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
(R^*,R^*)-(±)-]-N-[2-гидрокси-5-[1-гидрокси-2-[[2-(4-
метоксифенил)-1-метилэтил]амино]этил]фенил]
формамида фумарата (2:1) дигидрата
(формотерола фумарат дигидрат) в воздухе рабочей зоны
методом высокоэффективной жидкостной хроматографии

Свидетельство о государственной метрологической аттестации № 205-29/RA.RU.311787-2016/2016.

1. Назначение и область применения

Настоящие методические указания устанавливают порядок применения метода высокоэффективной жидкостной хроматографии для измерения массовой концентрации формотерола фумарата дигидрата в воздухе рабочей зоны в диапазоне массовых концентраций 0,001 - 0,008 мг/м³.

Методические указания носят рекомендательный характер.

2. Характеристика вещества

2.1. Физико-химические свойства

Формотерола фумарат дигидрат

(C₁₉H₂₄N₂O₄)₂×С₄Н₄О₄×2Н₂O

Молекулярная масса: 876,90.

Регистрационный номер CAS: 43229-80-7.

Формотерола фумарат дигидрат - белый или желтоватый кристаллический порошок с температурой плавления 136 - 142 °С. Легко растворим в ледяной уксусной кислоте, растворим в метаноле, малорастворим в этаноле и изопропаноле, малорастворим в воде, практически нерастворим в ацетоне, этилацетате и диэтиловом эфире.

Агрегатное состояние в воздухе - аэрозоль.

2.2. Токсикологическая характеристика

Формотерола фумарат дигидрат - высокоактивное адреномиметическое, бронходилатирующее средство, селективный агонист адренергических β₂-редепторов длительного действия, применяется ингапяциронно в суточных дозах 0,0045 - 0,054 мг. Умеренно опасен при поступлении внутрь, обладает общетоксическим и неспецифическим антигистаминным действием. Основные побочные эффекты при передозировке: тремор, головная боль, бессонница, тошнота, рвота, тахикардия, гипокалиемия, гипергликемия.

Для формотерола фумарата дигидрата ПДК в воздухе рабочей зоны не устанавливается, в перечень ПДК формотерола фумарата дигидрат вносится с пометкой «++», 1-й класс опасности.

Контроль формотерола фумарата дигидрата в воздухе рабочей зоны следует проводить на уровне чувствительности метода не менее 0,001 мг/м³.

3. Погрешность измерений

При соблюдении всех регламентированных условий и проведении анализа в точном соответствии с данной методикой при выполнении измерений массовой концентрации формотерола фумарата дигидрата 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 формотерола фумарата дигидрата выполняют методом высокоэффективной жидкостной хроматографии с ультрафиолетовым спектрофотометрическим (УФ) детектированием. Метод основан на разделении формотерола фумарата дигидрата и других компонентов анализируемой смеси на хроматографической колонке, заполненной сорбентом, с последующей регистрацией формотерола фумарата дигидрата с помощью ультрафиолетового детектора. Сигнал детектора прямо пропорционален концентрации формотерола фумарата дигидрата.

Измерение проводят при длине волны 214 нм.

Отбор проб проводят с концентрированием на аналитические аэрозольные фильтры.

Минимально определяемое количество формотерола фумарата дигидрата в хроматографируемом объеме раствора пробы - 0,01 мкг.

Нижний предел измерения массовой концентрации формотерола фумарата дигидрата в воздухе 0,001 мг/м³ (при отборе 2000 дм³ воздуха).

Метод специфичен в условиях приготовления лекарственных форм на основе формотерола фумарата дигидрата. Измерению не мешает вспомогательное вещество - лактоза моногидрат.

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 ГОСТ 12.1.007-76, ГОСТ 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 формотерола фумарата дигидрата с массовой концентрацией 500 мкг/см³ готовят растворением (0,0500 ± 0,0002) г формотерола фумарата дигидрата в смеси спирта метилового и воды особо чистой в соотношении 1:1 (по объему) в мерной колбе вместимостью 100 см³.

Раствор устойчив в течение двух недель при хранении в хорошо укупоренной таре, в холодильнике, в защищенном от света месте.

9.1.2. Рабочий раствор формотерола фумарата дигидрата № 1 с массовой концентрацией 50,0 мкг/см³ готовят разбавлением 5,0 см³ основного раствора формотерола фумарата смесью спирта метилового и воды особо чистой в соотношении 1:1 (по объему) в мерной колбе вместимостью 50 см³.

Раствор устойчив в течение недели при хранении в хорошо укупоренной таре, в холодильнике, в защищенном от света месте.

9.1.3. Рабочий раствор формотерола фумарата дигидрата № 2 с массовой концентрацией 10,0 мкг/см³ готовят разбавлением 10,0 см³ рабочего раствора формотерола фумарата дигидрата № 1 смесью спирта метилового и воды особо чистой в соотношении 1:1 (по объему) в мерной колбе вместимостью 50 см³.

Раствор устойчив в течение суток при хранении в хорошо укупоренной таре, в холодильнике, в защищенном от света месте.

9.1.4. Приготовление смеси для растворения: смесь спирта метилового и воды особо чистой в соотношении 1:1 (по объему). В мерной колбе вместимостью 1000 см³ смешивают 500 см³ спирта метилового и 500 см³ воды особо чистой в соотношении 1:1 (по объему).

Раствор устойчив в течение месяца при хранении в холодильнике.

9.1.5. Приготовление буферного раствора с pH 3,0. В мерной колбе вместимостью 1000 см³ растворяют 6,81 г калия фосфорнокислого однозамещенного в воде особо чистой, доводят объем водой особо чистой до метки и перемешивают. Устанавливают pH раствора равным 3,0 ± 0,2 путем прибавления концентрированной о-фосфорной кислоты с потенциометрическим контролем.

Раствор устойчив в течение месяца при хранении в холодильнике.

9.1.6. Приготовление подвижной фазы (элюента). В мерной колбе вместимостью 1000 см³ смешивают 800 см³ буферного раствора с pH 3,0 и 200 см³ ацетонитрила. Перед использованием подвижную фазу фильтруют через мембранный фильтр с диаметром пор 0,45 мкм и дегазируют, используя ультразвуковую ванну в течение 15 минут.

Раствор устойчив при хранении в хорошо укупоренной таре в защищенном от света месте в течение 7 суток.

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 формотерола фумарата дигидрата 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 формотерола фумарата дигидрата

Градуировочные растворы используют свежеприготовленные. Растворы устойчивы в течение суток при хранении в холодильнике, в защищенном от света месте.

На фильтры, помещенные в бюксы, наносят пипеткой вместимостью 1 см³ объемы рабочего раствора формотерола фумарата дигидрата № 1 с массовой концентрацией 50,0 мкг/см³ и рабочего раствора формотерола фумарата дигидрата № 2 с массовой концентрацией 10,0 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 смеси спирта метилового и воды особо чистой в соотношении 1:1 (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 5,0 см³ смеси спирта метилового и воды особо чистой в соотношении 1:1 (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 до 10,0 см³ смесью спирта метилового и воды особо чистой в соотношении 1:1 (по объему). Далее растворы фильтруют через мембранный фильтр с диаметром пор 0,45 мкм в хроматографические виалы.

Инжектируют в хроматограф по 0,05 см³ каждого из градуировочных растворов.

По полученным данным методом абсолютной градуировки строят градуировочную характеристику, выражающую зависимость площади пика (приборные единицы) от содержания формотерола фумарата дигидрата 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 прописью методики.

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

S_изм, S_гр - значение площади пика (приборные единицы) формотерола фумарата дигидрата 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 ГОСТ 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 аспирируют в течение 15 минут через фильтр, помещенный в фильтродержатель, снабженный металлической сеткой. Для определения массовой концентрации формотерола фумарата дигидрата на уровне 0,001 мг/м³ отбирают не менее 2000 дм³ воздуха.

Отобранные пробы можно хранить в бюксах в течение суток в холодильнике, в защищенном от света месте.

10. Выполнение измерений

Фильтр с отобранной пробой помещают в бюкс, с помощью пипетки вместимостью 5 см³ приливают 5 см³ смеси спирта метилового и воды особо чистой в соотношении 1:1 (по объему), 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 см³ смеси спирта метилового и воды особо чистой в соотношении 1:1 (по объему), оставляют на 15 минут, периодически помешивая при этом стеклянной палочкой, затем тщательно отжимают и фильтр удаляют. Раствор сливают в ту же пробирку, объем раствора доводят до метки смесью спирта метилового и воды особо чистой в соотношении 1:1 (по объему). Полученный раствор фильтруют через мембранный фильтр с диаметром пор 0,45 мкм в хроматографическую в налу.

Инжектируют в хроматограф по 0,05 см³ раствора анализируемой пробы.

Хроматографический анализ растворов анализируемой 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.

Количестве иное определение содержания формотерола фумарата дигидрата (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 спирта метилового и воды особо чистой в соотношении 1:1 (по объему) вспомогательных веществ, входящих в состав лекарственных форм формотерола фумарата дигидрата.

11. Вычисление результатов измерений

Массовую концентрацию формотерола фумарата дигидрата 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:

C₁, С₂ - результаты параллельных определений массовой концентрации формотерола фумарата дигидрата 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.

12. Оформление результатов анализа

Результат количественного химического анализа представляют в виде:

 - среднее арифметическое значение результатов п 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 формотерола фумарата дигидрата менее 0,001 мг/м³ (более 0,008 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:

C_cp1, С_ср2 - средние значения массовой концентрации формотерола фумарата дигидрата, 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