Pentachlorofenol : metoda oznaczania w powietrzu na stanowiskach pracy z zastosowaniem wysokosprawnej chromatografii cieczowej

• Autorzy: Brzeźnicki Sławomir , Bonczarowska Marzena

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0013.0808

Warianty tytułu

EN

Pentachlorophenol : determination in workplace air by means of high performance liquid chromatography

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W temperaturze pokojowej pentachlorofenol (PCF) jest krystalicznym ciałem stałym o zapachu fenolu. Jest substancją bardzo dobrze rozpuszczalną w rozpuszczalnikach organicznych (eterze dietylowym, acetonie, tetrachlorku węgla i metanolu). Słabo rozpuszcza się w wodzie. Pentachlorofenol jest wykorzystywany jako: fungicyd, insektycyd oraz jako nieselektywny herbicyd (defoliant) w uprawach bawełny oraz jako środek bakteriostatyczny w przemyśle: skórzanym, tekstylnym i papierniczym. Był również stosowany jako trwały środek konserwujący do drewna i stosowanych w budownictwie wyrobów drewnianych. Narażenie zawodowe może powodować: podrażnienia błon śluzowych górnych dróg oddechowych i oczu, zmiany skórne, zmiany ze strony układu nerwowego (bezsenność, bóle i zawroty głowy, neurastenię i depresję). Ostre zatrucie pentachlorofenolem może wywołać: obrzęk płuc, niewydolność krążeniowo-oddechową a nawet zgon. Podejrzewa się także, że pentachlorofenol ma działanie rakotwórcze. Celem pracy było opracowanie odpowiednio czułej i selektywnej metody oznaczania pentachlorofenolu w powietrzu na stanowiskach pracy, spełniającej wymagania normy PN-EN 482 i umożliwiającej pomiary jego stężeń, a następnie pozwalającej na dokonanie oceny narażenia zawodowego. Zasada metody polega na: zatrzymaniu obecnego w powietrzu pentachlorofenolu na adsorbencie zawartym w rurce sorpcyjnej (żywicy XAD 7) poprzedzonym filtrem z włókna szklanego, ekstrakcji pentachlorofenolu metanolem i chromatograficznym oznaczeniu stężeń tego związku techniką wysokosprawnej chromatografii cieczowej z detekcją spektrofotometryczną. Zastosowanie do oznaczania pentachlorofenolu kolumny analitycznej wypełnionej modyfikowanym (CN) żelem krzemionkowym, eluowanej mieszaniną 0,1-procentowego kwasu fosforowego w acetonitrylu i 0,1-procentowego kwasu fosforowego w wodzie (6:4 v/v), zapewnia możliwość selektywnego oznaczenia pentachlorofenolu w obecności innych związków należących do grupy nitro- i chlorofenoli. Metoda jest liniowa (r = 0,9997) w zakresie stężeń 0,625 ÷ 12,5 μg/ml, co odpowiada zakresowi 0,05 ÷ 1,0 mg/m3 dla próbki powietrza o objętości 25 l. Wydajność ekstrakcji pentachlorofenolu z filtrów wynosi 95%, a pobrane próbki przechowywane w chłodziarce zachowują trwałość przez 14 dni. Opracowana metoda charakteryzuje się dobrą precyzją oraz dokładnością i spełnia wymagania normy PN-EN 482. Metoda oznaczania pentachlorofenolu 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

Pentachlorophenol (PCF) in room temperature is a crystalline solid with phenol-like odor. It is soluble in most organic solvents (diethyl ether, acetone, carbon tetrachloride, methanol). It is slightly soluble in water. Pentachlorophenol is used as a fungicide, insecticide and as non-selective herbicide (defoliant) in cotton crops. It is also used as antimicrobial agent in leather, paper and textile industry. It has been widely used as wood preservative in wood and construction industry. Occupational exposure to pentachlorophenol may cause irritation of mucous membranes of the eyes and the upper respiratory tract and skin lesions. It may also lead to changes in the central nervous system like headache, insomnia, vertigo and depression. Acute poisoning may cause pulmonary edema, cardio-respiratory disorder and even death. Pentachlorophenol is also suspected to be carcinogenic to humans. The aim of this study was to develop and validate a sensitive method for determining pentachlorophenol concentrations in workplace air in the range from 1/10 to 2 MAC values, in accordance with the requirements of Standard No. PN-EN 482. The study was performed using a liquid chromatograph with spectrophotometric detection. All chromatographic analysis were performed with Zorbax SB-CN 250 × 4.6 mm analytical column, which was eluted with mixture of 0.1% phosphoric acid in acetonitrile and 0.1% phosphoric acid in water (6:4 v/v). The method is based on the collection of pentachlorophenol on XAD 7 resin preceded by a glass fiber filter, extraction with methanol and chromatographic determination of resulted solution with HPLC technique. The method is linear (r = 0.9997) within the investigated working range 0.625–12.5 μg/ml (0.05–1.0 mg/m3 for a 25-L air sample). The calculated limit of detection (LOD) and limit of quantification (LOQ) were 0.014 μg/ml and 0.048 μg/ml, respectively. The average extraction efficiency of pentachlorophenol from filter and XAD 7 amounted to 95% and samples stored in refrigerator are stable for 14 days. The analytical method described in this paper enables determination of pentachlorophenol in workplace air. The method is precise, accurate and it meets the criteria for procedures for measuring chemical agents listed in Standard No. PN-EN 482. The method can be used for assessing occupational exposure to pentachlorophenol and associated risk to workers’ health. The developed method of determining pentachlorophenol 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

pentachlorofenol; powietrze na stanowiskach pracy; metoda analityczna; wysokosprawna chromatografia cieczowa; nauki o zdrowiu; inżynieria środowiska

EN

pentachlorophenol; workplace air; analytical method; high performance liquid chromatography; health sciences; environmental engineering

• Wydawca: Centralny Instytut Ochrony Pracy - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Podstawy i Metody Oceny Środowiska Pracy
• Rocznik: 2019
• Tom: Nr 1 (99)
• Strony: 77--92
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Brzeźnicki Sławomir

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

autor

Bonczarowska Marzena

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

Bibliografia

• 1. Amendola L., Cortese M., Vinatoru d., Sposato S., Insogna S. (2017). Innovative analytical method for the determination of underivatized tributyltin and pentachlorophenol in seawater by gas chromatographytriple quadrupole mass spectrometry. Analytica Chimica Acta 975, 70–77.
• 2. Becker R., Buge H.-G., Win T. (2002). Determination of pentachlorophenol (PCP) in waste wood – method comparison by a collaborative trial. Chemosphere 47, 1001–1006.
• 3. Camino-Sanchez F.J., Ruiz-Garcia J., Zafra-Gomez A. (2013). Development of a thermal desorption gas chromatography – mass spectrometry method for quantitative determination of haloanisoles and halophenols in wineries’ ambient air. Journal of Chromatography A 1305, 259–266.
• 4. Dobecki M. (2000). Walidacja metod badań chemicznych i pyłowych zanieczyszczeń powietrza na stanowiskach pracy. Podstawy i Metody Oceny Środowiska Pracy 3(25), 5–14.
• 5. Han D.M., Fang G.Z., Yan X.P. (2005). Preparation and evaluation of a molecularly imprinted sol–gel material for on-line solid-phase extraction coupled with high performance liquid chromatography for the determination of trace pentachlorophenol in water samples. Journal of Chromatography A 1100, 131–136.
• 6. HSDB, Hazardous Substances Data Bank (2010). Pentachlorophenol [https://toxnet.nlm.nih.gov/cgi-bin/sis/search2/f?./temp/~C0yg4f:1].
• 7. IARC, International Agency for Research for Cancer (1999). IARC Monographs on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans. Re-evaluation of some organic chemicals, hydrazine and hydrogen peroxide. Polychlorophenols and their sodium salts. Volume 71 [https://monographs.iarc.fr/wp-content/uploads/2018/06/ mono71.pdf].
• 8. IARC, International Agency for Research for Cancer (2016). IARC Monographs on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans. Agents Classified by the IARC Monographs. Volumes 1–122 [https://monographs.iarc.fr/ wp-content/uploads/2018/09/ClassificationsAlphaOrder. pdf].
• 9. Kuck M. (1993). Analyses of Hazardous Substances in Air. Vol. 2. Pentachlorophenol.
• 10. NIOSH, National Institute for Occupational Safety and Health (1994). Manual of Analytical Methods (NMAM).
• 11. Fourth Edition. Pentachlorophenol Method 5512 [https:// www.cdc.gov/niosh/docs/2003-154/pdfs/5512.pdf].
• 12. OSHA, Occupational Safety and Health Administration (1982). Sampling and Analytical Methods. Pentachlorophenol. Method #39. [https://www.osha.gov/dts/sltc/methods/organic/org039/org039.html].
• 13. PN-80-Z-04052/03 Ochrona czystości powietrza. Badanie zawartości chlorofenoli. Oznaczanie aerozoli pięciochlorofenolu na stanowiskach pracy metodą chromatografii gazowej [Polish standard].
• 14. PN-EN 482+A1:2016-01 Narażenie na stanowiskach pracy – Wymagania ogólne dotyczące charakterystyki procedur pomiarów czynników chemicznych [Workplace exposure – General requirements for the performance of procedures for the measurement of chemical agents].
• 15. PN-Z-04008-7:2002/Az1:2004 Ochrona czystości powietrza – Pobieranie próbek – Zasady pobierania próbek powietrza w środowisku pracy i interpretacji wyników [Air purity protection – Sampling methods – Principles of air sampling in work place and interpretation of results].
• 16. Rolecki R. (1988). Dokumentacja proponowanych wartości dopuszczalnych wielkości narażenia zawodowego. Pięciochlorofenol. IMP [publication in Polish].
• 17. Rozporządzenie Ministra Rodziny Pracy i Polityki Społecznej z dnia 12.06.2018 r. w sprawie najwyższych dopuszczalnych stężeń i natężeń czynników szkodliwych dla zdrowia w środowisku pracy. DzU 2018, poz. 1286 [Polish legal act].
• 18. Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady nr 1272/2008 z dnia 16.12.2008 r. w sprawie klasyfikacji, oznakowania i pakowania substancji i mieszanin, zmieniające i uchylające dyrektywy 67/548/EWG i 1999/45/ WE oraz zmieniające rozporządzenie (WE) nr 1907/2006 [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]. Dz. Urz. UE z dnia 31.12.2008 (L 353).
• 19. Su F.H., Zhang P. (2011). Accurate analysis of trace pentachlorophenol in textiles by isotope dilution liquid chromatography-mass spektrometry. J. Sep. Sci. 34, 495– 499.
• 20. Witczak T., Dudek W., Walusia J., Krakowiak A., Pałczyński C. (2006). Narażenie na pentachlorofenol podczas pracy biurowej przyczyną „sick building syndrome” – opis przypadku klinicznego [„Sick building syndrom” due to exposure to pentachlorophenol in the office: A case report]. Med. Pracy 57, 21–24.
• 21. Zacho D. (2014). Determination of Pentachlorophenol Residue in Meat and Fish by Gas Chromatography– Electron Capture Detection and Gas Chromatography– Mass Spectrometry with Accelerated Solvent Extraction. Journal of Chromatographic Science 52, 429–435.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).