ANALÝZA ORGANOFOSFOREČNÝCH OTRAVNÝCH LÁTEK (OL), JEJICH PREKURZORŮ A DEGRADAČNÍCH PRODUKTŮ

Význam tématu

Kontrola přítomnosti organofosforečných bojových látek a jejich degradací je klíčová pro ověřování dodržování Úmluvy o zákazu chemických zbraní, pro posílení obranyschopnosti státní bezpečnosti a pro včasné odhalení možných chemických hrozeb v životním prostředí.

Cíle a přehled studie

Článek se zaměřuje na metodiku izolace a identifikace organofosforečných nervově paralytických látek (sarin, soman, tabun, VX) a jejich kyselých a neutrálních degradací z matrik vody a půdy. Hlavními cíli byly:

• ověření použití superkritické fluidní extrakce (SFE) pro degradační produkty
• stanovení retenčních indexů řady analogů nervově paralytických látek a jejich methylovaných degradací
• optimalizace předúpravy vzorků včetně odstraňování iontů a vazby na sklo

Použitá metodika a instrumentace

Pro analýzu se využívají zejména plynová chromatografie spojená s hmotnostní detekcí (GC/MS-EI, GC/MS-CI, GC/MS/MS), selektivní detektory (FPD, NPD, AED), kapalinová chromatografie s elektrosprejem a APCI hmotnostní spektrometrií, kapilární elektroforéza a multinukleární NMR (1H, 31P, 19F). Předanalytická úprava zahrnuje:

• extrakci vody kapalina–kapalina (neutrální, kyselé, zásadité kroky)
• koncentraci a čištění iontoměničem
• derivatizaci diazomethanem, trimethylsilyl činidly (BSTFA, MTBSTFA) a iontovým párem s kvartérními amoniovými solemi
• využití pevné fáze (SPE) pro obohacení analyz
• superkritickou fluidní extrakci CO2 s modifikátory

Hlavní výsledky a diskuse

Optimalizované protokoly umožňují získat vysoké výtěžky degradací methylfosfonových kyselin (> 60 %) a thiodiglykolu (> 85 %) z vody a > 40 % z různých typů půdy. SFE ve staticko-dynamickém režimu při 120 °C a 20 MPa s metanolovým modifikátorem dosahuje srovnatelných výtěžků u neutrálních i polárních produktů, avšak účinek matrice je významný. Pro přesnou identifikaci byla vytvořena databáze retenčních indexů s přesností do 0,6 indexové jednotky. Laboratoř VÚOS úspěšně obhájila oprávnění v mezinárodních okružních testech OPCW (1991–1997), přičemž výsledky splnily předepsané tolerance pro stanovení sledovaných látek.

Přínosy a praktické využití metody

Popsané postupy poskytují ověřené a reprodukovatelné analytické nástroje pro monitorování znečištění bojovými látkami a jejich degradacemi v různých matricích. Metodika podporuje referenční laboratoře OPCW i civilní i vojenské kontrolní orgány, včetně rychlého vyhodnocení podezření z chemického útoku.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozvoj on-line připojení SFE-GC/MS, superkritické simultánní derivatizace, miniaturizovaných mikroextrakčních systémů, pokročilých ambienčních ionizačních technik a vysokorozlišovací LC-HRMS pro zvyšování citlivosti a selektivity detekce stopových množství.

Závěr

Studie demonstruje, že kombinace optimalizované extrakce, derivatizace, selektivních detektorů a přesně definovaných retenčních indexů představuje robustní přístup pro analýzu organofosforečných otravných látek a jejich degradačních produktů. Ověřené postupy přispívají k mezinárodní interoperabilitě laboratoří podle Úmluvy o chemických zbraních.

Reference

• Nývltová Z., Parýzková J., Čermák J., Churáček J. Analýza organofosforečných otravných látek, jejich prekurzorů a degradačních produktů. Chem. Listy 93, 181–190 (1999).
• Rautio M. Recommended Operating Procedures for Sampling and Analysis in the Verification of Chemical Disarmament. Ministry for Foreign Affairs of Finland, Helsinki (1993).