МУК 4.1.1790-03. 4.1. Методы контроля. Химические факторы. Методические указания по измерению концентрации имидоклоприда в воздухе рабочей зоны и атмосферном воздухе населенных мест методом высокоэффективной жидкостной хроматографии

(утв. Минздравом России 31.10.2003)

Российской Федерации Г. Г. Онищенко 31 октября 2003 года

4.1 МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

МУК 4.1.1790-03

Дата введения 1 февраля 2004 года

1. Методические указания подготовлены: Федеральным научным центром гигиены им. Ф.Ф. Эрисмана (академик РАМН, проф. В.Н. Ракитский, проф. Т.В. Юдина); при участии Департамента госсанэпиднадзора Минздрава России (А.П. Веселов).

2. Методические указания рекомендованы к утверждению Комиссией по госсанэпиднормированию при Минздраве России.

3. Утверждены Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации, Первым заместителем Министра здравоохранения Российской Федерации, академиком РАМН Г.Г. Онищенко 31 октября 2003 г.

4. Введены с 1 февраля 2004 г.

5. Введены впервые.

Настоящие методические указания устанавливают методику количественного химического анализа воздуха рабочей зоны и атмосферного воздуха методом высокоэффективной жидкостной хроматографии для определения в нем массовой концентрации имидоклоприда в диапазоне 0,05 — 0,5 мг/куб. м (воздух рабочей зоны); 0,004 — 0,04 мг/куб. м (атмосферный воздух).

Имидоклоприд — действующее вещество препарата КОНФИДОР, ВК (200 г/л), фирма-производитель Байер АГ, Германия.

1-(6-хлорпиридин-2-илметил)-N-нитроимидазолидин-2-илиденамин (IUРАС).

Структурная формула (не приводится).

    C H  ClN O
     9 10   5 2

Мол. масса 255,7

Белое кристаллическое вещество со слабым характерным запахом. -7 Температура плавления 144 °С. Давление паров: 4 х 10 мПа при 20 -7 °С, 9 х 10 мПа при 25 °С. Растворимость в органических растворителях при 20 °С (г/куб. дм): дихлорметан — 55; изопропанол

• 1,2; толуол — 0,68; н-гексан — менее 0,1. Растворимость в воде при 20 °С — 0,61 г/куб. дм.

Вещество устойчиво к гидролизу при рН 5 — 11 (Т более 1 1/2 года).

Агрегатное состояние в воздухе рабочей зоны — аэрозоль.

Краткая токсикологическая характеристика:

Острая пероральная токсичность (LD ) для крыс > 450 мг/кг;

                                     50<br>

ингаляционная токсичность (LK ) для крыс — 69 мг/куб. м. 50

Имидоклоприд — инсектицид нервно-паралитического действия, эффективно уничтожает листовую тлю, белокрылку, минеров, трипсов, колорадского жука, долгоносиков на хлопчатнике, рисе, картофеле, кукурузе, сахарной свекле, овощных культурах, цитрусовых, косточковых и семечковых плодовых в течение вегетационного периода. Вещество обладает системной активностью и может использоваться для обработки почвы и наземных органов растений.

Ориентировочно безопасный уровень воздействия (ОБУВ) в воздухе рабочей зоны — 0,2 мг/куб. м, в атмосферном воздухе — 0,005 мг/куб. м.

1. Погрешность измерений

Методика обеспечивает выполнение измерений с погрешностью, не превышающей +/- 15,4%, при доверительной вероятности 0,95.

Измерения концентраций имидоклоприда выполняют методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) на обращенной фазе с ультрафиолетовым детектором.

Концентрирование имидоклоприда из воздуха осуществляют на бумажный фильтр «синяя лента», экстракцию с фильтров проводят ацетоном.

Нижний предел измерения в анализируемом объеме пробы — 1 нг.

Определению не мешают компоненты препаративной формы.

3. Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы

3.1 Средства измерений

Жидкостной хроматограф Perkin-Elmer Номер Госреестра 15945-97 (США) с ультрафиолетовым детектором или прибор с аналогичными характеристиками

Весы аналитические ВЛА-200 ГОСТ 24104-80Е

Пробоотборное устройство ОП-442ТЦ ТУ 25-11-1414-78 (ЗАО «ОПТЭК», г. Санкт-Петербург) или аспирационное устройство ЭА-1

Барометр-анероид М-67 ТУ 2504-1797-75

Термометр лабораторный шкальный ТЛ-2, цена деления 1 °С, пределы измерения

Мерные колбы вместимостью 50 и ГОСТ 1770-74Е 100 куб. см

Пипетки вместимостью 1, 2, 5 и ГОСТ 20292-74Е. 10 куб. см

Допускается использование средств измерения с аналогичными или лучшими характеристиками.

3.2 Реактивы

99,6% (Байер АГ, Германия, или иного производителя)

Ацетонитрил для хроматографии, х.ч. ТУ 6-09-4326-76

Ацетон, ч. ГОСТ 2603-79

Вода бидистиллированная или деионизированная.

3.3 Вспомогательные устройства

Бумажные фильтры «синяя лента» обеззоленные ТУ 6-09-2678-77

Воронки химические конусные ГОСТ 25336-82Е диаметром 34 — 40 мм

Воронка Бюхнера диаметром 20 мм ГОСТ 9147-80Е

Колба Бунзена ГОСТ 25336-82Е

Колбы грушевидные со шлифом ГОСТ 10394-72 вместимостью 100 куб. см

Насос водоструйный ГОСТ 10696-75

Пробирки центрифужные ГОСТ 25336-82Е

Ротационный вакуумный испаритель ИР-1М или ТУ 25-11-917-76 ротационный вакуумный испаритель В-169 фирмы Buchi, Швейцария

Холодильник водяной обратный ГОСТ 9737-70

Хроматографическая колонка стальная длиной 25 см, внутренним диаметром 4 мм, содержащая Zorbax ODS, зернением 5 мкм

Хроматографическая колонка стальная длиной 25 см, внутренним диаметром 4,6 мм, содержащая Hypersil ODS, зернением 5 мкм

Шприц для ввода образцов для жидкостного хроматографа вместимостью 50 куб. мм

Установка для перегонки растворителей при атмосферном давлении

Груша резиновая

Стеклянные палочки.

Допускается применение другого оборудования и хроматографических колонок с аналогичными техническими характеристиками, обеспечивающими аналогичное разделение.

4. Требования безопасности

4.1. При работе с реактивами соблюдать требования безопасности, установленные для работ с токсичными, едкими, легковоспламеняющимися веществами по ГОСТу 12.1005-88.

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

К выполнению измерений допускают лиц, имеющих квалификацию не ниже лаборанта-исследователя, с опытом работы на жидкостном хроматографе.

При выполнении измерений соблюдают следующие условия:

• процессы приготовления растворов и подготовки проб к анализу проводят в нормальных условиях согласно ГОСТу 15150-69 при температуре воздуха (20 +/- 10) °С, атмосферном давлении 630 — 800 мм рт. ст. и влажности не более 80%.
• выполнение измерений на жидкостном хроматографе проводят в условиях, рекомендованных технической документацией к прибору.

Перед выполнением измерений проводят очистку органических растворителей, подготовку подвижной фазы для ВЭЖХ, приготовление растворов, кондиционирование хроматографических колонок, установление градуировочной характеристики, отбор проб.

7.1 Очистка органических растворителей

7.1.1 Очистка ацетонитрила

Ацетонитрил кипятят с обратным холодильником над пентоксидом фосфора не менее 1 часа, после чего перегоняют, непосредственно перед употреблением ацетонитрил повторно перегоняют над прокаленным карбонатом калия.

7.1.2 Очистка ацетона

Растворитель сушат над молекулярными ситами 4А и подвергают фракционной перегонке на ректификационной колонне, целиком собранной из стекла с числом теоретических тарелок не менее 30. До начала отбора главной фракции приемник несколько раз промывают дистиллятом. Перегонку продолжают до тех пор, пока в сосуде для перегонки не останется приблизительно 100 куб. см ацетона. Температуру водяной бани следует снижать по мере уменьшения объема ацетона, во всех случаях она не должна превышать температуру кипения ацетона более чем на 20°.

7.1.3 Контроль чистоты ацетона.

В круглодонную колбу вместимостью 100 куб. см помещают 30 куб. см ацетона, упаривают на ротационном вакуумном испарителе досуха, в колбу вносят 5 куб. см подвижной фазы для ВЭЖХ (п. 7.2) и анализируют раствор в условиях хроматографирования по п. 7.7.1.1.

7.2 Подготовка подвижной фазы для ВЭЖХ

В мерную колбу вместимостью 1000 куб. см помещают 300 куб. см ацетонитрила, доводят объем до метки дистиллированной водой, перемешивают, фильтруют и дегазируют.

7.3 Приготовление стандартных растворов

7.3.1 Исходный стандартный раствор имидоклоприда (концентрация 1 мг/куб. см)

В мерную колбу вместимостью 100 куб. см помещают 0,1 г имидоклоприда, растворяют в 50 — 70 куб. см ацетонитрила, доводят ацетонитрилом до метки, тщательно перемешивают. Раствор хранится в холодильнике в течение месяца.

7.3.2 Раствор № 1 имидокдоприда для градуировки (концентрация 10 мкг/куб. см)

В мерную колбу вместимостью 100 куб. см помещают 1 куб. см исходного стандартного раствора имидоклоприда с концентрацией 1 мг/куб. см (п. 7.3.1), разбавляют ацетонитрилом до метки. Раствор хранится в холодильнике в течение месяца.

7.3.3. Рабочие растворы № 2 — 6 имидоклоприда для градуировки (концентрация 0,05 — 0,5 мкг/куб. см)

В 5 мерных колб вместимостью 100 куб. см помещают по 0,5; 1,0; 2,0; 3,0 и 5,0 куб. см стандартного раствора № 1 с концентрацией 10 мкг/куб. см (п. 7.3.2), доводят до метки подвижной фазой (п. 7.2), тщательно перемешивают, получают рабочие растворы № 2 — 6 с концентрацией имидоклоприда 0,5; 0,1; 0,2; 0,3 и 0,5 мкг/куб. см, соответственно.

Растворы хранятся в холодильнике не более 3-х дней.

7.5 Отбор проб

7.5.1 Воздух рабочей зоны

Отбор проб воздуха проводят в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.005-88 «ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны».

В течение 15 минут последовательно отбирают 3 пробы, для чего воздух с объемным расходом 1 — 5 куб. дм/мин. аспирируют в течение 5 минут через фильтр «синяя лента», помещенный в фильтродержатель.

Для измерения концентрации имидоклоприда на уровне 0,5 ОБУВ воздуха рабочей зоны необходимо отобрать 2,5 куб. дм воздуха.

7.5.2 Атмосферный воздух

Отбор проб воздуха проводят в соответствии с требованиями ГОСТ 17.2.4.02-81 «ОПА. Общие требования к методам определения загрязняющих веществ в воздухе населенных мест». Воздух со скоростью 5 куб. дм/мин. аспирируют через фильтр «синяя лента», помещенный в фильтродержатель.

Для измерения концентрации имидоклоприда на уровне 0,8 ОБУВ атмосферного воздуха необходимо отобрать 62,5 куб. дм воздуха.

Срок хранения отобранных проб, помещенных в полиэтиленовые пакеты, в холодильной камере при +4 °С — 7 дней.

7.6 Кондиционирование хроматографических колонок

Промывают колонку подвижной фазой (п. 7.2) в течение 30 минут при скорости подачи растворителя 1 куб. см/мин. до установления стабильной базовой линии.

7.7 Установление градуировочной характеристики

Градуировочную характеристику, выражающую зависимость площади пика (отн. единицы) от концентрации имидоклоприда в растворе (мкг/куб. см), устанавливают методом абсолютной градуировки по 5-ти сериям растворов для градуировки. Каждую серию, состоящую из 5-ти растворов № 2 — 6, готовят по п. 7.3.3. В инжектор хроматографа вводят по 20 куб. мм каждого градуировочного раствора и анализируют в условиях хроматографирования по пп. 7.7.1.1 или 7.7.1.2.

7.7.1.1 Условия хроматографирования

Колонка стальная длиной 25 см, внутренним диаметром 4,0 мм, содержащая Zorbax ODS, зернением 5 мкм

Температура колонки: комнатная

Подвижная фаза: ацетонитрил — вода (30:70, по объему)

Скорость потока элюента: 1 куб. см /мин.

Рабочая длина волны: 268 нм

Чувствительность: 0,005 ед. абсорбции на шкалу

Объем вводимой пробы: 20 куб. мм

Время выхода имидоклоприда: 5,4 — 5,6 мин.

Линейный диапазон детектирования: 2 — 20 нг.

7.7.1.2 Альтернативная неподвижная фаза

Колонка стальная длиной 25 см, внутренним диаметром 4,6 мм, содержащая Hypersil ODS, зернением 5 мкм.

Условия хроматографирования те же, что в п. 7.7.1.1.

Время выхода имидоклоприда 6,2 — 6,3 мин.

Градуировочный график проверяют ежедневно по анализу 1 — 2-х стандартных растворов различной концентрации. Если получаемые результаты отличаются более чем на +/- 5,80% от данных, заложенных на графике, градуировочный график строят заново, используя свежеприготовленные рабочие стандартные растворы.

Фильтр с отобранной пробой переносят в химический стакан вместимостью 100 куб. см, заливают 10 куб. см ацетона, оставляют на 10 — 15 минут, периодически перемешивая. Растворитель сливают, отжимая фильтр стеклянной палочкой. Фильтр еще дважды обрабатывают новыми порциями ацетона объемом 10 куб. см.

Объединенный экстракт упаривают в грушевидной колбе на ротационном вакуумном испарителе при температуре бани не выше 55 °С почти досуха, оставшийся растворитель отдувают потоком теплого воздуха. Сухой остаток растворяют в 5 куб. см подвижной фазы (п. 7.2), центрифугируют (фильтруют через слой стекловаты, помещенный в конусную химическую воронку) и анализируют при условиях хроматографирования, указанных в пп. 7.7.1.1 или 7.7.1.2.

Пробу вводят в инжектор хроматографа не менее двух раз. Измеряют площадь пика, при ручной обработке хроматограмм высоты пиков измеряют на хроматограмме с помощью линейки с точностью до 0,5 мм.

Перед анализом испытываемой пробы проводят хроматографирование холостой пробы — экстракта неэкспонированного фильтра.

Образцы, дающие пики большие чем стандартный раствор с концентрацией 0,5 мкг/куб. см, разбавляют подвижной фазой для ВЭЖХ.

Массовую концентрацию имидоклоприда в пробе воздуха рабочей зоны (атмосферного воздуха), Х, мг/куб. м, при использовании градуировочного графика рассчитывают по формуле:

Х = С х W / V , 20(0)

где:

    С  - концентрация имидоклоприда в хроматографируемом растворе,
найденная  по  градуировочному  графику в соответствии с величиной

площади (или высоты) хроматографического пика, мкг/куб. см; W — объем экстракта, подготовленного для хроматографирования, куб. см; V — объем пробы воздуха, отобранный для анализа, 20(0) приведенный к стандартным (давление 760 мм рт. ст., температура 20 °С) или нормальным условиям (давление 760 мм рт. ст., температура 0 °С), куб. дм.

V = 0,386 х Р х u t / (273 + Т), 20

V = 0,357 х Р х u t / (273 + Т), 0

где:

Т — температура воздуха при отборе пробы (на входе в аспиратор), град. С;

Р — атмосферное давление при отборе пробы, мм рт. ст.;

u — расход воздуха при отборе пробы, куб. дм/мин.;

t — длительность отбора пробы, мин.

Примечание: Идентификация и расчет концентрации имидоклоприда в пробах могут быть проведены с помощью программ обработки хроматографических данных с применением компьютеров, подключенных к хроматографу.

                         _

За результат анализа (Х) принимается среднее арифметическое _

результатов двух  параллельных  определений Х  и Х  (Х = (Х  + Х )
                                             1    2        1    2
/ 2),  расхождение  между которыми не превышает значений норматива
 оперативного контроля сходимости (d): |Х  - Х | <= d.
                                         1    2

                         _

d = d х Х / 100, мг/куб. м, отн.

где:
d - норматив оперативного контроля сходимости, мг/куб. м;
d      -  норматив  оперативного контроля сходимости, % (равен
 отн.

10%).

При превышении норматива оперативного контроля сходимости измерения повторяют. При повторном превышении норматива d выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам, и устраняют их.

Результат количественного анализа представляют в виде: _ - результат анализа Х (мг/куб. м), характеристика погрешности _ дельта, %, Р = 0,95 или Х +/- ДЕЛЬТА мг/куб. м, Р = 0,95, где:

                               _
                      дельта х Х

ДЕЛЬТА = -----------, мг/куб. м. 100

Результат измерений должен иметь тот же десятичный разряд, что и погрешность.

11. Контроль погрешности измерений

Оперативный контроль погрешности и воспроизводимости измерений осуществляется в соответствии с рекомендациями МИ 2335-95. ГСИ. Внутренний контроль качества результатов количественного химического анализа.

12. Разработчики

Юдина Т.В., Федорова Н.Е., Волкова В.Н. (Федеральный научный центр гигиены им. Ф.Ф. Эрисмана, г. Мытищи Московской обл.).