염화비닐의 요중 대사물질인 thiodiglycolic acid의 분석을 위한 전처리 조건

Abstract

[한글]

염화비닐의 요중 대사물질인 thiodiglycolic acid는 carboxylic group을 포함하는 화합물질로서 가스크로마토그래피로 직접 분석하는 경우 분리관의 비휘발성 지지체와 비특이적인 반응을 하여 크로마토그램에서 꼬리현상이 나타난다. 이러한 현상을 제거하기 위해

서는 극성을 나타내는 carboxylic group 2 개를 에스테르화시켜야 한다.

본 연구에서는 thiodiglycolic acid의 에스테르화 반응에 일반적으로 사용하는 유도체화 물질인 디아조메탄과 N-trimethylsilyldiethylamine을 이용하여 추출용매 및 염석효과에 따른 추출율을 평가하고 유도체화 과정에서의 수분의 영향과 반응후 경과시간에 따른 분석시료의 안정성과 정밀성을 평가하였다. 액체-액체 추출시에는 수용액충의 pH를 산성 (pH 1 - 2)으로 하고 황산나트륨을 과량 첨가하여 에틸아세테이트로 3 회 추출하는 것이

추출효율을 높였다. 가스 크로마토그래피/불꽂 이온화검출기의 분석에서는 디아조메탄을 이용한 경우에는 검출한계가 5.00 ㎍/㎖이었으며 N-trimethylsilyl diethyl amine을 이용

한 경우에는 3.07 ㎍/㎖로 디아조메탄을 이용한 경우보다 감도는 좋았다. 그러나 디아조메탄을 이용한 메틸화의 유도체 반응에서는 수분의 영향이 거의 없었으나 N-trimethyl silyldiethylamine을 이용한 사일리화 유도체 반응은 수분량이 증가할수록 많은 영향이 있

었으며 유도체반응이 완료된 후 4 일간의 분석의 정밀성도 메틸화가 사일리화 보다 양호하였다. 또한 4 일간의 분석 회수율을 평가한 결과 메틸화된 thiodiglycolic acid가 사일리화된 thiodiglycolic acid 보다 약간 높았으며 발생원인은 확실하게 규명되지 않았지만 연속적으로 사일리화된 thiodiglycolic acid의 분석을 할 때 검출기의 오염이 자주 발견되어 분석의 정밀성과 분석시간이 증가되었다.

본 연구의 결과를 종합하면 염화비닐에 노출된 근로자들의 요중 thiodiglycolic acid를 가스크로마토그래피/불꽂이온화검출기로 평가할 매 다음과 같은 방법을 제안할 수 있다.

소변의 pH를 산성 (pH 1 - 2)으로 하고 황산나트륨을 과량 첨가한 후 에틸아세테이트로 요중 thiodiglycolic acid를 추출한다. 유도체화 방법은 수분의 영향이 거의 얼고 유도체화 반응후 매우 안정한 형태를 유지하는 메틸화 반응을 디아조메탄을 이용하여 수행한다.

또한 메틸화 반응시에 분석의 정밀성을 높이는 방법으로 프탈산을 이용한 내부 표준검량법을 이용하는 것이 유용하다.

[영문]

The analysis of thiodiglycolic acid in urine has been used as an index of exposure to vinyl chloride. Unfortunately thiodiglycolic acids has a strong hydrophilic property, because it has two carboxylic groups, so that it can only be extracted with organic solvent with a great difficulty. Underivatized

thiodiglycolic acid tends to tail because of non-specific interaction with the inert support. Therefore, esterification is the obvious first choice for derivatization of thiodiglycolic acid, particularly for gas chromatography.

In this study, the focus of interest is to compare two method of esterifications (methylation and silylation). Methylation is to make the methyl ester of thiodiglycolic acid by reaction with diazomethane. Silylation is to make the trimethylsilyl ester of thiodiglycolic acid by reaction with N-trimethylsilyl diethyl amine.

The results are as the following:

1. The detection limit of methylated thiodiglycolic acid was 5.00 ㎍/㎖ and silylated thiodiglycolic acid was 3.07 ㎍/㎖ by gas chromatography with flame ionization detector.

2. The optimal liquid-liquid extraction of thiodiglycolic acid was as following:

To each of the tubes, 15 ㎖ of urine, concentrated sulfuric acid (pH 1-2) and 5 g sodium sulfate were added. The samples was extracted three times with 5 ㎖ ethyl acetate each time.

3. The methylated thiodiglycolic acid was more stable than silylated thiodiglycolic acid in extractional solvent which contained humidity.

4. The Precision (pooled coefficient of variation for 4 days) of the analysis was 7.07324 in methylated thiodiglycolic acid with external standard calibration, and 0.07033 in methylated thiodiglycolic acid with internal standard calibration.

5. The precision (pooled coefficient of variation for 4 days) of the analysis was 0.10914 in silylated thioaglycolic acid with external standard calibration, and 0.13602 in silylated thiodiglycolic acid with internal standard calibration.

From the above results, the analysis of methylated thiodiglycolic acid was more sensitive (limit of detection) than silylated thiodiglycolic acid by gas chromatography. However, the methylated thiodiglycolic acid was stable in the humidity and was separated sharply on chromatogram. Also, analysis of methylated

thiodiglycolic acid was more precise (pooledcoefficient of variation for 4 days) than silylated thiodiglycolic acid.

In conclusion, it is established that the analysis of methylated thiodiglycolic acid is appropriate for evaluation of exposure to vinyl chloride.