) и точности (21%). Методика прошла метрологическую экспертизу на базе ФБУ «Нижегородский ЦСМ» и была апробирована в лабораторном помещении в условиях искусственно созданной запылённости. Подтверждена возможность определения АН в воздухе в диапазоне концентраций от 2 до 50 мг/м³ с погрешностью не более 25%, то есть методика удовлетворяет требованиям Государственной системы обеспечения единства измерений.

Ограничения исследования. В основе методики лежат реакции превращения ацетат-ионов, поэтому определению ацетата натрия могут препятствовать любые растворимые соли уксусной кислоты.

Заключение. Разработанная методика является специфичной, нетрудоёмкой, чувствительной и может быть рекомендована для внедрения в практику организаций, осуществляющих исследования в области оценки качества воздуха рабочей зоны, создания безопасных условий труда и оценки профессионального риска.

Соблюдение этических стандартов. Исследование не требует представления заключения комитета по биомедицинской этике или иных документов.

Участие авторов:
Потапова И.А. – концепция и дизайн исследования, статистический анализ, написание текста;
Федотова И.В., Черникова Е.Ф. ‒ редактирование текста;
Умнягина И.А. ‒ утверждение окончательного варианта статьи;
Калачева Е.С., Жаркова Е.М., Мельникова А.А., Моисеева Е.В. ‒ сбор и обработка данных.
Все соавторы – ответственность за целостность всех частей статьи.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов в связи с публикацией данной статьи.

Финансирование. Исследование не имело финансовой поддержки.

Поступила: 24.04.2024 / Поступила после доработки: 07.05.2024 / Принята к печати: 19.06.2024 / Опубликована: 07.03.2025

1. Бухтияров И.В. Современное состояние и основные направления сохранения и укрепления здоровья работающего населения России. Медицина труда и промышленная экология. 2019; 59(9): 527‒32. https://doi.org/10.31089/1026-9428-2019-59-9-527-532 https://elibrary.ru/htkrsy

2. Онищенко Г.Г. Актуальные проблемы и перспективы развития методологии анализа риска в условиях современных вызовов безопасности для здоровья населения Российской Федерации. Анализ риска здоровью. 2023; (4): 4–18. https://doi.org/10.21668/health.risk/2023.4.01 https://elibrary.ru/ccjwaj

3. Зайцева Н.В., Попова А.Ю., Онищенко Г.Г., Май И.В. Актуальные проблемы правовой и научно-методической поддержки обеспечения санитарно-эпидемиологического благополучия населения Российской Федерации как стратегической государственной задачи. Гигиена и санитария. 2016; 95(1): 5–9. https://elibrary.ru/vosqob

4. Sodium Acetate: National Library of Medicine. National Center for Biotechnology Information. Available at: https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Sodium-Acetate

5. Куликов М.А. Синтез и исследование свойств азокрасителей на основе амида сульфаниловой кислоты. Universum: химия и биология. 2024; (3): 10‒4.

6. Aķşit A.C., Onar N. Leaching and fastness behavior of cotton fabrics dyed with different type of dyes using sol-gel process. J. Appl. Polymer Sci. 2008; 109(1): 97‒105. https://doi.org/10.1002/app.27284

7. Sallam K.I. Antimicrobial and antioxidant effects of sodium acetate, sodium lactate, and sodium citrate in refrigerated sliced salmon. Food Control. 2007; 18(5): 566–75.

8. Коробов А.П., Савенков Е.Н., Мажаев Н.С. Опыт использования ацетата натрия в кормлении дойных коров. В кн.: Современные способы повышения продуктивных качеств сельскохозяйственных животных, птицы и рыбы в свете импортозамещения и обеспечения продовольственной безопасности страны. Материалы международной научно-практической конференции посвященной 85-летию со дня рождения доктора сельскохозяйственных наук, профессора А.П. Коробова. Саратов; 2015: 312‒7. https://elibrary.ru/tunizj

9. Neavyn M.J., Boyer E.W., Bird S.B., Babu K.M. Sodium acetate as a replacement for sodium bicarbonate in medical toxicology: a review. J. Med. Toxicol. 2013; 9(3): 250–4. https://doi.org/10.1007/s13181-013-0304-0

10. Sheeba K.R.J., Priya R.K., Arunachalam K.P., Avudaiappan S., Maureira-Carsalade N., Roco-Videla Á. Characterisation of sodium acetate treatment on Acacia pennata natural fibres. Polymers (Basel). 2023; 15(9): 1996. https://doi.org/10.3390/polym15091996

11. Кремер В.А., Светлова Л.П., Боровских А.М., Бибер Б.Л., Кузьмина Н.Л., Кудрявцева Г.В. Способ количественного определения ацетата натрия. Патент CCCР № 1425537; 1988. https://elibrary.ru/gercuj

12. Торяник В.П., Джагацпанян Р.В., Ильичева И.А., Жихарева З.М., Егорова В.Н. Способ определения ацетата натрия в смеси моно-, ди-, триацетатов натрия. Патент СССР №930116; 1982.

13. Kveim M., Bredesen J.E. A gas chromatographic method for determination of acetate levels in body fluids. Clin. Chim. Acta. 1979; 92(1): 27–32. https://doi.org/10.1016/0009-8981(79)90392-9

14. Kostkina M.I., Vitenberg A.G., T’iagi S., Kulikova A.I., Shostka G.D. Vapor-phase gas chromatographic determination of acetate in the blood. Laboratornoe Delo. 1990; (2): 13–5.

15. Соболенко Л.Н., Черепица С.В., Сытова С.Н., Коваленко А.Н., Заяц М.Ф., Егоров В.В. и др. Инновационный метод определения количественного содержания летучих компонентов в алкогольной продукции. Пищевая промышленность: наука и технологии. 2022; 15(4): 88‒99. https://elibrary.ru/qlcxap

16. Sugawara K.F., Campbell D.E. Determination of sodium acetate in alkali and clay mixtures. Analytica Chimica Acta. 1969; 47(2): 377‒80. https://doi.org/10.1016/S0003-2670(01)95694-6

17. Williams K.E., Mazur J.F. Gas chromatographic analysis of acetic acid in air. Am. Ind. Hyg. Assoc J. 1980; 41(1): 1–4. https://doi.org/10.1080/15298668091424276

18. Wittman G.Y., Van Langenhove H., Dewulf J. Determination of acetic acid in aqueous samples, by water-phase derivatisation, solid-phase microextraction and gas chromatography. J. Chromatogr. A. 2000; 874(2): 225–34. https://doi.org/10.1016/s0021-9673(00)00114-x

19. Шевелева М.А. Летучие жирные кислоты в пробиотических средствах и биологически активных добавках. Фармация. 2010; (3): 13‒4. https://elibrary.ru/lrgwkn

20. Зайлалова В.Р. Изучение кинетики кислотно-катализируемой реакции этерификации уксусной кислоты бутанолом. Башкирский химический журнал. 2013; 20(3): 135‒8. https://elibrary.ru/rofqcf

21. Овезова М, Савин Г.А. Синтез сложных эфиров термической этерификацией. Грани познания. 2021; (3): 66‒8. https://elibrary.ru/fxnrzu