1-Etylo-2-pirolidon. Metoda oznaczania w powietrzu na stanowiskach pracy z zastosowaniem chromatografii gazowej

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

Identyfikatory

DOI

10.54215/PiMOSP/4.112/2022

Warianty tytułu

EN

1-Ethyl-2-pyrrolidone. Determination in workplace air with gas chromatography

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

1-Etylo-2-pirolidon (NEP) jest bezbarwną cieczą o zapachu zbliżonym do amoniaku. Należy do związków organicznych z grupy laktamów, czyli jest etylową pochodną 2-pirolidonu. 1-Etylo-2-pirolidon ze względu na podobne właściwości fizykochemiczne stosowany jest w przemyśle jako zamiennik 1-metylo-2-pirolidonu (NMP). Używany jest jako rozpuszczalnik w przemyśle polimerowym, petrochemicznym, farb i lakierów, elektronicznym. Ponadto znalazł zastosowanie jako środek czyszczący do usuwania farb, lakierów, klejów, oleju czy smarów. 1-Etylo-2-pirolidon może wchłaniać się przez skórę, a także drogą inhalacyjną i pokarmową. Celem prac badawczych było opracowanie i walidacja metody oznaczania 1-etylo-2-pirolidonu w powietrzu na stanowiskach pracy. Opracowana metoda oznaczania NEP polega na adsorpcji par tej substancji na węglu z łupin orzecha kokosowego, ekstrakcji dichlorometanem i analizie chromatograficznej tak otrzymanego roztworu. Do badań wykorzystano chromatograf gazowy sprzężony ze spektrometrem mas (GC-MS), wyposażony w polarną kolumnę kapilarną ZB-WAXplus (o długości 60 m, średnicy 0,25 mm i grubości filmu fazy stacjonarnej 0,5 µm). Opracowana metoda jest liniowa w zakresie stężeń 15,0 ÷ 320,0 µg/ml, co odpowiada zakresowi 1,5 ÷ 32,0 mg/m³ dla próbki powietrza o objętości 10 l. Opracowana metoda analityczna umożliwia oznaczanie 1-etylo-2-pirolidonu 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 1-etylo-2-pirolidonu 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

-Ethyl-2-pyrrolidone (NEP) is a colorless liquid with ammonia-like odor. It belongs to the organic compounds from the lactam group, i.e., the ethyl derivative of 2-pyrrolidone. 1-Ethyl-2-pyrrolidone, due to similar physicochemical properties, is used in industry as a substitute for 1-methyl-2-pyrrolidone (NMP). It is used as a solvent in polymer, petrochemical, paint and varnish, and electronic industries. Moreover, it has been used as a cleaning agent for removing paints, varnishes, adhesives, oil or grease. 1-Ethyl-2-pyrrolidone can be absorbed through the skin as well as through inhalation and food. The aim of the this study was to develop and validate a method for determining 1-ethyl-2-pyrrolidone in workplace air. The developed method of NEP determination consists in adsorption of vapors of this substance on coconut shell charcoal, extraction with a dichloromethane and chromatographic analysis of the obtained solution. The study was performed using a gas chromatograph coupled with mass spectrometer (GC-MS), equipped with a polar ZB-WAXplus capillary column (length 60 m, diameter 0.25 mm and the film thickness of the stationary phase 0.5 µm). The developed method is linear in the concentration range of 15.0–320.0 µg/ml, which corresponds to the range of 1.5–32.0 mg/m³ for a 10-L air sample. The analytical method described in this paper makes it possible to determine 1-ethyl-2-pyrrolidone in workplace air in the presence of comorbid substances. The method is precise, accurate and it meets the criteria for procedure for measuring chemical agents listed in Standard No. PN-EN 482. Developed method of determining 1-ethyl2-pyrrolidone at 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

1-etylo-2-pirolidon; metoda analityczna; powietrze na stanowiskach pracy; metoda chromatografii gazowej ze spektrometrią mas; nauki o zdrowiu; inżynieria środowiska

EN

1-ethyl-2-pyrrolidone; analytical method; air at workplaces; 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: 2022
• Tom: Nr 2 (112)
• Strony: 111--126
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Pisarska Anna

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

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/https%3A//orcid.org/0000-0001-6885-123x

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/https%3A//orcid.org/0000-0003-4047-0798

Bibliografia

• 1. Dobecki M. (2004). Zapewnienie jakości analiz chemicznych. Wydanie trzecie poprawione. IMP, Łódź.
• 2. ECHA, European Chemicals Agency (2021). Registration dossier of 1-ethylpyrrolidin-2-one, https://echa.europa.eu/pl/registration-dossier/-/registered-dossier/13618 [dostęp: 20.10.2021].
• 3. Eide M.E. (1991). N-Methyl-2-pyrrolidinone. Method PV2043. OSHA.
• 4. GESTIS (2021). GESTIS Substance database. 1-Ethyl-2-pyrrolidinone, https://gestis-database.dguv.de/data?name=113251 [dostęp: 20.10.2021].
• 5. Hartwig A., MAK Commission (2016). N‐Ethyl‐2‐pyrrolidone. MAK Value Documentation, 2014. The MAK Collection for Occupational Health and Safety. Vol. 1, No. 4, 2588–2609.
• 6. Hartwig A., MAK Commission (2017). N-Ethyl-2-pyrrolidone (vapour). MAK Value Documentation, 2016. The MAK Collection for Occupational Health and Safety. Vol. 2, No. 2, 357–368.
• 7. KHBU, Kommission Human-Biomonitoring des Umweltbundesamtes (2015). Stoffmonographie für N-Ethyl-2-pyrrolidon (NEP) und Human-Biomonitoring (HBM)-Werte für die Metaboliten 5-Hydroxy-NEP (5HNEP) und 2-Hydroxy-N-ethylsuccinimid (2-HESI) im Urin. Bundesgesundheitsbl. 58(9), 1041–1052.
• 8. Koslitz S., Meier S., Schindler B.K. i in. (2014). Biomonitoring of N-ethyl-2-pyrrolidone in automobile varnishers. Toxicol. Lett. 231(2), 142–146.
• 9. Molbase (2021). N-Ethyl-2-pyrrolidone. Synthesis route. [W:] Compound Encyclopedia, http://www.molbase.com/en/synthesis_2687-91-4-moldata-40835.html [dostęp: 20.10.2021].
• 10. Niepsuj A., Czerczak S. (2020). 1-Etylo-2-pirolidon. Dokumentacja proponowanych dopuszczalnych wielkości narażenia zawodowego [praca niepublikowana].
• 11. Pendergrass S.M. (1998). N-Methyl-2-pyrrolidinone. Method 1302. NIOSH Manual of Analytical Methods, Fourth Edition.
• 12. PN-EN 482:2021-08 Narażenie na stanowiskach pracy – Procedury oznaczania stężeń czynników chemicznych – Podstawowe wymogi dotyczące parametrów procedur.
• 13. PN-Z-04008-7:2002/Az1:2004 Ochrona czystości powietrza – Pobieranie próbek – Zasady pobierania próbek powietrza w środowisku pracy i interpretacji wyników.
• 14. PubChem (2021). 1-Ethyl-2-pyrrolidinone (compound), https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/1-Ethyl-2-pyrrolidinone [dostęp: 20.10.2021].
• 15. 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.).
• 16. Schindler B.K., Koslitz S., Meier S. i in. (2012). Quantification of four major metabolites of embryotoxic N-methyl- and N-ethyl-2-pyrrolidone in human urine by cooled-injection gas chromatography and isotope dilution mass spectrometry. Anal. Chem. 84(8), 3787–3794.
• 17. Schmidtke H., Varsch R. i in. (wynalazcy), BASF SE (beneficjent), (2011). Process for continuously preparing N-ethyl-2-pyrrolidone (NEP). Patent USA nr 7.994.350 B2, 9 sierpnia 2011.
• 18. Ulrich N., Bury D., Koch H.M. i in. (2018). Metabolites of the alkyl pyrrolidone solvents NMP and NEP in 24-h urine samples of the German Environmental Specimen Bank from 1991 to 2014. Int. Arch. Occup. Environ. Health 91(8), 1073–1082.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).