Утверждаю
Главный государственный
санитарный врач
Российской Федерации
Г.Г.ОНИЩЕНКО
6 июля 1999 года
Дата введения —
6 сентября 1999 года
4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
ГАЗОХРОМАТОГРАФИЧЕСКИЙ МЕТОД КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРЕДЕЛЬНЫХ (ГЕКСАН, ГЕПТАН) И АРОМАТИЧЕСКИХ (БЕНЗОЛ, ТОЛУОЛ, ЭТИЛБЕНЗОЛ, О-, М-, П-КСИЛОЛ) УГЛЕВОДОРОДОВ В БИОСРЕДАХ (МОЧА)
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
МУК 4.1.764-99
- Разработаны под редакцией академика РАЕН, д.м.н., проф. Зайцевой Н.В., к.б.н. Улановой Т.С, к.б.н. Нурисламовой Т.В., Карнажицкой Т.Д., Суетиной Г.Н., Поповой Н.В., Митрофановой В.М., Плаховой Л.В., Рудаковой Е.А. (ПНИКИ детской экопатологии).
- 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. Методика анализа метрологически аттестована и обеспечивает определение предельных и ароматических углеводородов в моче в диапазоне концентраций: гексан — 0,030 — 1,0 мкг/куб. см;
гептан — 0,030 — 4,1 мкг/куб. см;
бензол — 0,005 — 0,5 мкг/куб. см;
толуол — 0,050 — 1,0 мкг/куб. см;
этилбензол — 0,005 — 0,1 мкг/куб. см;
п-, м-ксилол — 0,050 — 1,7 мкг/куб. см; о-ксилол — 0,050 — 1,7 мкг/куб. см.
ГЕКСАН Мол. масса — 86,18
Гексан — бесцветная жидкость со специфическим запахом. — 68,72 °С, — минус 95,34 °С. Гексан растворим в органических растворителях и малорастворим в воде. Гексан — сильнейший наркотик, относится к 4 классу опасности.
ГЕПТАН Мол. масса — 100,20
Гептан — бесцветная жидкость со специфическим запахом. — 98,42 °С, — минус 90,61 °С. Гептан растворим в органических растворителях и малорастворим в воде. Гептан — сильнейший наркотик, относится к 4 классу опасности.
БЕНЗОЛ Мол. масса — 78,12
Бензол — бесцветная жидкость со специфическим запахом. — 80,103 °С, — минус 5,533 °С. Бензол растворим в неполярных органических растворителях и малорастворим в воде. Бензол в высоких концентрациях обладает выраженным наркотическим действием, относится ко 2 классу опасности.
ТОЛУОЛ Мол. масса — 92,14
Толуол — бесцветная жидкость со специфическим запахом. Толуол растворим в органических растворителях и малорастворим в воде. Толуол в высоких концентрациях обладает выраженным наркотическим действием, относится к 4 классу опасности.
ЭТИЛБЕНЗОЛ Мол. масса — 106,17
Этилбензол — бесцветная жидкость со специфическим запахом. — 136,19 °С, — минус 94,98 °С. Этилбензол растворим в органических растворителях и малорастворим в воде. Этилбензол в высоких концентрациях обладает ярко выраженным наркотическим действием, относится к 3 классу опасности.
КСИЛОЛ (О-, М-, П-) Мол. масса — 106,17
О-ксилол — бесцветная жидкость со специфическим запахом. — 144,41 С, — минус 25,175 °С. О-ксилол растворим в органических растворителях и не растворим в воде. О-ксилол в высоких концентрациях обладает наркотическим действием, относится к 3 классу опасности. М-ксилол — бесцветная жидкость со специфическим запахом. — 139,1 °С, — минус 47,872 °С. М-ксилол растворим в органических растворителях и не растворим в воде. М-ксилол в высоких концентрациях обладает наркотическим действием, относится к 3 классу опасности. П-ксилол — бесцветная жидкость со специфическим запахом. — 138,35 °С, — минус 13,26 °С. П-ксилол растворим в органических растворителях и не растворим в воде. П-ксилол в высоких концентрациях обладает наркотическим действием, относится к 3 классу опасности. Общая погрешность метода определения:
— гексана — 13,4%;
— гептана — 12,7%;
— бензола — 10,0%;
— толуола — 12,6%;
— этилбензола — 20,9%;
— п-, м-ксилола — 11,3%;
— о-ксилола — 23,0%.
СУЩНОСТЬ МЕТОДА
Методика основана на предварительном выделении предельных и ароматических углеводородов из биологического материала путем нагревания объекта и последующего газохроматографического анализа парогазовой фазы. Измерение концентрации предельных и ароматических углеводородов выполняют методом газовой хроматографии с пламенно-ионизационным детектированием. Определению не мешают ацетон, этанол и другие спирты. Длительность анализа — 15 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
Шприцы медицинские стеклянные вместимостью 5 куб. см ТУ 64-1-378-83
Колбы мерные вместимостью 100, 1000 куб. см ГОСТ 1770-74Е
Пипетки вместимостью 1, 5, 10 куб. см
ГОСТ 20292-74.
Вспомогательные устройства
Хроматографическая колонка стальная длиной 3 м и внутренним диаметром 3 мм
Бидистиллятор
ГОСТ 15150-69
Редуктор кислородный
ТУ 26-05-235-70.
Материалы
Гелий в баллоне
ТУ 51-940-80
Водород технический
ГОСТ 3022-80
Воздух в баллоне
ГОСТ 11882-73.
Реактивы
Apiezon L на хроматоне N-супер фракции 0,16 — 0,20 мм — неподвижная фаза для заполнения хроматографической колонки Гексан ч.
ТУ 6-09-3375-78
Гептан ч.
ГОСТ 25828-83
Бензол х.ч.
ТУ 6-09-787-76
Толуол х.ч.
ТУ 6-09-787-76
Этилбензол х.ч.
ТУ 6-09-787-76
П-, м-ксилол х.ч.
ТУ 6-09-915-76
О-ксилол
ГСО 2913-84
Вода дистиллированная
ГОСТ 6709-72.
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 инструкцией по эксплуатации прибора.
ТРЕБОВАНИЯ К КВАЛИФИКАЦИИ ОПЕРАТОРА
К выполнению измерений допускаются лица, прошедшие специализацию по работе 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 определяемые компоненты, и готовят серию рабочих стандартных растворов. Исходный стандартный раствор для градуировки: в колбу вместимостью 1000 куб. см с дистиллированной водой вводят микрошприцем 2 мкл бензола, по 10 куб. мм гексана, гептана, толуола и этилбензола, по 20 куб. мм п-, м-ксилола и о-ксилола. Весовое содержание компонентов в исходной стандартной смеси составляет (с учетом плотности и содержания основного вещества): гексан — 6,55 мкг/куб. см, гептан — 6,84 мкг/куб. см, бензол — 1,76 мкг/куб. см, толуол — 8,66 мкг/куб. см, этилбензол — 8,67 мкг/куб. см, п-, м-ксилол — 17,60 мкг/куб. см, о-ксилол — 17,60 мкг/куб. см. Срок хранения — 3 ч.
Подготовка хроматографической колонки
Хроматографическую колонку перед заполнением неподвижной фазой промывают дистиллированной водой, ацетоном, 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 куб. см/мин. при температуре 200 °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 абсолютной градуировки на градуировочных смесях предельных и ароматических углеводородов. Она выражает зависимость площади пика на хроматограмме (кв. мм) от массы компонента (мкг) и строится по 5 сериям стандартных растворов для градуировки. Каждую серию, состоящую из 5 стандартных растворов, готовят в мерных колбах объемом 100 куб. см. Для этого в каждую колбу вносят исходное вещество в соответствии с таблицей. Срок хранения — 3 ч.
Таблица
СТАНДАРТНЫЕ СМЕСИ ДЛЯ УСТАНОВЛЕНИЯ ГРАДУИРОВОЧНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ КОНЦЕНТРАЦИИ ПРЕДЕЛЬНЫХ И АРОМАТИЧЕСКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ (ФРАГМЕНТ ШКАЛЫ)
Номер смеси для градуировки
1
2
3
4
5
ГЕКСАН
Объем исходной стандартной смеси
(6,548 мкг/куб. см), куб. см
0,5
1,0
2,0
5,0
10,0
Содержание гексана, мкг/куб. см
0,033
0,065
0,130
0,330
0,650
ГЕПТАН
Объем исходной стандартной смеси
(6,84 мкг/куб. см), куб. см
0,5
1,0
2,0
5,0
10,0
Содержание гептана, мкг/куб. см
0,034
0,068
0,140
0,340
0,680
БЕНЗОЛ
Объем исходной стандартной смеси
(1,76 мкг/куб. см), куб. см
0,5
1,0
2,0
5,0
10,0
Содержание бензола, мкг/куб. см
0,009
0,018
0,035
0,090
0,180
ТОЛУОЛ
Объем исходной стандартной смеси
(8,66 мкг/куб. см), куб. см
0,5
1,0
2,0
5,0
10,0
Содержание толуола, мкг/куб. см
0,04
0,09
0,17
0,43
0,87
ЭТИЛБЕНЗОЛ
Объем исходной стандартной смеси
(8,67 мкг/куб. см), куб. см
0,5
1,0
2,0
5,0
10,0
Содержание этилбензола, мкг/куб. см
0,04
0,09
0,17
0,43
0,87
П-, М-КСИЛОЛ
Объем исходной стандартной смеси
(17,6 мкг/куб. см), куб. см
0,5
1,0
2,0
5,0
10,0
Содержание п-, м-ксилола, мкг/куб. см
0,09
0,18
0,35
0,90
1,80
О-КСИЛОЛ
Объем исходной стандартной смеси
(17,6 мкг/куб. см), куб. см
0,5
1,0
2,0
5,0
10,0
Содержание о-ксилола, мкг/куб. см
0,09
0,18
0,35
0,90
1,80
В хроматографическую колонку через испаритель вводят по 5 куб. см парогазовой пробы каждого градуировочного раствора и анализируют в условиях: температура термостата колонок
95 °С;
температура испарителя
150 °С;
температура детектора
100 °С;
расход газа-носителя (гелия)
30 куб. см/мин.;
расход водорода
30 куб. см/мин.;
расход воздуха
300 куб. см/мин.;
шкала измерителя тока
А;
скорость диаграммной ленты
240 мм/ч;
время удерживания: гексана
1 мин. 35 с;
бензола
2 мин. 10 с;
гептана
2 мин. 40 с;
толуола
3 мин. 45 с;
этилбензола
7 мин. 00 с;
п-, м-ксилола
7 мин. 50 с;
о-ксилола
8 мин. 30 с.
На полученной хроматограмме определяют площади пиков определяемых компонентов и по средним результатам из 5 серий строят градуировочную характеристику. Градуировку проверяют 1 раз в неделю и при смене партии реактивов.
Отбор проб
Отбор проб мочи в объеме 100 куб. см производится в тщательно вымытый стеклянный сосуд с притертой пробкой. Анализ мочи проводить сразу или хранить в холодильнике не более 12 ч после отбора пробы.
ВЫПОЛНЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ
Во флакон из-под пенициллина помещают 5 куб. см исследуемой биопробы. Флакон закрывают резиновой пробкой и ставят в металлический цилиндр с просверленными в стенках отверстиями и навинчивающейся крышкой. Цилиндр с флаконом погружают на 2/3 высоты в кипящую водяную баню (прилож. А — не приводится). По истечении 5 мин. отбирают шприцем из флакона 5 куб. см парогазовой фазы и вводят ее в колонку хроматографа. На хроматограмме рассчитывают площадь пика и по градуировочной характеристике определяют концентрацию предельных и ароматических углеводородов в биопробе.
ВЫЧИСЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ
На хроматограмме рассчитывают площадь пика и по градуировочной характеристике определяют концентрацию гексана, гептана, бензола, толуола, этилбензола, п-, м-ксилола, о-ксилола в биопробе. Результат измерения содержания компонента в биопробе определяется путем трехкратного замера с учетом среднего квадратичного отклонения. Результат анализа представляют в виде:
,
где: — среднее значение замеренных концентраций, мкг/куб. 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:
S — площадь пика в кв. 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 Х и рабочей пробы с добавкой Х’. Результаты анализа исходной рабочей пробы Х и рабочей пробы с добавкой Х’ 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:
С — добавка к пробе в виде раствора с концентрацией, мкг/куб. см;
- норматив оперативного контроля погрешности, мкг/куб. см. При внешнем контроле (Р = 0,95) принимают:
,
где: и — характеристики погрешностей для исходной пробы и пробы с добавкой, мкг/куб. см;
и .
При внутрилабораторном контроле (Р = 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.
