"МУК 4.1.1162-02. 4.1. Методы контроля. Химические факторы. Измерение массовой концентрации Карбофурана в воздухе рабочей зоны методом высокоэффективной жидкостной хроматографии. Методические указания"
(утв. Минздравом России)

1. Методические указания подготовлены: Федеральным научным центром гигиены им. Ф.Ф. Эрисмана (чл.-корр. РАМН, проф. В.Н. Ракитский, проф. Т.В. Юдина); Московской сельскохозяйственной академией им. К.А. Тимирязева (проф. В.А. Калинин, к. хим. н. Довгилевич А.В.); Всероссийским НИИ фитопатологии (А.М. Макеев и др.); Всероссийским НИИ защиты растений (В.И. Долженко и др.); Санкт-Петербургским НИИ лесного хозяйства (Маслаков С.Е., Л.В. Григорьева и др.), при участии Департамента госсанэпиднадзора Минздрава России (А.П. Веселов).

2. Методические указания рекомендованы к утверждению Комиссией по государственному санитарно-эпидемиологическому нормированию при Минздраве России.

3. Утверждены и введены в действие Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации, Первым заместителем Министра здравоохранения Российской Федерации, академиком РАМН Г.Г. Онищенко.

4. Введены впервые.

Настоящие Методические указания устанавливают методику количественного химического анализа воздуха рабочей зоны методом высокоэффективной жидкостной хроматографии для определения в нем массовой концентрации Карбофурана в диапазоне 0,02 - 0,2 мг/куб. м.

Карбофуран - действующее вещество препаратов:

ХИНУФУР, ВС (436 г/л), фирма-производитель Агро-Кеми КФТ, Венгрия;

ФУРАДАН, ТПС 350 г/кг, фирма-производитель ФМС и Европа НВ, США;

2,3-дигидро-2,2-диметилбензофуран-7-илметилкарбамат (IUPAC).

Структурная формула (не приводится).

Белое кристаллическое вещество со слабым запахом фенола. Температура плавления 150 - 152 °C. Давление паров при 33 °C: 2,7 мПа. Растворимость в органических растворителях при 25 °C (г/кг): 1-метил-2-пирролидон - 300; диметилформамид - 270; диметилсульфоксид - 250; ацетон - 150; ацетонитрил - 140; дихлорметан - 120; циклогексанон - 90; бензол, этанол - 40. Растворимость в воде при 25 °C - 351 мг/куб. дм.

Карбофуран стабилен в водных растворах при pH 3; с увеличением pH его стабильность уменьшается: период полураспада при pH 5 - 28 дней, при pH 7 - 21 день, при pH 9 - 0,9 дня.

Агрегатное состояние в воздухе рабочей зоны - пары и аэрозоль.

Краткая токсикологическая характеристика

Область применения

Карбофуран - системный инсектицид и акарицид широкого спектра действия, рекомендуемый против почвообитающих и листогрызущих (членистоногих) вредителей, а также для протравливания семян.

ПДК в воздухе рабочей зоны - 0,05 мг/куб. м.

Методика обеспечивает выполнение измерений с погрешностью, не превышающей +/- 18%, при доверительной вероятности 0,95.

Измерения концентраций Карбофурана выполняют методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) на обращенной фазе с ультрафиолетовым детектором с использованием жидкостного хроматографа.

Концентрирование Карбофурана из воздуха осуществляют на активированный уголь, экстракцию с активированного угля проводят смесью хлороформа с диэтиловым эфиром (соотношение 2:1 по объему).

Нижний предел измерения в анализируемом объеме пробы - 2 нг.

Определению не мешают компоненты препаративной формы.

Допускается использование средств измерения с аналогичными или лучшими характеристиками.

Допускается применение другого оборудования и хроматографических колонок с аналогичными техническими характеристиками, обеспечивающими аналогичное разделение.

4.1. При работе с реактивами соблюдать требования безопасности, установленные для работ с токсичными, едкими, легковоспламеняющимися веществами по ГОСТ 12.1005-88.

4.2. При выполнении измерений с использованием жидкостного хроматографа соблюдают правила электробезопасности в соответствии с ГОСТ 12.1.019-79 и инструкцией по эксплуатации прибора.

К выполнению измерений допускают лиц, имеющих квалификацию не ниже инженера-химика, с опытом работы на жидкостном хроматографе.

При выполнении измерений соблюдают следующие условия:

- процессы приготовления растворов и подготовки проб к анализу проводят в нормальных условиях согласно ГОСТ 15150-69 при температуре воздуха (20 +/- 10) °C, атмосферном давлении 630 - 800 мм рт. ст. и влажности не более 80%;

- выполнение измерений на жидкостном хроматографе проводят в условиях, рекомендованных технической документацией к прибору.

Перед выполнением измерений проводят очистку ацетонитрила, подготовку подвижной фазы для ВЭЖХ, приготовление растворов, подготовку трубок с активированным углем, кондиционирование хроматографических колонок, установление градуировочной характеристики, отбор проб.

Ацетонитрил кипятят с обратным холодильником над пентоксидом фосфора не менее 1 часа, после чего перегоняют, непосредственно перед употреблением ацетонитрил повторно перегоняют над прокаленным карбонатом калия.

7.2.1. Подвижная фаза N 1 для ВЭЖХ

В мерную колбу вместимостью 1000 куб. см помещают 650 куб. см ацетонитрила, доводят объем до метки дистиллированной водой, перемешивают, фильтруют и дегазируют.

7.2.2. Подвижная фаза N 2 для ВЭЖХ

В мерную колбу вместимостью 100 куб. см помещают 50 куб. см ацетонитрила, доводят объем до метки дистиллированной водой, перемешивают, фильтруют и дегазируют.

7.3.1. Исходный раствор Карбофурана для градуировки (концентрация 1 мг/куб. см)

В мерную колбу вместимостью 100 куб. см помещают 0,1 г Карбофурана, растворяют в 50 - 70 куб. см ацетонитрила, доводят ацетонитрилом до метки, тщательно перемешивают. Раствор хранится в холодильнике в течение месяца.

7.3.2. Раствор N 1 Карбофурана для градуировки (концентрация 10 мкг/куб. см)

В мерную колбу вместимостью 100 куб. см помещают 1 куб. см исходного стандартного раствора Карбофурана с концентрацией 1 мг/куб. см (п. 7.3.1), разбавляют ацетонитрилом до метки. Раствор хранится в холодильнике в течение месяца.

7.3.3. Рабочие растворы N 2 - 7 Карбофурана для градуировки (концентрация 0,1 - 2,0 мкг/куб. см)

В 5 мерных колб вместимостью 100 куб. см помещают по 1,0; 2,0; 3,0; 5,0 и 10 куб. см стандартного раствора N 1 с концентрацией 10 мкг/куб. см (п. 7.3.2), доводят до метки подвижной фазой N 1 (п. 7.2.1), тщательно перемешивают, получают рабочие растворы N 2 - 6 с концентрацией Карбофурана 0,1; 0,2; 0,3; 0,5 и 1,0 мкг/куб. см, соответственно.

Раствор N 7 с концентрацией 2,0 мкг/куб. см готовят аналогично, используя мерную колбу вместимостью 50 куб. см и 10 куб. см раствора N 1. Растворы хранятся в холодильнике не более 3 дней.

7.3.4. Рабочие растворы N 8 - 12 Карбофурана для градуировки (концентрация 1,0 - 40 мкг/куб. см)

В 3 мерные колбы вместимостью 100 куб. см помещают по 1,0; 2,0 и 4,0 куб. см исходного стандартного раствора с концентрацией 1,0 мг/куб. см (п. 7.3.1), доводят до метки подвижной фазой N 2 (п. 7.2.2), тщательно перемешивают, получают рабочие растворы N 8 - 10 с концентрацией Карбофурана 10, 20 и 40 мкг/куб. см, соответственно.

Растворы N 11 - 12 с концентрацией 2,0 и 3,75 мкг/куб. см готовят из раствора N 9 (концентрация 20 мкг/куб. см) разбавлением подвижной фазой N 2 (п. 7.2.2), используя мерные колбы вместимостью 50 куб. см и 5,0 и 9,38 куб. см раствора N 9.

Растворы хранятся в холодильнике не более 3 дней.

В U-образную стеклянную трубку помещают 0,5 г активированного угля, с двух концов уплотняют тампонами из стекловаты.

Заполненные U-образные трубки активируют путем постепенного нагревания в муфельной печи до 350 - 400 °C, выдерживания при этой температуре в течение 10 - 15 минут. Допустимо хранение активированных трубок, закрытых заглушками, в вакуумном эксикаторе не более 3 суток перед отбором проб.

Отбор проб воздуха проводят в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.005-88 "ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны". При осуществлении измерения по п. 7.7.1 в течение 15 мин. последовательно отбирают 3 пробы, для чего воздух аспирируют в течение 5 мин. с объемным расходом 2 - 3 куб. дм/мин. через стеклянную U-образную трубку, заполненную активированным углем.

При измерении по п. 7.7.2 отбирается одна проба в течение 15 минут с объемным расходом аспирируемого воздуха 3 куб. дм/мин.

Для измерения концентрации Карбофурана на уровне 0,5 ПДК воздуха рабочей зоны по п. 7.7.1 необходимо отобрать 8 куб. дм воздуха, по п. 7.7.2 - 40 куб. дм воздуха. Срок хранения отобранных проб, помещенных в полиэтиленовые пакеты, в холодильной камере при 4 °C - 14 дней.

Промывают колонку подвижной фазой N 1 или N 2 в течение 30 мин. при скорости подачи растворителя 1 куб. см/мин. (измерение по п. 7.7.1) или 100 куб. мм/мин. (измерение по п. 7.7.2) до установления стабильной базовой линии.

7.7.1. Метод 1 (жидкостный хроматограф Perkin-Elmer)

Градуировочную характеристику, выражающую зависимость площади пика (отн. единицы) от концентрации Карбофурана в растворе (мкг/куб. см), устанавливают методом абсолютной градуировки по 5 сериям растворов для градуировки. Каждую серию, состоящую из 5 растворов N 2 - 7, готовят по п. 7.3.3. В инжектор хроматографа вводят по 20 куб. мм каждого градуировочного раствора и анализируют в условиях хроматографирования по п. 7.7.1.1.

При проведении измерений с детектированием при длине волны 220 нм используют растворы для градуировки N 2 - 6, при длине волны 280 нм - растворы N 3 - 7 <*>.

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

<*> Детектирование при длине волны 280 нм используют при наличии в натурных пробах воздуха примесей, поглощающих в области 220 нм, время выхода которых совпадает с временем выхода Карбофурана.

7.7.1.1. Условия хроматографирования

Жидкостный хроматограф с ультрафиолетовым детектором Perkin-Elmer (США)

Основная неподвижная фаза: Zorbax ODS, зернением 5 мкм, колонка стальная длиной 25 см, внутренним диаметром 4,0 мм, содержащая <...>

Альтернативная неподвижная фаза

Колонка стальная длиной 25 см, внутренним диаметром 4,6 мм, содержащая Hipersil ODS, зернением 5 мкм.

Условия хроматографирования те же.

Время выхода Карбофурана 9,3 - 9,6 мин.

Градуировочный график проверяют ежедневно по анализу 1 - 2 стандартных растворов различной концентрации. Если получаемые результаты отличаются более чем на +/- 10% от данных, заложенных на графике, градуировочный график строят заново, используя свежеприготовленные рабочие стандартные растворы.

7.7.2. Метод 2 (жидкостный хроматограф Милихром)

Градуировочную характеристику, выражающую зависимость высоты пика (мм) от концентрации Карбофурана в растворе (мкг/куб. см), устанавливают методом абсолютной градуировки по 5 сериям растворов для градуировки. Каждую серию, состоящую из 5 растворов N 8 - 12, готовят по п. 7.3.4. В инжектор хроматографа вводят по 10 куб. мм каждого градуировочного раствора и анализируют в условиях хроматографирования по п. 7.7.2.1.

7.7.2.1. Условия хроматографирования

Жидкостный хроматограф с ультрафиолетовым детектором Милихром (Россия)

Колонка стальная длиной 64 мм, внутренним диаметром 2 мм, заполненная Сепароном С18, зернением 5 мкм

Активированный уголь и стекловату с отобранной пробой переносят в пробирку с притертой пробкой вместимостью 15 мл, заливают 6 - 7 мл смеси хлороформа с диэтиловым эфиром (соотношение 2:1 по объему), оставляют на 10 минут, периодически перемешивая. Растворители сливают, фильтруя через стекловату. Сорбент еще дважды обрабатывают новыми порциями смеси растворителей объемом 6 - 7 мл.

Объединенный экстракт упаривают в грушевидной колбе на ротационном вакуумном испарителе при температуре бани 40 - 45 °C почти досуха, оставшийся растворитель отдувают потоком теплого воздуха, остаток растворяют в 2 мл подвижной фазы N 1 (п. 7.2.1) или в 0,5 мл подвижной фазы N 2 (п. 7.2.2), фильтруют через слой стекловаты, помещенный в конусную химическую воронку, и анализируют при условиях хроматографирования, указанных в п. п. 7.7.1.1 или 7.7.2.1.

Пробу вводят в инжектор хроматографа не менее двух раз. Измеряют площадь или высоту пика, при ручной обработке хроматограмм высоты пиков измеряют на хроматограмме с помощью линейки с точностью до 0,5 мм.

Перед анализом испытываемой пробы проводят хроматографирование холостой пробы - экстракта активированного угля из неэкспонированной пробоотборной трубки.

Образцы, дающие пики большие, чем стандартный раствор с концентрацией 1,0 (или 2,0) мкг/мл (измерение по п. 7.7.1.1) или 40 мкг/мл, разбавляют подвижной фазой N 1 или N 2 соответственно.

Ракитский В.Н., член-кор. РАМН, проф., Юдина Т.В., Федорова Н.Е., Волкова В.Н. (Федеральный научный центр гигиены им. Ф.Ф. Эрисмана, г. Мытищи Московской обл.).