МУК 4.1.772-99
4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
Газохроматографическое определение концентраций
метилового, этилового, изопропилового, пропилового,
изобутилового и бутилового спиртов в крови
Дата введения 1999-09-06
УТВЕРЖДЕНЫ Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации Г.Г.Онищенко 6 июля 1999 г.
Методические указания разработаны в соответствии с требованиями ГОСТа 8.563-96 "Методики выполнения измерений", ГОСТа Р 1.5-92 "Общие требования к построению, изложению, оформлению и содержанию стандартов". Методика анализа метрологически аттестована и обеспечивает определение метилового, этилового, изопропилового, пропилового, изобутилового и бутилового спиртов в моче* в следующих диапазонах:
________________
* Текст соответствует оригиналу. - Примечание .
метанол |
0,016-2,0 мкг/см, |
этанол |
0,010-2,0 мкг/см, |
изопропанол |
0,005-2,0 мкг/см, |
пропанол |
0,005-2,0 мкг/см, |
изобутанол |
0,003-1,0 мкг/см, |
бутанол |
0,003-1,0 мкг/см. |
МЕТИЛОВЫЙ СПИРТ |
Мол. масса - 32,04 |
Метиловый спирт (метанол, древесный спирт) - бесцветная жидкость с характерным запахом. Т - 64,51 °С, Т - минус 97,88 °С. Растворим в воде, этиловом спирте, эфире, ацетоне, бензоле. Сильный, преимущественно нервный и сосудистый яд с резко выраженным кумулятивным эффектом. Типичны поражения зрительного нерва и сетчатки глаза. Пары метилового спирта сильно раздражают оболочки глаз и дыхательных путей. Относится ко 2 классу опасности.
ЭТИЛОВЫЙ СПИРТ |
Мол. масса - 46,07 |
Этиловый спирт (этанол, винный спирт) - бесцветная жидкость с характерным запахом. Т - 78,39 °С, Т - минус 114,15 °С. Смешивается в любых отношениях с водой, спиртами, эфиром, глицерином и другими растворителями. Оказывает наркотическое действие, класс опасности - 4.
ИЗОПРОПИЛОВЫЙ СПИРТ |
Мол. масса - 60,09 |
Изопропиловый спирт (2-пропанол) - бесцветная жидкость с характерным спиртовым запахом. Т - 22,50 °С, Т - минус 89,5 °С. Смешивается в любых отношениях с водой, этиловым спиртом, эфиром; растворим в ацетоне; хорошо растворим в бензоле. Раздражает слизистые оболочки глаз и верхних дыхательных путей. Пары могут повредить сетчатку глаза и зрительный нерв. Относится к 4 классу опасности.
ПРОПИЛОВЫЙ СПИРТ |
Мол. масса - 60,09 |
Пропиловый спирт (пропанол) - бесцветная жидкость с характерным спиртовым запахом. Т - 97,2 °С, Т - минус 126,2 °С. Смешивается в любых отношениях с водой, этиловым спиртом, эфиром; растворим в ацетоне; хорошо растворим в бензоле. Пары раздражают слизистые оболочки глаз и верхних дыхательных путей. Пропиловый спирт относится к 4 классу опасности.
БУТИЛОВЫЙ СПИРТ |
Мол. масса - 74,12 |
Бутиловый спирт (1-бутанол) - бесцветная жидкость с характерным запахом. Т - 117,4 °С, Т - минус 89,53 °С. Смешивается в любых отношениях с этиловым спиртом, эфиром; хорошо растворим в ацетоне. Наркотик с раздражающим действием паров на слизистые оболочки глаз и верхних дыхательных путей. Относится ко 2 классу опасности.
ИЗОБУТИЛОВЫЙ СПИРТ |
Мол. масса - 74,12 |
Изобутиловый спирт - бесцветная жидкость с характерным запахом. Т - 29 °С, коэффициент распределения масло/вода - 0,44. Смешивается в любых отношениях с этиловым спиртом, эфиром; хорошо растворим в ацетоне. Наркотик с раздражающим действием паров на слизистые оболочки глаз и верхних дыхательных путей. Относится ко 2 классу опасности.
Методика обеспечивает выполнение измерений с суммарной погрешностью результата измерений при доверительной вероятности 0,95:
метанол |
23,6%, |
этанол |
13,4%, |
изопропанол |
24,2%, |
пропанол |
22,2%, |
изобутанол |
24,0%, |
бутанол |
20,4%. |
Сущность метода
Методика основана на предварительном выделении спиртов из биологического материала путем нагревания объекта в герметичном объеме и последующего газохроматографического анализа равновесной паровой фазы над жидкой пробой.
Измерение концентрации метилового, этилового, пропилового, изопропилового, бутилового и изобутилового спиртов выполняют методом газовой хроматографии с пламенно-ионизационным детектированием.
Нижний предел измерения в объеме пробы:
метанол |
0,016 мкг, |
|||
этанол |
0,010 мкг, |
|||
изопропанол |
0,005 мкг, |
|||
пропанол |
0,005 мкг, |
|||
изобутанол |
0,003 мкг, |
|||
бутанол |
0,003 мкг. |
Определению не мешают ароматические углеводороды, спирты, альдегиды, карбоновые кислоты и другие органические соединения.
Длительность анализа, включая подготовку пробы, - 40 мин.
Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы
При выполнении анализа применяют следующие средства измерений, вспомогательные устройства, материалы и реактивы.
Средства измерений | |
Газовый хроматограф серии "Цвет-500" с детектором ионизации в пламени (ПИД) или другие с аналогичными или лучшими характеристиками |
|
Весы лабораторные ВЛР-200 аналитические |
ГОСТ 24104-80Е |
Разновесы Г-210 |
ГОСТ 73208-82* |
Термометр лабораторный ТЛ-2, пределы 0-100 °С, цена деления - 1 °С |
ТУ 25-2021-003-88 |
Секундомер "Агат" |
ГОСТ 5072-79 |
Шприц медицинский стеклянный вместимостью 5 см |
ТУ 64-1-378-83 |
Микрошприцы вместимостью 10 мм и 100 мм |
ТУ 2.833.104 |
Лупа измерительная |
|
Линейка металлическая измерительная, цена деления 1 мм |
|
Колба мерная вместимостью 1000 см |
|
Стеклянный сосуд вместимостью 30-40 см с герметично закрывающейся крышкой |
|
_____________ | |
Вспомогательные устройства | |
Хроматографическая колонка стеклянная длиной 200 см и внутренним диаметром 2 мм |
|
Дистиллятор |
ТУ 61-1-721-79 |
Водяная баня |
|
Редуктор кислородный |
ТУ 26-05-235-70 |
Материалы | |
Гелий в баллоне |
ТУ 51-940-88 |
Водород технический |
|
Реактивы | |
Метанол для хроматографии, х.ч. |
ТУ 6-09-1709-77 |
Этанол для хроматографии, ректификат |
ТУ 6-09-1710-77 |
Пропанол-1 для хроматографии, х.ч. |
ТУ 6-09-783-76 |
Изопропиловый спирт для хроматографии, х.ч. |
ТУ 6-09-4522-77 |
Бутанол-1 для хроматографии, х.ч. |
ТУ 6-09-4522-77 |
Изобутиловый спирт очищенный для хроматографии, чистота 99% |
|
Полисорб-1, носитель для газовой хроматографии, фракции 0,125-0,150 мм, обработанный 5% неподвижной жидкой фазы полиэтиленгликоль 3000 (ПЭГ 3000) |
|
Вода дистиллированная |
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 реактивами 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 хроматографических измерений биологических проб допускаются лица, прошедшие обучение работе на жидкостном хроматографе.
Условия измерений
При подготовке проб к анализу и приготовлении растворов соблюдают следующие условия:
температура воздуха (20±10) °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.
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 30 см/мин при температуре 150 °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.
Приготовление стандартных смесей
Исходный стандартный раствор для градуировки. В колбу вместимостью 1000 см вводят микрошприцем по 10 мм метилового, этилового, пропилового, изопропилового, бутилового и изобутилового спиртов и доводят водой до метки. Содержание спиртов в исходной стандартной смеси составляет (с учетом плотности и содержания основного вещества):
метанол |
7,97 мкг/см, |
|||
этанол |
7,89 мкг/см, |
|||
изопропанол |
7,85 мкг/см, |
|||
пропанол |
8,04 мкг/см, |
|||
изобутанол |
8,03 мкг/см, |
|||
бутанол |
8,10 мкг/см. |
Срок хранения исходного стандартного раствора в холодном месте - не более 2 суток.
Установление градуировочной характеристики
Градуировочную характеристику устанавливают методом абсолютной градуировки на градуировочных смесях спиртов. Она выражает зависимость площади пика на хроматограмме (мм) от концентрации соответствующего спирта в крови (мкг/см) и строится по 5 сериям стандартных растворов для градуировки. Каждую серию, состоящую из 5 рабочих стандартных растворов, готовят в герметично закрывающихся стеклянных сосудах (прилож.Б). Для этого в каждый сосуд вносят 2 см цельной крови, не содержащей спирты, и добавляют исходный раствор в соответствии с таблицей. Срок хранения растворов - 8 ч.
Таблица
Стандартные смеси для установления градуировочной характеристики при определении
концентрации метанола, этанола, изопропанола, пропанола, изобутанола
и бутанола в крови (фрагмент шкалы)
Номер смеси для градуировки |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Объем исходного стандартного раствора, см |
5 |
25 |
50 |
200 |
400 |
Содержание метанола, мкг/см |
0,02 |
0,099 |
0,198 |
0,790 |
1,585 |
Содержание этанола, мкг/см |
0,019 |
0,098 |
0,197 |
0,790 |
1,578 |
Содержание изопропанола, мкг/см |
0,019 |
0,098 |
0,196 |
0,785 |
1,570 |
Содержание пропанола, мкг/см |
0,020 |
0,100 |
0,201 |
0,804 |
1,608 |
Содержание изобутанола, мкг/см |
0,020 |
0,100 |
0,200 |
0,803 |
1,605 |
Содержание бутанола, мкг/см |
0,020 |
0,101 |
0,202 |
0,810 |
1,619 |
Сосуд закрывают навинчивающейся крышкой с инертной прокладкой и нагревают на водяной бане при температуре 95-96 °С в течение 10 мин. 5 см равновесной паровой фазы вводят в колонку хроматографа и анализируют при следующем режиме работы прибора:
начальная температура термостата колонок |
60 °С, |
|||
время термостатирования |
250 сек; |
|||
скорость нагрева термостата колонок до конечной температуры |
6°/мин; |
|||
конечная температура термостата колонок |
110 °С, |
|||
время термостатирования |
300 сек; |
|||
температура детектора |
130 °С; |
|||
температура испарителя |
120 °С; |
|||
скорость подачи газов: газа-носителя (гелия) |
30 см/мин, |
|||
водорода |
30 см /мин, |
|||
воздуха |
300 см/мин; |
|||
скорость протяжки ленты самописца |
0,3 мм/мин; |
|||
шкала измерителя тока |
4·10А; |
|||
время удерживания: метанола |
3 мин 05 сек, |
|||
этанола |
5 мин 20 сек, |
|||
изопропанола |
7 мин 20 сек, |
|||
пропанола |
9 мин 00 сек, |
|||
изобутанола |
10 мин 30 сек, |
|||
бутанола |
11 мин 35 сек. |
На полученной хроматограмме определяют площади пиков соответствующих спиртов и по средним результатам из 5 серий строят градуировочную характеристику. Градуировку проверяют 1 раз в неделю и при смене партии реактивов.
Отбор проб
Для отбора проб используют чистую посуду с плотно закрывающейся крышкой. Отобранную для анализа пробу венозной крови в количестве 2 см сразу анализируют или хранят в холодильнике не более 24 ч при температуре не выше 4 °С.
Выполнение измерений
2 см анализируемой крови переносят в сосуд, закрывают его инертной прокладкой и навинчивающейся крышкой с отверстием в центре и нагревают на водяной бане при температуре 95-96 °С в течение 10 мин. Затем отбирают подогретым стеклянным шприцем 5 см равновесной паровой фазы и вводят в колонку хроматографа при вышеуказанном режиме работы прибора.
Вычисление результатов измерений
Рассчитывают площадь пика соответствующего спирта по формуле:
, мм,
где - высота пика, мм;
- ширина пика на половине высоты, мм.
По градуировочному графику определяют концентрацию соответствующего спирта в крови (мкг/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).
Оперативный контроль сходимости
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.
________________
* Формула соответствует оригиналу. - Примечание .
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