МУК 4.1.1824-03. 4.1. Методы контроля. Химические факторы. Методические указания по измерению концентраций спироксамина в воздухе рабочей зоны методом газожидкостной хроматографии

(утв. Минздравом России 18.12.2003)

4.1 МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ИЗМЕРЕНИЮ КОНЦЕНТРАЦИЙ СПИРОКСАМИНА В ВОЗДУХЕ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ МЕТОДОМ ГАЗОЖИДКОСТНОЙ ХРОМАТОГРАФИИ

1. Методические указания подготовлены Федеральным научным центром гигиены им. Ф.Ф. Эрисмана (проф. Т.В. Юдина), Московской сельскохозяйственной академией им. К.А. Тимирязева (проф. В.А. Калинин) при участии Департамента госсанэпиднадзора Минздрава России (гл. специалист А.П. Веселов), под редакцией член-корр. РАМН В.В. Ракитского.

2. Методические указания рекомендованы к утверждению Комиссией по государственному санитарно-эпидемиологическому нормированию при Минздраве России (прот. № 20 от 2 декабря 2003 г.).

3. Утверждены и введены в действие Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации, Первым заместителем Министра здравоохранения Российской Федерации, академиком РАМН Г.Г. Онищенко 18 декабря 2003 года.

Настоящие методические указания устанавливают метод газожидкостной хроматографии для определения в воздухе рабочей зоны массовой концентрации спироксамина в диапазоне 0,1 — 1,0 мг/куб. м.

Спироксамин — действующее вещество препарата ФАЛЬКОН, КЭ (25 г/л спироксамина + 167 г/л тебуконазола + 43 г/л триадименола), фирма-производитель Байер.

КропСайенс ГмбХ, Германия.

8-третбутил-1,4-диоксаспиро[4,5]декан-2-ил-метил(этил)(пропил)амин (IUPAC).

Структурная формула (не приводится).

    C  H  NO
     18 35  2

Молекулярная масса 297,5.

Существует в виде смеси диастереоизомеров 1:2 = 49 — 56%:51 — 44%. Ниже приведены (если не указано особо) свойства для смеси диастереоизомеров.

Вязкая жидкость бледно-желтого цвета без запаха. Температура кипения 120 °С при 6,7 Ра. Давление паров 9,7 mPa (20 °С) и 17 mPa (25 °С) для изомеров 1 и 2 соответственно.

Хорошо растворим в органических растворителях. Растворимость при 20 °С в ацетоне, ацетонитриле, дихлорметане, гексане, пропаноле, толуоле более 200 г/л.

Растворимость в воде при 20 °С (г/л): при рН 3 — > 200; при рН 7 — 0,470 (изомер 1) и 0,340 (изомер 2); при рН 9 — 0,014 (изомер 1) и 0,010 (изомер 2).

Коэффициент распределения в системе н-октанол — вода К ow lg P = 2,79 (изомер 1) и 2,92 (изомер 2).

Спироксамин не разлагается в течение 30 дней при 25 °С в водных растворах с диапазоном рН от 5 до 9. Период полураспада изомера 1 и изомера 2 в водных растворах с рН 2,1 при 37 °С 6,1 и 15,4 ч соответственно. Изомер 1 разрушается при повышенных температурах. Изомер 2 термостабилен.

Значения рК составляют 6,9 как для изомера 1, так и для изомера 2.

Агрегатное состояние в воздухе рабочей зоны — аэрозоль + пары.

Краткая токсикологическая характеристика:

Острая пероральная токсичность (LD ) для крыс: ~ 595 мг/кг 50 (самцы), > 560 мг/кг (самки); острая дермальная токсичность (LD ) 50

для  крыс  >  1600  мг/кг  (самцы),  ~  1068 мг/кг (самки), острая
ингаляционная  токсичность  (LK  )  для  крыс   ~ 2772   мг/куб. м

                           50

(самцы), ~ 1982 мг/куб. м (самки).

Область применения препарата

Фалькон, КЭ — комбинированный фунгицид широкого спектра действия на посевах зерновых культур и виноградниках, содержит спироксамина 250 мг/л + тебуконазола 167 г/л + триадименола 43 г/л.

Ориентировочный безопасный уровень воздействия (ОБУВ) спироксамина в воздухе рабочей зоны — 0,3 мг/куб. м.

1. Погрешность измерений

Методика обеспечивает выполнение измерений с погрешностью, не превышающей +/- 25%, при доверительной вероятности 0,95.

2. Метод измерения

Измерения концентраций спироксамина выполняют методом капиллярной газожидкостной хроматографии (ГЖХ) с термоионным детектором.

Концентрирование спироксамина из воздуха осуществляют на фильтры из пенополиуретана, экстракцию с фильтра проводят этилацетатом.

вспомогательные устройства, реактивы и материалы

3.1 Средства измерений

Газовый хроматограф "Кристалл-2000М",    ТУ 9443-001-12908609-95
снабженный термоионным детектором        Номер Госреестра 14516-95

(ТИД) с пределом детектирования -13 по азоту в азобензоле 5 х 10 г/с

Весы аналитические ВЛА-200 ГОСТ 24104

Микрошприц типа МШ-10 куб. мм ТУ 2.833.105 вместимостью 10 мм

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,    ТУ 215-73Е

цена деления 1 °С, пределы измерения 0 — 55 °С

10 куб. см.

Допускается использование средств измерения с аналогичными или лучшими характеристиками.

3.2 Реактивы

Этиловый эфир уксусной кислоты (этилацетат), ч ГОСТ 22300.

Допускается использование реактивов иных производителей с аналогичной или более высокой квалификацией.

3.3 Вспомогательные устройства, материалы

Аппарат для встряхивания типа АВУ-6с ТУ 64-1-2851-78

Воронки конусные диаметром 30 — 37 и ГОСТ 25336 60 мм

Груша резиновая

Колбы грушевидные на шлифе ГОСТ 10394 вместимостью 100 куб. см

Колонка капиллярная НР-50 длиной 30 м, внутренним диаметром 0,25 мм, толщина пленки сорбента 0,25 мкм

Насос водоструйный                         ГОСТ 10696
Пенополиуретан ППУ                         ТУ 2254-153-04691277-95

Пробирки центрифужные ГОСТ 25336

Ротационный вакуумный испаритель ИР-1М ТУ 25-11-917-74 или ротационный вакуумный испаритель В-169 фирмы Buchi, Швейцария

Стаканы химические вместимостью ГОСТ 25336 100 куб. см

Стекловата

Стеклянные палочки

Установка для перегонки растворителей

Холодильник водяной обратный ГОСТ 9737.

Допускается применение хроматографических колонок и другого оборудования с аналогичными или лучшими техническими характеристиками.

4. Требования безопасности

4.1. При работе с реактивами соблюдают требования безопасности, установленные для работ с токсичными, едкими, легковоспламеняющимися веществами по ГОСТу 12.1.005.

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

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

При выполнении измерений соблюдают следующие условия:

• процессы приготовления растворов и подготовки проб к анализу проводят при температуре воздуха (20 +/- 5) °С и относительной влажности не более 80%;
• выполнение измерений на газовом хроматографе проводят в условиях, рекомендованных технической документацией к прибору.

7. Подготовка к выполнению измерений

Перед выполнением измерений проводят очистку гексана и этилацетата (при необходимости), приготовление растворов, установление градуировочной характеристики, отбор проб.

7.1 Очистка этилацетата

Этилацетат промывают последовательно 5%-ным водным раствором карбоната натрия, насыщенным раствором хлористого кальция, сушат над безводным карбонатом калия и перегоняют или подвергают ректификационной перегонке на колонне с числом теоретических тарелок не менее 50.

7.2 Очистка н-гексана

Растворитель промывают порциями концентрированной серной кислоты до тех пор, пока она не перестанет окрашиваться в желтый цвет, затем водой до нейтральной реакции промывных вод, перегоняют над поташом.

7.3 Приготовление градуировочных растворов

7.3.1. Исходный раствор спироксамина для градуировки (концентрация 100 мг/куб. см). В мерную колбу вместимостью 100 куб. см помещают 0,01 г спироксамина, доводят до метки гексаном, тщательно перемешивают. Раствор хранится в холодильнике не более 3-х месяцев.

Растворы № 1 — 4 готовят объемным методом путем последовательного разбавления исходного стандартного раствора.

7.3.2. Рабочие растворы № 1 — 4 спироксамина для градуировки (концентрация 3,0 — 20 мкг/куб. см). В 4 мерные колбы вместимостью 50 куб. см помещают по 1,5, 3,0, 5,0 и 10,0 куб. см стандартного раствора с концентрацией 100 мкг/куб. см (п. 7.3.1), доводят до метки гексаном, тщательно перемешивают, получают рабочие растворы № 1 — 4 с концентрацией спироксамина 3,0, 6,0, 10,0 и 20,0 мкг/куб. см соответственно, что соответствует концентрации изомера № 1 и изомера № 2 спироксамина по 1,5; 3,0; 5,0 и 10,0 мкг/куб. см.

Растворы хранятся в холодильнике в течение 7-ми дней.

7.4 Приготовление фильтров

из пенополиуретана для отбора проб воздуха

Из пенополиуретана вырезают фильтр толщиной 2 — 2,5 мм, диаметром 48 — 50 мм, соответствующим внутреннему диаметру фильтродержателя. Фильтр 3 раза промывают этилацетатом порциями по 25 — 30 куб. см на воронке Бюхнера, сушат с помощью разряжения, создаваемого водоструйным насосом, затем на воздухе при комнатной температуре.

7.5 Отбор проб

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 аспирируют в течение 5 минут с объемным расходом 4 — 6 куб. дм/мин. через фильтр из пенополиуретана, помещенный в фильтродержатель.

Для измерения концентрации спироксамина на уровне 0,5 ОБУВ воздуха рабочей зоны необходимо отобрать 20 куб. дм воздуха. Срок хранения отобранных проб, помещенных в полиэтиленовые пакеты, в холодильной камере при +4 °С — 10 дней.

7.6 Установление градуировочной характеристики

Градуировочные характеристики, выражающие зависимость площадей пиков (отн. единицы) от концентрации изомеров № 1 и № 2 спироксамина в растворе (мкг/куб. см), устанавливают методом абсолютной калибровки по 4-м растворам для градуировки № 1 — 4.

В испаритель хроматографа вводят по 1 куб. мм каждого градуировочного раствора и анализируют в условиях хроматографирования по п. 7.6.1. Осуществляют не менее 3-х параллельных измерений. Устанавливают площади пиков изомеров № 1 и № 2 спироксамина.

7.6.1 Условия хроматографирования

Измерения выполняют при следующих режимных параметрах:

Колонка капиллярная НР-50 длиной 30 м, внутренним диаметром 0,25 мм, толщина пленки сорбента 0,25 мкм.

Температура детектора: 350 °С; испарителя: 260 °С.

Программированный нагрев колонки: 240 °С (4 мин.), от 240 до 270 °С со скоростью 10 град./мин., 270 °С (2 мин.).

Скорость воздуха — 200 куб. см /мин.; водорода — 11,2 куб. см/мин.; газа 3 (азот) — 30 куб. см/мин.

Скорость газа 1 (азот): 35 см/сек., давление 164,39 кПа, поток 1,8062 куб. см/мин., деление потока 1:5,536, сброс 10 куб. см/мин.

Хроматографируемый объем: 1 куб. мм

Ориентировочное время выхода изомера № 1 спироксамина: 2 мин. 46 сек.;

изомера № 2 спироксамина: 2 мин. 57 сек.

Линейный диапазон детектирования: 1,5 — 10 нг (по каждому из изомеров).

Образцы, дающие пики большие, чем стандартный раствор спироксамина с концентрацией 20 мкг/куб. см, разбавляют гексаном.

Градуировочный график проверяют ежедневно по анализу 2-х стандартных растворов различной концентрации. Если значения площади отличаются более чем на 7% от данных, заложенных в градуировочную характеристику, ее строят заново, используя свежеприготовленные рабочие стандартные растворы.

Фильтр с отобранной пробой переносят в химический стакан вместимостью 100 куб. см, заливают 10 куб. см этилацетата, помещают на встряхиватель на 10 минут. Растворитель сливают, фильтр еще дважды обрабатывают новыми порциями этилацетата объемом 10 куб. см.

Объединенный экстракт упаривают в грушевидной колбе на ротационном вакуумном испарителе при температуре бани не выше 45 °С почти досуха, оставшийся растворитель отдувают потоком теплого воздуха, остаток растворяют в 1 куб. см гексана и анализируют при условиях хроматографирования, указанных в п. 7.6.1.

Пробу вводят в инжектор хроматографа не менее двух раз. Устанавливают площади пиков изомера № 1 и изомера № 2, с помощью градуировочного графика определяют концентрацию изомеров спироксамина в хроматографируемом растворе.

Перед анализом опытной пробы проводят хроматографирование холостой (контрольной) пробы — экстракта неэкспонированного фильтра.

Массовую концентрацию спироксамина в пробе воздуха рабочей зоны Х, мг/куб. м, рассчитывают по формуле:

                          Х = (С  + С ) х W / V  ,
                                1    2         20

где:

    С   и  С  -  концентрация  изомеров  N  1 и  N 2  спироксамина
     1      2
(соответственно)   в  хроматографируемом  растворе,  найденная  по
градуировочному   графику   в  соответствии  с  величиной  площади

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

V = 0,386 х Р х u t / (273 + Т), 20

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 спироксамина в пробах могут быть проведены с помощью программ обработки хроматографических данных с применением компьютера, включенного в аналитическую систему.

                         _

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.

15%).

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.

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

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

---