Furan. Metoda oznaczania w powietrzu na stanowiskach pracy z zastosowaniem chromatografii gazowej

• Autorzy: Kucharska Małgorzata , Pisarska Anna , Smuga Jakub , Wesołowski Wiktor

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0014.9943

Warianty tytułu

EN

Furan. Determination in workplace air with gas chromatography

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Furan jest bezbarwną, bardzo lotną i łatwopalną cieczą o charakterystycznym eterowym zapachu. Występuje naturalnie w niektórych gatunkach drewna, powstaje podczas spalania drewna, tytoniu i paliw, a także obróbki termicznej żywności. W przemyśle furan jest stosowany jako półprodukt w syntezie organicznej, rozpuszczalnik żywic, przy produkcji lakierów, leków, stabilizatorów i insektycydów, a także do produkcji związków chemicznych o strukturze polimerycznej i związków kompleksowych. Działanie rakotwórcze na zwierzęta było podstawą do uznania furanu za substancję o prawdopodobnym działaniu rakotwórczym na ludzi. Celem prac badawczych było opracowanie i walidacja metody oznaczania furanu w powietrzu na stanowiskach pracy. Opracowana metoda oznaczania furanu polega na adsorpcji par tej substancji na węglu łupin z orzecha kokosowego, ekstrakcji za pomocą roztworu butan-1-olu w toluenie i analizie chromatograficznej tak otrzymanego roztworu. Do badań wykorzystano chromatograf gazowy sprzężony ze spektrometrem mas (GC-MS), wyposażony w niepolarną kolumnę kapilarną HP-PONA (o długości 50 m, średnicy 0,2 mm i grubości filmu fazy stacjonarnej 0,5 µm). Opracowana metoda jest liniowa w zakresie stężeń 0,05 ÷ 1,0 µg/ml, co odpowiada zakresowi 0,005 ÷ 0,1 mg/m³ dla próbki powietrza o objętości 10 l. Opracowana metoda analityczna umożliwia oznaczanie furanu w powietrzu na stanowiskach pracy w obecności substancji współwystępujących. Metoda charakteryzuje się dobrą precyzją i dokładnością i spełnia wymagania normy PN-EN 482 dla procedur dotyczących oznaczania czynników chemicznych. Opracowana metoda oznaczania furanu w powietrzu na stanowiskach pracy została zapisana w postaci procedury analitycznej, którą zamieszczono w załączniku. Zakres tematyczny artykułu obejmuje zagadnienia zdrowia oraz bezpieczeństwa i higieny środowiska pracy będące przedmiotem badań z zakresu nauk o zdrowiu oraz inżynierii środowiska.

EN

Furan is colorless, highly volatile and flammable liquid with a specific ether odor. In nature it occurs in some species of wood, it is formed during burning process of wood, tobacco, fuels and also in thermal food processing. In industry furan is used as an intermediate in organic synthesis, resins solvent, during production of lacquer, drugs, stabilizers, insecticides and also in production of chemical compounds which have polymeric and coordination structure. Carcinogenic effect on animals was a base of recognition that furan is a substance which is probably also carcinogenic on humans. The aim of this study was to develop and validate a method of determining furan in workplace air. Developed determination method of furan relies on vapor absorption of this substance on coconut shell charcoal. Furan was extracted by 5% butan-1-ol solution in toluene. Obtained solution was analyzed with chromatography. The study was performed with gas chromatograph coupled with mass spectrometer (GC-MS), equipped with non-polar HP-PONA capillary column (length 50 m, diameter 0.2 mm and the film thickness of the stationary phase 0.5 µm). Developed method is linear in the concentration range of 0.05–1.0 µg/ml, which is equivalent to the range of 0.005–0.1 mg/m³ for 10-L air sample. The analytical method described in this paper makes it possible to determine furan in workplace air in the presence of comorbid substances. The method is precise, accurate and it meets the criteria for procedures for determining chemical agents listed in Standard No. PN-EN 482. The developed method of determining furan in workplace air has been recorded as an analytical procedure (see Appendix). This article discusses the problems of occupational safety and health, which are covered by health sciences and environmental engineering.

Słowa kluczowe

PL

furan; metoda analityczna; powietrze na stanowiskach pracy; metoda chromatografii gazowej; metoda chromatografii gazowej ze spektrometrią mas; nauki o zdrowiu; inżynieria środowiska

EN

furan; analytical method; workplace air; gas chromatographic method with mass spectrometry; health sciences; environmental engineering

• Wydawca: Centralny Instytut Ochrony Pracy - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Podstawy i Metody Oceny Środowiska Pracy
• Rocznik: 2021
• Tom: Nr 2 (108)
• Strony: 139--154
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kucharska Małgorzata

• Instytut Medycyny Pracy im. prof. dr. med. Jerzego Nofera 91-348 Łódź, ul. św. Teresy od Dzieciątka Jezus 8 POLAND

• https://orcid.org/0000-0001-6885-123X

autor

Pisarska Anna

• Instytut Medycyny Pracy im. prof. dr. med. Jerzego Nofera 91-348 Łódź, ul. św. Teresy od Dzieciątka Jezus 8 POLAND

autor

Smuga Jakub

• Instytut Medycyny Pracy im. prof. dr. med. Jerzego Nofera 91-348 Łódź, ul. św. Teresy od Dzieciątka Jezus 8 POLAND

autor

Wesołowski Wiktor

• Instytut Medycyny Pracy im. prof. dr. med. Jerzego Nofera 91-348 Łódź, ul. św. Teresy od Dzieciątka Jezus 8 POLAND

• https://orcid.org/0000-0003-4047-0798

Bibliografia

• 1. ACGIH (American Conference of Industrial Hygienists) (2018). Guide to occupational exposure values. Cincinnati, USA.
• 2. ChemIDplus (2020) [https://chem.nlm.nih.gov/chemidplus/ rn/110-00-9, dostęp: listopad 2020].
• 3. Condurso C., Cincotta F., Verzera A. (2018). Determination of furan and furan derivatives in baby food. Food Chem. 250, 155–161.
• 4. Dobecki M. (2004). Zapewnienie jakości analiz chemicznych. Wydanie trzecie poprawione. Łódź, Instytut Medycyny Pracy im. prof. J. Nofera.
• 5. GESTIS Substance Database (2020). The Institute for Occupational Safety and Health of the German Social Accident Insurance (IFA) [https://gestis.dguv.de/data?name=030810&lang=en, dostęp: listopad 2020].
• 6. Gill S., Bondy G., Lefebvre D.E., Becalski A., Kavanagh M., Hou Y., Turcotte M., Barker M., Weld M., Vavasour E., Cooke G.M. (2010). Subchronic oral toxicity study of furan in Fischer-344 rats. Toxicol. Pathol. 38, 619–630.
• 7. Gill S., Kavanagh M., Barker M., Weld M., Vavasour E., Hou Y., Cooke G.M. (2011). Subchronic oral toxicity study of furan in B6C3F1 mice. Toxicol. Pathol. 39, 787–794.
• 8. IARC (International Agency for Research on Cancer) (1995). Monographs on the evaluation of carcinogenic risks of chemicals to humans. Dry cleaning, some chlorinated solvents and other industrial chemicals. Lyon, 63, 393–407.
• 9. McMurtry R.J., Mitchell J.R. (1977). Renal and hepatic necrosis after metabolic activation of 2-substituted furans and thiophenes, including furosemide and cephaloridine. Toxicol. App. Pharmacol. 42, 285–300.
• 10. Mesias M., Morales F.J. (2015). Analysis of furan in coffee. [W:] Coffee in health and disease prevention. Elsevier, 1005–1012.
• 11. Minorczyk M., Starski A., Jędra M., Gawarska H.A, Sawilska- -Rautenstrauch D. (2011). Badania nad zawartością furanu w przetworach dla niemowląt metodą chromatografii gazowej ze spektrometrią mas [Studies on the occurrence of furan in food for infants by gas chromatography with gas spectrometry method]. Roczn. PZH 62(3), 283–288.
• 12. NTP (National Toxicology Program) (1993). Toxicology and carcinogenesis of furan in F344/N rats and B6C3F1 mice (gavage studies). NTP TR 402, US Department of Health and Human Services, National Institutes of Health, Bethesda, MD, USA.
• 13. PN-EN 482+A1:2016-01 Narażenie na stanowiskach pracy – Wymagania ogólne dotyczące charakterystyki procedur pomiarów czynników chemicznych.
• 14. PN-Z-04008-7:2002/Az1:2004 Ochrona czystości powietrza – Pobieranie próbek – Zasady pobierania próbek powietrza w środowisku pracy i interpretacji wyników.
• 15. PubChem (2020) [https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/8029, dostęp: listopad 2020].
• 16. Pugajeva I., Rozentale I., Viksna A., Bartkiene E., Bartkevics V. (2016). The application of headspace gas chromatography coupled to tandem quadrupole mass spectrometry for the analysis of furan in baby food samples. Food Chem. 212, 20–26.
• 17. Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady WE nr 1272/2008 z dnia 16 grudnia 2008 r. w sprawie klasyfikacji, oznakowania i pakowania substancji oraz mieszanin, zmieniającego i uchylającego dyrektywy 67/548/EWG i 1999/45/ WE oraz zmieniającego rozporządzenie WE nr 1907/2006 z dnia 31.12.2008 r. Dz. Urz. WE L 353, 1-1355 z późn. zm. [Regulation (EC) No 1272/2008 of the European Parliament and of the Council of 16 December 2008 on classification, labelling and packaging of substances and mixtures, amending and repealing Directives 67/548/EEC and 1999/45/EC, and amending Regulation (EC) No 1907/2006 (Text with EEA relevance)].
• 18. Skowroń J., Konieczko K. (2020). Furan. Dokumentacja proponowanych wartości dopuszczalnych wielkości narażenia zawodowego [Furan. Documentation of proposed values of occupational exposure limits (OELs)]. Podst. Metod. Ocen. Środ. Pracy 4(106), 107–141. 19. Von Tungeln L.S., Walker N.J., Olson G.R., Mendoza M.C.B., Felton R.P., Thorn B.T., Marques M.M., Pogribny I.P., Doerge D.R., Beland F.A. (2017). Low dose assessment of the carcinogenicity of furan in male F344/N Nctr rats in a 2-year gavage study. Food Chem. Toxicol. 99, 170–181.
• 19. Von Tungeln L.S., Walker N.J., Olson G.R., Mendoza M.C.B., Felton R.P., Thorn B.T., Marques M.M., Pogribny I.P., Doerge D.R., Beland F.A. (2017). Low dose assessment of the carcinogenicity of furan in male F344/N Nctr rats in a 2-year gavage study. Food Chem. Toxicol. 99, 170–181.
• 20. Wesołowski W., Kucharska M. (2007). Dezfluran – metoda oznaczania [Desflurane – determination method]. Podst. Metod. Ocen. Środ. Pracy 1(51), 113–119.
• 21. Wilson D.M., Goldsworthy T.L., Popp J.A., Butterworth B.E. (1992). Evaluation of genotoxicity, pathological lesions, and cell proliferation in livers of rats and mice treated with furan. Environ. Mol. Mutagen. 19, 209–222.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).