Методические указания МУК 4.1.1619-03 "Фотометрическое измерение массовых концентраций beta-галактозидазы в воздухе рабочей зоны" (утв. Главным государственным санитарным врачом РФ 29 июня 2003 г.)

4.1. Методы контроля. Химические факторы

Методические указания МУК 4.1.1619-03
"Фотометрическое измерение массовых концентраций в воздухе рабочей зоны"
(утв. Главным государственным санитарным врачом РФ 29 июня 2003 г.)

Дата введения: с момента утверждения

1. Область применения

Настоящие методические указания устанавливают количественный фотометрический анализ воздуха рабочей зоны на содержание в диапазоне массовых концентраций 2,0-20,0 .

2. Характеристика вещества

представляет собой фермент, получаемый при глубинном культивировании продуцента - Penicillium canescens F-178. Обладает специфической активностью, которая характеризуется способностью фермента расщеплять связи с образованием галактозы.

Препарат предназначен для гидролиза лактозы молока и молочной сыворотки в молочной и хлебопекарной промышленности.

2.1. Физико-химические свойства.

- порошок светло-бежевого цвета, хорошо растворимый в воде.

Молекулярная масса - 120 кД.

Ферментативная активность - 5 000 Ед/г.

Агрегатное состояние в воздухе - аэрозоль.

2.2. Токсикологическая характеристика.

является малотоксичным веществом при поступлении в организм через желудочно-кишечный тракт, обладает слабым раздражающим действием на слизистые оболочки глаз.

Предельно допустимая концентрация (ПДК) в воздухе рабочей зоны 4,0 . Класс опасности - III, "А".

3. Погрешность измерений

Методика обеспечивает выполнение измерений массовых концентраций с погрешностью, не превышающей , при доверительной вероятности 0,95.

4. Метод измерений

Измерение массовой концентрации выполняется методом фотометрии.

Метод основан на определении концентрации орто-нитрофенола, образующегося при действии фермента на (НФГ). Измерение концентрации орто-нитрофенола проводят при длине волны 440 нм.

За единицу активности принимают такое количество фермента, которое за 1 мин гидролизует 1 мкмоль НФГ в стандартных условиях (30°С, рН 4,2).

Отбор проб проводят с концентрированием на фильтр.

Нижний предел измерения содержания в анализируемой пробе (1,0 ) - 10,0 мкг.

Нижний предел измерения концентраций в воздухе при отборе 50 - 2,0 .

Определению не мешает наличие в воздухе инвертазы и ксиланазы.

5. Средства измерений, вспомогательные устройства, материалы, реактивы

5.1. Средства измерений, вспомогательные устройства, материалы

Колориметр фотоэлектрический КФК-2; длина волны 440 нм, погрешность 0,01D	ТУ 3-3.1766-82
Фотометрическая кювета с толщиной оптического слоя 30 мм
Весы лабораторные аналитические ВЛА-200, мг	ГОСТ 24104-88Е
Весы лабораторные общего назначения не ниже 2-го класса точности с наибольшим пределом взвешивания 200 г	ГОСТ 24104-88
Ультратермостат,	ГОСТ 20790-75
рН-Метр-милливольтметр лабораторный рН-121 ед. рН	ТУ 25.05.1689-74
Термометр стеклянный ртутный группы 2	ГОСТ 13646-68
Холодильник бытовой, 4-6°С	ГОСТ 16317-76
Секундомер	ТУ 25-1819.002-90
Бюксы (для взвешивания веществ), СВ 19/9 или СВ 24/10	ГОСТ 25336-82Е
Бюксы (для экстракции ), СВ 30/45	ГОСТ 7148-70
Стаканы В-1-50С, В-1-100ТС, В-1-250ТС, В-1-500ТС	ГОСТ 25336-82Е
Цилиндры мерные 25-72-06-В-3-7, 100	ГОСТ 1770-74
Колбы мерные 1-го или 2-го исполнения, 25, 50, 100 и 1 000	ГОСТ 1770-74Е
Пробирки П-2-16-150 ХС	ГОСТ 25336-82
Пипетки измерительные 1, 2, 5,10	ГОСТ 29227-91
Аспиратор для отбора проб воздуха модели 822, расход воздуха до 20	ТУ 64-1-862-82
Фильтродержатель	ТУ 96-72-05-77
Фильтры АФА-ВП-10	ТУ 95-743-80

5.2. Реактивы

, активность 5 000 ЕД/г, содержание основного вещества не менее 95%	ТУ 7384-034-19627570-00
, фирма Sigma (США), CAS 369-07-3
Натрий углекислый, чда	ГОСТ 83-79
Натрий уксусно-кислый 3-водный, чда	ГОСТ 199-78
Уксусная кислота (ледяная), хч	ГОСТ 61-75
Дистиллированная вода	ГОСТ 6709-72

Допускается применение иных средств измерения, вспомогательных устройств, реактивов и материалов, обеспечивающих показатели точности, установленные для данной МВИ.

6. Требования безопасности

6.1. При работе с реактивами соблюдают требования безопасности, установленные для работ с токсичными, едкими и легковоспламеняющимися веществами по ГОСТ 12.1.005-88.

6.2. При проведении анализов горючих и вредных веществ должны соблюдаться меры противопожарной безопасности по ГОСТ 12.1.004-76.

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

Работа на фотоэлектроколориметре должна проводиться в чистом помещении, свободном от пыли, паров кислот и щелочей. Вблизи фотоэлектроколориметра не должны располагаться громоздкие изделия, создающие неудобства в работе оператора (ГОСТ 15150-69).

7. Требования к квалификации операторов

К выполнению измерений и обработке их результатов допускаются лица с высшим и средним специальным образованием, имеющие навыки работы на фотоэлектроколориметре.

8. Условия измерений

8.1. Приготовление растворов и подготовку проб к анализу проводят в нормальных условиях при температуре воздуха °С, атмосферном давлении 84-106 кПа и влажности воздуха не более 80%.

8.2. Измерения на фотоэлектроколориметре проводят в условиях, рекомендованных технической документацией к прибору.

9. Подготовка к выполнению измерений

9.1. Приготовление растворов

9.1.1. Приготовление стандартного раствора , 1

Количественно переносят в мерную колбу вместимостью 100 0,1 г , объем доводят до метки дистиллированной водой и тщательно перемешивают.

Раствор готовят в день проведения анализа.

9.1.2. Приготовление раствора НФГ (субстрат), 0,01

Навеску НФГ 0,075 г количественно переносят в мерную колбу вместимостью 25 , доводят до метки дистиллированной водой и тщательно перемешивают.

Раствор может храниться в холодильнике в течение 3-х суток. Пожелтевший раствор к употреблению непригоден.

9.1.3. Приготовление раствора натрия углекислого, 1

В мерную колбу вместимостью 1 000 вносят 106 г натрия углекислого, доводят до метки дистиллированной водой и тщательно перемешивают.

Раствор может храниться до 6 месяцев в холодильнике.

9.1.4. Приготовление раствора кислоты уксусной, 0,2

В мерную колбу вместимостью 1 вносят 11,6 уксусной кислоты. Доводят до метки дистиллированной водой. Раствор тщательно перемешивают.

Раствор может храниться до года в посуде с притёртой пробкой.

9.1.5. Приготовление раствора натрия уксуснокислого, 0,2 моль/л

В мерную колбу вместимостью 1 вносят 27,2 г натрия уксуснокислого. Доводят до метки дистиллированной водой. Раствор тщательно перемешивают.

Раствор может храниться до 2-х месяцев в холодильнике.

9.1.6. Приготовление ацетатного буфера, 0,2 , рН 4.2

Смешивают 73,5 раствора уксусной кислоты концентрацией (0,2 ) с 26,5 раствора уксуснокислого натрия (0,2 ), тщательно перемешивают. Водородный показатель проверяют на рН-метре.

Раствор можно хранить при комнатной температуре в течение 15 суток.

9.2. Подготовка прибора

Подготовку фотоэлектроколориметра проводят в соответствии с руководством по его эксплуатации.

9.3. Установление градуировочной характеристики

Градуировочную характеристику, выражающую зависимость величины оптической плотности от массы анализируемого вещества в пробе, взятой для анализа, устанавливают при помощи градуировочных растворов в соответствии с табл. 1.

Таблица 1

Приготовление растворов для определения градуировочной характеристики

N градуировочного раствора	Объем стандартного раствора (1 ),	Объем дистиллированной воды,	Содержание в объеме пробы (1,0 ), взятой для анализа, мкг
1	0,0	100,0	0,0
2	1,0	99,0	10,0
3	2,0	98,0	20,0
4	3,0	97,0	30,0
5	4,0	96,0	40,0
6	6,0	94,0	60,0
7	10,0	90,0	100,0

Градуировочные растворы готовятся непосредственно перед измерениями. Хранить не более 6 ч в бытовом холодильнике.

В пробирки наливают по 3,5 ацетатного буфера и 0,5 раствора НФГ (субстратный раствор), прогревают в ультратермостате при 30°С 10 мин. Затем в пробирки вносят по 1 градуировочных растворов, перемешивают и включают секундомер. Пробирки выдерживают в ультратермостате 10 мин, после чего из них отбирают по 1 в ранее приготовленные пробирки, содержащие по 1 1-молярного раствора углекислого натрия.

Холостую пробу получают путём последовательного добавления в пробирку 3,5 ацетатного буфера, 0,5 раствора НФГ (субстратный раствор) и 1 дистиллированной воды. Пробирки выдерживают в ультратермостате 10 мин. Далее отбирают 1 в подготовленную пробирку, содержащую 1 1-молярного раствора углекислого натрия.

Во все пробирки добавляют по 8 дистиллированной воды. В результате общий объем жидкости в каждой пробирке составляет 10 .

Холостая проба практически бесцветна. Растворы, содержащие , имеют желтую окраску, интенсивность которой тем сильнее, чем выше концентрация определяемого вещества.

Измеряют оптическую плотность растворов в кюветах с толщиной оптического слоя 30 мм при длине волны 440 нм по отношению к холостой пробе, не содержащей определяемого вещества (раствор N 1 по таблице).

Строят градуировочный график зависимости значения оптической плотности (при длине волны 440 нм, в кюветах толщиной оптического слоя 30 мм) от концентрации .

Рабочая зона оптического поглощения для градуировочного графика лежит в пределах 0,1-1,1.

Для построения каждой точки градуировочного графика вычисляют среднее арифметическое значение оптической плотности из пяти параллельных измерений.

Проверку градуировочного графика проводят 1 раз в 3 месяца или в случае смены партии реактивов, оборудования или приборов.

9.4. Отбор проб воздуха

Воздух с объемным расходом 10 аспирируют в течение 5 мин через фильтр АФА-ВП-10, помещенный в фильтродержатель. Для определения 1/2 ПДК следует отобрать 50 воздуха.

Отобранные пробы хранятся в условиях сухого помещения в закрытом сосуде при комнатной температуре до 5 суток.

10. Выполнение измерения

10.1. Экстракция с фильтра

Фильтр с отобранной пробой переносят в бюкс, приливают в него 5 дистиллированной воды и оставляют на 10 мин, периодически помешивая стеклянной палочкой для лучшего растворения вещества. Полученный раствор отливают в пробирку, а экстракцию продолжают, добавив в стаканчик с фильтром 5 раствора дистиллированной воды. Затем фильтр тщательно отжимают и удаляют. Растворы сливают в одну пробирку. Таким образом получают 10 элюата .

Степень десорбции с фильтра равняется 97%.

10.2. Проведение анализа

Анализ 1,0 элюата на содержание проводят точно так же, как при построении градуировочной характеристики.

Оптическую плотность анализируемого раствора измеряют аналогично градуировочным растворам по сравнению с холостым, который готовят одновременно и аналогично пробам, используя чистый фильтр.

По градуировочному графику находят количество в объеме пробы, взятой для анализа, соответствующее полученным значениям оптических плотностей.

Если значения оптических плотностей находятся за пределами рабочей зоны градуировочного графика, то опыт необходимо повторить с раствором, имеющим большее или меньшее содержание .

11. Расчет концентрации вещества в воздухе

Массовую концентрацию в воздухе (С, ) вычисляют по формуле:

, где

а - содержание , найденное в анализируемом объеме раствора по градуировочному графику, мкг;

б - объем пробы, взятой для анализа, ;

в - общий объем пробы, ;

V - объем воздуха, отобранного для анализа и приведенного к стандартным условиям, (см. прилож. 1).

12. Оформление результатов анализа

Результат количественного анализа представляют в виде , Р = 0,95, где - характеристика погрешности, выраженная в процентах.

13. Контроль погрешности методики

Значения полученных метрологических характеристик погрешности, норматива оперативного контроля точности и норматива оперативного контроля воспроизводимости приведены в табл. 2.

Таблица 2

Результаты метрологической аттестации фотометрической методики

Наименование метрологической характеристики
Диапазон определяемых массовых концентраций ,	Характеристика погрешности , % (Р = 0,95)	Норматив оперативного контроля погрешности К, % (Р = 0,90, m = 2)	Норматив оперативного контроля воспроизводимости D, % (P = 0,95, m = 2)
2-20	22	18	22

13.1. Оперативный контроль воспроизводимости

Оперативный контроль воспроизводимости выполняют в одной серии с анализом рабочих проб. Отбирают реальные пробы воздуха рабочей зоны из одного традиционного места отбора двумя пробоотборниками одновременно. Анализируют в соответствии с прописью методики, максимально варьируя условия проведения анализа: партии реактивов, набора мерной посуды и т.д., и получают два результата и анализов. Результаты анализа не должны отличаться друг от друга на величину, большую, чем норматив оперативного контроля воспроизводимости D (%):

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

13.2. Оперативный контроль точности

Внутренний оперативный контроль точности проводят для каждого интервала определяемых концентраций. Единичные контрольные измерения выполняют в одной серии с КХА рабочих проб за период, в течение которого условия проведения КХА допустимо считать постоянными. Число контрольных измерений зависит от установленных планов статистического контроля точности.

Образцами для оперативного контроля точности являются стандартные образцы с известным содержанием измеряемого вещества, величина которого должна быть близкой к анализируемым пробам.

При контроле качества результатов КХА состава воздушных сред при отсутствии в лаборатории промышленных смесей или невозможности их создания, в качестве образца для контроля используют стандартный образец, нанесенный на фильтр или другое устройство, на которое концентрируют исследуемые вещества. При этом следует иметь в виду, что погрешность процедуры отбора проб контролируется путем поверки используемых пробоотборников, и расчет норматива контроля точности осуществляют, исходя из характеристики погрешности методики КХА за вычетом характеристики погрешности используемого пробоотборника и характеристики погрешности, связанной с неполным извлечением анализируемых компонентов.

Решение об удовлетворительной погрешности принимают при выполнении условия:

- содержание (концентрация) анализируемого вещества в образце для анализа (по приготовлению), ;

Х - измеренное содержание (концентрация) вещества, ;

К - величина характеристики оперативного контроля точности, %.

14. Нормы затрат времени на анализ

Для проведения анализа требуется 2,5 ч.

Методические указания разработаны Российским государственным медицинским университетом (А.В. Лиманцев).

Главный государственный санитарный врач Российской Федерации, Первый заместитель Министра здравоохранения Российской Федерации

Г.Г. Онищенко