МУК 4.1.1748-03. 4.1. Методы контроля. Химические факторы. Измерение массовых концентраций стрихнидин-10-она нитрата (стрихнина нитрата) в воздухе рабочей зоны методом высокоэффективной жидкостной хроматографии. Методические указания

(утв. Минздравом России 29.06.2003)

4.1 МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

ИЗМЕРЕНИЕ МАССОВЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ СТРИХНИДИН-10-ОНА НИТРАТА (СТРИХНИНА НИТРАТА) В ВОЗДУХЕ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ МЕТОДОМ ВЫСОКОЭФФЕКТИВНОЙ ЖИДКОСТНОЙ ХРОМАТОГРАФИИ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

1. Подготовлены Научно-исследовательским институтом медицины труда РАМН (Л.Г. Макеева, Г.В. Муравьева, Е.М. Малинина, Е.Н. Грицун, Г.Ф. Громова); Российским государственным медицинским университетом (Е.Б. Гугля, А.В. Лиманцев), при участии Департамента госсанэпиднадзора Минздрава России (А.И. Кучеренко).

2. Разработаны сотрудниками Российского государственного медицинского университета Е.Б. Гуглей, А.В. Лиманцевым.

3. Рекомендованы к утверждению на совместном заседании группы Главного эксперта Комиссии по государственному санитарно-эпидемиологическому нормированию по проблеме «Лабораторно-инструментальное дело и метрологическое обеспечение» и методбюро п/секции «Промышленно-санитарная химия» Проблемной комиссии «Научные основы медицины труда».

4. Рекомендованы к утверждению Комиссией по Государственному санитарно-эпидемиологическому нормированию при Министерстве здравоохранения Российской Федерации.

5. Утверждены и введены в действие Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации, Первым заместителем Министра здравоохранения Российской Федерации 29 июня 2003 г.

6. Введены впервые.

Введение

Сборник методических указаний «Измерение концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны» (выпуск 46) разработан с целью обеспечения контроля соответствия фактических концентраций вредных веществ их предельно допустимым концентрациям (ПДК) и ориентировочным безопасным уровням воздействия (ОБУВ) и являются обязательными при осуществлении санитарного контроля.

Включенные в данный сборник методики контроля вредных веществ в воздухе рабочей зоны разработаны и подготовлены в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ «Воздух рабочей зоны. Общие санитарно-гигиенические требования», ГОСТ Р 8.563-96 «Государственная система обеспечения единства измерений. Методики выполнения измерений», МИ 2335-95 «Внутренний контроль качества результатов количественного химического анализа», МИ 2336-95 «Характеристики погрешности результатов количественного химического анализа. Алгоритмы оценивания».

Методики выполнены с использованием современных методов исследования, метрологически аттестованы и дают возможность контролировать концентрации химических веществ на уровне и ниже их ПДК и ОБУВ в воздухе рабочей зоны, установленных в гигиенических нормативах ГН 2.2.5.1313-03 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны», ГН 2.2.5.1314-03 «Ориентировочные безопасные уровни воздействия (ОБУВ) вредных веществ в воздухе рабочей зоны» и дополнениях к ним.

Методические указания по измерению массовых концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны предназначены для центров госсанэпиднадзора, санитарных лабораторий промышленных предприятий при осуществлении контроля за содержанием вредных веществ в воздухе рабочей зоны, а также научно-исследовательских институтов и других заинтересованных министерств и ведомств.

1. Область применения

Настоящие Методические указания устанавливают количественный хроматографический анализ воздуха рабочей зоны на содержание стрихнина нитрата в диапазоне массовых концентраций от 0,0075 до 0,1500 мг/куб. м.

2. Характеристика вещества

2.1 Структурная формула (не приводится).

2.2 Эмпирическая формула: C H № O .

                            21 23 3 5

2.3 Молекулярная масса 397,4.

2.4 Регистрационный номер CAS 66-32-0.

2.5 Физико-химические свойства.

    Стрихнина  нитрат - кристаллический порошок белого цвета или бесцветные
игольчатые блестящие кристаллы. Имеет чрезвычайно горький вкус. Т   268 °С.

                                                             пл

Малорастворим  в  холодной  воде  и  в  этиловом спирте, хорошо растворим в
кипящей  воде, нерастворим в этиловом эфире, растворим в смеси ацетонитрила
и  воды  1:1  при  рН 4, растворим в смеси ацетонитрила и уксусной кислоты.
Водные  растворы  имеют  нейтральную  или  слабокислую  реакцию. Агрегатное

состояние в воздухе — аэрозоль.

2.6 Токсикологическая характеристика.

Стрихнина нитрат — чрезвычайно токсичное вещество. Обладает нейротоксическим действием. Проникает через неповрежденные кожные покровы, необходима защита кожи и глаз.

Ориентировочный безопасный уровень воздействия (ОБУВ) в воздухе рабочей зоны — 0,015 мг/куб. м.

3. Погрешность измерений

Методика обеспечивает выполнение измерений массовых концентраций стрихнина нитрата с погрешностью не более +/- 25% при доверительной вероятности 0,95.

4. Метод измерений

Измерения массовых концентраций стрихнина нитрата основаны на использовании высокоэффективной жидкостной хроматографии с применением спектрофотометрического детектора при длине волны 254 нм.

Отбор проб проводится с концентрированием на фильтр.

Нижний предел измерения содержания стрихнина нитрата в хроматографируемом объеме раствора 0,040 мкг.

Нижний предел измерения массовых концентраций стрихнина нитрата в воздухе 0,0075 мг/куб. м (при отборе 400 куб. дм воздуха).

Метод специфичен в условиях производства готовой лекарственной формы стрихнина нитрата. Определению не мешают сопутствующие вещества (магния карбонат, натрия карбоксиметилцеллюлоза, аэросил, твин-80).

5. Средства измерений, вспомогательные устройства, материалы, реактивы

5.1 Средства измерений, вспомогательные устройства, материалы

Хроматограф жидкостный микроколоночный типа «Милихром» со спектрофотометрическим детектором

Хроматографическая колонка стальная

КАХ-44-3, 50 х 2 мм, заполненная сорбентом

Сепарон С18, фракция 5 мкм

Весы аналитические ВЛА-200 ГОСТ 24104-88Е

Пробоотборное устройство ПУ-2Э ГОСТ Р 51945-02

Фильтродержатель                                         ТУ 95.72.05-77
Ультразвуковая ванна УВМ-5                               ТУ 25-7401.0111-93
Испаритель ротационный вакуумный                         ТУ 25-1173.102-84

Набор для фильтрации растворов, производство НПФ «Биохром»

Пинцет медицинский ГОСТ 21241-89

Колбы мерные вместимостью ГОСТ 1770-74Е 25, 50 и 500 куб. см

Цилиндр мерный вместимостью 500 куб. см ГОСТ 1770-74Е

Колбы остродонные со шлифом вместимостью ГОСТ 25336-82Е 10 куб. см

Бюксы 50/30 ГОСТ 25336-82Е

Пипетки вместимостью 0,2, 1, 2, 5 и ГОСТ 29227-91 10 куб. см

Фильтры АФА-ВП-10 ТУ 95-743-80.

5.2 Реактивы

Стрихнин, ГФХ, ст. 639, содержание основного вещества не менее 97%

Кислота уксусная ледяная ГОСТ 61-75

Ацетонитрил «для жидкостной хроматографии» ТУ 6-09-14-2167-84

Калий дигидрофосфат, хч ГОСТ 4198-75

Кислота ортофосфорная, хч ГОСТ 6552-58

Вода дистиллированная ГОСТ 6709-72.

Допускается применение иных средств измерения, вспомогательных устройств, реактивов и материалов, обеспечивающих показатели точности, установленные для данных Методических указаний.

6. Требования безопасности

6.1. При работе с реактивами соблюдают требования безопасности, установленные для работы с токсичными, едкими и легковоспламеняющимися веществами по ГОСТ 12.1.005-88.

6.2. При проведении анализов горючих и вредных веществ соблюдают меры противопожарной безопасности по ГОСТ 12.1.004-76.

6.3. При выполнении измерений с использованием хроматографа соблюдают правила электробезопасности в соответствии с ГОСТ 12.1.019-79 и инструкцией по эксплуатации прибора.

7. Требования к квалификации оператора

К выполнению измерений и обработке результатов допускаются лица с высшим или средним специальным образованием, имеющие навыки работы на жидкостном хроматографе.

8. Условия измерений

8.1. Приготовление растворов и подготовку проб к анализу проводят в нормальных условиях при температуре воздуха (20 +/- 5) °С, атмосферном давлении 84 — 106 кПа и относительной влажности воздуха не более 80%.

8.2. Измерения на жидкостном хроматографе проводят в условиях, рекомендованных технической документацией к прибору.

9. Подготовка к выполнению измерения

9.1 Приготовление растворов

9.1.1. Стандартный раствор № 1 стрихнина нитрата в растворе элюента концентрацией 500 мкг/куб. см готовится растворением 25 мг вещества в мерной колбе вместимостью 50 куб. см. При растворении колбу помещают на 5 мин. в ультразвуковую ванну.

9.1.2. Стандартный раствор № 2 стрихнина нитрата в растворе элюента концентрацией 100 мкг/куб. см готовится разбавлением 5 куб. см стандартного раствора № 1 в колбе вместимостью 50 куб. см. Растворы устойчивы в течение месяца при хранении в холодильнике.

9.1.3. Раствор дигидрофосфата калия концентрацией 0,02 М готовят растворением 1,36 г указанной соли в 500 куб. см дистиллированной воды в колбе данного объема.

9.1.4. Раствор элюента готовят смешиванием с помощью мерного цилиндра 250 куб. см 0,02 М раствора дигидрофосфата калия и 250 куб. см ацетонитрила. Раствор доводят до рН 4 ортофосфорной кислотой. Непосредственно перед измерением раствор фильтруют с помощью набора для фильтрации растворов.

9.1.5. Раствор уксусной кислоты в ацетонитриле готовят в мерной колбе на 100 куб. см. Приливают в колбу несколько куб. см ацетонитрила, добавляют пипеткой 2 куб. см уксусной кислоты и доводят до метки ацетонитрилом.

9.2 Подготовка прибора

Общую подготовку прибора осуществляют согласно инструкции по эксплуатации.

9.3 Установление градуировочной характеристики

Градуировочную характеристику, выражающую зависимость величины хроматографического сигнала от массы анализируемого вещества в хроматографируемом объеме пробы, устанавливают по методу абсолютной градуировки с использованием серии растворов согласно табл. 1.

Таблица 1

РАСТВОРЫ ДЛЯ УСТАНОВЛЕНИЯ ГРАДУИРОВОЧНОЙ

Растворы помещают в пробоотборное устройство хроматографа.

Условия хроматографирования градуировочных смесей и анализируемых проб:

состав элюента: ацетонитрил — 0,02 М дигидрофосфат калия, 1:1, рН 4;

скорость потока элюента 100 куб. мм/мин.;

объем вводимой пробы 10 куб. мм;

длина волны спектрофотометрического детектора 254 нм;

время удерживания стрихнина нитрата 2 мин. 20 с.

На полученной хроматограмме измеряют площади пиков с помощью интегратора хроматографа (в условных единицах) при анализе 6 растворов разных концентраций и холостой пробы, проводя не менее 5 параллельных определений для каждого раствора, и строят градуировочную зависимость площади пика (в условных единицах) от количества компонента в пробе (мкг). Проверку градуировочной характеристики проводят при изменении условий анализа, но не реже 1 раза в неделю.

9.4 Отбор пробы воздуха

Воздух с объемным расходом 20 куб. дм/мин. аспирируют через фильтр АФА-ВП. Для измерения содержания стрихнина нитрата на уровне 1/2 ОБУВ достаточно отобрать 400 куб. дм воздуха. Пробы можно хранить в течение недели.

10. Выполнение измерения

Фильтр с отобранной пробой помещают с помощью пинцета в бюкс и приливают пипеткой 7,5 куб. см раствора уксусной кислоты в ацетонитриле, обрабатывают ультразвуком в течение 5 мин. Отбирают пипеткой 5 куб. см раствора и сливают в колбу для упаривания. Степень десорбции с фильтра 95%. Упаривают раствор досуха на вакуумном испарителе при комнатной температуре и растворяют в 0,5 куб. см элюента, обрабатывая ультразвуком в течение 5 мин. Хроматографирование раствора пробы проводят в тех же условиях, что и хроматографирование градуировочных растворов. Количественное определение содержания анализируемого вещества в растворе проводят по предварительно построенной градуировочной характеристике.

11. Расчет концентрации

Массовую концентрацию стрихнина нитрата (С, мг/куб. м) в воздухе вычисляют по формуле:

                               а х в х в

                                        1

С = ----------, б х V х в 2

где:
а  -  содержание  вещества  в  анализируемом объеме пробы, найденное по

градуировочной характеристике, мкг; б — объем пробы, взятой для хроматографирования, куб. см; в — общий объем раствора пробы после растворения сухого остатка, куб. см; в — объем жидкой пробы после экстракции, куб. см; 1 В — объем жидкой пробы, взятой для упаривания, куб. см; 2 V — объем воздуха, отобранного для анализа и приведенного к стандартным условиям, куб. дм (см. Прилож. 1).

12. Оформление результата анализа

Результат количественного анализа представляют в виде (С +/- ДЕЛЬТА) мг/куб. м, Р = 0,95, где ДЕЛЬТА — характеристика погрешности, ДЕЛЬТА = 0,18С + 0,0005.

13. Контроль погрешности методики

Значения характеристики погрешности, норматива оперативного контроля погрешности и норматива оперативного контроля воспроизводимости приведены в табл. 2 в виде зависимости от значения массовой концентрации анализируемого компонента в пробе С.

Таблица 2

13.1 Оперативный контроль воспроизводимости

    Оперативный  контроль  воспроизводимости  выполняют  в  одной  серии  с
анализом  рабочих  проб.  Отбирают  реальные  пробы воздуха рабочей зоны из
одного  традиционного  места  отбора  двумя  пробоотборниками одновременно.
Анализируют   в  соответствии  с  прописью  методики  разными  аналитиками,
максимально  варьируя  условия проведения анализа: партии реактивов, наборы
мерной  посуды  и  т.д.,  и  получают  два  результата  С   и  С  анализов.
                                                         1      2
Результаты  анализа не должны отличаться друг от друга на величину большую,

чем норматив оперативного контроля воспроизводимости D:

                               |С  - С | <= D.
                                 1    2

При превышении расхождения между двумя результатами норматива оперативного контроля воспроизводимости эксперимент повторяют. При повторном превышении указанного норматива выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам, и устраняют их.

Внутренний оперативный контроль воспроизводимости проводят не реже чем 1 раз в месяц.

13.2 Оперативный контроль точности

    Оперативный  контроль  точности  выполняют  в  одной  серии  с анализом
рабочих  проб.  Отбирают  реальные  пробы  воздуха  рабочей  зоны из одного
традиционного  места  отбора  двумя  пробоотборниками одновременно. Затем к

одной пробе, отобранной на фильтр, добавляют анализируемый компонент дельта

С из раствора, нанося его на фильтр. Результаты анализа С  без добавки и С
                                                         1                2

с добавкой получают по возможности в одинаковых условиях: одним аналитиком, с одной партией реактивов, одним набором посуды и т.д. Величина добавки дельта С должна соответствовать 50 — 150% от содержания компонента в пробе, а величина С не должна выходить за верхнюю границу диапазона измерения. 2

    Погрешность   процедуры   отбора   проб   контролируют   путем  поверки
используемых   пробоотборников.   Расчет  норматива  оперативного  контроля
погрешности  К  проводят  по характеристике погрешности методики за вычетом
характеристики  погрешности  пробоотборника.  Решение об удовлетворительной

погрешности принимают при выполнении условия:

                        |С  - С  - дельта С| <= К.
                          2    1

Внутренний оперативный контроль точности проводят не реже чем 1 раз в месяц.

14. Нормы затрат времени на анализ

Для проведения серии анализов из 6 проб при последовательном отборе проб воздуха требуется 3,5 ч.

Методические указания разработаны Российским государственным медицинским университетом (Гугля Е.Б., Бидевкина М.В.).

Приложение 1

Приведение объема воздуха к стандартным условиям (температура 20 °С и давление 101,33 кПа) проводят по формуле:

                          V  х (273 + 20) х Р
                           1

                        V   = -------------------,
                         20   (273 + t) х 101,33

где:
V  - объем воздуха, отобранного для анализа, куб. дм;
 1
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 20 (Прилож. 2). Для приведения воздуха к стандартным условиям надо умножить V 1 на соответствующий коэффициент.