Государст венное санитарно-эпидемиологическое нормирование Российской Федерации_

4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

Определение химических соединений в биологических средах

Сборник методических указаний МУК 4.1.763—4.1.779—99

Издание официальное

Минздрав России Москва • 2000

МУК 4.1.763—4.1.779—99

УТВЕРЖДАЮ Главный государственный санитарный врач Российской Федерации

Г. Г. Онищенко

6 июля 1999 г.

Дата введения: 6 сентября 1999 г.

Определение химических соединений в биологических средах

Сборник методических указаний МУК 4.1.763—4.1.779—99

Область применения

Методические указания по определению концентраций химических веществ в биологических средах предназначены для использования в системе госсанэпиднадзора России, в лечебных и научных учреждениях, работающих в области профпатологии и экологии человека, научно-исследовательских институтах, занимающихся вопросами гигиены окружающей среды.

Методические указания разработаны с целью обеспечения контроля за содержанием химических соединений и металлов в различных биологических средах (кровь, моча, желчь, волосы, женское молоко) у населения, проживающего в районах с повышенным уровнем загрязнения окружающей среды.

В сборнике представлены 17 методик по измерению концентраций 30 химических веществ в биологических средах. Методики основаны на использовании физико-химических методов анализа -спектрофотометрии, потенциометрии, газожидкостной и высокоэффективной жидкостной хроматографии, атомно-абсорбционной спектрофотометрии.

Издание официальное    Настоящие    методические указания не

могут быть полностью или частично воспроизведены, тиражированы и распространены без разрешения Департамента госсанэпиднадзора Минздрава России.

5

МУК 4.1.776—99

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 X и рабочей пробы с добавкой X'. Результаты анализа исходной рабочей пробы X и рабочей пробы с добавкой X' 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:

\Х'-Х-С\<Кд. где

С - добавка к пробе в виде раствора с концентрацией мкг/см³;

К_д- норматив оперативного контроля погрешности, мкг/см³.

При внешнем контроле (Я = 0,95) принимают

К>={а²х.+А²х .где

А¹х иА³х- характеристики погрешностей для исходной пробы и пробы с добавкой, мкг/см³.

А_х.=0,165 ГиЛ, = 0,165 ■ X

При внутрилабораторном контроле (Я = 0,90) принимают, что К'д = 0.84 К_д

При превышении оперативного контроля погрешности эксперимент повторяют. При повторном превышении указанного норматива выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам контроля, и их устраняют.

127

Приложение Б

Прибор для анализа равновесной паровой фазы:

/ - термометр; 2 - накидная гайка; 3 - шприц; 4 - резиновая мембрана;

5 - равновесный сосуд; б - проба; 7 - термостатируемая жидкостная баня

Приложение В

Установка для перегонки с водяным паром

Анализируемые вещества относятся к различным классам соединений: неорганическим веществам, ароматическим углеводородам, спиртам, альдегидам, ароматическим аминам, фенолам.

Включенные в сборник методические указания разработаны в соответствии с требованиями ГОСТа 8.563—96 «Методики выполнения измерений», ГОСТа Р ).5—92 «Общие требования к построению, изложению, оформлению и содержанию стандартов», МИ 2336—95 «Характеристики погрешности результатов количественного химического анализа. Алгоритмы оценивания», МИ 2336—96 «Внутренний контроль качества результатов количественного химического анализа».

Методические указания одобрены и рекомендованы комиссией по государственному санитарно-эпидемиологическому нормированию при Минздраве Российской Федерации.

6

УТВЕРЖДАЮ Главный государственный санитарный врач Российской Федерации

Г. Г. Онищенко

6 июля 1999 г.

МУК 4.1.776—99

Дата введения: 6 сентября 1999 г.

4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

Определение содержания железа, цинка, никеля, меди и хрома в волосах методом атомной абсорбции

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 в волосах железа в диапазоне концентраций 2,50—15,0мкг/г, цинка - 50,00—150,0мкг/г, никеля -1,00—5,0 мг/г, меди - 1,00—5,0 мг/г, хрома - 1,00—6,0 мг/г.

ЖЕЛЕЗО (Fe)    Атом, масса - 55,85

Железо - серебристо-серый металл. Тплшш - 1539°С, Тюш -3200 °С, плотность - 7,87 г/см³. Реагирует с кислотами, с углеродом образует карбиды. Относится к 3 классу опасности.

ЦИНК (Zn)    Атом, масса - 65,37

Цинк - голубовато-серебристый металл. Тшшл - 419,5 °С, Тют -906,2 °С, плотность - 7,14 г/см³. Растворим в кислотах и щелочах. Относится к 3 классу опасности.

Издание официальное    Настоящие    методические указания не

могут быть полностью или частично воспроизведены, тиражированы и распространены без разрешения Департамента госсанэпиднадзора Минздрава России.

12 0

МУК 4.1.776—99

НИКЕЛЬ (Ni)    Атом, масса - 58,71

Никель - серебристый металл. Тплам - 1453 °С, Тюш - 2140 °С, плотность - 8,9 г/см³. Растворим в воде за сутки 0,15 мг%. Растворим в разбавленных кислотах. Относится к 1 классу опасности.

МЕДЬ (Си)    Атом, масса - 63,55

Медь - розовый или красноватый металл. Тшх*м - 1083 °С, Тош -2543 °С, плотность - 8,93 г/см³. Растворим в НЖ)э и в горячей концентрированной H2SO4. Порошкообразная медь растворяется в 0,3 %-ном растворе НС1 и в желудочном соке. Относится к 3 классу опасности.

ХРОМ (Сг)    Атом, масса - 51,99

Хром - твердый блестящий металл. Тп*«жл - I890°C, Тиш -2480 °С, плотность - 6,92 г/см³. Химически малоактивен. При обычных условиях устойчив к кислороду и влаге. Царская водка и HNO3 пассивируют хром. Относится к 3 классу опасности.

Сущность метода

Методика основана на измерении содержания металлов в биологическом материале (волосах), после соответствующей подготовки проб биоматериала.

Определение элементов методом атомно-абсорбционной спектрофотометрии основано на поглощении света соответствующей длины волны исследуемого элемента в высокотемпературном пламени.

Для измерения используется поглощение с длиной волны, соответствующей максимуму поглощения определяемого металла при прохождении через содержащий пары атомов металлов слой воздуха: железа - 248,3 нм, цинк - 213,9 нм, никель - 232,0 нм, медь -324,4 нм, хром - 357,9 нм.

На одно элементоопределение в среднем затрачивается 7— 10 мин, с учетом прогрева лампы и юстировки аппаратуры, при этом выполняется 3—5 параллельных измерений.

Методика обеспечивает выполнение измерений с суммарной погрешностью результата измерений не более 25 % при доверительной вероятности 0,95.

121

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.

Атомно-абсорбционные спектрофотометры Cl 15-М, 2.85I.034-04TO, Perkin Elmer 3110 Весы аналитические ВЛР-200 Колбы мерные вместимостью 100, 200,250, 500, 1000 см³

Пипетки вместимостью 1,5,10 см³ Пробирки с пришлифованными пробками П 4-5-14/23

Государственные образцы стандартов (ГСОРМ). ГСОРМ-24 - 1 мкг/см³

Вспомогательные устройства

Редуктор ацетиленовый ДАП-1-65,    ГОСТ 5.1381-72

Аппарат для бидистилляции воды БД-06, ТУ 25—11—43—69 Сушильный шкаф ШСС-80    ГОСТ    13474—70

Холодильник для хранения проб Воронки диаметром 2 и 5 см Фильтры обеззоленные белая лента

Материалы

ГОСТ 949-73

Реактивы

Перекись водорода

Кислота азотная концентрированная, осч. Спирт этиловый 96 %-ный Эфир диэтиловый, мед.

Требования к безопасности

Помещение для проведения измерений должно соответствовать требованиям «Пожарных норм проектирования зданий и сооруже-

МУК 4.1.776—99

ний» (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 М3 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 на приборе соблюдают правила, указанные в «Руководстве по правилам эксплуатации спектрофотометра».

Требования к квалификации оператора

К выполнению измерений допускаются лица, прошедшие обучение по работе на атомно-абсорбционном спектрофотометре. К обслуживанию допускаются лица, имеющие квалификацию не ниже инженера КИП и А, прошедшие инструктаж по технике безопасности на рабочем месте и ознакомленные с правилами обслуживания спектрофотометра.

Условия измерений

При проведении процессов приготовления растворов и подготовки проб к анализу 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 атомно-абсорбционных спектрофотометрах С115-М и Perkin Elmer 3110, проводят в условиях, рекомендуемых технической документацией по прибору.

123

Подготовка к выполнению измерений

Перед выполнением измерений проводят следующие работы: подготовка атомно-абсорбционного спектрофотометра, приготовление стандартных растворов, построение калибровочной кривой.

Приготовление стандартных смесей Для приготовления заданных концентраций стандартных растворов исследуемых металлов при измерении концентрации металлов в пробах волос используется бидистиллированная вода. Основной стандартный раствор готовят из стандартного образца с концентрацией по металлу 1,05—0,95 мг/см³ путем разведения 0,1 н HNCb в мерной колбе вместимостью 100 см³. Для приготовления рабочих стандартных растворов в каждую колбу вносят основной стандартный раствор с концентрацией по металлу 5 мкг/см³ в количестве, соответствующем таблице. Срок хранения - 3 дня.

Таблица

Стандартные смеси для установления градуировочной характеристики при определении концентрации железа, цинка и никеля, меди и хрома (фрагмент шкалы)

Номер смеси для градуировки 1 2 3 4 Объем исходной стандартной смеси (5 мкг/см3), см3 2 5 10 20 Содержание металла, мкг/см3 0,10 0,25 0,50 1,00

Подготовка прибора к анализу Атомно-абсорбционный спектрофотометр обеспечивается ацетиленом, сжатым воздухом, набором спектральных ламп, набором стандартных растворов определяемых металлов и выводится на рабочий режим согласно инструкции. В качестве нулевого раствора используется 0,1 н HNCb.

Установление градуировочной характеристики Градуировочную характеристику устанавливают методом абсолютной градуировки на градуировочных смесях растворов металлов. Она выражает зависимость величины абсорбции от концентрации (мкг) и строится по 4 сериям стандартных растворов. Каждую серию, состоящую из 4 стандартных растворов, готовят непосредственно перед использованием путем разведения из основного стандартного раствора.

124

МУК 4.1.776—99

Отбор проб

Пробы волос отбирают с затылочной части головы, где рост волос наиболее интенсивен. Волосы срезают от корней, длиной не более 3 см. Оптимальная навеска волос для анализа - 150—200 мг. Волосы укладывают в маркированные бумажные пакеты. Пробы выдерживают длительное хранение.

Выполнение измерений

Измерение концентрации металлов в волосах производится после подготовки пробы к анализу. Отобранные пробы волос выдерживают в смеси этилового спирта и диэтилового эфира в соотношении 1:1с целью очистки, промывают и высушивают при температуре 80 °С. Очищенные пробы хранят в эксикаторе. Навески волос помещают в маркированные пробирки и приливают смесь азотной кислоты и перекиси водорода в соотношении 3:1. Пробы растворяют в течение суток. Проводят замер объема пробы после полного растворения волос и регистрируют в журнале. Параллельно готовится фоновый раствор: смесь Н1МОз и Н2О2 в соотношении 3:1. Результаты измерений концентраций металлов регистрируют по показаниям прибора с цифровой индикацией, откалиброванного согласно концентрациям рабочих стандартных растворов определяемого металла, с вычетом значения фоновой концентрации, и представляют в протоколе. Точность настройки прибора проверяется введением стандартного образца с заданной концентрацией через каждые пять проб, в случае необходимости осуществляется перека-либровка. 25 % исследуемых проб выполняются с внутренним контролем.

Расчет концентраций содержания металлов в волосах проводят по формуле:

^ ^аУ С =-,    где

т

а - концентрация, определяемая по калибровочному графику с вычетом фонового значения, мкг/см³,

V- общий объем анализируемой пробы, см³, т - навеска волос, взятых для анализа, г,

С - концентрация металла в пробе волос, мкг/г.

125

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 воспроизводимости

Периодичность контроля воспроизводимости измерения зависит от количества рабочих измерений за контролируемый период и определяется планами контроля.

Образцами для контроля являются представительные пробы. Отбирают 2 пробы мочи и каждую из них анализируют в точном соответствии с прописью методики, максимально варьируя условия проведения анализа, т. е. получают 2 результата анализа, используя разные наборы мерной посуды, разные партии реактивов и разные экземпляры ГСО для градуировки прибора. В работе должны участвовать 2 аналитика.

Результаты контроля признаются удовлетворительными, если выполняется условие:

- *₂| £ 0,010 •*, где

X| - результат анализа рабочей пробы, мкг/см³;

Х_г - результат анализа этой же пробы, полученной другим аналитиком с использованием другого прибора, другой мерной посуды и другой партии реактивов, мкг/см³;

D - допустимые расхождения между результатами анализа одной и той же пробы, % (D ~ 25 %).

При превышении норматива оперативного контроля воспроизводимости эксперимент повторяют. При повторном превышении указанного норматива D выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам контроля и устраняют их.

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