МУК 4.1.3280-15. 4.1. Методы контроля. Химические факторы. Измерение концентраций пентиопирада в атмосферном воздухе населенных мест методом высокоэффективной жидкостной хроматографии. Методические указания

(утв. Роспотребнадзором 02.07.2015)

Утверждаю Руководитель Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, Главный государственный санитарный врач Российской Федерации А. Ю. Попова 2 июля 2015 года

4.1 МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

ИЗМЕРЕНИЕ КОНЦЕНТРАЦИЙ ПЕНТИОПИРАДА В АТМОСФЕРНОМ ВОЗДУХЕ НАСЕЛЕННЫХ МЕСТ МЕТОДОМ ВЫСОКОЭФФЕКТИВНОЙ ЖИДКОСТНОЙ ХРОМАТОГРАФИИ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ МУК 4.1.3280-15

1. Разработаны ФБУН «Федеральный научный центр гигиены им. Ф.Ф. Эрисмана» Роспотребнадзора (Т.В. Юдина, Н.Е. Федорова, В.Н. Волкова, Л.П. Мухина).

2. Рекомендованы к утверждению Комиссией по государственному санитарно-эпидемиологическому нормированию Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (протокол от 22 мая 2015 г. № 1).

3. Утверждены руководителем Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации А.Ю. Поповой 2 июля 2015 г.

4. Введены впервые.

Свидетельство об аттестации МВИ № РОСС.0001.310430/0220.11.11.14.

Настоящие методические указания устанавливают порядок применения метода высокоэффективной жидкостной хроматографии для определения в атмосферном воздухе населенных мест массовой концентрации пентиопирада в диапазоне 0,01 — 0,1 мг/м3.

Методические указания носят рекомендательный характер.

Пентиопирад

(RS)-N-[2-(1,3-диметилбутил)-3-тиенил]-1-метил-3-(трифторметил)-1H-пиразол-4-карбоксамид (IUPAC).

Эмпирическая формула: C₁₆H₂₀F₃N₃OS.

Молекулярная масса: 359,4.

Твердое вещество белого цвета без запаха. Температура плавления 108,7 °C. Плотность 1,256 г/см3. Давление паров 6,43·10-6 Па (при 25 °C). Растворимость в органических растворителях (при 20 °C, в г/дм3): ацетон — 557; н-гексан — 0,75; дихлорметан > 531; метанол — 402; толуол — 67, этилацетат — 439. Растворимость в воде при 20 °C (в мг/дм3): 2,535 (pH 4); 1,375 (pH 7); 1,675 (pH 10). Пентиопирад гидролитически стабилен 5 дней в кислых, нейтральных и щелочных условиях (pH 4, 7 и 9) при температуре до 50 °C. Коэффициент распределения н-октанол-вода (при 20 °C) Kow logP = 4,36 (pH 4), 4,62 (pH 7), 4,54 (pH 10).

Агрегатное состояние в воздушной среде — аэрозоль.

Краткая токсикологическая характеристика

Острая пероральная токсичность (LD₅₀) для крыс > 2 000 мг/кг; острая дермальная токсичность (LD₅₀) для крыс > 2 000 мг/кг; острая ингаляционная токсичность (LC50) для крыс > 5 669 мг/м3.

Область применения

Пентиопирад — фунгицид класса карбоксамидов, рекомендуется для борьбы с болезнями яблони, груши (парша, мучнистая роса), зерновых (септориоз, фузариоз, пиренофороз), рапса масличного, подсолнечника (склеротиния), виноградной лозы (оидиум, ботритис), опрыскивания вегетирующих культур.

Рекомендуемый ориентировочный безопасный уровень воздействия (ОБУВ) в воздухе рабочей зоны — 0,8 мг/м3.

1. Метрологические характеристики

При соблюдении всех регламентированных условий проведения анализа в точном соответствии с данной методикой погрешность (и ее составляющие) результатов измерений при доверительной вероятности P = 0,95 не превышает значений, приведенных в таблице для соответствующих диапазонов концентраций.

Таблица

Метрологические параметры

2. Метод измерений

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

Концентрирование вещества из атмосферного воздуха осуществляют на сорбционные трубки, заполненные полимерным сорбентом, экстракцию с трубок проводят этанолом.

Нижний предел измерения в анализируемом объеме пробы — 2 нг. Средняя полнота извлечения с полимерных трубок — 95,5%.

3. Средства измерений, реактивы, вспомогательные устройства и материалы

3.1 Средства измерений

Примечание. Допускается использование средств измерения с аналогичными или лучшими характеристиками.

3.2 Реактивы

Примечание. Допускается использование реактивов с более высокой квалификацией.

3.3 Вспомогательные устройства, материалы

Примечание. Допускается использование вспомогательных устройств с аналогичными или лучшими техническими характеристиками.

4. Требования безопасности

4.1. При выполнении измерений необходимо соблюдать требования техники безопасности при работе с химическими реактивами по ГОСТ 12.1.007-76, требования по электробезопасности при работе с электроустановками по ГОСТ Р 12.1.019-09, а также требования, изложенные в технической документации на жидкостный хроматограф.

4.2. Помещение должно соответствовать требованиям пожаробезопасности по ГОСТ 12.1.004-91 и иметь средства пожаротушения по ГОСТ 12.4.009-83. Содержание вредных веществ в воздухе не должно превышать ПДК (ОБУВ), установленных ГН 2.2.5.1313-03 и ГН 2.2.5.2308-07. Организация обучения работников безопасности труда — по ГОСТ 12.0.004-90.

5. Требования к квалификации операторов

К выполнению измерений допускают специалиста, прошедшего обучение, освоившего методику, владеющего техникой, имеющего опыт работы на жидкостном хроматографе и подтвердившего соответствие получаемых результатов нормативам контроля погрешности измерений по п. 12.

6. Условия измерений

При выполнении измерений соблюдают следующие условия:

\cdot процессы приготовления растворов и подготовки проб к анализу проводят при температуре воздуха (20 +/- 5) °C и относительной влажности не более 80%;

\cdot выполнение измерений на жидкостном хроматографе проводят в условиях, рекомендованных технической документацией к прибору.

7. Подготовка к выполнению измерений

Выполнению измерений предшествуют следующие операции: очистка ацетонитрила (при необходимости), подготовка подвижной фазы для ВЭЖХ, кондиционирование хроматографической колонки, приготовление растворов для градуировки и внесения, установление градуировочной характеристики, отбор проб.

7.1 Очистка ацетонитрила

Ацетонитрил кипятят с обратным холодильником над пентоксидом фосфора (на 1 дм3 ацетонитрила 20 г пентоксида фосфора) не менее 1 часа, после чего перегоняют, непосредственно перед употреблением ацетонитрил повторно перегоняют над прокаленным карбонатом калия (на 1 дм3 ацетонитрила 10 г карбоната калия).

7.2 Подготовка подвижной фазы для ВЭЖХ

В мерную колбу вместимостью 1 000 см3 помещают 580 см3 ацетонитрила, добавляют 420 см3 бидистиллированной или деионизованной воды, перемешивают, фильтруют через мембранный фильтр и дегазируют.

7.3 Кондиционирование хроматографической колонки для ВЭЖХ

Промывают колонку подвижной фазой (приготовленной по п. 7.2) при скорости подачи растворителя 0,9 см3/мин до установления стабильной базовой линии.

7.4 Приготовление градуировочных растворов

и раствора внесения

7.4.1. Исходный раствор пентиопирада для градуировки (концентрация 100 мкг/см3). В мерную колбу вместимостью 100 см3 помещают 0,0100 г пентиопирада, растворяют в 50 — 60 см3 ацетонитрила, доводят ацетонитрилом до метки, тщательно перемешивают.

Раствор хранят в холодильнике при температуре 4 — 6 °C в течение месяца.

Растворы № 1 — 5 готовят объемным методом путем последовательного разбавления исходного раствора для градуировки.

7.4.2. Раствор № 1 пентиопирада для градуировки и внесения (концентрация 10,0 мкг/см3). В мерную колбу вместимостью 100 см3 помещают 10 см3 исходного раствора пентиопирада с концентрацией 100 мкг/см3 (п. 7.4.1), разбавляют ацетонитрилом до метки.

Градуировочный раствор № 1 хранят в холодильнике при температуре 4 — 6 °C в течение месяца.

Этот раствор используют для приготовления проб с внесением при оценке полноты извлечения действующего вещества методом «внесено-найдено» и контроля качества результатов измерений методом добавок.

7.4.3. Рабочие растворы № 2 — 5 пентиопирада для градуировки (концентрация 0,1 — 1,0 мкг/см3). В 4 мерные колбы вместимостью 100 см3 помещают по 1,0; 2,0; 5,0 и 10,0 см3 градуировочного раствора № 1 с концентрацией 10,0 мкг/см3 (п. 7.4.2), доводят до метки подвижной фазой, приготовленной по п. 7.2, тщательно перемешивают, получают рабочие растворы № 2 — 5 с концентрацией 0,1; 0,2; 0,5 и 1,0 мкг/см3 соответственно.

Рабочие растворы сразу после приготовления помещают в холодильник, где они хранятся при температуре 4 — 6 °C не более 20 дней.

7.5 Установление градуировочной характеристики

Градуировочную характеристику, выражающую зависимость площади пика (мЕА·с) от концентрации пентиопирада в растворе (мкг/см3), устанавливают методом абсолютной калибровки по 4 растворам для градуировки № 2 — 5.

В инжектор хроматографа вводят по 20 мм3 каждого градуировочного раствора и анализируют в условиях хроматографирования по п. 7.5.1. Осуществляют не менее 5 параллельных измерений. Устанавливают площади пиков действующего вещества, на основании которых строят градуировочную зависимость.

7.5.1 Условия хроматографирования

Измерения выполняют при следующих режимных параметрах.

Жидкостный хроматограф с ультрафиолетовым детектором, снабженный дегазатором, автоматическим пробоотборником и термостатом колонки.

Хроматографическая колонка стальная (длиной 150 мм, диаметром 4,6 мм), заполненная сорбентом с привитыми монофункциональными полярными группами C18, зернением 5 мкм.

Температура колонки: 25 °C.

Рабочая длина волны: 230 нм или 254 <*> нм.

<*> Хроматографирование пробы при 2-х длинах волн увеличивает надежность идентификации вещества.

Подвижная фаза: ацетонитрил-вода (58:42, по объему).

Скорость потока элюента: 0,9 см3/мин.

Объем вводимой пробы: 20 мм3.

Линейный диапазон детектирования: 2 — 20 нг.

8. Отбор и хранение проб воздуха

Отбор проб осуществляют в соответствии с требованиями ГОСТ 17.2.4.02-81 «Охрана природы. Атмосфера. Общие требования к методам определения загрязняющих веществ».

Воздух с объемным расходом 2 дм3/мин аспирируют через пробоотборные трубки.

Для измерения концентрации пентиопирада на уровне предела обнаружения (0,01 мг/м3) необходимо отобрать 50 дм3 воздуха.

Срок хранения отобранных проб, помещенных в полиэтиленовые пакеты, в холодильнике при температуре 4 — 6 °C — 14 дней.

Для длительного хранения пробы помещают в морозильную камеру при температуре -18 °C.

9. Выполнение измерений

Содержимое экспонированной пробоотборной трубки (2 секции сорбента и стекловату) переносят в градуированные пробирки на 10 см3, заливают 5 см3 этанола, помещают на ультразвуковую ванну на 3 мин, затем на встряхиватель на 10 мин. Растворитель сливают, трубки еще дважды обрабатывают новыми порциями этанола объемом 5 см3.

Объединенный экстракт переносят (через воронку) в круглодонную колбу, упаривают на ротационном вакуумном испарителе при температуре бани не выше 35 °C досуха. Остаток растворяют в 5 см3 подвижной фазы (подготовленной по п. 7.2), тщательно перемешивают и анализируют при условиях хроматографирования, указанных в п. 7.5.

Пробу вводят в инжектор хроматографа не менее двух раз. Устанавливают площадь пика действующего вещества, с помощью градуировочной характеристики определяют концентрацию пентиопирада в хроматографируемом растворе.

Образцы, дающие пики большие, чем градуировочный раствор с концентрацией 1,0 мкг/см3, разбавляют подвижной фазой (не более чем в 50 раз).

10. Обработка результатов анализа

Концентрацию пентиопирада в пробе воздуха (X), мг/м3, рассчитывают по формуле:

X = \frac{C \cdot W}{V_{t}} ,

где C — концентрация пентиопирада в хроматографируемом растворе, найденная по градуировочному графику в соответствии с величиной площади хроматографического пика, мкг/см3;

W — объем экстракта, подготовленного для хроматографирования, см3;

Vt — объем пробы воздуха, отобранный для анализа, приведенный к нормальным условиям (температура 0 °C и атмосферное давление 760 мм рт. ст.), дм3.

V_{t} = \frac{R \cdot P \cdot ut}{273 + T} ,

где T — температура воздуха при отборе проб (на входе в аспиратор), °C;

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

u — расход воздуха при отборе пробы, дм3/мин;

t — длительность отбора пробы, мин;

R — коэффициент, равный 0,357 для атмосферного воздуха.

Примечание. Идентификация и расчет концентрации вещества в пробах могут быть проведены с помощью компьютерной программы обработки хроматографических данных, включенной в аналитическую систему.

11. Оформление результатов измерений

Результат количественного анализа представляют в виде:

\cdot результат анализа \overline{X} в мг/м3, характеристика погрешности \delta , % (таблица), P = 0,95 или

\overline{X} \pm \Delta\text{мг}/\text{м}^{3} , P = 0,95,

где \overline{X} — среднее арифметическое результатов определений, признанных приемлемыми, мг/м3;

\Delta — граница абсолютной погрешности, мг/м3;

\Delta = \frac{\delta \cdot X}{100} ,

где \delta — граница относительной погрешности методики (показатель точности по диапазону концентраций, таблица), %.

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

Если содержание вещества менее нижней границы диапазона определяемых концентраций, результат анализа представляют в виде:

«содержание пентиопирада в пробе атмосферного воздуха — менее 0,01 мг/м3»*

• - 0,01 мг/м3 — предел обнаружения при отборе 50 дм3 воздуха.

12. Контроль качества результатов измерений

Оперативный контроль погрешности и воспроизводимости измерений осуществляется в соответствии с ГОСТ Р ИСО 5725-(1 — 6)-02 «Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений».

12.1 Контроль стабильности градуировочной характеристики.

Контроль стабильности градуировочной характеристики проводят в начале и по окончании каждой серии анализов.

При контроле стабильности градуировочной характеристики проводят измерения не менее трех образцов градуировочных растворов, содержание пентиопирада в которых должно охватывать весь диапазон концентраций от 0,1 до 1,0 мкг/см3.

Градуировочная характеристика считается стабильной, если для каждого из используемого для контроля градуировочного раствора сохраняется соотношение:

A = \frac{|X - C| \cdot 100}{C} \leq B,

где X — концентрация пентиопирада в пробе при контрольном измерении, мкг/см3;

C — известная концентрация градуировочного раствора пентиопирада, взятая для контроля стабильности градуировочной характеристики, мкг/см3;

B — норматив контроля стабильности градуировочной характеристики, % (B = 10% при P = 0,95).

Если величина расхождения (A) превышает 10%, делают вывод о невозможности применения градуировочной характеристики для дальнейших измерений. В этом случае выясняют и устраняют причины нестабильности градуировочной характеристики и повторяют контроль ее стабильности с использованием других градуировочных растворов пентиопирада, предусмотренных МВИ. При повторном обнаружении нестабильности градуировочной характеристики устанавливают ее заново согласно п. 7.5.

Стабильность результатов измерений контролируют перед проведением измерений, анализируя один из градуировочных растворов.

12.2. Плановый внутрилабораторный оперативный контроль процедуры выполнения анализа проводится методом добавок.

Образцами для контроля являются реальные пробы атмосферного воздуха. Объем отобранных для контроля процедуры выполнения анализа проб воздуха должен соответствовать удвоенному объему, необходимому для проведения анализа по методике. После отбора проб экстракт с экспонированной пробоотборной трубки делят на две равные части, первую из которых анализируют в точном соответствии с прописью методики и получают результат анализа исходной рабочей пробы — X. Во вторую часть делают добавку анализируемого компонента (величина добавки Xд должна соответствовать 50 — 150% от содержания компонента в пробе, общая концентрация не должна превышать верхнюю границу диапазона измерения) и анализируют в точном соответствии с прописью методики, получая результат анализа рабочей пробы с добавкой — X'. Результаты анализа исходной рабочей пробы (X) и рабочей пробы с добавкой (X') получают в условиях повторяемости (один аналитик, использование одного набора мерной посуды, одной партии реактивов и т.д.).

Величина добавки Cд должна удовлетворять условию:

C_{\text{д}} \geq \Delta_{\text{л},X} + \Delta_{\text{л},X\prime},

где \pm \Delta_{\text{л},X} ( \pm \Delta_{\text{л},X\prime}) — характеристика погрешности (абсолютная погрешность) результатов анализа, соответствующая содержанию компонента в испытуемом образце (расчетному значению содержания компонента в образце с добавкой соответственно), мг/м3.

Допустимо характеристику погрешности результатов анализа при внедрении методики в лаборатории устанавливать на основе выражения \Delta_{\text{л}} = \pm 0,84\Delta с последующим уточнением по мере накопления информации, где \Delta — граница абсолютной погрешности, мг/м3.

\Delta = \frac{\delta \cdot X}{100} ,

где \delta — граница относительной погрешности методики (показатель точности в соответствии с диапазоном концентраций, таблица), %.

Контроль проводят путем сравнения результата контрольной процедуры Кк с нормативом контроля К.

Результат контрольной процедуры Кк рассчитывают по формуле:

\text{К}_{\text{к}} = \overline{X}\prime - \overline{X} - C_{\text{д}},

где \overline{X}\prime , \overline{X} , Cд — среднее значение массовой концентрации анализируемого компонента в образце с добавкой, испытуемом образце, концентрация добавки соответственно (мг/м3).

Норматив оперативного контроля точности К рассчитывают по формуле:

\text{К } = \sqrt{\Delta_{\text{л},X\prime}^{2} + \Delta_{\text{л},X}^{2}} .

Проводят сопоставление результата контрольной процедуры (Кк) с нормативом контроля (К).

Если результат контрольной процедуры удовлетворяет условию

|Кк| <= К, (1)

процедуру анализа признают удовлетворительной.

При невыполнении условия (1) процедуру контроля повторяют. При повторном невыполнении условия (1) выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам, и принимают меры по их устранению.

12.3. Проверка приемлемости результатов измерений, полученных в условиях воспроизводимости.

Расхождение между результатами измерений, выполненных в условиях воспроизводимости (разные лаборатории, разное время, разные операторы), не должно превышать предела воспроизводимости (R):

|X1 — X2| <= R, (2)

где R = 0,11 \cdot \overline{X} ;

R — предел воспроизводимости (таблица), мг/м3;

, где X₁, X₂ - результаты измерений, выполненных в условиях воспроизводимости (разные лаборатории, разное время, разные операторы), мг/м3.

Если выполняется условие (2), то воспроизводимость измерений считается удовлетворительной.

При превышении норматива контроля воспроизводимости эксперимент повторяют, при повторном превышении указанного норматива выясняют причины и по возможности их устраняют.