МУК 4.1.3837-23. 4.1. Методы контроля. Химические факторы. Методика измерений массовой концентрации 3,7-дигидро-1,3-диметил-1H-пурин-2,6-диона (теофиллин) в воздухе рабочей зоны методом спектрофотометрии. Методические указания
(утв. Роспотребнадзором 18.01.2023)
Утверждаю Руководитель Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, Главный государственный санитарный врач Российской Федерации А. Ю. Попова 18 января 2023 года
4.1 МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЙ МАССОВОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ 3,7-ДИГИДРО-1,3-ДИМЕТИЛ-1H-ПУРИН-2,6-ДИОНА (ТЕОФИЛЛИН) В ВОЗДУХЕ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ МЕТОДОМ СПЕКТРОФОТОМЕТРИИ
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ МУК 4.1.3837-23
1. Разработаны АО «Всероссийский научный центр по безопасности биологически активных веществ» (М.И. Голубева, Л.И. Крымова), ООО «Научно-техническая фирма „Хромос“ (М.Т. Джапаридзе).»
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 января 2023 г.
Свидетельство о государственной метрологической аттестации № 205-23/RA.RU.311787/2019.
I. Общие положения и область применения
1.1. Настоящие методические указания (далее — МУК) устанавливают порядок применения спектрофотометрического метода для измерений массовой концентрации теофиллина в воздухе рабочей зоны в диапазоне массовых концентраций 0,25 — 2,0 мг/м3.
1.2. МУК предназначены для органов и организаций Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, а также могут быть использованы организациями, осуществляющими исследования в области качества и безопасности воздуха рабочей зоны по измерению массовых концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны.
1.3 МУК носят рекомендательный характер.
II. Физико-химические и токсикологические свойства
2.1 Физико-химические свойства теофиллина.
Эмпирическая формула: C7H8N4O2.
Регистрационный номер CAS: 58-55-9.
Теофиллин — бесцветный, белый или слегка желтоватый кристаллический порошок с температурой плавления плюс 270 — 274 °C, мало растворим в воде (8,3 мг/см3), растворим в этаноле, диметилсульфоксиде, разбавленных щелочах, разбавленной соляной и азотной кислотах. Теофиллин предохраняют от действия света.
Агрегатное состояние в воздухе — аэрозоль.
2.2 Токсикологическая характеристика теофиллина:
- производное пурина, относится к группе метилксантинов;
- обладает общетоксическим и кожно-резорбтивным действием;
- оказывает местное раздражающее действие на кожу и слизистые оболочки глаза.
III. Метрологические характеристики
3.1. При соблюдении всех регламентированных условий и проведении в точном соответствии с данной методикой при выполнении измерений массовой концентрации теофиллина метрологические характеристики не превышают значений, представленных в табл. 1 (при доверительной вероятности p = 0,95).
Метрологические характеристики методики
4.1. Измерение массовой концентрации теофиллина выполняют методом спектрофотометрии. Метод основан на способности растворов теофиллина в 0,1 н растворе соляной кислоты поглощать УФ-излучение и измерении относительной оптической плотности полученных растворов.
Измерение проводят при длине волны 270 нм.
Отбор проб проводят с концентрированием на аналитические аэрозольные фильтры.
Минимально определяемое содержание теофиллина в анализируемом объеме пробы — 20,0 мкг.
Нижний предел измерений массовой концентрации теофиллина в воздухе — 0,25 мг/м3 (при отборе 80 дм3 воздуха).
Метод специфичен в условиях производства лекарственных препаратов, содержащих теофиллин. Измерению не мешают вспомогательные вещества: кальция стеарат, натрия лаурилсульфат, целлюлоза микрокристаллическая, поливинилацетат, повидон, кремния диоксид, коллидон SR.
V. Средства измерений, реактивы, вспомогательные устройства и материалы
5.1 Средства измерений
| Спектрофотометр. Диапазон измерений (54000 — 11000) 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, 2-50-2, 2-100-2, 2-1000-2 | ГОСТ 1770 |
| Пипетки 1-1-2-1, 1-1-2-5, 1-2-2-10 | ГОСТ 29227 |
| Пробирки мерные с пришлифованными пробками, П-2-10-14/23 ХС | ГОСТ 1770 |
Примечание. Допускается использование средств измерений с аналогичными или лучшими техническими характеристиками.
5.2 Реактивы
| Теофиллин с содержанием основного вещества не менее 99% | НД П N 015242/01-270409 |
|---|---|
| Кислота соляная, 0,1 н водный раствор, фиксанал | ТУ 6-09-2540 |
| Вода дистиллированная | ГОСТ Р 58144 |
Примечание. Допускается использование реактивов с более высокой квалификацией.
5.3 Вспомогательные устройства и материалы
Примечание. Допускается использование оборудования, вспомогательных устройств и материалов с аналогичными или лучшими техническими характеристиками.
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 <2>.
<2> Таблицы 2.1, 2.2 СанПиН 1.2.3685-21 «Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и/или безвредности для человека факторов среды обитания», утвержденных постановлением Главного государственного санитарного врача Российской Федерации от 28.01.2021 № 2 (зарегистрировано в Минюсте России 29.01.2021, регистрационный № 62296).
7.1. 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.
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, отбор проб воздуха.
9.2. Приготовление основного раствора теофиллина с массовой концентрацией 500 мкг/см3: основной раствор теофиллина с массовой концентрацией 500 мкг/см3 готовят растворением (0,0500 +/- 0,0002) г теофиллина в 0,1 н растворе соляной кислоты в мерной колбе вместимостью 100 см3.
Срок хранения раствора в течение недели в защищенном от света месте при температуре от плюс 2 до плюс 8 °C.
9.3. Приготовление рабочего раствора теофиллина № 1 с массовой концентрацией 100 мкг/см3: рабочий раствор теофиллина № 1 с массовой концентрацией 100 мкг/см3 готовят разбавлением 10,0 см3 основного раствора теофиллина в 0,1 н растворе соляной кислоты в мерной колбе вместимостью 50 см3. Срок хранения раствора трое суток в защищенном от света месте при температуре от плюс 2 до плюс 8 °C.
9.4. Приготовление 0,1 н водного раствора соляной кислоты из фиксанала: с ампулы, содержащей стандарт-титр соляной кислоты 0,1 н, удаляют надпись, ополаскивают дистиллированной водой. В химическую воронку помещают боек с крестовидным утолщением коротким острым концом вверх. Воронку с бойком вставляют в мерную колбу вместимостью 1000 см3, затем дно ампулы разбивают осторожным ударом об острый конец бойка, после чего вторым бойком пробивают верхнее углубление ампулы. Содержимое ампулы тщательно вымывают в мерную колбу струей дистиллированной воды и доводят объем раствора дистиллированной водой до метки. Колбу закрывают пробкой и раствор хорошо перемешивают. При количественном перенесении содержимого ампулы в мерную колбу и разбавлении его до 1000 см3 получают точно 0,1 н раствор соляной кислоты. Срок хранения раствора 1 месяц.
9.5. Подготовку спектрофотометра проводят в соответствии с руководством по его эксплуатации.
Установление градуировочной характеристики
9.6. Градуировочную характеристику, выражающую зависимость относительной оптической плотности раствора от содержания теофиллина в анализируемом объеме градуировочных растворов, 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 теофиллина
| № градуировочного раствора | Объем основного раствора с концентрацией теофиллина 500 мкг/см3, см3 | Объем рабочего раствора № 1 с концентрацией теофиллина 100 мкг/см3, см3 | Содержание теофиллина на фильтре, мкг | Массовая концентрация теофиллина в градуировочном растворе, мкг/см3 | Содержание теофиллина в анализируемом объеме градуировочного раствора, мкг |
| 0 <*> | 0,00 | 0,0 | 0,0 | 0,0 | 0,00 |
| 1 | 0,00 | 0,2 | 20,0 | 2,0 | 20,0 |
| 2 | 0,00 | 0,3 | 30,0 | 3,0 | 30,0 |
| 3 | 0,10 | 0,0 | 50,0 | 5,0 | 50,0 |
| 4 | 0,16 | 0,0 | 80,0 | 8,0 | 80,0 |
| 5 | 0,24 | 0,0 | 120,0 | 12,0 | 120,0 |
| 6 | 0,32 | 0,0 | 160,0 | 16,0 | 160,0 |
| Примечание: <*> — контрольный раствор. Градуировочные растворы используют свежеприготовленные. | |||||
На аэрозольные фильтры, помещенные в бюксы, пипеткой вместимостью 1 см3 наносят основной раствор теофиллина с массовой концентрацией 500 мкг/см3 и рабочий раствор теофиллина № 1 с массовой концентрацией 100 мкг/см3 в соответствии с табл. 2. Фильтры подсушивают при комнатной температуре и с помощью пипетки вместимостью 5,0 см3 приливают по 5,0 см3 0,1 н раствора соляной кислоты и оставляют на 15 минут, периодически помешивая стеклянной палочкой для лучшего растворения вещества. Затем фильтры тщательно отжимают, растворы сливают в мерные пробирки вместимостью 10 см3. Фильтры повторно обрабатывают 5,0 см3 0,1 н раствора соляной кислоты и оставляют на 15 минут, периодически помешивая стеклянной палочкой, затем фильтры тщательно отжимают и удаляют. Растворы сливают в те же пробирки и доводят объем до 10,0 см3 0,1 н раствором соляной кислоты. Аналогично обрабатывается чистый аналитический аэрозольный фильтр (контрольный раствор № 0, табл. 2).
Относительную оптическую плотность градуировочных растворов измеряют в кювете с толщиной поглощающего слоя 10 мм при длине волны 270 нм по отношению к контрольному раствору, не содержащему теофиллина (табл. 2, раствор № 0).
Строят градуировочную характеристику: на ось ординат наносят средние значения относительных оптических плотностей градуировочных растворов, на ось абсцисс — соответствующие им величины содержания теофиллина в мкг.
Контроль стабильности градуировочной характеристики
9.7. Контроль стабильности градуировочной характеристики проводят не реже 1 раза в три месяца, а также при смене реактивов или 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 используют вновь приготовленные градуировочные растворы с массовой концентрацией теофиллина по п. 9.6 (соответствующие 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{г}p}, (1)
где Dизм, Dгр — значение относительной оптической плотности теофиллина в образце для контроля, измеренное и найденное по градуировочной характеристике;
\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.
9.8. Отбор проб 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 10 дм3/мин аспирируют через аналитический аэрозольный фильтр с площадью рабочей поверхности 10 см2, помещенный в фильтродержатель, снабженный металлической сеткой. Для определения массовой концентрации теофиллина на уровне 0,25 мг/м3 отбирают не менее 80 дм3 воздуха в течение 8 минут. Срок хранения отобранных проб в бюксах трое суток в защищенном от света месте при температуре от плюс 2 до плюс 8 °C.
10.1. Аэрозольный фильтр с отобранной пробой помещают в бюкс и с помощью пипетки вместимостью 5 см3 приливают 5,0 см3 0,1 н раствора соляной кислоты, периодически помешивая при этом стеклянной палочкой в течение 15 минут для лучшего растворения вещества. Затем фильтр тщательно отжимают, раствор сливают в мерную пробирку вместимостью 10 см3. Фильтр повторно обрабатывают 5,0 см3 0,1 н раствора соляной кислоты и оставляют на 15 минут, периодически помешивая стеклянной палочкой, затем тщательно отжимают и удаляют. Оба раствора последовательно фильтруют на химической воронке через бумажный фильтр в мерную пробирку с пришлифованной пробкой вместимостью 10 см3. Объем раствора доводят до 10 см3 0,1 н раствором соляной кислоты.
Относительную оптическую плотность полученной анализируемой пробы измеряют в кювете с толщиной поглощающего слоя 10 мм при длине волны 270 нм по отношению к контрольному раствору, полученному при обработке чистого аэрозольного фильтра.
Строят градуировочную характеристику: на ось ординат наносят средние значения относительных оптических плотностей градуировочных растворов, на ось абсцисс — соответствующие им величины содержания теофиллина (a, мкг).
Устанавливают содержание теофиллина (a, мкг) в анализируемом объеме пробы по градуировочной характеристике (п. 9.6).
Примечание. Фильтрование растворов проб проводится для удаления нерастворимых в 0,1 н растворе соляной кислоты вспомогательных веществ, входящих в состав лекарственных форм, содержащих теофиллин.
XI. Вычисление результатов измерений
11.1 Массовую концентрацию теофиллина в воздухе рабочей зоны C, мг/м3, вычисляют по формуле:
где a — содержание вещества в анализируемом объеме раствора пробы, найденное по градуировочной характеристике, мкг;
V20 — объем воздуха, отобранный для анализа, приведенный к условиям в соответствии с ГОСТ 8.395 при температуре 293 °К (плюс 20 °C) и атмосферном давлении 101,33 кПа (760 мм рт. ст.), дм3 (приложение 1 к настоящим методическим указаниям).
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, (3)
где C1, C2 — результаты параллельных определений массовой концентрации теофиллина 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·\delta·\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 измерений ниже нижней (выше верхней) границы диапазона измерений, то производят следующую запись в журнале: «массовая концентрация теофиллина менее 0,25 мг/м3 (более 2,0 мг/м3)».
XIII. Контроль результатов измерений
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 \text{С}D_{0,95}, (4)
где Cср1, Cср2 — средние значения массовой концентрации теофиллина, 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 среднеарифметическое 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 - п. 6.2.2 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, отобранного для анализа, в соответствии с ГОСТ 8.395 при температуре 293 °К (плюс 20 °C) и атмосферном давлении 101,33 кПа (760 мм рт. ст.), дм3:
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 (приложение 2 к настоящим МУК). Для приведения воздуха к температуре 293 °К (плюс 20 °C) и атмосферному давлению 101,33 кПа надо умножить Vt на соответствующий коэффициент.
КОЭФФИЦИЕНТЫ ДЛЯ ПРИВЕДЕНИЯ ОБЪЕМА ВОЗДУХА
Коэффициенты для приведения объема воздуха, отобранного для анализа, в соответствии с ГОСТ 8.395 при температуре 293 °К (плюс 20 °C) и атмосферном давлении 101,33 кПа (760 мм рт. ст.).
СХЕМА УНИВЕРСАЛЬНОГО СТЕКЛЯННОГО ПРОБООТБОРНИКА ДЛЯ ОДНОВРЕМЕННОГО ОТБОРА ПАРОВ И АЭРОЗОЛЕЙ
Рис. 1. Схема универсального стеклянного пробоотборника для одновременного отбора паров и аэрозолей