Способ косвенного определения свободного формальдегида в вакцинах

 

Использование: в аналитической химии, касается способа определения свободного формальдегида в вакцинах, в частности в вакцине, ассоциированной против вирусного энтерита, ботулизма, псевдомоноза и чумы плотоядных, в вакцине против аденовирусного энтерита собак, в вакцине против чумы, аденовирусных инфекций и парвовирусного энтерита плотоядных, в вакцине против псевдомоноза пушных зверей, а также может быть использовано для анализа формальдегида в различных технологических растворах. Сущность: свободный формальдегид определяют полярографически по волне восстановления основания Шиффа, которое образуется в присутствии фенилгидразина в фосфатном буфере с рН 6,8-7,0, а регистрацию полярограмм восстановления основания Шиффа осуществляют в постояннотоковом дифференциальном режиме. Технический результат изобретения - повышение точности и чувствительности способа. 1 ил.

Изобретение относится к аналитической химии и касается косвенного полярографического определения формальдегида в вакцинах: в вакцине, ассоциированной против вирусного энтерита, ботулизма, псевдомоноза и чумы плотоядных; в вакцине против аденовирусного энтерита собак; в вакцине против чумы, аденовирусных инфекций и парвовирусного энтерита плотоядных; в вакцине против псевдомоноза пушных зверей, а также может быть использовано для анализа формальдегида в различных технологических растворах.

При производстве как вирусных, так и микробных вакцин в качестве инактиватора используют формальдегид в избыточном количестве [1]. Поэтому в вакцинах, наряду со связанным формальдегидом, существует свободный формальдегид. Точное определение свободного формальдегида в вакцинах является актуальной задачей, так как от этого зависят качество вакцин и эффективность их производства.

Существует несколько методов анализа формальдегида в вакцинах, которые основаны на его спектрофотометрическом определении, например, при помощи фуксинсернистой кислоты или фенилгидразина и железистосинеродистого калия в присутствии соляной кислоты с образованием окрашенных продуктов реакции [1].

Недостатком этих методов определения формальдегида является низкая точность анализа из-за интенсивной окраски вакцин и использования в анализе концентрированной соляной кислоты, приводящей к разрушению метабисульфита натрия, добавляемого в вакцины для нейтрализации формальдегида, а следовательно, к завышенному содержанию формальдегида в вакцинах [2].

Известен полярографический метод определения формальдегида в растворах путем его восстановления на ртутном капающем электроде на фоне гидроокиси лития при потенциале полуволны -1,74В [3]. Однако чувствительность этого метода уступает спектрофотометрическим методам из-за кинетической природы тока. Известна группа способов [4-6] косвенного определения формальдегида в растворах, основанная на конденсации формальдегида с избытком амина, приводящей к образованию ненасыщенного азотсодержащего производного - основания Шиффа, которое полярографически легко восстанавливается. В качестве аминного реагента используют этаноламин и гидразин солянокислый.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому способу является способ косвенного полярографического определения формальдегида в буферном растворе с pH 10,4 по волне восстановления основания Шиффа, образующегося при избытке 1,6-гексаметилендиамина [7]. Полярографирование проводят в области потенциалов от -1,0 до 1,5В по отношению к насыщенному каломельному электроду сравнения. Минимально определяемая концентрация формальдегида в водном растворе составляет 0,15 мкг/мл.

При косвенном определении формальдегида в вакцинах по прототипу на полярограммах наблюдаются две низкие слаборазделенные волны, по которым не удается определить концентрацию остаточного формальдегида после его нейтрализации метабисульфитом натрия (0,001-0,005%) из-за недостаточной чувствительности метода. На это указывает то, что даже в дифференциальном режиме полярографирования вместо пиков восстановления на полярограммах регистрируются волны.

Задачей предлагаемого изобретения являлась разработка способа косвенного полярографического определения формальдегида в вакцинах по волне восстановления основания Шиффа, позволяющего повысить точность и чувствительность анализа.

Для решения этой задачи предложен способ косвенного определения формальдегида в вакцинах полярографически по волне восстановления основания Шиффа, в котором в качестве аминного реагента используют фенилгидразин, полярографирование проводят в фосфатном буфере, а регистрацию полярограмм восстановления образовавшегося основания Шиффа осуществляют в постояннотоковом дифференциальном режиме.

Предлагаемый способ осуществляют в стеклянной термостатируемой полярографической ячейке с использованием электронного полярографа ПУ-1 и двухкоординатного самописца ПДС-021. В качестве рабочего электрода применяют ртутный капающий электрод со следующими характеристиками: m=1,0 мг/с, t=0,65 c, а электродом сравнения служит насыщенный каломельный полуэлемент. При определении формальдегида в фосфатный буфер с pH 6,8-7,0 добавляют фенилгидразин, реагирующий с формальдегидом с образованием легковосстанавливающегося основания Шиффа, которое в постояннотоковом дифференциальном режиме в области потенциалов -0,9 - -1,6В дает четко выраженный пик восстановления, наблюдаемый при E_p = -1,25В (см. чертеж). На чертеже представлены дифференциальные полярограммы восстановления основания Шиффа на фоне фосфатного буфера с pH 6,8-7,0 в зависимости от концентрации формальдегида. Зависимость высоты пика от концентрации формальдегида в интервале 0,001-0,005% линейна, что соответствует его минимальному содержанию в вакцинах. Концентрацию формальдегида в вакцинах рассчитывают с использованием калибровочного графика или методом добавки стандарта. Относительная ошибка определения составляет 2,5-4,0%, а время, затрачиваемое на анализ, 20-30 минут.

Изобретение иллюстрируется следующим примером.

Пример. В полярографическую ячейку заливают 5 мл фосфатного буфера с pH 6,8-7,0, используемого в качестве фонового электролита, и 0,5 мл 1%-ного раствора солянокислого фенилгидразина. Полученный раствор фона в течение 5 минут продувают азотом, а затем записывают дифференциальную полярограмму при скорости развертки потенциала 20 мВ/с фонового электролита. После этого в полярографическую ячейку вводят 0,1-0,2 мл анализируемой вакцины, полученный раствор в ячейке продувают азотом 5 минут и записывают дифференциальную полярограмму в области потенциалов от -0,9 до -1,6В. При потенциале -1,25В наблюдается пик восстановления соответствующего основания Шиффа. Затем в этот же раствор добавляют 0,1-0,2 мл стандартного раствора формальдегида с концентрацией 0,001-0,003%, продувают азотом 5 минут и записывают его полярограмму. Измеряют высоту пиков анализируемой вакцины и стандартного раствора. Расчет концентрации формальдегида в анализируемых вакцинах производят либо по калибровочному графику, либо методом добавки стандарта. Результаты определения формальдегида в вакцине, ассоциированной против вирусного энтерита, ботулизма, псевдомоноза и чумы плотоядных приведены в таблице.

Таким образом, предлагаемый способ определения формальдегида в вакцинах позволяет повысить надежность получаемых результатов и обеспечить высокую точность определения содержания свободного формальдегида в вакцинах.

Формула изобретения

Способ косвенного определения свободного формальдегида в вакцинах полярографически по волне восстановления основания Шиффа, осуществляемый в буферном растворе в присутствии аминного реагента, отличающийся тем, что в качестве аминного реагента используют фенилгидразин, в качестве буферного раствора - фосфатный буфер, а регистрацию полярограмм восстановления основания Шиффа осуществляют в постояннотоковом дифференциальном режиме.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2