МУК 4.1.766-99
4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
Газохроматографический метод количественного определения
ароматических аминосоединений (анилин, N-метиланилин, о-толуидин,
N,N-диметиланилин, N-этиланилин, N,N-диэтиланилин) в биосредах (моча)
Дата введения 1999-09-06
УТВЕРЖДЕНЫ Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации 6 июля 1999 г.
Методические указания разработаны в соответствии с требованиями ГОСТа 8.563-96 "Методики выполнения измерений" и ГОСТа Р 1.5-92 "Общие требования к построению, изложению, оформлению и содержанию стандартов". Методика анализа метрологически аттестована и обеспечивает определение ароматических аминосоединений в моче в диапазоне концентраций:
анилин |
0,045-2,0 мкг/см |
N-метиланилин |
0,060-3,2 мкг/см |
о-толуидин |
0,040-4,2 мкг/см |
N,N-диметиланилин |
0,050-5,2 мкг/см |
N-этиланилин |
0,045-3,0 мкг/см |
N,N-диэтиланилин |
0,150-5,2 мкг/см |
Особенностью токсического действия ароматических аминосоединений являются функциональные нарушения центральной нервной системы, печени. Ароматические аминосоединения вызывают дерматиты, экземы и развитие аллергии.
АНИЛИН |
Мол. масса - 93,12 |
Анилин - маслянистая прозрачная светло-желтая жидкость специфическим запахом. - 184,4 °С, - минус 5,89 °С. Aнилин растворим в органических растворителях и труднорастворим в воде. Анилин относится ко 2 классу опасности.
N-МЕТИЛАНИЛИН |
Мол. масса - 107,50 |
N-метиланилин - маслянистая прозрачная жидкость желтого цвета со специфическим запахом. - 195,7 °С, - минус 57,0 °С. N-метиланилин растворим в органических растворителях и труднорастворим в воде. N-метиланилин относится к 3 классу опасности.
О-ТОЛУИДИН |
Мол. масса - 107,15 |
О-толуидин - маслообразная прозрачная жидкость от светло-желтого до красновато-коричневого. - 199,7 °С, - минус 24,4 °С. О-толуидин растворим в органических растворителях и труднорастворим в воде. О-толуидин относится ко 2 классу опасности.
N,N-ДИМЕТИЛАНИЛИН |
Мол. масса - 121,18 |
N,N-диметиланилин - маслянистая прозрачная жидкость желтого цвета со специфическим запахом. - 194,0 °С, - 2,45 °С. N,N-диметиланилин растворим в органических растворителях и малорастворим в воде. N,N-диметиланилин относится ко 2 классу опасности.
N-ЭТИЛАНИЛИН |
Мол. масса - 121,1 |
N-этиланилин - маслянистая прозрачная жидкость с желтым оттенком со специфическим запахом. - 204,7 °С. N-этиланилин растворим в органических растворителях и труднорастворим в воде. N-этиланилин относится к 4 классу опасности.
N,N-ДИЭТИЛАНИЛИН |
Мол. масса - 149,23 |
N,N-диэтиланилин - маслянистая прозрачная жидкость желтоватого цвета со специфическим запахом. - 216,27 °С. - минус 38,8 °С. N,N-диэтиланилин растворим в органических растворителях и малорастворим в воде. N,N-диэтиланилин относится к 4 классу опасности.
ДИФЕНИЛ |
Мол. масса - 154,21 |
Дифенил - бесцветные кристаллы. - 255,9 °С, - 71,0 °С. Дифенил не растворим в воде, растворим в органических растворителях.
ХЛОРОФОРМ |
Мол. масса - 119,38 |
Хлороформ - бесцветная жидкость с характерным сладковатым запахом. - 61,15 °С, - минус 63,5 °С. Хлороформ paстворим в этаноле, эфире, бензоле, ацетоне и сероуглероде, малорастворим в воде. Хлороформ относится ко 2 классу опасности.
Методика обеспечивает выполнение измерений с суммарной погрешностью результата измерений:
анилин |
12,4%, |
|||
N-метиланилин |
11,8%, |
|||
о-толуидин |
15,0%, |
|||
N,N-диметиланилин |
10,0%, |
|||
N-этиланилин |
21,42%, |
|||
N,N-диэтиланилин |
15,4% |
При доверительной вероятности 0,95.
Сущность метода
Методика основана на предварительном концентрировании анализируемых соединений из биологического материала экстракцией хлороформом и последующего газохроматографического анализа хлороформенного экстракта.
Измерение концентрации ароматических аминосоединений выполняют методом газовой хроматографии с пламенно-ионизационным детектированием.
Нижний предел измерения в объеме пробы:
анилин |
0,045 мкг, |
|||
N-метиланилин |
0,060 мкг, |
|||
о-толуидин |
0,040 мкг, |
|||
N,N-диметиланилин |
0,050 мкг, |
|||
N-этиланилин |
0,045 мкг, |
|||
N,N-диэтиланилин |
0,050 мкг. |
Определению не мешают ацетон, ароматические углеводороды и алифатические спирты. Длительность анализа, включая экстракцию пробы, - 40 мин.
Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы
При выполнении применяют следующие средства измерений, вспомогательные устройства, материалы и реактивы. Допускается применение других типов средств измерений, вспомогательного оборудования и химреактивов с аналогичными метрологическими характеристиками.
Средства измерений | ||
Хроматограф газовый с пламенно-ионизационным детектором |
| |
Весы лабораторные ВЛР-200 аналитические |
ГОСТ 24104-80Е | |
Секундомер "Агат" |
ГОСТ 5072-79Е | |
Микрошприцы МШ-10 |
ТУ 5Е2.833.106 | |
Посуда лабораторная стеклянная |
||
Колбы мерные, вместимостью 100, 1000 см |
||
Пипетки вместимостью 1, 5, 10 см |
ГОСТ 20292-74 | |
Воронка делительная |
||
Вспомогательные устройства | ||
Хроматографическая колонка стальная длиной 3 м |
||
Бидистиллятор |
||
Редуктор кислородный |
ТУ 26-05-235-70 | |
Ротационный испаритель типа ИР-1, |
||
Материалы | ||
Гелий в баллоне |
ТУ 51-940-80 | |
Водород технический |
||
Воздух в баллоне |
ГОСТ 11882-73 | |
Реактивы | ||
3% OV-1 на хроматоне N-супер фракции 0,16-0,20 мм - неподвижная фаза для заполнения хроматографической колонки |
||
Анилин ч.д.а. |
ГОСТ 5810-78 | |
N-метиланилин технический |
ТУ 6-02-571-81 | |
N,N-диметиланилин ч.д.а. |
||
О-толуидин ч.д.а. |
ГОСТ 10205-73 | |
N-этиланилин технический |
ТУ 6214-12-37-77 | |
N,N-диэтиланилин ч.д.а. |
ГОСТ 10162-75 | |
Дифенил ч.д.а. |
| |
Вода дистиллированная |
||
Хлорид натрия х.ч. |
||
Хлороформ фарм. |
Требования к безопасности
Помещение для проведения измерений должно соответствовать требованиям "Пожарных норм проектирования зданий и сооружений" (СНиП ПА-5-700) и "Санитарных норм проектирования промышленных предприятий" (СН-245-71) и СНиП-74.
При выполнении работ должны быть соблюдены меры противопожарной безопасности в соответствии с требованиями ГОСТа 12.1.004-85 и правила техники безопасности в соответствии с ГОСТом 12.1.007-76.
При работе необходимо соблюдать "Правила по технике безопасности и производственной санитарии при работе в химических лабораториях", утверждены МЗ СССР 20.12.82 (М., 1981), и "Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением", утверждены Госгортехнадзором СССР 27.11.87 (М.: Недра, 1989).
При работе с реактивом соблюдают требования безопасности, установленные для работ с токсичными, едкими и легковоспламеняющимися веществами по ГОСТу 12.1.005-88.
При выполнении измерений с использованием газового хроматографа соблюдают правила электробезопасности в соответствии с ГОСТом 12.1.019-79 и инструкции по эксплуатации прибора.
Требования к квалификации оператора
К выполнению измерений допускаются лица, имеющие квалификацию не ниже инженера-химика и опыт работы на газовом хроматографе.
Условия измерений
При проведении процессов приготовления растворов и подготовки проб к анализу соблюдают следующие условия:
температура воздуха (20±5) °С;
атмосферное давление 630-800 мм рт.ст.;
влажность воздуха - не более 80% при температуре 25 °С.
Выполнение измерений на газовом хроматографе проводят в условиях, рекомендуемых технической документацией по прибору.
Подготовка к выполнению измерений
Перед выполнением измерений проводят следующие работы: подготовка хроматографической колонки, приготовление стандартных смесей, установление градуировочной характеристики.
Приготовление стандартных смесей
Для построения градуировочного графика собирают мочу, не содержащую исследуемых компонентов, и готовят серию рабочих стандартных растворов.
Стандартные растворы аминосоединений и внутреннего стандарта готовят в мерных колбах вместимостью 100 см с содержанием этих веществ 20, 30, 50, 60, 70 мг и дифенила с содержанием 100, 90, 70, 60, 50 мг в хлороформе.
Подготовка хроматографической колонки
Хроматографическую колонку перед заполнением неподвижной фазой промывают дистиллированной водой, ацетоном, гексаном, высушивают в токе инертного газа. Заполнение хроматографической колонки насадкой проводят под вакуумом. Концы колонки закрывают стекловатой и, не подключая к детектору, кондиционируют в токе газа-носителя (гелия) с расходом 55 см/мин при температуре 300 °С в течение 18 ч. После охлаждения колонку подключают к детектору, записывают нулевую линию в рабочем режиме. При отсутствии мешающих влияний колонка готова к работе.
Установление градуировочной характеристики
Градуировочную характеристику устанавливают методом внутреннего стандарта (в качестве внутреннего стандарта - дифенил). Она выражает зависимость калибровочных коэффициентов (/ст) от отношения площадей пиков на хроматограмме (/cт) и строится по 5 сериям стандартных растворов для градуировки. Для этого в каждую колбу вместимостью 100 см вносят небольшое количество хлороформа и взвешивают, затем прибавляют аминосоединения и внутренний стандарт и взвешивают колбу повторно. Объем доводят до метки хлороформом и по разности результатов первого и второго взвешиваний вычисляют массу аминосоединений и внутреннего стандарта. Срок хранения - 3 ч.
Таблица
Стандартные растворы для установления градуировочной характеристики при определении
концентрации аминосоединений (фрагмент шкалы)
Номер смеси для градуировки |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Масса АНИЛИНА |
2,0 |
3,0 |
5,0 |
6,0 |
7,0 |
Масса N-МЕТИЛАНИЛИНА |
2,0 |
3,0 |
5,0 |
6,0 |
7,0 |
Масса О-ТОЛУИДИНА |
2,0 |
3,0 |
5,0 |
6,0 |
7,0 |
Масса N,N-ДИМЕТИЛАНИЛИНА |
2,0 |
3,0 |
5,0 |
6,0 |
7,0 |
Масса N-ЭТИЛАНИЛИНА |
2,0 |
3,0 |
5,0 |
6,0 |
7,0 |
Масса N,N-ДИЭТИЛАНИЛИНА в 10 мм хлороформа, мкг |
2,0 |
3,0 |
5,0 |
6,0 |
7,0 |
Масса ДИФЕНИЛА |
10,0 |
9,0 |
7,0 |
6,0 |
5,0 |
В хроматографическую колонку через испаритель вводят по 10 мм каждого стандартного раствора и анализируют в условиях:
температура термостата колонок |
110 °С, |
|||
температура испарителя |
180 °С, |
|||
температура детектора |
120 °С, |
|||
скорость программирования температуры |
3 °С/мин, |
|||
расход газа-носителя (гелия) |
55 см/мин, |
|||
расход водорода |
33 см/мин, |
|||
расход воздуха |
300 см/мин, |
|||
шкала измерителя тока |
10х10А, |
|||
скорость диаграммной ленты |
240 мм/ч, |
|||
время удерживания: хлороформа |
1 мин 45 с, |
|||
анилина |
6 мин 15 с, |
|||
N-метиланилина |
9 мин, |
|||
о-толуидина |
9 мин 15 с, |
|||
N,N-диметиланилина |
9 мин 50 с, |
|||
N-этиланилина |
11 мин, |
|||
N,N-диэтиланилина |
20 мин, |
|||
дифенила |
37 мин. |
На хроматограмме находят значения площадей пиков и внутреннего стандарта и вычисляют калибровочные коэффициенты на основании анализа бинарных смесей: анилин-дифенил, N-метиланилин-дифенил, о-толуидин-дифенил, N,N-диметиланилин-дифенил, N-этиланилин-дифенил и N,N-диэтиланилин-дифенил. Значение калибровочного коэффициента вычисляют по формуле:
,
где , - площади пиков исследуемого компонента и стандарта, мм;
, - количество исследуемого компонента и стандарта, мг.
По результатам 5 измерений определяется среднее значение калибровочного коэффициента и строится градуировочный график в координатах калибровочный коэффициент-отношение площадей пиков .
Градуировку проверяют 1 раз в неделю и при смене партии реактивов.
Отбор проб
Отбор проб мочи в объеме 100 см производится в тщательно вымытый стеклянный сосуд с притертой пробкой. Анализ мочи проводить сразу или хранить в холодильнике не более 12 ч поcле отбора пробы.
Выполнение измерений
Анализируемую пробу мочи в количестве 100 см помещают в делительную воронку, добавляют 30 г (хлорид натрия) и 10 см хлороформа. Содержимое воронки интенсивно встряхивают 15 мин, после отстаивания хлороформенный экстракт сливают в пробирку и центрифугируют для денатурации белка 20 мин. Полученный центрифугат упаривают на ротационном испарителе и проводят газохроматографический анализ.
Вычисление результатов измерений
Расчет концентрации анилина, N-метиланилина, о-толуидина, N,N-диметиланилина, N-этиланилина, N,N-диэтиланилина (мкг/см) в биопробе вычисляют по формуле:
,
где - концентрация анализируемых соединений в биопробе, мкг/см;
, - площади пиков компонентов и стандарта, мм;
- калибровочный коэффициент;
- навеска стандарта, мг;
- объем пробы, см.
Внутренний оперативный контроль
Внутренний оперативный контроль качества результатов контрольного химического анализа (сходимость, воспроизводимость, точность) осуществляют с целью получения оперативной информации о качестве анализов и принятия при необходимости оперативных мер по его повышению (МИ 2335-95).
Контроль сходимости выходных сигналов
Контролируемым параметром является относительный размах выходных сигналов хроматографа при вводах трех параллельных проб градуировочного раствора. Контроль осуществляется при проведении градуировки, при периодическом контроле градуировочных коэффициентов, а также при выполнении измерений.
Результат контроля признается положительным при выполнении условия:
%,
где - площадь пика, мм;
- среднее арифметическое значение площади пиков при вводе 3 параллельных проб градуировочного раствора.
Оперативный контроль точности
Периодичность контроля погрешности измерений зависит от количества рабочих измерений за контролируемый период и определяется планами контроля.
Образцами для контроля являются представительные пробы биосред, к которым делаются добавки в виде раствора. Отбирают 2 пробы и к одной из них делают добавку в виде раствора таким образом, чтобы их содержание увеличилось по сравнению с исходным на 50-150%. Каждую пробу анализируют в точном соответствии с прописью методики и получают результат анализа исходной рабочей пробы и рабочей пробы с добавкой . Результаты анализа исходной рабочей пробы и рабочей пробы с добавкой получают не по возможности, а в одинаковых условиях, т.е. их получает один аналитик с использованием одного набора мерной посуды, одной партии реактивов и т.д.
Результаты контроля признаются удовлетворительными, если выполняется условие:
,
где - добавка к пробе в виде раствора с концентрацией, мкг/см;
- норматив оперативного контроля погрешности, мкг/см.
При внешнем контроле (=0,95) принимают
,
где и - характеристики погрешностей для исходной пробы и пробы с добавкой, мкг/см.
и .
При внутрилабораторном контроле (=0,90) принимают, что
.
При превышении оперативного контроля погрешности эксперимент повторяют. При повторном превышении указанного норматива выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам контроля, и их устраняют.
Текст документа сверен по:
официальное издание
Определение химических соединений
в биологических средах: Сборник методических
указаний МУК 4.1.763-4.1.779-99. -
М.: Федеральный центр
госсанэпиднадзора Минздрава России, 2000