Izocyjanian 3-izocyjanianometylo- -3,5,5-trimetylocykloheksylu : metoda oznaczania w powietrzu na stanowiskach pracy z zastosowaniem wysokosprawnej chromatografii cieczowej

• Autorzy: Brzeźnicki Sławomir , Bonczarowska Marzena

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0014.2005

Warianty tytułu

EN

3-Isocyanatomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexyl isocyanate : determination in workplace air with high-performance liquid chromatography

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Izocyjanian 3-izocyjanianometylo-3,5,5-trimetylocykloheksylu (diizocyjanian izoforonu, DIF) występuje w postaci bezbarwnej lub lekko żółtawej cieczy. Związek jest stosowany głównie do produkcji poliuretanu o dużej odporności chemicznej i mechanicznej, a także do produkcji: farb, lakierów, powłok tkanin oraz usztywnień ortopedycznych (tzw. lekki gips). Narażenie zawodowe na DIF może powodować: silne podrażnienia błon śluzowych górnych i dolnych dróg oddechowych, oczu, a także ataki astmy oskrzelowej lub objawy alergicznego podrażnienia skóry. Celem prac badawczych było opracowanie odpowiednio czułej metody oznaczania DIF w powietrzu na stanowiskach pracy w zakresie od 1/10 ÷ 2 wartości najwyższego dopuszczalnego stężenia (NDS), zgodnie z wymaganiami zawartymi w normie europejskiej PN-EN 482. Do badań wykorzystano chromatograf cieczowy Waters Alliance wyposażony w detektor spektrofluorymetryczny i kolumnę Ascentis Express RP-Amide o wymiarach 250 × 3 mm. Metoda polega na: zatrzymaniu obecnego w powietrzu DIF na filtrze z włókna szklanego impregnowanego roztworem 1-(2-pyridylo)piperazyny (1,2-PP), ekstrakcji powstałej pochodnej za pomocą mieszaniny acetonitrylu (ACN) i dimetylu sulfotlenku (DMSO) oraz chromatograficznej analizie tak uzyskanego roztworu. Średnia (dla trzech stężeń) wartość współczynnika odzysku pochodnej DIF z filtrów wynosi 0,94. Zależność wskazań detektora spektrofluorymetrycznego od analizowanych stężeń DIF ma charakter liniowy (r = 0,9992) w zakresie stężeń 0,27 ÷ 5,33 μg/ml (0,004 ÷ 0,08 mg/m³ dla próbki powietrza o objętości 200 l). Granica wykrywalności i oznaczalności tej metody wynosi odpowiednio 0,000322 i 0,001072 μg/ml. Metoda spełnia wymagania zawarte w normie europejskiej PN EN 482 pod kątem czułości oznaczeń, precyzji i dokładności. Metoda umożliwia selektywne oznaczanie izomerów DIF w obecności innych izocyjanianów. Opracowana metoda oznaczania DIF 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

3-Isocyanatomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexyl isocyanate (isophorone diisocyanate, DIF) is a colorless to pale yellow liquid. It is commonly used in the manufacturing of polyurethane of high chemical and mechanical resistance. It is also used in the production of paints, lacquers, fabric coatings and so called lightweight gypsum. Occupational exposure to DIF can cause severe irritant effects on mucous membranes, the respiratory tract and the eyes, and an acute attacks of an asthma. The aim of this study was to develop and validate a sensitive method for the determination of DIF concentrations in workplace air in the range from 1/10 to 2 MAC values, in accordance with the requirements of standard PN-EN 482.The study was performed using a liquid chromatograph equipped with a spectrofluorimetric detector (FLD). All chromatographic analyses were carried out using an Ascentis Express RP-Amide 250 x 3 mm analytical column. The described method is based on the collection of DIF on a glass fiber filter impregnated with 1-(2-pyridyl)piperazine solution, extraction of formed derivative with mixture of acetonitrile: dimethylsulfoxide and chromatographic analysis of resulted solution by means of HPLC technique. The average recovery of DIF from filters amounted to 0.94. The method is linear (r = 0.9992) within the investigated working range 0.027–5.33 μg/ml, which is equivalent to air concentrations from 0.004–0.08 mg/m3 for a 200-L air sample. The calculated limit of detection (LOD) and limit of quantification (LOQ) of DIF amounted to 0.00032 and 0.0017 μg/ml respectively. The described method enables selective determination of DIF in workplace atmosphere in the presence of other compounds at concentrations from 0.004 mg/m³ (1/10 MAC value). The method is characterized by good precision and accuracy and meets the criteria for the performance of procedures for the measurement of chemical agents, listed in EN 482. The method may be used for the assessment of occupational exposure to and the associated risk to workers’ health. The method for determining DIF has been recorded in the form of an analytical procedure (see appendix). This article discusses the problems of occupational safety and health, which are covered by health sciences and environmental engineering.

• Wydawca: Centralny Instytut Ochrony Pracy - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Podstawy i Metody Oceny Środowiska Pracy
• Rocznik: 2020
• Tom: Nr 2 (104)
• Strony: 95--110
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 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 POLAND

autor

Bonczarowska Marzena

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

Bibliografia

• 1. Cramer H.M. (2005). Analysis of 1-(2-pyridyl)-piperazine (12PP) Derivatives of Diisocyanates Using Ascentis™ RP-Amide. Application Report 220. Sigma-Aldrich [https:// www.sigmaaldrich.com/content/dam/sigma-aldrich/docs/ Supelco/Application_ Notes/t005220.pdf].
• 2. Dobecki M. (2000). Walidacja metod badań chemicznych i pyłowych zanieczyszczeń powietrza na stanowiskach pracy. Podstawy i Metody Oceny Środowiska Pracy 3(25) [publication in Polish].
• 3. Driffield M., Bradley E.L., Castle L. (2007). A method of test for residual isophorone diisocyanate trimer in new polyester-polyurethane coatings on light metal packaging using liquid chromatography with tandem mass spectrometric detection. J. Chromatogr A. 2, 1141(1), 61–66.
• 4. HSDB, Hazardous Substances Data Bank (2014). Isophorone diisocyanate [https://toxnet.nlm.nih.gov/cgi-bin/sis/ search2/f?./temp/~S03hnI:1].
• 5. HSE, Health and Safety Executive (2014). Methods for the Determination of Hazardous Substances. MDHS 25/4. Organic isocyanates in air [http://www.hse.gov.uk/pubns/ mdhs/].
• 6. Ligocka D., Jakubowski M. (2005). Izocyjanian 3-izocyjanianometylo-3,5,5-trimetylocykloheksylu. Dokumentacja proponowanych wartości dopuszczalnych wielkości narażenia zawodowego. Podstawy i Metody Oceny Środowiska Pracy 3(45) [publication in Polish].
• 7. NIOSH, National Institute for Occupational Safety Health (1994). Manual of Analytical Methods. Isocyanates. Monomeric. Method 5521. Fourth Edition [https://www.cdc.gov/ niosh/docs/2003-154/pdfs/5521.pdf].
• 8. NIOSH, National Institute for Occupational Safety Health (1998). Manual of Analytical Methods. Isocyanates. Method 5522. Fourth Edition [https://www.cdc.gov/niosh/ docs/2003-154/pdfs/5522.pdf].
• 9. NIOSH, National Institute for Occupational Safety Health (2003). Manual of Analytical Methods. Isocyanates Total (MAP). Method 5525. Fourth Edition [https://www.cdc. gov/niosh/docs/2003-154/pdfs/5525.pdf].
• 10. Nordqvist Y., Nilsson U., Colmsjö A. (2003). Evaluation of denuder sampling for a mixture of three common gaseous diisocyanates. Anal. Bioanal. Chem. 375(6), 786–791.
• 11. OSHA, Occupational Safety & Health Administration (1988). Sampling & Analytical Methods Organic Method #PV2034. Isophorone Diisocyanate (IPDI) [https://www. osha.gov/dts/sltc/methods/partial/pv2034/2034.html].
• 12. OSHA, Occupational Safety & Health Administration (1989a). Sampling & Analytical Methods Organic Method #42. Diisoyanates [https://www.osha.gov/dts/sltc/methods/ organic/org042/org042.html].
• 13. OSHA, Occupational Safety & Health Administration (1989b). Sampling & Analytical Methods Organic Method #47. Methylene Bisphenyl Isocyanate (MDI) [https://www. osha. gov/dts/sltc/methods/organic/org047/org047.html].
• 14. PN-EN 482+A1: 2016 Narażenie na stanowiskach pracy – Wymagania ogólne dotyczące charakterystyki procedur pomiarów czynników chemicznych [Polish standard].
• 15. PN-Z-04131-6:2008 Ochrona czystości powietrza – Badania zawartości izocyjanianów – Część 6: Oznaczanie izocyjanianu 3-izocyjanianometylo-3,5,5-trimetylocykloheksylu na stano-wiskach pracy metodą wysokosprawnej chromatografii cieczowej [Polish standard].
• 16. Rozporządzenie Ministra Rodziny, Pracy i Polityki Społecznej z dnia 12.06.2018 r. w sprawie najwyższych dopuszczal nych stężeń i natężeń czynników szkodliwych dla zdrowia w środowisku pracy. DzU 2018, poz. 1286 [Polish legal act].
• 17. Rozporzadzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (WE) 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 [Polish legal act].

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).