МУК 4.1.3576-19. 4.1. Методы контроля. Химические факторы. Методика измерений массовой концентрации D-маннитола (маннитол, маннит) в воздухе рабочей зоны методом спектрофотометрии. Методические указания
(утв. Роспотребнадзором 28.10.2019)
Утверждаю Руководитель Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, Главный государственный санитарный врач Российской Федерации А. Ю. Попова 28 октября 2019 года
4.1 МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЙ МАССОВОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ D-МАННИТОЛА (МАННИТОЛ, МАННИТ) В ВОЗДУХЕ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ МЕТОДОМ СПЕКТРОФОТОМЕТРИИ
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ МУК 4.1.3576-19
1. Подготовлены ФГБНУ «Научно-исследовательский институт медицины труда» (Л.Г. Макеева, Н.С. Горячев, Н.Л. Полуэктова, Е.Н. Грицун).
2. Утверждены Руководителем Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации А.Ю. Поповой 18 октября 2019 г.
Разработаны сотрудниками ООО «Алгама» (Н.П. Сергеюк), АО «Всесоюзный научный центр по безопасности биологически активных веществ» (М.И. Голубева, Л.И. Крымова), ФГБУ «Научный центр биомедицинских технологий ФМБА» (А.Ю. Савченко), ООО «ФНЦ „ИннофармаТех“ (И.Е. Шохин), АНО „Международная ассоциация клинических фармакологов“ (Г.В. Раменская).»
Свидетельство о государственной метрологической аттестации № 205-23/RA.RU.311787-2016/2017.
I. Общие положения и область применения
1.1. Настоящие методические указания устанавливают порядок применения метода спектрофотометрии для измерений массовой концентрации маннитола в воздухе рабочей зоны в диапазоне массовых концентраций 5,0 — 20,0 мг/м3.
1.2. Методические указания по измерению массовых концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны предназначены для лабораторий Роспотребнадзора, санитарных лабораторий промышленных предприятий при осуществлении контроля за содержанием вредных веществ в воздухе рабочей зоны, а также научных и других организаций, осуществляющих исследования содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны.
1.3 Методические указания носят рекомендательный характер.
II. Характеристика вещества
2.1 Физико-химические свойства маннитола:
Эмпирическая формула: C6H14O6.
Регистрационный номер CAS: 69-65-8.
Маннитол — бесцветный кристаллический порошок сладкого вкуса, без запаха, температура плавления 166 — 168 °C, растворим в воде 220 г/дм3 (20 °C), очень легко растворим в горячей воде, растворим в спирте (12,05 г/дм3), пиридине, глицерине (55,56 г/дм3), нерастворим в эфире. Агрегатное состояние в воздухе — аэрозоль.
2.2 Токсикологическая характеристика маннитола:
- шестиатомный углеводородный спирт из группы сахаров, моносахарид, стереоизомер сорбитола;
- малоопасное вещество, используется в качестве диуретического средства, широко применяется в фармацевтической и пищевой промышленности (пищевая добавка E42).
III. Метрологические характеристики
3.1. При соблюдении всех регламентированных условий и проведении анализа в точном соответствии с данной методикой при выполнении измерений массовой концентрации маннитола метрологические характеристики не превышают значений, представленных в табл. 1 (при доверительной вероятности P = 0,95).
Метрологические характеристики методики
IV. Метод измерений
4.1. Измерение массовой концентрации маннитола выполняют методом спектрофотометрии.
Метод определения основан на окислении маннитола йодной кислотой до муравьиной кислоты и формальдегида, взаимодействии последнего с фуксинсернистым реактивом и последующем измерении относительной оптической плотности продукта реакции, окрашенного в сине-фиолетовый цвет.
Измерение производят при длине волны 570 нм.
Отбор проб проводят с концентрированием на аналитические аэрозольные фильтры.
Минимально определяемое содержание маннитола в анализируемом объеме пробы — 300 мкг.
Нижний предел измерений массовой концентрации маннитола в воздухе — 5,0 мг/м3 (при отборе 200 дм3 воздуха).
Метод специфичен в условиях производства лекарственных форм, содержащих маннитол. Определению не мешают вспомогательные вещества: целлюлоза микрокристаллическая, аэросил, тальк, магния стеарат, титана диоксид.
V. Средства измерений, реактивы, вспомогательные устройства и материалы
5.1 Средства измерений
| Спектрофотометр. Диапазон измерений (54 000 — 11 000) см-1, воспроизводимость волновых чисел (+/- 1,5)% | |
|---|---|
| Весы лабораторные с наибольшим пределом взвешивания 200 г, диапазон взвешивания по шкале 1 — 100 мг, цена деления шкалы 1 мг, погрешность взвешивания по шкале +/- 0,2 мг | ГОСТ OIML R 76-1 |
| Аспирационное устройство двухканальное с диапазоном расхода 2,0 — 20 дм3/мин и пределом допустимой погрешности +/- 5% | ТУ 4215-000-11696625 |
| Колбы мерные, 2-100-2 | ГОСТ 1770 |
| Пипетки, 1-1-2-1, 1-1-2-5, 1-1-2-10 | ГОСТ 29227 |
| Пробирки мерные с пришлифованными пробками, П-2-10-14/23 ХС, П-2-20-14/23 ХС | ГОСТ 1770 |
| Цилиндры мерные, 1-100, 1-250, 1-500 | ГОСТ 1770 |
| Секундомер | ГОСТ 8.423 |
Примечание. Допускается использование средств измерений с аналогичными или лучшими характеристиками.
5.2 Реактивы
| Маннитол с содержанием основного вещества не менее 98,0% в пересчете на сухое вещество | ГОСТ Р 53904 |
|---|---|
| Вода дистиллированная | ГОСТ Р 58144 |
| Кислота серная концентрированная, хч, плотность 1,84 г/см3 | ГОСТ 4204 |
| Кислота соляная, чда, плотность 1,19 г/см3 | ГОСТ 3118 |
| Натрий сернистокислый безводный, чда | ГОСТ 195 |
| Калий йоднокислый мета (метапериодат калия), чда | ТУ 6-09-02-364 |
| Фуксин основной для фуксинсернистой кислоты, чда | ТУ 6-09-4091 |
Примечание. Допускается использование реактивов с более высокой квалификацией.
5.3 Вспомогательные устройства и материалы
| Аналитические аэрозольные фильтры гидрофильные на основе ацетилцеллюлозы с площадью рабочей поверхности 20 см2 | ТУ 95-1892 |
| Фильтродержатели | ТУ 95 1021 |
| Фильтры бумажные обеззоленные средней плотности | ТУ 6-09-1678 |
| Колбы конические, вместимостью 250, 500 см3 ГОСТ 10394 | |
| Бюксы стеклянные | ГОСТ 25336 |
| Палочки стеклянные | ГОСТ 25336 |
| Воронки химические | ГОСТ 25336 |
| Кюветы кварцевые с толщиной оптического слоя 10 мм | |
| Баня водяная | ТУ 64-432 |
| Дистиллятор | ГОСТ Р 50444 |
| Шкаф сушильный | ТУ 61-1-721 |
| Примечание. Допускается применение оборудования, вспомогательных устройств и материалов с аналогичными или лучшими техническими характеристиками. | |
VI. Требования безопасности
6.1. При работе с реактивами соблюдают требования безопасности, установленные для работы с токсичными, едкими и легковоспламеняющимися веществами, по ГОСТ 12.1.007, ГОСТ 12.1.005.
6.2. При проведении анализов горючих и вредных веществ должны соблюдаться требования противопожарной безопасности по ГОСТ 12.1.004. Должны быть в наличии средства пожаротушения по ГОСТ 12.4.009. Необходимо провести обучение работающих правилам безопасности труда согласно ГОСТ 12.0.004.
6.3. При выполнении измерений с использованием спектрофотометра соблюдают правила электробезопасности в соответствии с ГОСТ 12.1.019 и инструкцией по эксплуатации прибора.
6.4. Помещение лаборатории должно быть оборудовано приточно-вытяжной вентиляцией. Содержание вредных веществ в воздухе не должно превышать гигиенических нормативов <9>.
<9> ГН 2.2.5.3532-18 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны»; ГН 2.2.5.2308-07 «Ориентировочные безопасные уровни воздействия (ОБУВ) вредных веществ в воздухе рабочей зоны».
VII. Требования к квалификации оператора
Измерения в соответствии с настоящей методикой может выполнять специалист, имеющий опыт работы на спектрофотометре, освоивший данную методику и подтвердивший экспериментально соответствие получаемых результатов нормативам контроля погрешности измерений.
VIII. Требования к условиям измерений
8.1 Условия приготовления растворов и подготовки проб к анализу
| - температура воздуха | (20 +/- 5) °C; |
|---|---|
| - атмосферное давление | (84 — 106) кПа; |
| - относительная влажность воздуха, не более | 80%. |
8.2. Выполнение измерений на спектрофотометре проводят в условиях, рекомендованных технической документацией к прибору.
IX. Подготовка к выполнению измерений
9.1. Перед выполнением измерений проводят следующие работы: приготовление растворов, подготовка спектрофотометра, установление градуировочной характеристики, контроль стабильности градуировочной характеристики, отбор проб воздуха.
9.2. Приготовление основного раствора маннитола: основной раствор маннитола с массовой концентрацией 5 000 мкг/см3 готовят растворением 0,5000 +/- 0,0002 г маннитола в воде дистиллированной в мерной колбе вместимостью 100 см3. Срок хранения раствора — в течение недели в холодильнике.
9.3. Приготовление 5% раствора серной кислоты в воде (по объему): в коническую колбу вместимостью 500 см3 наливают 190 см3 дистиллированной воды и осторожно при перемешивании добавляют 10 см3 концентрированной серной кислоты. Срок хранения раствора — в течение недели в холодильнике.
9.4. Приготовление 10% раствора серной кислоты в воде (по объему): в коническую колбу вместимостью 250 см3 наливают 90 см3 дистиллированной воды и осторожно при перемешивании добавляют 10 см3 концентрированной серной кислоты. Срок хранения раствора — в течение недели в холодильнике.
9.5. Приготовление 20% раствора натрия сернистокислого в воде: навеску натрия сернистокислого в количестве 2,0 г вносят в мерную пробирку вместимостью 20 см3 и добавляют 10 см3 воды дистиллированной, перемешивают до растворения вещества. Готовится в день проведения анализа.
9.6. Приготовление 2,5% раствора калия йоднокислого мета в 5% растворе серной кислоты: навеску калия йоднокислого мета в количестве 0,25 г вносят в мерную пробирку вместимостью 20 см3 и добавляют 10 см3 5% раствора серной кислоты, перемешивают до растворения вещества. Готовится в день проведения анализа.
9.7. Приготовление фуксинсернистого реактива: навеску фуксина основного для фуксинсернистой кислоты в количестве 0,1 г растворяют в мерной колбе вместимостью 100 см3, содержащей 50 см3 дистиллированной воды, при нагревании на кипящей водяной бане. Охлаждают и добавляют 2,5 г кристаллического сульфита натрия, 1,5 см3 концентрированной соляной кислоты, перемешивают и доводят дистиллированной водой до метки. Через 2 — 3 часа раствор окрашивается в желтовато-розовый цвет. Раствор готов к употреблению через сутки хранения в темном месте при комнатной температуре. Срок хранения раствора в темной склянке — в течение трех недель.
9.8. Подготовку спектрофотометра проводят в соответствии с руководством по его эксплуатации.
Установление градуировочной характеристики
9.9. Градуировочную характеристику, выражающую зависимость относительной оптической плотности раствора от содержания маннитола, устанавливают по шести сериям измерений по шести концентрациям вещества в каждой серии и контрольного раствора № 0 согласно табл. 2.
Растворы для установления градуировочной характеристики при определении маннитола
На аэрозольные фильтры, помещенные в бюксы, пипеткой вместимостью 1 см3 наносят основной раствор маннитола в соответствии с табл. 2. Фильтры подсушивают при комнатной температуре и с помощью пипетки вместимостью 5 см3 приливают по 5 см3 воды дистиллированной и оставляют на 10 минут, периодически помешивая стеклянной палочкой для лучшего растворения вещества. Затем фильтры тщательно отжимают, растворы сливают в пробирки мерные вместимостью 10 см3. Фильтры повторно обрабатывают 5 см3 водой дистиллированной и оставляют на 10 минут, периодически помешивая стеклянной палочкой, затем фильтры тщательно отжимают и удаляют. Растворы объединяют в мерных пробирках вместимостью 10 см3 и доводят объем до 10 см3 водой дистиллированной. Аналогично обрабатывается чистый аэрозольный фильтр (контрольный раствор).
Пипеткой вместимостью 5 см3 отбирают по 3 см3 каждого градуировочного и контрольного раствора и переносят в мерные пробирки вместимостью 10 см3. В каждую пробирку наливают по 1 см3 10% раствора серной кислоты и 0,5 см3 2,5% раствора калия йоднокислого мета в 5% растворе серной кислоты, содержимое пробирок перемешивают. Через 30 минут в каждую пробирку добавляют по 0,2 см3 20% раствора натрия сернистокислого для разрушения избытка йодной кислоты (растворы должны быть бесцветными), а затем добавляют по 1 см3 фуксинсернистого реактива и вновь перемешивают.
Через 30 минут измеряют относительную оптическую плотность полученных растворов в кювете с толщиной поглощающего слоя 10 мм при длине волны 570 нм по отношению к контрольному раствору, не содержащему определяемого вещества (табл. 2, раствор № 0).
Строят градуировочную характеристику: на ось ординат наносят значения относительных оптических плотностей градуировочных растворов, на ось абсцисс — соответствующие им содержания маннитола в мкг.
Контроль стабильности градуировочной характеристики
9.10. Контроль стабильности градуировочной характеристики проводят не реже 1 раза в квартал, а также при смене реактивов и изменении условий анализа (после ремонта и поверки прибора). Стабильность результатов измерений контролируют перед проведением измерений, анализируя один из градуировочных растворов. Один раз в год градуировочную характеристику устанавливают заново.
Для контроля стабильности готовят три градуировочных раствора по п. 9.9 (соответствующих началу, середине и концу диапазона измерений) и анализируют в точном соответствии с методикой.
Градуировочную характеристику считают стабильной, если для каждого контрольного образца выполняется условие:
\frac{|D_{\text{изм}} - D_{\text{гр}}|}{D_{\text{гр}}} \cdot 100 \leq \text{К}_{\text{гр}} , где (1)
Dизм, Dгр — значение относительной оптической плотности образца маннитола для контроля, измеренное и найденное по градуировочной характеристике;
Кгр — норматив контроля, \text{К}_{\text{гр}} = 0,5 \cdot \delta , где
\pm \delta — границы относительной погрешности, % (табл. 1).
Если условие стабильности не выполняется только для одного образца, то выполняют повторное измерение относительной оптической плотности этого образца с целью исключения результата, содержащего грубую ошибку.
Если градуировочная характеристика не стабильна (условие (1) не выполняется для двух или более образцов градуировочных растворов), выясняют причины нестабильности и повторяют контроль стабильности с использованием других образцов (табл. 2) для установления градуировочной характеристики, предусмотренных методикой. При повторном обнаружении нестабильности градуировочной характеристики ее устанавливают заново.
9.11. Отбор проб воздуха проводят в соответствии с ГОСТ 12.1.005 и приложением 9 к Р 2.2.2006-05.
Одновременно отбирают две пробы. При отборе проб фиксируется температура воздуха и атмосферное давление.
Воздух с объемным расходом 20,0 дм3/мин аспирируют через аналитический аэрозольный фильтр с площадью рабочей поверхности 20 см2, помещенный в фильтродержатель, снабженный металлической сеткой. Для определения массовой концентрации маннитола на уровне 5,0 мг/м3 (1/2 ПДК) необходимо отобрать не менее 200 дм3 воздуха в течение 10 минут.
Срок хранения отобранных проб в бюксах — в течение недели в холодильнике.
X. Выполнение измерения
10.1. Аэрозольный фильтр с отобранной пробой и чистый аэрозольный фильтр переносят в бюксы, приливают по 5 см3 воды дистиллированной и оставляют на 10 минут, периодически помешивая стеклянной палочкой для лучшего растворения вещества. Затем фильтры тщательно отжимают, растворы сливают в другие бюксы. Фильтры повторно обрабатывают 5 см3 воды дистиллированной и оставляют на 10 минут, периодически помешивая стеклянной палочкой, затем фильтры тщательно отжимают и удаляют. Оба раствора последовательно фильтруют на химической воронке через фильтры бумажные средней плотности в мерные пробирки с пришлифованными пробками вместимостью 10 см3. Объем растворов доводят до 10 см3 водой дистиллированной и далее анализ проводят аналогично градуировочным растворам.
Относительную оптическую плотность полученной анализируемой пробы измеряют в кювете с толщиной поглощающего слоя 10 мм при длине волны 570 нм по отношению к контрольному раствору, полученному при обработке чистого аэрозольного фильтра.
Устанавливают содержание маннитола в анализируемом объеме пробы по градуировочной характеристике (п. 9.9).
Примечание. Фильтрование анализируемых проб проводится для удаления нерастворимых в дистиллированной воде вспомогательных веществ, входящих в состав лекарственных форм, содержащих маннитол.
XI. Вычисление результатов измерений
11.1 Массовую концентрацию маннитола в воздухе рабочей зоны, C, мг/м3, вычисляют по формуле:
C = \frac{\text{а} \cdot B}{\text{б} \cdot V_{20}} , где (2)
а — содержание вещества в анализируемом объеме пробы, найденное по градуировочной характеристике, мкг;
б — анализируемый объем пробы, см3;
V20 — объем воздуха, отобранный для анализа (дм3) и приведенный к стандартным условиям (см. прилож. 1).
За результат измерений принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений, если выполняется условие приемлемости:
\frac{2 \cdot |C_{1} - C_{2}| \cdot 100}{(C_{1} + C_{2})} \leq r , где (3)
C1, C2 - результаты параллельных определений массовой концентрации маннитола в воздухе рабочей зоны, мг/м3;
r — значение предела повторяемости, % (табл. 1).
Если условие (3) не выполняется, выясняют причины превышения предела повторяемости, устраняют их и повторяют выполнение измерений в соответствии с требованиями методики измерений.
XII. Оформление результатов измерений
12.1 Результат количественного химического анализа представляют в виде:
\overline{C} \pm 0,01 \cdot \delta \cdot \overline{C} , при P = 0,95, где
\overline{C} — среднее арифметическое значение результатов n определений, признанных приемлемыми, мг/м3;
\pm \delta — границы относительной погрешности измерений, % (табл. 1).
Если полученный результат анализа ниже нижней (выше верхней) границы диапазона измерений, то производят следующую запись в журнале: «массовая концентрация маннитола менее 5,0 мг/м3 (более 20,0 мг/м3)».
XIII. Контроль результатов измерений
Проверка приемлемости результатов измерений, полученных в условиях воспроизводимости
13.1 Проверку приемлемости результатов измерений в условиях воспроизводимости проводят:
а) при возникновении спорных ситуаций между двумя лабораториями;
б) при проверке совместимости результатов измерений, полученных при сравнительных испытаниях (при проведении аккредитации лабораторий и инспекционного контроля).
Для проведения проверки приемлемости результатов измерений в условиях воспроизводимости каждая лаборатория использует пробы, оставленные на хранение.
Приемлемость результатов измерений, полученных в двух лабораториях, оценивают сравнением разности этих результатов с критической разностью CD0,95 по формуле:
\frac{2 \cdot |C_{\text{ср}1} - C_{\text{ср}2}| \cdot 100}{(C_{\text{ср}1} + C_{\text{ср}2})} \leq CD_{0,95} , где (4)
Cср1, Cср2 — средние значения массовой концентрации маннитола, полученные в первой и второй лабораториях, мг/м3;
CD0,95 — значение критической разности, % (табл. 1).
Если критическая разность не превышена, то приемлемы оба результата измерений, проводимых двумя лабораториями, и в качестве окончательного результата используют их среднее арифметическое значение. Если критическая разность превышена, то выполняют процедуры, изложенные в п. 5.3.3 ГОСТ Р ИСО 5725-6.
При разногласиях руководствуются п. 5.3.4 ГОСТ Р ИСО 5725-6.
Контроль качества результатов измерений при реализации методики в лаборатории
13.2. Контроль качества результатов измерений в лаборатории при реализации методики осуществляют по ГОСТ Р ИСО 5725-6, используя контроль стабильности среднеквадратического (стандартного) отклонения повторяемости по п. 6.2.2 ГОСТ Р ИСО 5725-6, ГОСТ Р ИСО 5725-6 и показатель правильности по п. 6.2.4 ГОСТ Р ИСО 5725-6.
Рекомендуется устанавливать контролируемый период так, чтобы количество результатов контрольных измерений было от 20 до 30.
При неудовлетворительных результатах контроля, например, при превышении предела действия или регулярном превышении предела предупреждения, выясняют причины этих отклонений, в том числе проводят смену реактивов, проверяют работу оператора.
ПРИВЕДЕНИЕ ОБЪЕМА ВОЗДУХА К СТАНДАРТНЫМ УСЛОВИЯМ
Приведение объема воздуха к стандартным условиям при температуре 293 К (20 °C) и атмосферном давление 101,33 кПа (760 мм рт. ст.):
V_{20} = \frac{V_{t} \cdot 293 \cdot P}{(273 + t) \cdot 101,33} , где
Vt — объем воздуха, отобранный для анализа, дм3;
P — барометрическое давление, кПа (101,33 кПа = 760 мм рт. ст.);
t — температура воздуха в месте отбора пробы, °C.
Для удобства расчета V20 следует пользоваться таблицей коэффициентов (прилож. 2 к настоящим методическим указаниям). Для приведения воздуха к стандартным условиям надо умножить Vt на соответствующий коэффициент.
КОЭФФИЦИЕНТЫ ДЛЯ ПРИВЕДЕНИЯ ОБЪЕМА ВОЗДУХА К СТАНДАРТНЫМ УСЛОВИЯМ
Указатель основных синонимов, технических, торговых и фирменных названий веществ
| Название | Номер страницы |
|---|---|
| Аквакоат | 168 |
| Гефитиниб | 144 |
| Гидроксипропилцеллюлоза | 157 |
| Гозерелина ацетат | 50 |
| Динатрия эдетат дигидрат | 179 |
| Золмитриптан | 38 |
| Изоникотинальдегид | 120 |
| Изоникотиновый альдегид | 120 |
| Кальций бис (дигидрофосфат) | 87 |
| Кальция гидрофосфат | 75 |
| Кальций фосфорнокислый двузамещенный | 75 |
| Кальций фосфорнокислый однозамещенный | 87 |
| Клуцел | 157 |
| Ламивудин | 5 |
| Лимонная кислота | 27 |
| Лимонная кислота безводная | 27 |
| Маннит | 98 |
| Натрия карбоксиметилкрахмал | 109 |
| Натрия кмк | 109 |
| 4-пиридинальдегид | 120 |
| 4-пиридинкарбоксиальдегид | 120 |
| Перхлозона | 131 |
| Тенофовир | 16 |
| Тенофовира дизопроксил фумарат | 16 |
| Трилон Б | 179 |
| Триэтиловый эфир целлюлозы | 168 |
| Фелодипин | 63 |
| Этилцеллюлоза | 168 |
| Этоцел | 168 |