"МУК 4.1.3866-23. 4.1. Методы контроля. Химические факторы. Измерение массовых концентраций диметилфталата, диэтилфталата, бензилбутилфталата, дибутилфталата, дигексилфталата, ди(2-этилгексил)фталата и диоктилфталата в атмосферном воздухе методом хромато-масс-спектрометрии. Методические указания"
(утв. Роспотребнадзором 23.06.2023)

1. Разработаны Федеральным бюджетным учреждением науки "Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения" Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (Т.С. Уланова, Н.В. Зайцева, Т.Д. Карнажицкая, Т.С. Пермякова).

2. Утверждены руководителем Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации А.Ю. Поповой 23 июня 2023 г.

3. Введены впервые.

1.1. Настоящие методические указания (далее - МУК) устанавливают порядок применения метода высокоэффективной жидкостной хроматографии с масс-спектрометрическим детектированием (далее - ВЭЖХ-МС/МС) для измерения массовых концентраций диметилфталата (ДМФ), диэтилфталата (ДЭФ), бензилбутилфталата (ББФ), дибутилфталата (ДБФ), дигексилфталата (ДГекФ), ди(2-этилгексил)фталата (ДЭГФ) и диоктилфталата (ДОФ) в атмосферном воздухе в диапазонах, указанных в таблице 1.

1.2. МУК носят рекомендательный характер.

2.1. Фталаты (эфиры 1,2-бензолдикарбоновой (o-фталевой) кислоты) (рисунок 1) - бесцветные малолетучие вязкие жидкости без запаха, с низким давлением насыщенного пара при комнатной температуре. Температура кипения фталатов (210 - 386) °C. Растворимы в полярных и неполярных растворителях. Растворимость фталатов в воде понижается с увеличением молекулярной массы (таблица 2).

2.2. Краткая токсикологическая характеристика: фталаты являются эндокринными дизрапторами, оказывают мутагенное и эмбриотоксическое действие, нарушают репродуктивную функцию, ди(2-этилгексил)фталат относится к группе условных канцерогенов.

3.1. Погрешность измерения массовых концентраций фталатов в атмосферном воздухе не превышает +/- 25% во всем диапазоне измеряемых концентраций в соответствии с ГОСТ 17.2.4.02.

3.2. При соблюдении всех условий и проведении анализа в точном соответствии с данной методикой значения погрешности (и ее составляющих) результатов измерений не превышают значений, приведенных в таблице 3.

4.1. Измерение концентраций диметилфталата, диэтилфталата, бензилбутилфталата, дибутилфталата, дигексилфталата, ди(2-этилгексил)фталата и диоктилфталата в атмосферном воздухе выполняют методом хромато-масс-спектрометрии.

4.2. Метод основан на концентрировании фталатов из воздуха на фильтр из стекловолокна и полимерный сорбент <1>, извлечении с фильтра и сорбента ацетонитрилом, разделении на жидкостном хроматографе на колонке с обращенно-фазным сорбентом C18, идентификации по масс-спектрам и временам удерживания и количественном определении методом абсолютной градуировки. Степень экстракции фталатов с фильтров и сорбента составляет в среднем 98%.

--------------------------------

<1> Например, полимерный сорбент Тенакс ТА.

5.1. При выполнении измерений и подготовке проб применяют средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы, приведенные в таблице 4.

--------------------------------

<2> Например, полимерный сорбент Тенакс ТА.

<3> Устройство очистки воды "MilliPore".

6.1. При выполнении измерений соблюдают меры противопожарной безопасности в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.004, имеются средства пожаротушения по ГОСТ 12.4.009 и соблюдают правила электробезопасности в соответствии с ГОСТ 12.1.019.

6.2. При работе необходимо соблюдать правила техники безопасности <4>.

--------------------------------

<4> ПНД Ф 12.13.1-03 "Методические рекомендации. Техника безопасности при работе в аналитических лабораториях (общие положения)".

6.3. При работе с сосудами, работающими под давлением необходимо соблюдать правила их безопасной эксплуатации.

6.4. При работе с химическими реактивами соблюдают требования безопасности, установленные для работ с токсичными, едкими и легковоспламеняющимися веществами по ГОСТ 12.1.007 и ГОСТ 12.1.005.

6.5. При работе с микроволновой системой подготовки проб соблюдают правила эксплуатации микроволновой системы подготовки проб.

6.6. Помещение лаборатории должно быть оборудовано приточно-вытяжной вентиляцией. Содержание вредных веществ в воздухе не должно превышать гигиенические нормативы <5>.

--------------------------------

<5> СанПиН 3.3686-21 "Санитарно-эпидемиологические требования по профилактике инфекционных болезней", утвержденные постановлением Главного государственного санитарного врача Российской Федерации от 28.01.2021 N 4 (зарегистрировано Минюстом России 15.02.2021 N 62500).

6.7. Утилизацию растворов после выполнения измерений проводят в соответствии с инструкцией по обращению с химическими отходами, действующей на предприятии.

7.1. К выполнению измерений и обработке результатов допускается химик-аналитик, имеющий соответствующую квалификацию, опыт работы на жидкостном хроматографе с масс-спектрометрическим детектором, освоивший метод анализа и получивший удовлетворительные результаты оперативного контроля процедуры измерений.

8.1. При приготовлении градуировочных растворов и подготовке проб к анализу в лаборатории соблюдают следующие условия:

Выполнение измерений на жидкостном хроматографе с масс-спектрометрическим детектором проводят в условиях, рекомендованных технической документацией к прибору.

9.1. Подготовка посуды.

Используемую посуду замачивают в хромовой смеси на 1 час, промывают проточной водопроводной водой, ополаскивают дистиллированной водой и сушат при температуре плюс 105 °C. Перед использованием всю посуду ополаскивают ацетонитрилом.

9.2. Приготовление растворов.

9.2.1. Элюент для хроматографии.

Смесь ацетонитрила и дистиллированной воды в соотношении 60:40% (объемные доли). Состав смеси задают на двух каналах насоса в режиме градиентного элюирования.

9.2.2. Раствор хромовой смеси.

Навеску калия бихромата массой 25 г помещают в термостойкий стакан вместимостью 1000 см³, осторожно, по стеклянной палочке наливают в стакан 500 см³ концентрированной серной кислоты с помощью цилиндра. Перемешивают стеклянной палочкой до полного растворения калия бихромата. Хранят хромовую смесь в стеклянной емкости с крышкой в темном месте. Смесь пригодна до изменения цвета на зеленый.

9.2.3. Исходный раствор смеси фталатов в ацетонитриле с концентрацией 0,2 мг/см³.

В мерную колбу вместимостью 100 см³ вносят по (20 +/- 1) мг диметилфталата, диэтилфталата, бензилбутилфталата, дибутилфталата, дигексилфталата, ди(2-этилгексил)фталата, диоктилфталата, растворяют в 20 - 40 см³ ацетонитрила, доводят ацетонитрилом объем раствор в колбе до метки, закрывают притертой пробкой и перемешивают. Массовая концентрация фталатов в исходном растворе 0,2 мг/см³. Срок хранения растворов в холодильнике при температуре плюс 6 °C 30 дней.

9.2.4. Разбавленный раствор смеси фталатов в ацетонитриле с концентрацией 2 мкг/см³ для приготовления градуировочных растворов.

В мерную колбу вместимостью 100 см³ помещают 1 см³ исходного раствора смеси фталатов в ацетонитриле с массовой концентрацией 0,2 мг/см³, доводят ацетонитрилом объем раствора в колбе до метки, закрывают притертой пробкой и перемешивают. Массовая концентрация фталатов в разбавленном растворе смеси фталатов 2 мкг/см³. Используют свежеприготовленный раствор.

9.3. Подготовка сорбционных трубок для отбора проб воздуха.

Сорбционную трубку заполняют сорбентом в количестве 0,05 г, укрепляют с обоих концов нитью из стекловолокна и металлическими упорами для предотвращения высыпания сорбента во время отбора и десорбции ацетонитрилом. Перед отбором трубки кондиционируют при температуре плюс 300 °C в токе азота в течение 2 - 6 часов в зависимости от степени загрязнения, которую проверяют, анализируя смыв ацетонитрила после кондиционирования. Охлаждают трубки, не отключая поток газа. После охлаждения до комнатной температуры закрывают трубки с обоих концов фторопластовыми заглушками и хранят в эксикаторе до отбора проб.

9.4. Подготовка фильтров из стекловолокна для отбора проб воздуха.

Фильтры помещают в термостат, прокаливают при температуре плюс 400 °C в течение 4 часов. После охлаждения до комнатной температуры фильтры заворачивают в фольгу и хранят в эксикаторе до отбора проб.

9.3. Подготовка хромато-масс-спектрометрической системы.

9.3.1. Подготовка масс-спектрометрического детектора.

Масс-спектрометрический детектор готовят к работе в соответствии с руководством по эксплуатации.

Условия детектирования:

- масс-спектрометр с тройным квадруполем;

- источник ионизации: электроспрей при атмосферном давлении;

- полярность источника ионизации: положительная;

- тип сканирования: мониторинг множественных реакций.

9.3.2. Режим работы жидкостного хроматографа (таблица 5).

9.3.3. Подготовка хроматографической колонки.

Колонку устанавливают в хроматограф, подают ацетонитрил со скоростью 0,2 см³/мин в течение 0,5 часа, затем подают элюент состава: 60% ацетонитрила и 40% дистиллированной воды (объемные доли) со скоростью 0,2 см³/мин до установления равновесия колонки, которое определяют по стабильности нулевой линии детектора.

9.4. Построение градуировочных характеристик.

9.4.1. Градуировочную характеристику, выражающую зависимость сигнала детектора от массовой концентрации фталата в ацетонитриле устанавливают методом абсолютной градуировки (по хроматографическим пикам основных дочерних ионов) по трем сериям градуировочных растворов. Каждую серию, состоящую из пяти градуировочных растворов, готовят из разбавленного раствора смеси фталатов в ацетонитриле с концентрацией 2 мкг/см³, приготовленного по п. 9.2.4.

9.4.2. Градуировочные растворы готовят в мерных колбах вместимостью 100 см³. В каждую колбу вносят пипеткой раствор смеси фталатов (п. 9.2.4) в соответствии с таблицей 7, доводят ацетонитрилом объем раствора в колбе до метки, закрывают притертой пробкой и перемешивают. Градуировочные растворы фильтруют через мембранные фильтры из ПТФЕ в виалы и анализируют аликвоты объемом 2 мм³ в рабочем режиме хроматографа (п. 9.3.2) и получают значения интенсивности сигнала детектора основных ионов. После каждого анализа градуировочных растворов проводят анализ ацетонитрила марки ЖХ-МС для предотвращения загрязнения хроматографической колонки фталатами. При наличии анализируемых веществ в ацетонитриле вычитают их содержание при построении градуировочной характеристики.

9.4.3. Градуировочный коэффициент (мкг/(см³·усл. ед.)) для определения массовой концентрации фталата в анализируемом растворе (экстракте) рассчитывают по формуле:

где C_i - массовая концентрация фталата в i-м градуировочном растворе, мкг/см³;

S_i - среднее значение трех измерений площади пика основного дочернего иона фталата, полученное при анализе i-го градуировочного раствора, условные единицы (усл. ед.);

n - количество градуировочных растворов (n = 5).

Градуировочную характеристику строят заново при смене реактивов или разделительной колонки, а также при изменении условий хроматографического анализа.

9.4.4. Контроль стабильности градуировочной характеристики.

Контроль стабильности градуировочной характеристики для каждого фталата проводят 1 раз в квартал. Образцами для контроля стабильности являются градуировочные растворы, выбранные таким образом, чтобы массовая концентрация фталатов соответствовала нижней, верхней границам и середине диапазона построения градуировочной характеристики.

Градуировочная характеристика признается стабильной, если расхождение между известным значением массовой концентрации определяемого фталата в градуировочном растворе и измеренным значением массовой концентрации в этом растворе не превышает норматива контроля К_гр:

где C - заданная массовая концентрация фталата в градуировочном растворе, мкг/см³;

C_m - результат измерения массовой концентрации фталата в градуировочном растворе, мкг/см³;

К_гр - норматив контроля стабильности градуировочной характеристики, мкг/см³, рассчитанный по формуле:

где - погрешность построения градуировочной характеристики, равная 10%.

При невыполнении условия стабильности градуировочной характеристики (2) эксперимент повторяют с другим градуировочным раствором. При повторном невыполнении условия стабильности градуировочной характеристики выясняют и устраняют причины нестабильности градуировочной характеристики, строят новую градуировочную характеристику.

9.4.5. Идентификация и количественное определение фталатов.

9.4.5.1. Идентификацию фталатов осуществляют по выделению родительского и основного дочернего ионов с соответствующим отношением массы иона к его заряду (таблица 8) и по временам удерживания на хроматограмме при сравнении с соответствующими стандартами.

9.4.5.2. Количественное определение фталатов в анализируемом растворе (экстракте) проводят методом абсолютной градуировки по хроматографическим пикам основных дочерних ионов. Если в анализируемом растворе площадь пика i-го фталата больше, чем в градуировочных растворах N 5 (таблица 7), рекомендуется провести разбавление экстракта, но не более, чем в 10 раз.

10.1. Отбор проб.

Отбор проб воздуха проводят в соответствии с ГОСТ 17.2.3.01. Для определения разовой концентрации воздух пропускают с помощью аспиратора через последовательно соединенные фильтр из стекловолокна и сорбционную трубку с сорбентом со скоростью 0,2 дм³/мин в течение 30 мин. При отборе пробы фиксируют температуру и давление окружающей среды. После отбора переносят фильтр в бюкс с помощью пинцета, сорбционную трубку закрывают фторопластовыми заглушками с обоих концов и помещают в стеклянную пробирку с притертой пробкой, маркируют и транспортируют в лабораторию для анализа. Срок хранения отобранных проб 7 суток при температуре плюс (4 - 6) °C.

10.2. Подготовка проб.

10.2.1. Перед выполнением измерений в бюкс с экспонированным фильтром вносят 4 см³ ацетонитрила, закрывают крышкой и проводят экстракцию в течение 15 минут.

10.2.2. Сорбционную трубку с отобранной пробой помещают в стеклянную пробирку экспонированным концом вниз, пропускают через трубку 4 см³ ацетонитрила небольшими порциями с помощью стеклянной пипетки, закрывают пробкой и проводят экстракцию в течение 15 минут.

10.3. Порядок выполнения измерений.

10.3.1. Перед началом измерений анализируют чистый ацетонитрил марки ЖХ-МС и холостые пробы фильтра и сорбционной трубки с сорбентом.

10.3.2. Полученные с фильтра и сорбента экстракты фильтруют через мембранные фильтры из ПТФЕ в виалы вместимостью 2 см³ и анализируют по отдельности аликвоты в количестве 2 мм³ на жидкостном хроматографе в условиях, указанных в п. 9.3.2.

10.3.3. Холостые пробы фильтра и сорбционной трубки с сорбентом готовят к отбору и анализу аналогично отобранным пробам в каждой серии измерений.

10.3.4. При анализе проб с массовой концентрацией фталатов в анализируемом растворе (экстракте) выше 0,3 мкг/см³ (раствор N 5 таблица 7) разбавляют экстракт ацетонитрилом, но не более, чем в 10 раз, учитывая данное разбавление при вычислении результатов (коэффициент k).

11.1. Массовую концентрацию фталатов в атмосферном воздухе (мг/м³) вычисляют по формуле:

где C - массовая концентрация i-го фталата в атмосферном воздухе, мг/м³;

- среднее значение двух параллельных измерений массовой концентрации фталата в экстракте с экспонированного фильтра, мкг/дм³;

- среднее значение двух параллельных измерений массовой концентрации фталата в экстракте с холостого фильтра, мкг/дм³;

- среднее значение двух параллельных измерений массовой концентрации фталата в экстракте с экспонированной трубки с сорбентом Тенакс ТА, мкг/дм³;

- среднее значение двух параллельных измерений массовой концентрации фталата в экстракте с холостой экспонированной трубки с сорбентом Тенакс ТА, мкг/дм³;

V - объем экстракта, см³ (V = 4 см³);

k₁ и k₂ - коэффициенты разбавления экстрактов с фильтра и сорбционной трубки с сорбентом;

V₂₀ - объем воздуха, пропущенный через фильтры из стекловолокна и сорбционные трубки с сорбентом, приведенный к нормальным условиям (давление 760 мм рт. ст., температура плюс 20 °C), дм³.

V₂₀ вычисляют по формуле:

где V - объем протянутого воздуха при температуре t в месте отбора пробы, дм³;

P - атмосферное давление при отборе пробы, мм рт. ст.;

t - температура воздуха в момент отбора пробы, °C.

11.2. Расхождение между результатами двух параллельных измерений массовой концентрации фталата должно удовлетворять условию (7).

12.1. Результат измерений (мг/м³) представляют в виде:

где - характеристика погрешности, мг/м³, при P = 0,95, значение рассчитывают по формуле:

где - показатель точности измерений, значение показателя точности измерений приведено в таблице 3.

Допустимо результат измерений в документах, выдаваемых лабораторией, представлять в виде:

где - абсолютное значение характеристики погрешности, установленное при внедрении методики в лаборатории и обеспечиваемое контролем стабильности результатов измерений, мг/м³.

13.1. Обеспечение достоверности измерений в пределах лаборатории организуют и проводят путем проведения проверки приемлемости результатов измерений, получаемых в условиях повторяемости, воспроизводимости, оперативного контроля процедуры измерений и контроля стабильности результатов измерений в соответствии с ГОСТ Р ИСО 5725-6.

Проверка приемлемости результатов измерений, получаемых в условиях повторяемости.

Образцами для проверки приемлемости результатов измерений, получаемых в условиях повторяемости, являются аттестованные растворы фталатов, подготовленные в соответствии с п. 9.4.1, внесенные на фильтры из стекловолокна и сорбционные трубки с сорбентом.

Проверку приемлемости результатов измерений, получаемых в условиях повторяемости, проводят по результатам измерений массовой концентрации фталатов на фильтрах из стекловолокна и сорбционных трубках с сорбентом с одинаковым содержанием измеряемых фталатов.

Результаты измерений признают приемлемыми при выполнении условия:

где a₁ и a₂ - результаты измерений массовой концентрации химического элемента, полученные в условиях повторяемости, мкг/см³;

r_a - предел повторяемости, %, значение предела повторяемости для установленного диапазона измерений приведено в таблице 9.

Если условие (7) не выполняется, процедуру повторяют.

При повторном превышении предела повторяемости выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам, и принимают меры по их устранению.

13.2. Проверка приемлемости результатов измерений, получаемых в условиях воспроизводимости.

Образцами для проверки приемлемости результатов измерений, получаемых в условиях воспроизводимости, являются аттестованные растворы фталатов, подготовленные в соответствии с п. 9.4.1, внесенные на фильтры из стекловолокна и сорбционные трубки с сорбентом.

Проверку приемлемости результатов измерений, получаемых в условиях воспроизводимости (в пределах одной лаборатории, разными операторами, в разное время), проводят по результатам измерений массовой концентрации фталатов на фильтрах и сорбционных трубках с сорбентом с одинаковым содержанием измеряемых фталатов.

Результаты измерений признают приемлемыми при выполнении условия:

где a₁ и a₂ - результаты измерений массовой концентрации фталата, полученные в условиях внутрилабораторной прецизионности, т.е. в одной лаборатории в разное время, разными операторами, мкг/см³;

R - предел воспроизводимости, %, значение предела воспроизводимости приведено в таблице 9.

Если условие (8) не выполняется, процедуру повторяют.

При повторном превышении предела воспроизводимости выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам, и принимают меры по их устранению.

13.3. Контроль процедуры измерений с использованием образцов для контроля.

Образцами для контроля процедуры измерений являются растворы фталатов, подготовленные в соответствии с п. 9.4.1, внесенные на фильтры из стекловолокна и сорбционные трубки с сорбентом. Образцы готовят таким образом, чтобы массовая концентрация фталатов соответствовала нижней, верхней границам и середине диапазона измерений. Измерения массовых концентраций анализируемых фталатов в образцах для контроля проводят в соответствии с прописью методики измерений.

Оперативный контроль процедуры измерений проводят путем сравнения результата отдельно взятой контрольной процедуры К_к с нормативом контроля точности К. Результат контрольной процедуры К_к рассчитывают по формуле:

где - результат контрольного измерения массовой концентрации фталата в образце для контроля, мкг/см³;

- аттестованное значение массовой концентрации фталата в образце для контроля, мкг/см³.

Норматив контроля К рассчитывают по формуле:

где - значение характеристики погрешности результатов измерений, установленное в лаборатории при реализации методики и соответствующее аттестованному значению измеряемого химического элемента в образце для контроля, рассчитываемое по формуле:

где - границы относительной погрешности результатов измерений (без учета погрешности отбора проб, которая составляет не более +/- 5%), установленные в лаборатории при реализации методики, %.

с последующим уточнением по мере накопления информации в процессе контроля стабильности результатов измерений,

где - показатель точности методики измерений (без учета погрешности отбора проб , которая составляет не более +/- 5%), %: 

- показатель точности методики измерений, приведенный в таблице 3, %.

Качество контрольной процедуры признают удовлетворительным при выполнении условия:

При невыполнении условия (13) эксперимент повторяют. При повторном невыполнении условия (13) выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам.