CC BY
60
THE METHOD OF MEASURING THE MASS CONCENTRATION OF DIMEDROL IN THE WORKING ZONE AIR
Zazulyak T.S., Kuzminov A.B.
МЕТОДИКА ВИМІРЮВАННЯ МАСОВОЇ КОНЦЕНТРАЦІЇ ДИМЕДРОЛУ У ПОВІТРІ РОБОЧОЇ ЗОНИ
ЗАЗУЛЯК Т.С., КУЗЬМІНОВ О.Б.
Львівський національний медичний університет ім. Данила Галицького
УДК: 613.6.027:615.218.3
Ключові слова: димедрол, повітря робочої зони, масова концентрація, фотометрична методика вимірювання.
имедрол — один з основних представників антигістамінних лікарських засобів першого покоління. Блокує Н1-рецептори, знімає спазм гладкої мускулатури, зменшує проникність капілярів, запобігає та послаблює алергічні реакції, має міс-цевоанестезуючий, протиблю-вотний, седативний ефекти, помірно блокує холінорецепто-ри вегетативних гангліїв, виявляє снодійний ефект [1, 2]. Вітчизняними виробниками лікарських препаратів, у т.ч. димедролу, є АТ "Галичфарм" (м. Львів), ЗАТ "Фармацевтична фірма "Дарниця" (м. Київ), ПАТ "Луганський хіміко-фарма-цевтичний завод", ВАТ "Біо-фарма" (м. Київ), ВАТ "Київ-медпрепарат", ТОВ "Харківське фармацевтичне підприємство "Здоров'я народу", ЗАТ "Київський вітамінний завод".
Під час виробництва препаратів димедрол може потрапляти у повітря робочої зони хі-міко-фармацевтичних підприємств у вигляді аерозолю
дезінтеграції та спричиняти негативний вплив на здоров'я працівників [3, 4]. Важливим запобіжним заходом, який дозволяє відвернути шкідливий вплив хімічних сполук на здоров'я працівників, є контроль над відповідністю рівнів забруднення повітря сполуками встановленим гігієнічним регламентам, що і визначило мету проведених досліджень.
Мета роботи: розробка методики виконання вимірювання масової концентрації димедролу у повітрі робочої зони, яка забезпечує визначення речовини на рівні, що не вище половини значення гігієнічного регламенту.
Матеріали і методи досліджень. Дослідження проводилися шляхом вивчення фізико-хімічних властивостей димедролу, підбору аналітичного методу визначення речовини, побудови градуювальної залежності аналітичного сигналу від маси речовини у розчині, а також встановлення характе-
МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЯ МАССОВОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ ДИМЕДРОЛА В ВОЗДУХЕ РОБОЧЕЙ ЗОНЫ Зазуляк Т.С., Кузьминов А.Б.
Львовский национальный медицинский университет им. Данилы Галицкого
В условиях производства лекарственных средств на основе димедрола (дифенгидрамина гидрохлорида) вещество может попадать в воздух рабочей зоны. Важным мероприятием, позволяющим предотвратить вредное воздействие химических соединений на здоровье работающих, является контроль над соответствием уровней загрязнения воздуха установленным гигиеническим регламентам. Цель работы: разработка методики выполнения измерений массовой концентрации димедрола в воздухе рабочей зоны.
Результаты. Разработана фотометрическая методика измерения массовой концентрации
димедрола в воздухе рабочей зоны, базирующаяся на способности димедрола образовывать ассоциат желтого цвета в результате взаимодействия с кислотным красителем бромфеноловым синим при pH 4,6 с последующей экстракцией образованного соединения в хлороформ и измерением оптической плотности полученных растворов. Диапазон измеряемых концентраций — от 0,1 мг/м3 до 0,5 мг/м3. Нижняя граница определения вещества в объеме раствора — 6 мкг, нижняя граница измерения массовой концентрации димедрола в воздухе рабочей зоны (при отборе 60 дм3 воздуха) — 0,1 мг/м3. Границы суммарной относительной погрешности результатов измерения массовой концентрации димедрола (± 8) в условиях одной лаборатории при Р=0,95 не превышают 25%.
Ключевые слова: димедрол, воздух рабочей зоны, массовая концентрация, фотометрическая методика измерения.
© Зазуляк Т.С., Кузьмінов О.Б. СТАТТЯ, 2014.
ристик похибки вимірювання і нормативів контролю у відповідності з ДСТУ 12.1.005-88 та ДСТУ 8.10-99 [5, 6].
Результати та їх обговорення. Димедрол — похідне простих арилаліфатичних ефірів (продукт реакції етерифікації ароматичного спирту бенз-гідролу та аліфатичного спирту Р-диметиламіноетанолу). Застосовується у лікарській практиці у формі гідрохлориду. Гігієнічний норматив — орієнтовно безпечний рівень впливу димедролу у повітрі робочої зони (ОБРВ п.р.з.) становить
0,2 мг/м3.
Відносна молекулярна маса (Mr) — 291.82. Молекулярна формула — C17H22CLNO. Реєстраційний номер — CAS 14724-0. Хімічна назва: дифенгідра-міну гідрохлорид, назва за номенклатурою IUPAC: 2-benzhy-dryloxy-N,N-dimethylethanamine hydrochloride.
Структурна формула:
За агрегатним станом — порошок дрібнокристалічний, гігроскопічний, білого кольору. Речовина добре розчинна у воді, етанолі, хлороформі, практично нерозчинна у бензолі, діетиловому ефірі [1, 7].
Методика базується на здатності дифенгідраміну гідрохлориду утворювати асоціат жовтого кольору у результаті взаємодії з кислотним барвником бромфеноловим синім при pH 4,6 з подальшою екстракцією утвореної сполуки у хлороформ та вимірюванням оптичної густини отриманих розчинів [8]. Відбір проб проводився з концентруванням речовини на фільтр АФА-ВП-20. Обчислення масової концентрації сполуки здійснювали за граду-ювальною залежністю величини оптичної густини від маси речовини у градуювальних розчинах.
Методика забезпечує виконання вимірювань масової концентрації дифенгідраміну гідрохлориду у повітрі робочої зони у діапазоні 0,1-0,5 мг/м3 з відносною сумарною похибкою, що не перевищує 8=±25% при Р=0,95. Межа виявлення димедролу в об'ємі проби,
який аналізується — 6 мкг, нижня межа вимірювання масової концентрації димедролу у повітрі робочої зони (при відборі 60 дм3 повітря) —
0,1 мг/м3.
Межі сумарної відносної похибки результатів вимірювання масової концентрації димедролу (± 8) в умовах однієї лабораторії при Р=0,95 не перевищують 25%. Значення нормативів оперативного контролю при Р=0,95 та п=2: збіжніть ^) — 18%; відтворюваність ф)
— 20%; похибка вимірювання (К) — 17 %.
Оптична густина розчинів вимірюється за допомогою фото-електроколориметра КФК-3 за довжини хвилі 420 нм та довжини оптичного шляху кювети 10 мм.
Основні матеріали та реактиви, які використовуються під час виконання методики:
□ фільтри АФА-ВП-20;
□ кислота хлористоводнева концентрована (х.ч.) густиною 1,19 г/см3 — згідно з ДСТУ 3118;
□ натрію ацетат — згідно з ДСТУ 199;
□ кислота оцтова льодяна (х.ч.) — згідно з ДСТУ 61-75;
□ бромфеноловий синій;
□ хлороформ (х.ч.) — згідно
ГІГІЄНА ПРАЦІ =
з ДСТУ 20015-88;
□ спирт етиловий 96% — згідно з Державною фармакопеєю України;
□ димедрол, виробництва "Shanghai Fourth Pharmaceutical Ltd.”, Китай (вміст чистої речовини не менше 99%);
□ вода здистильована — згідно з ДСТУ 6709.
Для приготування градуювальних розчинів димедролу у мірні пробірки місткістю 10 см3 поміщають робочий градую-вальний розчин речовини у кількості згідно з таблицею.
До усіх мірних пробірок додають розчин хлористоводневої кислоти до позначки 5 см3 та перемішують. Далі з кожної пробірки відбирають по 4 см3 розчинів і переносять у мірні пробірки з притертою пробкою місткістю 10 см3. У кожну пробірку вносять по 1 см3 ацетатної буферної суміші з pH 4,6 та по 0,5 см3 0,4% розчину бромфенолового синього, перемішуючи після додавання кожного реактиву, і ставлять у воду з льодом на 5 хв. До охолоджених проб додають по 5 см3 хлороформу, далі пробірки закривають пробками, перемішують протягом 2 хв. та переносять у ділильні лійки. Градуювальним розчи-
Таблиця
Шкала градуювальних розчинів
№ градуювального розчину Об'єм робочого градуювального розчину з масовою концентрацією димедролу 10 мкг/см3, см3 Вміст димедролу, мкг
1. 0 0
2. 0,6 6
3. 0,8 8
4. 1,0 10
5. 1,2 12
6. 1,4 14
7. 1,8 18
8. 2,2 22
9. 3,0 30
-е-
THE METHOD OF MEASURING THE MASS CONCENTRATION OF DIMEDROL IN THE WORKING ZONE AIR Zazulyak T.S., KuzminovA.B.
In conditions of production of medicines on the basis of a dimedrol (diphenhydramine hydrochloride), the substance can get to air of a working zone. Important action which prevents harmful effects of chemical compounds on the health of workers is control compliance of the levels air pollution to the established hygienic regulations.
Objective of research: development of the method of measuring the mass concentration of dimedrol in the working zone air Results. The photometric method of measuring the mass concentration of dimedrol
in the working zone air is developed. Methodology is based on the capabilities of dimedrolum to form the yellow associate of as a result of cooperating with acid dye bromothymol blue at pH 4.6 with subsequent extraction of well-educated connection in a chloroform and measuring of absorbancy of the got solutions. A range of measured concentration 0.1-0.5 mg/m3. A lower limit of a substance in the solution volume is 10 mkg. A lower limit of measuring in the air (at selection 60 dm3 of air) is 0.1 mg/m3. The limit of a total relative mistake (± Sat Р=0,95) does not exceed 25%.
Keywords: dimedrol, working zone air, mass concentration, photometric method of measuring.
ном є нижній хлороформний шар, який утворюється після розділення фаз у ділильній лійці і який кількісно переносять до фотометричної кювети для вимірювання оптичної густини. Готують три серії градуювальних розчинів. Вимірювання оптичної густини проводять одразу після розділення шарів та перенесення хлороформного шару до фотометричної кювети.
Будують градуювальний графік залежності оптичної густини хлороформного екс-
тракту асоціату димедролу з барвником бромфеноловим синім (вісь ординат) від маси димедролу у мікрограмах (вісь абсцис). Для встановлення градуювальної залежності отримані результати обробляють за методом найменших квадратів, визначаючи параметри а та Ь лінійної градуювальної функції.
Градуювальну залежність записують рівнянням (1):
D420 = a + bmГр., (1) де D420 — оптична густина розчину, що фотометрується;
Рисунок
Градуювальна залежність оптичної густини розчину від вмісту димедролу
Вміст димедролу у пробі, мкг
m,p. — маса димедролу у відповідному градуювальному розчині, мкг;
а — параметр регресії, що дорівнює довжині відрізка, який відсікає градуювальна пряма на осі ординат;
b — параметр регресії, який дорівнює тангенсу кута нахилу градуювальної прямої.
Отримана градуювальна залежність описується рівнянням (2):
D = 0,0152mr^ - 0,0023. (2)
Градуювальну залежність оптичної густини розчинів від кількості димедролу наведено на рисунку.
Для вимірювання масової концентрації димедролу у повітрі робочої зони проби повітря протягують крізь фільтр АФА-ВП-20 за допомогою аспіраційного пристрою з об'ємною витратою 15,0 дм3/хв протягом 4 хвилин. Проводиться відбір двох паралельних проб повітря. Після закінчення відбору фільтри з речовиною за допомогою пінцета виймають з фільтротримачів та поміщають до мірних пробірок з притертими пробками місткістю 10 см3. Термін зберігання проб — не довше 3 діб.
Далі до мірної пробірки, куди внесено фільтр з відібраною пробою димедролу, додають для вилучення димедролу 5 см3 розчину хлористоводневої кислоти з молярною концентрацією 0,01 моль/дм3, закривають пробкою і вміст перемішують протягом 15 хв. Із кожної пробірки відбирають по 4 см3 розчину, переносять до мірної пробірки місткістю 10 см3 з притертою пробкою і далі обробляють так само, яку
-о-
випадку приготування градуювальних розчинів. Розчин порівняння для фотометрування хлороформних екстрактів проби готують, обробляючи чистий фільтр АФА-ВП-20 одночасно та аналогічно з пробою. Отримані розчини переносять до фотометричних кювет і проводять вимірювання оптичної густини за вищевказаних умов.
Масову концентрацію димедролу рі, мг/м3 (і=1,2), для кожної з паралельних проб повітря обчислюють за формулами (3 і 4):
Рі
=(3),
V20 х V2
_ (D420, a) ' V1
р _ Jb -^,0 V '
де mi — маса димедролу у 5 см3 хлороформного екстракту знайдена за градуювальним графіком' мкг;
D420i — оптична густина хлороформного екстракту /-тої паралельної проби;
а та b — параметри градуювальної залежності;
V-| — загальний об'єм екстракту після обробки фільтра' см3;
V2 — об'єм екстракту' що взятий для аналізу' см3;
V20 — об'єм відібраного повітрЯ' зведений до нормальних умов' дм3.
Результати розрахунків заокруглюють і записують до другої значущої цифри.
Контроль збіжності проводять під час кожного виконання вимірювань. Розбіжність між результатами визначення масової концентрації димедролу у паралельних пробах визнають задовільною' якщо виконується умова (формула 5):
|p1— p2|<0,005d (p1+p2), (5) де d — норматив контролю збіжності визначення масової концентрації димедролу' рівний 18%;
p-і та р2 — результати визначень масової концентрації димедролу у паралельних пробах' мг/м3.
Якщо дані контролю збіжності задовільні' то за результат вимірювань масової концентрації димедролу у
повітрі робочої зони Рд, мг/м3, беруть середнє значення з двох результатів визначень p1 та p2.
Результат вимірювання масової концентрації димедролу у повітрі робочої зони подають у такому вигляді:
^д ± А) мг/м3, P=0,95 або ^д) мг/м3, ± 8, %, P=0,95.
Висновок
Розроблено фотометричну методику вимірювання масової концентрації димедролу (дифенгідраміну гідрохлориду) у повітрі робочої зони. За своїми метрологічними характеристиками методика відповідає вимогам ДСТУ 12.1.005-88 та ДСТУ 8.010-99 і забезпечує визначення речовини на рівні половини значення гігієнічного нормативу (Свідоцтво Укр-метртестстандарту про атестацію МВВ № 081/12-0601-09 від 23.02.2009 р.).
ЛІТЕРАТУРА
1. Державна Фармакопея України / Державне підприємство "Науково-експертний фармакопейний центр". — 1-е вид. — Доповнення 2. — Харків: Державне підприємство "Науково-експертний фармакопейний центр", 2008. —
C. 429-433.
2. Гарбарец М.А. Атлас фармакодинамики, фармакотерапии и токсикологии лекарственных веществ / М.А. Гарбарец. — Київ: Вища школа, 1979. — 184 с.
3. Chronic toxicity of diphenhydramine hydrochloride to a freshwater mussel, Lampsilis si-liquoidea, in a flow-through, continuous exposure test system / J.R. Meinertz, T.M. Schreier, K.R. Hess, J.A. Bernardy // Bull Environ Contam Toxicol. 2012 Nov; 89 (5):970-4.
4. Dose-dependent toxicity of diphenhydramine overdose /
D. Radovanovic, PJ. Meier, M. Guirguis, J.P Lorent, H. Kupferschmidt // Hum. Exp. Toxicol. 2000 Sep; 19 (9):489-95.
5. ССБТ. Общие санитарно-
гигиенические требования к воздуху рабочей зоны: ГОСТ
12.1.005-88. — Введ. 01.01.89.
— М.: Изд-во стандартов,
1988. — 48 с.
6. Государственная система обеспечения единства измерений. Методики выполнения измерений. Основные положения: ГОСТ 8.010-99. — Введ. 01.06.2001 г — К.: Госстандарт Украины, 2002. — 23 с.
7. Химическая энциклопедия: в 5 т / редкол.: И.Л. Кнунянц и др. — М.' 1988. — Т. 1. — С. 394.
8. Бауер К. Анализ органических соединений / М.: Издательство иностранной литературЫ' 1953. — 469 с.
REFERENCES
1. Derzhavna Farmakopeia Uk-rainy. Dopovnennia 2 [National Pharmacopoeia of Ukraine]. Kharkiv; 2008: 429-433.
2. Harbanets M.A. Atlas farma-kodinamiki' farmakoterapii i tok-sikologii lekarstvennykh veshch-estv [Atlas of Pharmacodynamics' Pharmacotherapy' and Toxicology of Medicinal Substances]. Kiev: Vyshcha Shkola ; 1979: 184p.
3. Meinertz J.R.' Schreier T.M.' Hess K.R.' Bernardy J.A. Bull Environ Contam Toxicol. 2012; 89 (5): 970-974.
4. Radovanovic D.' Meier PJ.' Guirguis M.' Lorent J.P' Kupferschmidt H. Hum. Exp. Toxicol. 2000; 19 (9): 489-95.
5. Obshchiie sanitarno-gigiie-nicheskiie trebovaniia k voz-dukhu rabochei zony : GOST
12.1.005-88 [General Sanitary-Hygienic Requirements to the Air of Occupational Zone]. Moscow : Izdatelstvo standartov; 1988: 48 p.
6. Gosudarstvennaia sistema obespecheniia yedinstva izmere-nii. Metodiki vypolneniia izmere-nii. Osnovnyie polozheniia: GOST 8.010-99 (Vved. 01.06.2001 g.) [National System of the Provision of the Traceability of Measurements. Main Statements]. Kiev: Gosstandart Ukrainy; 2002: 23 p.
7. Knuniants I.L. et al. (eds.) Khi-micheskaia entsyklopedia: v 5 to-makh [Chemical Encyclopedia: in 5 Volumes]. Moscow; 1988; 1: 394.
8. Bauer K. Analiz organiches-kikh soiedinenii [Analysis of Organic Compounds]. Moscow: iz-datelstvo inostrannoi literatury; 1953: 469 p.
Надійшла до редакції 10.10.2013.
