"Определение массовой концентрации формальдегида, ацетальдегида, пропионового альдегида, масляного альдегида и ацетона в пробах мочи методом высокоэффективной жидкостной хроматографии. Методические указания. МУК 4.1.2110-06" (утв. Роспотребнадзором 09.08.2006)

Утверждаю
Руководитель Федеральной
службы по надзору в сфере
защиты прав потребителей
и благополучия человека,
Главный государственный
санитарный врач
Российской Федерации
Г.Г.ОНИЩЕНКО
9 августа 2006 года
Дата введения:
1 сентября 2006 года
4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАССОВОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ ФОРМАЛЬДЕГИДА,
АЦЕТАЛЬДЕГИДА, ПРОПИОНОВОГО АЛЬДЕГИДА, МАСЛЯНОГО АЛЬДЕГИДА
И АЦЕТОНА В ПРОБАХ МОЧИ МЕТОДОМ ВЫСОКОЭФФЕКТИВНОЙ
ЖИДКОСТНОЙ ХРОМАТОГРАФИИ
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
МУК 4.1.2110-06
1. Область применения
Методические указания по определению концентрации алифатических альдегидов и ацетона в моче предназначены для использования Федеральной службой по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, лечебными и научными учреждениями, работающими в области профпатологии и экологии человека, научно-исследовательскими институтами, занимающимися вопросами гигиены окружающей среды.
Методические указания разработаны с целью обеспечения контроля за содержанием альдегидов и ацетона в биологических средах у населения, проживающего в районах с повышенным уровнем загрязнения окружающей среды.
Методические указания разработаны в соответствии с требованиями ГОСТ Р 8.563-96 "ГСОЕИ. Методики выполнения измерений", ГОСТ Р 1.5-92 "ГСС. Общие требования к построению, изложению, оформлению и содержанию стандартов".
Методика выполнения измерения обеспечивает определение альдегидов в моче в диапазоне концентраций 0,001 - 0,10 мкг/куб. см, ацетона - 0,01 - 2,0 мкг/куб. см с погрешностью, не превышающей 26% - для формальдегида, 20% - для ацетальдегида, 25% - для ацетона, 25% - для пропионового альдегида, 19% - для масляного альдегида, при доверительной вероятности Р = 0,95.
Формальдегид (HCHO) Молекулярная масса 30,03.
Формальдегид (муравьиный альдегид, метаналь) - бесцветный газ с резким раздражающим запахом. Температура кипения: -19,2 °С, плотность: 0,8153 г/куб. см. Хорошо растворим в воде, спиртах и других полярных растворителях. При низких температурах смешивается с неполярными растворителями (толуолом, диэтиловым эфиром, этилацетатом) [5]. Обладает раздражающим, сенсибилизирующим и кожно-резорбтивным действием, оказывает гепатотропный эффект, относится к веществам, обусловливающим канцерогенную опасность [3].
Ацетальдегид (CH CHO) Молекулярная масса 44,05.
3
Ацетальдегид (уксусный альдегид) - бесцветная жидкость с удушающим запахом. Температура кипения: 20,16 °С, плотность: 0,778 г/куб. см. Смешивается во всех соотношениях с водой и большинством органических растворителей [1]. Оказывает наркотическое, раздражающее, мутагенное и канцерогенное действие [3].
Пропионовый альдегид (CH CH CHO) Молекулярная масса 58,08.
3 2
Пропионовый альдегид (пропаналь) - бесцветная жидкость с характерным запахом. Температура кипения: 48,8 °С, плотность: 0,8058 г/куб. см. Растворим в воде, смешивается со многими органическими растворителями [4]. Оказывает наркотическое действие, вызывает изменения со стороны дыхательной системы, паренхиматозных органов, угнетает гемопоэз [3].
Масляный альдегид (CH (CH ) CHO) Молекулярная масса 72,11.
3 2 2
Масляный альдегид (бутаналь) - бесцветная прозрачная жидкость с резким запахом. Температура кипения: 75,7 °С, плотность: 0,817 г/куб. см [2]. Растворим в воде, смешивается со многими органическими растворителями. Оказывает наркотическое, раздражающее и кожно-резорбтивное действие [3].
Ацетон (CH COCH ) Молекулярная масса 58,08.
3 3
Ацетон (диметилкетон) - летучая бесцветная жидкость с характерным запахом. Температура кипения: 56,1 °С, плотность: 0,792 г/куб. см [1]. Смешивается с водой и органическими растворителями (эфиром, хлороформом, бензолом, четыреххлористым углеродом). Обладает наркотическим и кожно-резорбтивным действием, угнетает репродуктивную функцию. Преимущественно действует на центральную нервную систему [3].
2. Сущность метода
Методика основана на предварительном переводе альдегидов и ацетона в соответствующие 2,4-динитрофенилгидразон производные, концентрировании продуктов дериватизации из биологического материала экстракцией гексаном, высушивании гексанового экстракта, растворении высушенного остатка в ацетонитриле и анализе на жидкостном хроматографе.
Измерение концентрации альдегидов и ацетона выполняют методом высокоэффективной жидкостной хроматографии с использованием УФ-детектора.
Измерению не мешают спирты, органические кислоты, кетоны и другие альдегиды.
3. Средства измерений, вспомогательные устройства,
материалы, растворы и реактивы
При выполнении измерений применяют следующие средства измерений, вспомогательные устройства, материалы и реактивы.
3.1. Средства измерений
Жидкостный хроматограф "Милихром-4" с ультрафиолетовым
детектором
Весы лабораторные ВЛР-200 аналитические ГОСТ 24104-01
Гири Г -210 ГОСТ 7328-01
2
Термометр стеклянный ГОСТ 28498-90
Микрошприцы МШ-10 ТУ 2.833.106-00
Цилиндр мерный вместимостью 50 куб. см ГОСТ 1770-74
Пипетки градуированные вместимостью 1, 5 и 10 куб. см ГОСТ 29227-91
Колбы мерные вместимостью 50, 100, 200 и 1000 куб. см ГОСТ 1770-74
Редуктор кислородный ТУ 26-05-236-73
Стандартные образцы:
Формальдегид в воде с концентрацией 1,0 мг/куб. см ГСО 7347-96.
3.2. Вспомогательные устройства
Колонка металлическая длиной 8 см и внутренним
диаметром 2 мм, заполненная сорбентом
Диасорб С зернением 5 - 6 - 7 мкм
16
Центрифуга ЦЛМН-Р10-01-"Элекон" ТУ 9443-001-245.23530-97
Дистиллятор ТУ 61-1-721-79
Сушильный шкаф ШСС-80 П УХЛ 4.2 ТУ 16.531.743-83
Дефлегматор длиной 300 мм ГОСТ 25336-86
Холодильник шариковый ХШ-300 (6 шар.) ГОСТ 1770-74
Холодильник прямой ХПТ-3-300 ГОСТ 1770-74
Воронка Шотта (пор 16) ГОСТ 25336-82
Воронки делительные вместимостью 250 куб. см ГОСТ 23932-90
Пробирки центрифужные пропиленовые с
завинчивающейся крышкой вместимостью
15 куб. см, пр-во Sarstedt (Германия)
Бюксы СВ 19/9 ТУ 92-891.029-91
Стакан термостойкий вместимостью 2 куб. дм ГОСТ 23932-90
Колбы для перегонки круглодонные ГОСТ 8682-93.
вместимостью 1,0; 2,0 куб. дм
3.3. Реактивы
Гексан для хроматографии, осч ТУ 6-09-4521-77
Ацетонитрил для жидкостной хроматографии, осч ТУ 6-09-14-2167-84
Вода дистиллированная ГОСТ 6709-72
Ацетон, осч (чистота не менее 99,75) ТУ 2633-039-44493179-00
Пропионовый альдегид, чда ТУ 6-09-08-1637-83
Масляный альдегид, чда ТУ 6-09-08-1885-86
2,4-Динитрофенилгидразин, ч ТУ-6-09-2394-77
2,4-Динитрофенилгидразон формальдегида,
перекристаллизованный из очищенного
этанола, чистота не менее 99,0%
2,4-Динитрофенилгидразон ацетальдегида,
перекристаллизованный из очищенного
этанола, чистота не менее 99,0%
2,4-Динитрофенилгидразон пропионового альдегида,
перекристаллизованный из очищенного
этанола, чистота не менее 99,0%
2,4-Динитрофенилгидразон масляного альдегида
перекристаллизованный из очищенного этанола,
чистота не менее 99,0%
Кислота хлористоводородная (плотность 1,19), хч ГОСТ 3118-77
Перманганат калия, ч ГОСТ 20490-75
Спирт этиловый, очищенный от альдегидов и кетонов ГОСТ Р 51652-00
кипячением с 2,4-динитрофенилгидразином,
перегнанный
Калий двухромовокислый, чда ГОСТ 4220-75
Серная кислота ГОСТ 4204-77
Кислота уксусная, хч ГОСТ 61-75
Диэтиламин, ч, перегнанный для хроматографии ТУ 6-09-68-89
Раствор гепарина в ампулах (5000 ед. в 1 куб. см).
3.4. Материалы
Гелий газообразный ТУ 51-940-80.
3.5. Растворы
Хромовая смесь
Элюент для хроматографии
2 М водный раствор хлористоводородной кислоты
0,2%-й раствор 2,4-динитрофенилгидразина в
2 М хлористоводородной кислоте
Исходный раствор альдегидов для калибровки
Исходный раствор ацетона для калибровки.
Допускается применение других типов средств измерений, вспомогательного оборудования, химреактивов и материалов, по метрологическим и техническим характеристикам не уступающих перечисленным.
4. Требования к безопасности
4.1. При работе с реактивами соблюдают требования безопасности, установленные для работ с токсичными, едкими и легковоспламеняющимися веществами по ГОСТ 12.1.005-88.
4.2. При выполнении измерений с использованием жидкостного хроматографа соблюдают правила электробезопасности в соответствии с ГОСТ 12.1.019-79, противопожарной безопасности - ГОСТ 12.1.004-85 и меры безопасности, указанные в "Руководстве по правилам эксплуатации прибора".
5. Требования к квалификации оператора
К выполнению измерений допускаются лица, имеющие квалификацию не ниже инженера-химика и владеющие техникой жидкостно-хроматографического анализа.
6. Условия измерений
6.1. При подготовке проб к анализу и приготовлении растворов соблюдают следующие условия:
- температура воздуха 15 - 25 °С;
- атмосферное давление 630 - 800 мм рт. ст.;
- влажность воздуха не более 80% при температуре 25 °С.
6.2. Выполнение измерений на жидкостном хроматографе проводят в условиях, рекомендуемых технической документацией к прибору.
7. Подготовка к выполнению измерений
Перед выполнением измерений проводят следующие работы: подготовка посуды и растворителей, приготовление растворов, подготовка хроматографической колонки, установление градуировочной характеристики.
7.1. Подготовка посуды
Используемую посуду замочить на 1 ч в хромовой смеси, промыть проточной водопроводной водой, ополоснуть дистиллированной водой и просушить при температуре 120 °С.
7.2. Подготовка растворителей
7.2.1. Очистка ацетонитрила от примесей. В колбу вместимостью 2 куб дм
помещают 1 куб. дм ацетонитрила и 20 г KMnO , кипятят с шариковым
4
холодильником в течение 1 ч, затем перегоняют с дефлегматором при
температуре 81,6 °С, отбирая фракции по 200 куб. см. Когда в колбе
останется около 200 куб. см продукта, перегонку прекращают. Остаток можно
смешивать с новой порцией растворителя. Первую фракцию (200 куб. см)
отбрасывают, а остальные проверяют на поглощение в УФ-области (оптическая
плотность при 200 нм не должна превышать 0,05 о.е./см).
7.2.2. Очистка диэтиламина от примесей. В колбу вместимостью 1,0 куб дм помещают 0,5 куб. дм диэтиламина и перегоняют с прямым холодильником. Первую и последнюю порции (50 куб. см) отбрасывают, оставляют среднюю порцию. Перегнанный раствор должен быть бесцветным.
7.2.3. Очистка этилового спирта от альдегидов и кетонов. К 1 куб. дм 96%-го спирта добавляют 2 г 2,4-динитрофенилгидразина, 0,5 куб. см концентрированной хлористоводородной кислоты и кипятят с шариковым холодильником 1 ч. Перегоняют с дефлегматором в приборе со стеклянными шлифами, отбрасывая первые и последние 100 куб. см, после этого отгоняют вторично.
7.3. Приготовление растворов
7.3.1. Хромовая смесь. В термостойкий стакан вместимостью 2 куб. дм насыпают 50 г хромово-кислого калия, осторожно приливают по палочке частями, тщательно перемешивая, 1 куб. дм концентрированной серной кислоты.
7.3.2. Элюент для хроматографии. Смешивают 40 куб. см дистиллированной воды с 60 куб. см очищенного ацетонитрила. Подвижную фазу фильтруют через воронку Шотта (пор 16) и дегазируют барботированием гелия в течение 5 мин. со скоростью 50 - 60 куб. см /мин. Затем добавляют 2,5% уксусной кислоты и 1% диэтиламина (объемные %).
7.3.3. Хлористоводородная кислота, 2 моль/куб. дм. В мерную колбу вместимостью 1 куб. дм, наполненную до половины объема дистиллированной водой, прибавляют 61,0 куб. см концентрированной хлористоводородной кислоты (плотность 1,19 г/куб. см), доводят дистиллированной водой до метки и перемешивают.
7.3.4. 2,4-Динитрофенилгидразин, 0,2%-й раствор в 2 М хлористоводородной кислоте. В мерную колбу на 100 куб. см вносят 0,2 г 2,4-динитрофенилгидразина и доводят до метки 2 М раствором хлористоводородной кислоты.
7.3.5. Исходный раствор альдегидов для калибровки (раствор А): 4 куб. см ГСО формальдегида с концентрацией 1,0 мг/куб. см (4,0 мг), 5,0 куб. мм (3,9 мг) ацетальдегида, 5,0 куб. мм (4,03 мг) пропионового альдегида, 5,0 куб. мм (4,08 мг) масляного альдегида переносят в мерную колбу вместимостью 200 куб. см, содержащую дистиллированную воду, в которую предварительно добавляют 5 куб. см 0,2%-го раствора 2,4-динитрофенилгидразина и доводят водой до метки. Стандартные растворы готовят с предварительным охлаждением альдегидов и дистиллированной воды. Используют свежеприготовленный раствор. Содержание альдегидов в растворе А составляет (с учетом плотности и содержания основного вещества): формальдегида - 20,00 мкг/куб. см; ацетальдегида - 19,5 мкг/куб. см; пропионового альдегида - 20,1 мкг/куб. см; масляного альдегида - 20,4 мкг/куб. см.
Исходный раствор ацетона для калибровки (раствор В): 5,0 куб. мм (3,96 мг) ацетона переносят в мерную колбу вместимостью 200 куб. см, содержащую дистиллированную воду, в которую предварительно добавляют 5 куб. см 0,2%-го раствора 2,4-динитрофенилгидразина и доводят водой до метки. Используют свежеприготовленный раствор. Содержание ацетона в растворе В составляет (с учетом плотности и содержания основного вещества) 19,8 мкг/куб. см.
7.3.6. Получение 2,4-динитрофенилгидразонов формальдегида, ацетальдегида, пропионового альдегида, масляного альдегида и ацетона (используются для идентификации гидразонов альдегидов и ацетона в анализируемых пробах). Эквимолярные количества 2,4-динитрофенилгидразина и альдегида (или ацетона) кипятят в очищенном