4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

Измерения концентраций вредных веществ
в воздухе рабочей зоны

Сборник методических указаний
МУК 4.1.3421 - 4.1.3432-17

Выпуск 59

Москва 2017

1. Подготовлены коллективом авторов ФГБНУ «Научно-исследовательского института медицины труда» (Л.Г. Макеева - руководитель, Н.С. Горячев, Е.Н. Грицун, Н.Л. Полуэктова), ФБУЗ «Федеральный центр гигиены и эпидемиологии» Роспотребнадзора (В.Г. Сенникова, В.Н. Малхожева, Л.С. Осипова).

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 декабря 2016 г. № 2).

3. Утверждены Руководителем Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации А.Ю. Поповой 21 февраля 2017 г.

4. Введены впервые.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Сборник методических указаний «Измерения концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны» (выпуск 59) разработан с целью обеспечения контроля соответствия фактических концентраций вредных веществ их предельно допустимым концентрациям (ПДК) и ориентировочным безопасным уровням воздействия (ОБУВ) и является обязательным при осуществлении санитарного контроля.

Включенные в данный сборник методические указания по контролю вредных веществ в воздухе рабочей зоны разработаны и подготовлены в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.016-79 «Воздух рабочей зоны. Требования к методикам измерения концентраций вредных веществ» с изм. 1, ГОСТ 12.1.005-88 «ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны» с изм. 1, ГОСТ Р 8.563-09 «Государственная система обеспечения единства измерений. Методики (методы) измерений», ГОСТ Р ИСО 5725-02 «Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений».

Методики выполнены с использованием современных методов исследования, метрологически аттестованы и дают возможность контролировать концентрации химических веществ на уровне и ниже их ПДК и ОБУВ в воздухе рабочей зоны, установленных в ГН 2.2.5.1313-03 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны» и ГН 2.2.5.2308-07 «Ориентировочные безопасные уровни воздействия (ОБУВ) вредных веществ в воздухе рабочей зоны» и дополнениях к ним.

Методические указания по измерению массовых концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны предназначены для лабораторий центров гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора, санитарных лабораторий промышленных предприятий при осуществлении контроля за содержанием вредных веществ в воздухе рабочей зоны, а также научно-исследовательских институтов и других заинтересованных министерств и ведомств.

4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

Измерение массовой концентрации
(±)-1-[4-(2-метоксиэтил)фенокси]-3-[(1-метилэтил)
амино]-2-пропанола тартрата (2:1) (метопролола
тартрат) в воздухе рабочей зоны методом
высокоэффективной жидкостной хроматографии

Свидетельство о государственной метрологической аттестации № 01.00225/205-11-16.

1. Назначение и область применения

Настоящие методические указания устанавливают порядок применения метода высокоэффективной жидкостной хроматографии для измерений массовой концентрации метопролола тартрата в воздухе рабочей зоны в диапазоне массовых концентраций от 0,15 до 1,50 мг/м³.

Методические указания носят рекомендательный характер.

2. Характеристика вещества

2.1. Физико-химические свойства

Метопролола тартрат

(C₁₅H₂₅NO₃)₂×C₄H₆O₆

Молекулярная масса: 684,9.

Регистрационный номер CAS: 56392-17-7.

Метопролола тартрат - белый кристаллический порошок с температурой плавления 120 °С, очень легко растворим в воде, легко растворим в метиленхлориде, хлороформе и спирте этиловом; практически нерастворим в диэтиловом эфире и ацетоне.

Агрегатное состояние в воздухе - аэрозоль.

2.2. Токсикологическая характеристика

Метопролола тартрат относится к кардиоселективным блокаторам β-адренорецепторов, применяется в качестве гипотензивного, антиангинального и антиаритмического средства; умеренно опасен при поступлении внутрь, обладает общетоксическим действием.

Ориентировочный безопасный уровень воздействия (ОБУВ) метопролола тартрата в воздухе рабочей зоны 0,3 мг/м³.

3. Погрешность измерений

При соблюдении всех регламентированных условий и проведении анализа в точном соответствии с данной методикой при выполнении измерений массовой концентрации метопролола тартрата метрологические характеристики не превышают значений, представленных в табл. 1 (при доверительной вероятности Р = 0,95).

Таблица 1

Метрологические характеристики

4. Метод измерений

Измерение массовой концентрации метопролола тартрата выполняют методом высокоэффективной жидкостной хроматографии с ультрафиолетовым спектрофотометрическим (УФ) детектированием. Метод основан на разделении метопролола тартрата и других компонентов анализируемой смеси на хроматографической колонке, заполненной сорбентом, с последующей регистрацией метопролола тартрата с помощью ультрафиолетового детектора. Сигнал детектора прямо пропорционален концентрации метопролола тартрата.

Измерение проводят при длине волны 280 нм.

Отбор проб проводят с концентрированием на аналитические аэрозольные фильтры.

Минимально определяемое количество метопролола тартрата в хроматографируемом объеме раствора пробы - 0,1 мкг.

Нижний предел измерения массовой концентрации метопролола тартрата в воздухе 0,15 мг/м³ (при отборе 67,0 дм³ воздуха).

Метод специфичен в условиях приготовления лекарственных форм на основе метопролола тартрата. Измерению не мешают вспомогательные вещества: лактозы моногидрат, целлюлоза микрокристаллическая, карбоксиметилкрахмал натрия, кремния диоксид коллоидный, повидон, магния стеарат.

5. Средства измерений, реактивы, вспомогательные
устройства и материалы

5.1. Средства измерений

Примечание. Допускается использование средств измерений с аналогичными или лучшими техническими характеристиками.

5.2. Реактивы

Примечание. Допускается использование реактивов с более высокой квалификацией.

5.3. Вспомогательные устройства и материалы

Примечание. Допускается применение оборудования с аналогичными или лучшими техническими характеристиками.

6. Требования безопасности

6.1. При работе с реактивами соблюдают требования безопасности, установленные для работы с токсичными, едкими и легковоспламеняющимися веществами по ГОСТу 12.1.007-76, ГОСТу 12.1.005-88 с изменением № 1.

6.2. При проведении анализов горючих и вредных веществ должны соблюдаться требования противопожарной безопасности по ГОСТу 12.1.004-91. Должны быть в наличии средства пожаротушения по ГОСТу 12.4.009-83. Необходимо провести обучение работающих правилам безопасности труда согласно ГОСТу 12.0.004-90.

6.3. При выполнении измерений с использованием жидкостного хроматографа соблюдают правила электробезопасности в соответствии с ГОСТом 12.1.019-09 и инструкцией по эксплуатации прибора.

6.4. Помещение лаборатории должно быть оборудовано приточно-вытяжной вентиляцией. Содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны не должно превышать ПДК (ОБУВ), установленных ГН 2.2.5.1313-03 и ГН 2.2.5.2308-07.

7. Требования к квалификации оператора

К выполнению измерений и обработке их результатов допускается специалист, имеющий высшее образование, опыт работы в химической лаборатории, прошедший обучение и владеющий техникой анализа методом высокоэффективной жидкостной хроматографии, освоивший метод анализа в процессе тренировки и уложившийся в нормативы оперативного контроля при проведении процедур контроля погрешности анализа.

8. Требования к условиям измерений

8.1. Условия приготовления растворов и подготовки проб к анализу:

- температура воздуха (20 ± 5) °С;

- атмосферное давление (84 - 106) кПа;

- относительная влажность воздуха, не более 80 %.

8.2. Выполнение измерений на жидкостном хроматографе проводят в условиях, рекомендованных технической документацией к прибору.

9. Подготовка к выполнению измерений

Перед выполнением измерений проводят следующие работы: приготовление растворов, подготовка жидкостного хроматографа, установление градуировочной характеристики, отбор проб воздуха.

9.1. Приготовление растворов

9.1.1. Основной раствор метопролола тартрата с массовой концентрацией 500 мг/см³ готовят растворением (0,0500 ± 0,0002) г метопролола тартрата в смеси ацетонитрила и воды особо чистой в соотношении 1:4 (по объему) в мерной колбе вместимостью 100 см³.

Раствор устойчив в течение недели при хранении в холодильнике.

9.1.2. Рабочий раствор метопролола тартрата с массовой концентрацией 100 мкг/см³ готовят разбавлением 10,0 см³ основного раствора метопролола тартрата смесью ацетонитрила и воды особо чистой в соотношении 1:4 (по объему) в мерной колбе вместимостью 50 см³.

Раствор устойчив в течение недели при хранении в холодильнике.

9.1.3. Приготовление смеси: ацетонитрил и вода особо чистая в соотношении 1:4 (по объему). В мерной колбе вместимостью 1000 см³ смешивают 200 см³ ацетонитрила и 800 см³ воды особо чистой.

Раствор устойчив в течение месяца при хранении в холодильнике.

9.1.4. Фосфатный буферный раствор с pH 4,5. Навеску калия фосфорнокислого однозамещенного в количестве 6,81 г помещают в мерную колбу вместимостью 1000 см³, прибавляют воды особо чистой и перемешивают до растворения вещества. Затем доводят объем водой особо чистой до метки и перемешивают. Устанавливают pH полученного раствора равным 4,5 ± 0,2 путем прибавления кислоты ортофосфорной 85 %-й с потенциометрическим контролем.

Раствор устойчив в течение месяца при хранении в холодильнике.

9.1.5. Подвижная фаза: смесь ацетонитрила и фосфатного буферного раствора с pH 4,5 в соотношении 1:4 (по объему). В мерной колбе вместимостью 1000 см³ смешивают 200 см³ ацетонитрила и 800 см³ фосфатного буферного раствора с pH 4,5. Перед использованием подвижную фазу фильтруют через мембранный фильтр с диаметром пор 0,45 мкм и дегазируют.

Хранят в хорошо укупоренной таре в защищенном от света месте в течение недели.

9.2. Подготовка хроматографа

Подготовку хроматографа проводят в соответствии с руководством по его эксплуатации.

9.3. Установление градуировочной характеристики

Градуировочную характеристику, выражающую зависимость площади пиков (приборные единицы) от содержания метопролола тартрата в хроматографируемом объеме градуировочных растворов, устанавливают по методу абсолютной градуировки по шести сериям измерений по шести концентрациям вещества в каждой серии согласно табл. 2.

Таблица 2

Растворы для установления градуировочной характеристики
при определении метопролола тартрата

Градуировочные растворы используют свежеприготовленными. Растворы устойчивы в течение суток при хранении в холодильнике.

На фильтры, помещенные в бюксы, пипеткой вместимостью 1 см³ наносят основной раствор метопролола тартрата с массовой концентрацией 500 мкг/см³ и рабочий раствор метопролола тартрата с массовой концентрацией 100 мкг/см³ в соответствии с табл. 2. Фильтры подсушивают при комнатной температуре, затем, используя пипетку вместимостью 5,0 см³, приливают по 5,0 см³ смеси ацетонитрила и воды особо чистой в соотношении 1:4 (по объему) 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 см³ смеси ацетонитрила и воды особо чистой в соотношении 1:4 (по объему) и оставляют на 15 минут, периодически помешивая стеклянной палочкой, затем фильтры тщательно отжимают и удаляют. Растворы сливают в те же пробирки и доводят объем раствора до 10,0 см³ смесью ацетонитрила и воды особо чистой в соотношении 1:4 (по объему). Далее раствор фильтруют через мембранный фильтр с диаметром пор 0,45 мкм в хроматографическую виалу.

Инжектируют в хроматограф по 0,1 см³ каждого из градуировочных растворов.

По полученным данным методом абсолютной градуировки строят градуировочную характеристику, выражающую зависимость площади пика (приборные единицы) от содержания метопролола тартрата в хроматографируемом объеме градуировочных растворов (мкг).

9.4. Условия хроматографирования градуировочных растворов и
растворов анализируемых проб

9.5. Контроль стабильности градуировочной характеристики

Контроль стабильности градуировочной характеристики проводят не реже 1 раза в три месяца, а также при смене реактивов или изменении условий анализа.

Один раз в год градуировочную характеристику устанавливают заново.

Для контроля стабильности используют вновь приготовленные градуировочные растворы с массовой концентрацией исследуемого вещества по п. 9.3 (в начале, середине и в конце измерений) и анализируют в точном соответствии с методикой.

Градуировочную характеристику считают стабильной, если для каждого контрольного образца выполняется условие:

S_изм, S_гр - значение площади пика (приборные единицы) метопролола тартрата в образце для контроля, измеренное и найденное по градуировочной характеристике соответственно;

K_гр - норматив контроля, K_гр = 0,5·δ, где

±δ - границы относительной погрешности, % (табл. 1).

Если условие стабильности не выполняется только для одного образца, то выполняют повторное измерение этого образца с целью исключения результата, содержащего грубую ошибку.

Если градуировочная характеристика не стабильна, выясняют причины нестабильности и повторяют контроль стабильности с использованием других образцов для градуировочной характеристики, предусмотренной методикой. При повторном обнаружении нестабильности градуировочной характеристики прибор градуируют заново.

9.6. Отбор проб воздуха

Отбор проб проводят с учетом требований ГОСТа 12.1.005-88 с изменением № 1 «ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны» и Р 2.2.2006-05 (прилож. 9) «Общие методические требования к организации и проведению контроля содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны», раздел 2 «Контроль соответствия максимальным ПДК».

Одновременно отбирают две параллельные пробы.

Воздух с объемным расходом 5 дм³/мин аспирируют через фильтр, помещенный в фильтродержатель, снабженный металлической сеткой. Для определения массовой концентрации метопролола тартрата на уровне 0,15 мг/м³ (½ ОБУВ) отбирают не менее 67 дм³ воздуха в течение 13,4 минут.

Отобранные пробы можно хранить в бюксах в течение суток в холодильнике.

10. Выполнение измерений

Фильтр с отобранной пробой помещают в бюкс, пипеткой вместимостью 5 см³ приливают 5,0 см³ смеси ацетонитрила и воды особо чистой в соотношении 1:4 (по объему) и оставляют на 15 минут, периодически помешивая стеклянной палочкой для лучшего растворения вещества. Затем фильтр тщательно отжимают, раствор сливают в мерную пробирку вместимостью 10 см³. Фильтр повторно обрабатывают 5,0 см³ смеси ацетонитрила и воды особо чистой в соотношении 1:4 (по объему) и оставляют на 15 минут, периодически помешивая стеклянной палочкой, фильтр снова тщательно отжимают и удаляют. Раствор сливают в ту же пробирку, объем раствора доводят до метки смесью ацетонитрила и воды особо чистой в соотношении 1:4 (по объему). Далее раствор фильтруют через мембранный фильтр с диаметром пор 0,45 мкм в хроматографическую виалу.

Инжектируют в хроматограф по 0,1 см³ раствора анализируемой пробы.

Хроматографический анализ растворов пробы выполняют в тех же условиях, что и хроматографирование градуировочных растворов.

Регистрируют не менее двух хроматограмм для каждого раствора анализируемой пробы, соблюдая все условия, требуемые для градуировки хроматографической системы.

Количественное определение содержания метопролола тартрата (в мкг) в хроматографируемом объеме раствора анализируемой пробы проводят по предварительно построенной градуировочной характеристике.

Примечание. Фильтрование растворов анализируемых проб проводится для удаления нерастворимых в смеси ацетонитрила и воды особо чистой в соотношении 1:4 (по объему) вспомогательных веществ, входящих в состав лекарственных форм, содержащих метопролола тартрат.

11. Вычисление результатов измерений

Массовую концентрацию метопролола тартрата в воздухе рабочей зоны С, мг/м³, вычисляют по формуле:

а - содержание вещества в хроматографируемом объеме раствора анализируемой пробы, найденное по градуировочной характеристике, мкг;

В - общий объем раствора анализируемой пробы, см³;

б - хроматографируемый объем раствора анализируемой пробы, см³;

V₂₀ - объем воздуха, отобранный для анализа (дм³) и приведенный к стандартным условиям (прилож. 1).

За результат измерений принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений, если выполняется условие приемлемости:

С₁, С₂ - результаты параллельных определений массовой концентрации метопролола тартрата в воздухе рабочей зоны, мг/м³;

r - значение предела повторяемости, % (табл. 1).

Если условие не выполняется, выясняют причины превышения предела повторяемости, устраняют их и повторяют выполнение измерений в соответствии с требованиями методики измерений.

12. Оформление результатов анализа

Результат количественного химического анализа представляют в виде:

 - среднее арифметическое значение результатов n определений, признанных приемлемыми, мг/м³;

±δ - 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 метопролола тартрата менее 0,15 мг/м³ (более 1,5 мг/м³)».

13. Контроль результатов измерений

13.1. Проверка приемлемости результатов измерений,
полученных в условиях воспроизводимости

Проверку приемлемости результатов измерений в условиях воспроизводимости проводят:

а) при возникновении спорных ситуаций между двумя лабораториями;

б) при проверке совместимости результатов измерений, полученных при сличительных 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 CD_0,95 по формуле:

С_ср1, С_ср2 - средние значения массовой концентрации метопролола тартрата, полученные в первой и второй лабораториях, мг/м³;

CD_0,95 - 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 ГОСТ Р ИСО 5725-6-02 (п. 5.3.3).

При разногласиях руководствуются ГОСТ Р ИСО 5725-6-02 (п. 5.3.4).

13.2. Контроль качества результатов измерений
при реализации методики в лаборатории

Контроль качества результатов измерений в лаборатории при реализации методики осуществляют по ГОСТ Р ИСО 5725-6-02, используя контроль стабильности среднеквадратического (стандартного) отклонения повторяемости по п. 6.2.2 ГОСТ Р ИСО 5725-6-02 и показателя правильности по п. 6.2.4 ГОСТ Р ИСО 5725-6-02.

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.

Разработаны сотрудниками ООО «Алгама» (Сергеюк Н.П.) и АО «ВНЦ БАВ» (Голубева М.И., Крымова Л.И.).

Приложение 1

Приведение объема воздуха к стандартным условиям

Приведение объема воздуха к стандартным условиям при температуре 293К (20 °С) и атмосферном давление 101,33 кПа (760 мм рт. ст.):

V_t - объем воздуха, отобранный для анализа, дм³;

Р - барометрическое давление, кПа (101,33 кПа = 760 мм рт. ст.);

t - температура воздуха в месте отбора пробы, °С.

Для удобства расчета V₂₀ следует пользоваться таблицей коэффициентов (прилож. 2). Для приведения воздуха к стандартным условиям надо умножить V_t на соответствующий коэффициент.

Приложение 2

Коэффициенты для приведения объема воздуха
к стандартным условиям

Приложение 3

Указатель основных синонимов, технических, торговых и
фирменных названий веществ