Dimetyloamina : oznaczanie w powietrzu środowiska pracy metodą wysokosprawnej chromatografi i cieczowej

• Autorzy: Bonczarowska M. , Brzeźnicki S.

Warianty tytułu

EN

Dimethylamine : determination in workplace air with high-performance liquid chromatography (HPLC )

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Dimetyloamina (DMA) w normalnych warunkach jest bezbarwnym palnym gazem o zapachu zbliżonym do zapachu amoniaku lub zapachu ryb. Związek ten znalazł zastosowanie do produkcji pestycydów i leków, a także jako przyspieszacz wulkanizacji i środek usuwający sierść w przemyśle garbarskim. Dimetyloamina jest również stosowana w przemyśle chemicznym i tekstylnym. Narażenie na dimetyloamię może prowadzić do podrażnienia: górnych dróg oddechowych, skóry oraz oczu. Celem pracy było opracowanie czułej metody oznaczania dimetyloaminy w środowisku pracy w zakresie 1/10 ÷ 2 wartości NDS zgodnie z wymogami zawartymi w normie europejskiej PN-EN-482. Badania wykonano techniką wysokosprawnej chromatografi i cieczowej (HPLC) przy zastosowaniu chromatografu cieczowego Waters Alliance 2695 wyposażonego w: pompę poczwórną, kolumnę analityczną Waters Symmetry C-18 (150 x 2,1mm, 5 μm), detektor spektrofotometryczny (UV-VIS) i spektrofl uorymetryczny (FLD), a także autosampler. Metoda polega na: adsorpcji dimetyloaminy na żelu krzemionkowym z naniesionym kwasem solnym (HCl) o stężeniu 2 mol/l, ekstrakcji zatrzymanego związku mieszaniną acetonitrylu i wody, reakcji dimetyloaminy z chloro mrówczanem 9-fl uorenylometylu (FMOC-Cl) oraz oznaczaniu powstałej w wyniku reakcji pochodnej metodą wysokosprawnej chromatografi i cieczowej. Współczynnik desorpcji chlorowodorku dimetyloaminy (DMA-HCl) z żelu krzemionkowego z naniesionym kwasem solnym wynosi 98,6%. Próbki powietrza do oznaczeń dimetyloaminy pobrane na żel krzemionkowy (z naniesionym kwasem solnym) przechowywane w lodówce są trwałe przez dziesięć dni. Zastosowanie do rozdziałów chromatografi cznych kolumny Waters Symmetry C-18, którą eluowano mieszaniną acetonitrylu i wody (62: 38), pozwala na selektywne oznaczenie dimetyloaminy w obecności innych amin współwystępujących. Metoda charakteryzuje się dobrą precyzją (r = 0,999) w zakresie stężeń 0,33 ÷ 13,27 μg/ml czystego związku (0,6 ÷ 24 μg/ml DMA-HCl), co odpowiada zakresowi 0,17 ÷ 6,64 mg/m3 dla próbki powietrza o objętości 10 l. Granica oznaczalności tej metody dla detektorów UV-VIS i FLD wynosi odpowiednio: 0,14 i 0,035 μg/ml. Metoda analityczna umożliwia selektywne oznaczenie dimetyloaminy w powietrzu na stanowiskach pracy w zakresie stężeń 0,17 ÷ 6,64 mg/m3. Metoda charakteryzuje się dobrą precyzją i dokładnością, spełnia wymagania zawarte w normie europejskiej PN-EN 482 dla procedur dotyczących oznaczania czynników chemicznych. Opracowana metoda oznaczania dimetyloaminy została zapisana w postaci procedury analitycznej, którą zamieszczono w załączniku.

EN

Dimethylamine (DMA) is a colorless fl ammable gas with an ammonia- or fi sh-like odor. It is used in manufacturing pesticides, pharmaceuticals, as an accelerator in vulcanizing rubber, and as a dehairing agent in the tanning industry. It is also widely used in chemical and textile industries. Occupational exposure to DMA vapours can cause irritation of the respiratory tract or serious injuries to eyes or skin. The aim of this study was to develop and validate a sensitive method for determining DMA concentrations in workplace air in the range from 1/10 to 2 MAC values (maximum admissible concentration), in accordance with the requirements of standard PN-EN 482. Studies was performed using high-performance liquid chromatography (HPLC). A Waters Alliance 2695 liquid chromatograph equipped with a quaternary pump, Waters Symmetry C-18 (150 x 2.1 mm; 5 μm) analytical column, spectrophotometric detector (UV-VIS), spectrofl uorimetric detector (FLD) and autosampler were used for chromatographic separations. This method is based on the adsorption of DMA on silica gel coated with 2 M/L hydrochloric acid (HCl). The adsorbed compound is eluted with a mixture of acetonitrile and water and then derivatized with 9-fl uorenylmethyl chloroformate (FMOC-Cl). Extraction effi ciency of DMA from silica gel coated with HCl was 98,6 %. Samples of DMA on silica gel coated with HCl can be stored in a refrigerator for up to 10 days. Application of a Waters Symmetry column eluted with mixture of acetonitrile and water (62: 38) made it possible to selectively determine DMA in a mixture of other amines. This method is precise and accurate (r = 0.999) within the investigated working range of 0.33 ÷ 13.3 μg/ml (0.6 μg/ml to 24 μg/ml DMA-HCl), which is equivalent to air concentrations from 0.17 to 6.64 mg/m3 for a 10-L air sample. The limit of quantifi cation (LOQ) for UV-VIS and FLD detectors was 0.14 and 0.035 μg/ml, respectively. The analytical method described in this paper made it possible to selectively determine DMA in workplace air at concentrations from 0.17 to 6.64 mg/m3. This method is precise, accurate and it meets the criteria for procedures for measuring chemical agents listed in EN 482:2006. This method can be used for assessing occupational exposure to DMA and associated risk tob workers’ health. The developed method of determining dimethylamine has been recorded as an analytical procedure (see appendix).

Słowa kluczowe

PL

dimetyloamina; metoda oznaczania; wysokosprawna chromatografia cieczowa; powietrze na stanowiskach pracy

EN

dimethylamine; determination method; liquid chromatography workplace air

• Wydawca: Centralny Instytut Ochrony Pracy - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Podstawy i Metody Oceny Środowiska Pracy
• Rocznik: 2015
• Tom: Nr 3 (85)
• Strony: 107--123
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Bonczarowska M.

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

autor

Brzeźnicki S.

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

Bibliografia

• 1.ACGIH, American Conference of Governmental Industrial Hygienists (2013) Threshold limit values for chemical substances and physical agents. Biological Exposure Indices.
• 2.Asthana A. i in. (2000) Determination of aromatic amines in water samples by capillary electrophoresis with electrochemical and fl uorescence detection. J. Chromatogr A. 895, 197–203.
• 3.O’Connor P. F. (1994) NIOSH, Manual of analytical methods. Dimethylamine. Method # 2010. National Institute for Occupational Safety and Health NIOSH [http://www.cdc. gov/niosh/docs/2003-154/ method-d.html0].
• 4.Coppex L. (2000) Derivatives for HPLC analysis. Diploma thesis. Faculty of Chemistry and Pharmacy. University of Geneve [http://www.sigmaaldrich. com/img/assets/ 22084/HPLC_Derivatization_Literature. pdf ].
• 5.Dobecki M. (2004) Zapewnienie jakości analiz chemicznych. Łódź, Instytut Medycyny Pracy, wyd. 3.
• 6.Elskamp C.J. (1982) Dimethylamine. Index of Sampling & Analytical Methods. Method # 34. Occupational Safety & Health Administration. OSHA. [http://www.osha.gov/dts/sltc/methods/organic/ org034/org034.html].
• 7.HSDB, Hazardous Substances Data Bank (2014) Dimethylamine [http://toxnet.nlm. nih.gov/cgi-bin/ sis/search2/r?dbs+hsdb:@term+@rn+124-40-3].
• 8.Jambor A., Molnar-Perl I. (2009) Quantitation of amino acids in plasma by high performance liquid chromatography. Simultaneous deproteinization and derivatization with 9-fl uorenylmethyloxycarbonyl chloride. J. Chromatogr. A. 1216, 6218–6223.
• 9.Lozanov V., Benkova B., Mateva L., Petrov S., Popov E., Slavov C., Mitev V. (2007) Liquid chromatography method for simultaneous analysis of amino acids and biogenic amines in biological fl uids with simultaneous gradient of pH and acetonitrile. J. Chromatogr. B. 860, 92–97.
• 10.Molnar-Perl I. (2011) Advancement in the derivatizations of the amino groups with the o-phthalde hydethiol and with the 9-fluorenylmethyloxycarbonyl chloride reagents. J. Chromatogr. B. 879, 1241–1269.
• 11.Paseiro-Cerrato R., de Quirós A.R., Sendón R., Bustos J., Ruíz E., Cruz J.M., Paseiro-Losada P. (2011) Analytical method for the simultaneous determination of polyfunctional amines used as monomers in the manufacture of food packaging materials. J. Chromatogr. A. 1218, 7105–9.
• 12.Piotrowski J., Subdy J. (2000) Dimetyloamina. Dokumentacja proponowanych wartości dopuszczalnych poziomów narażenia zawodowego. Podstawy i Metody Oceny Środowiska Pracy, 4(26).
• 13.PN-71/Z-04064 Ochrona czystości powietrza – Oznaczanie zawartości dwumetyloaminy. Wydawnictwo Normalizacyjne Alfa-Wero 1996.
• 14.PN-EN 482:2009 Powietrze na stanowiskach pracy – Wymagania ogólne dotyczące charakterystyki procedur pomiarów czynników chemicznych. Europejski Komitet Normalizacyjny. Centrum Zarzadzania: rue de Stassart, 36 B-1050 Brussels.
• 15.PN-Z-04008-7:2002/Az1:2004 Ochrona czystości powietrza – Pobieranie próbek powietrza – Zasady pobierania próbek powietrza i interpretacji wyników.
• 16.Rozporządzenie ministra pracy i polityki społecznej z dnia 6.06.2014 r. w sprawie najwyższych dopuszczalnych stężeń i natężeń czynników szkodliwych dla zdrowia w środowisku pracy. DzU 2014, nr 0, poz. 817.
• 17.Rozporządzenie 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).
• 18.Zhao X., Suo Y. (2008) Analysis of primary aromatic amines using precolumn derivatization by HPLC fluorescence detection and online MS identification. J. Sep. Sci. 31, 646–658.