Методические указания по измерению концентраций поли- и моносахаридов (глюкозамингидрохлорида, хитозана, хитина) в воздухе рабочей зоны

(утв. Минздравом СССР 10.10.1991 № 5998-91)

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ИЗМЕРЕНИЮ КОНЦЕНТРАЦИЙ ПОЛИ- И МОНОСАХАРИДОВ (ГЛЮКОЗАМИНГИДРОХЛОРИДА, ХИТОЗАНА, ХИТИНА) В ВОЗДУХЕ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ

Предисловие

Методические указания по измерению концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны предназначены для санитарно-эпидемиологических станций и санитарных лабораторий промышленных предприятий при осуществлении контроля за содержанием вредных веществ в воздухе рабочей зоны, а также научно-исследовательских институтов системы здравоохранения России и других заинтересованных министерств и ведомств.

Методические указания разрабатываются и утверждаются с целью обеспечения контроля соответствия фактических концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны их предельно допустимым концентрациям (ПДК) — санитарно-гигиеническим нормативам, утвержденным Министерством здравоохранения СССР, оценки эффективности внедренных санитарно-гигиенических мероприятий, установления необходимости использования средств индивидуальной защиты органов дыхания, оценки влияния вредных веществ на состояние здоровья работающих и др.

Включенные в данный выпуск Методические указания подготовлены в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.005-88 «ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны» и ГОСТ 12.1.016-79 «ССБТ. Воздух рабочей зоны. Требования к методикам измерения концентраций вредных веществ» и обеспечивают избирательное измерение концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны в присутствии сопутствующих компонентов на уровне 0,5 ПДК. Погрешность измерений концентраций вредного вещества, состоящая из суммы неисключенных систематической и случайной погрешностей, не превышает 25%.

Методические указания одобрены Проблемной комиссии «Научные основы гигиены труда и профессиональной патологии» и являются обязательными при осуществлении вышеуказанного контроля.

Ответственные за выпуск: С.И. Муравьева, Г.А. Дьякова, К.М. Грачева.

    C H  NO  x HCl      Глюкозамингидрохлорид        М.м. 179
     6 13  5
    (C H  NO ) x n      Хитозан, полиглюкозамин      М.м. до 2000000
      6 11  4
    (C H  NO ) x n      Хитин, ацетилхитозан         М.м. до 2000000
      8 13  5

Определяемые компоненты — твердые вещества, при температуре выше 100 °C теряющие воду и осмоляющиеся. Полиаминосахариды нерастворимы в воде и органических растворителях. Хитозан растворим в кислой среде, глюкозамингидрохлорид хорошо растворим в кислой среде и воде. Хитин разлагается ферментом хитиназой и дезацетилируется в концентрированных щелочных растворах. Являются аллергенами.

Характеристика метода

Метод основан на измерении флюоресценции флюоресцирующих аминосахаров с 1-диметиламино-5-нафталинсульфохлоридом, разделяемых тонкослойной хроматографией.

Отбор проб воздуха проводят с концентрированием на фильтр.

Нижний предел измерения концентрации аминосахаров в анализируемом растворе — 0,02 мкг.

Нижний предел измерения содержания аминосахаров в воздухе — 0,0025 мг/куб. м (при отборе 424 л воздуха).

Диапазон измеряемых концентраций аминосахаров в воздухе — 0,0025 — 0,025 мг/куб. м.

Измерению не мешают органические растворители.

Суммарная погрешность измерения не превышает 25%.

Приборы, аппаратура, посуда

Источник УФ-света («Ультрахемископ», «Хроматоскоп» и др.).

Фильтродержатели.

Фильтр АФА-ВП.

Микрошприц МШ-10, ГОСТ 8043-74.

Колбы мерные, ГОСТ 1770-74, вместимостью 50 мл.

Пипетки, ГОСТ 20292-74, вместимостью 0,01, 0,02, 0,04, 1,0, 2,0 мл.

Камера для тонкослойной хроматографии.

Пульверизатор стеклянный для орошения хроматограмм.

Пластинки для тонкослойной хроматографии с силикагелем типа Лабсиль А производства Медимпекс, толщина слоя 0,15 — 0,20 мм, размер 10 x 10 см.

Реактивы, растворы, материалы

Ацетон, ГОСТ 2603-75, ч.д.а.

Кислота уксусная, ГОСТ 61-75, х.ч., 3-процентный раствор.

Кислота трифторуксусная, ТУ 6-09-3877-80, ч.

Этиловый эфир уксусной кислоты, ГОСТ 22300-76, х.ч.

Спирт этиловый, ГОСТ 5962-67.

N,N-диметил-2-нафтиламин-5-сульфохлорид, ТУ 6-09-07-784-76, ч.д.а., в дальнейшем обозначается ДАНС-хлорид, 0,2-процентный раствор в ацетоне, хранят в темной склянке в холодильнике.

Глицерин, ГОСТ 6259-75, ч.д.а., 5-процентный раствор в этиловом спирте.

Хитозан, ТУ 6-09-05-397-75, ч.

Глюкозамингидрохлорид, ТУ 6-09-95-936-78, ч.

Стандартный раствор хитозана № 1 с концентрацией 1 мг/мл готовят в 3-процентном растворе уксусной кислоты растворением 50 мг вещества в мерной колбе вместимостью 50 мл. Соответствующим разведением готовят стандартный раствор № 2 с содержанием хитозана 0,1 мг/мл, из которого затем готовят рабочие стандартные растворы с содержанием хитозана 1, 2, 4, 10 мкг/мл. Растворы хранят в холодильнике.

Стандартный раствор глюкозамина № 4 с содержанием глюкозамина 0,1 мг/мл готовят соответствующим разведением стандартного раствора № 3, из которого затем готовят стандартные растворы с содержанием глюкозамина 1, 2, 4, 10 мкг/мл. Растворы хранят в холодильнике.

Проведение измерения

Аэрозольный фильтр с отобранной пробой извлекают из патрона, помещают в стеклянный бюкс вместимостью 25 — 30 мл, заливают 10 мл 3-процентного раствора уксусной кислоты (определение хитозана) или 10 мл воды (определение глюкозамина), оставляют на 30 минут для растворения, отжимают и удаляют фильтр, экстракты переносят в пробирку, упаривают в токе воздуха водные растворы при нагревании, а уксуснокислые — при комнатной температуре до сухого остатка, затем добавляют 1 мл трифторуксусной кислоты, закрывают и нагревают в течение часа на водяной бане при 65 °C. После охлаждения в растворы приливают 20 мкл ДАНС-хлорида и 40 мкл раствора гидрокарбоната натрия. Смесь нагревают при 45 °C в течение 30 минут, при этом происходит ее обесцвечивание.

На хроматографическую пластинку на линию старта на расстоянии 15 мм друг от друга наносят 20 мкл исследуемой пробы и по 20 мкл стандартных растворов с содержанием 1, 2, 4, 10 мкг/мл, что соответствует соответственно 0,02; 0,04; 0,08; 0,2 мкг каждого вещества.

Пластинку подсушивают на воздухе и опрыскивают раствором глицерина в спирте. При освещении УФ-лампой хитозан и хитин наблюдаются в виде желто-зеленых пятен на линии старта, глюкозамин — в виде желто-зеленых пятен с Rf = 0,64. Кроме пятен ДАНС-производных аминосахаридов и пятен, принадлежащих реактиву, могут наблюдаться пятна с Rf = 0,3 — 0,8 также желто-зеленого цвета, принадлежащие аминокислотам, образующимся при гидролизе белков, содержащихся в пробе.

Количественное определение проводят путем сравнения площади одинаковых по интенсивности окраски пятен пробы и стандартного раствора.

Расчет концентрации

Концентрации хитозана и глюкозамина «С» в воздухе (в мг/куб. м) вычисляют по формуле:

где:

а — содержание вещества в анализируемом объеме раствора пробы, мкг;

Sк, Sст — площади пятен пробы и стандартного раствора соответственно, кв. мм; мм.

V — объем воздуха (в л), отобранный для анализа и приведенный к стандартным условиям (см. Приложение 1).

Приложение 1

Приведение объема воздуха к условиям по ГОСТ 12.1.016-79 (температура 20 °С, давление 760 мм рт. ст.) проводят по следующей формуле:

                         V  х (273 + 20) х Р
                          t

С = -------------------, (273 + t°) х 101,33

где:

V — объем воздуха, отобранный для анализа, л; t

Р — барометрическое давление, кПа; (101,33 кПа = 760 мм рт. ст.);

t° — температура воздуха в месте отбора пробы, °С.

Для удобства расчета V следует пользоваться таблицей коэффициентов (Приложение 2). Для приведения объема воздуха к температуре 20 °С и к давлению 760 мм рт. ст. надо умножить V на соответствующий коэффициент. t

°С	Давление Р, кПа (мм рт. ст.)
	97,33 (730)	97,86 (734)	98,4 (738)	98,93 (742)	99,46 (746)	100 (750)	100,53 (754)	101,06 (758)	101,33 (760)	101,86 (764)
-30	1,1582	1,1646	1,1709	1,1772	1,1836	1,1899	1,1963	1,2026	1,2058	1,2122
-26	1,1393	1,1456	1,1519	1,1581	1,1644	1,1705	1,1763	1,1831	1,1862	1,1925
-22	1,1212	1,1274	1,1336	1,1396	1,1458	1,1519	1,1581	1,1643	1,1673	1,1735
-18	1,1036	1,1097	1,1159	1,1218	1,1278	1,1338	1,1399	1,1460	1,1490	1,1551
-14	1,0866	1,0926	1,0986	1,1045	1,1105	1,1164	1,1224	1,1284	1,1313	1,1373
-10	1,0701	1,0760	1,0819	1,0877	1,0986	1,0994	1,1053	1,1112	1,1141	1,1200
-06	1,0640	1,0599	1,0657	1,0714	1,0772	1,0829	1,0887	1,0945	1,0974	1,1032
-02	1,0385	1,0442	1,0499	1,0556	1,0613	1,0669	1,0726	1,0784	1,0812	1,0869
0	1,0309	1,0366	1,0423	1,0477	1,0535	1,0591	1,0648	1,0705	1,0733	1,0789
+02	1,0234	1,0291	1,0347	1,0402	1,0459	1,0514	1,0571	1,0627	1,0655	1,0712
+06	1,0087	1,0143	1,0198	1,0253	1,0309	1,0363	1,0419	1,0475	1,0502	1,0557
+10	0,9944	0,9990	1,0054	1,0108	1,0162	1,0216	1,0272	1,0326	1,0353	1,0407
+14	0,9806	0,9860	0,9914	0,9967	1,0027	1,0074	1,0128	1,0183	1,0209	1,0263
+18	0,9671	0,9725	0,9778	0,9880	0,9884	0,9936	0,9989	1,0043	1,0069	1,0122
+20	0,9605	0,9658	0,9711	0,9783	0,9816	0,9868	0,9921	0,9974	1,0000	1,0053
+22	0,9539	0,9592	0,9645	0,9696	0,9749	0,9800	0,9853	0,9906	0,9932	0,9985
+24	0,9475	0,9527	0,9579	0,9631	0,9683	0,9735	0,9787	0,9839	0,9865	0,9917
+26	0,9412	0,9464	0,9516	0,9566	0,9618	0,9669	0,9721	0,9773	0,9755	0,9851
+28	0,9349	0,9401	0,9453	0,9503	0,9955	0,9605	0,9657	0,9708	0,9734	0,9785
+30	0,9288	0,9339	0,9391	0,9440	0,9432	0,9542	0,9594	0,9646	0,9670	0,9723
+34	0,9167	0,9218	0,9268	0,9318	0,9368	0,9418	0,9468	0,9519	0,9544	0,9595
+38	0,9049	0,9099	0,9149	0,9198	0,9248	0,9297	0,9347	0,9397	0,9421	0,9471

Приложение 3

---