Propano-1,2-diol : oznaczanie w powietrzu środowiska pracy metodą chromatografii gazowej ze spektrometrią mas

• Autorzy: Wesołowski W. , Kucharska M.

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0010.0064

Warianty tytułu

EN

1,2-Propanediol : determination in working air with gas chromatography with mass spectrometer

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Propano-1,2-diol (glikol propylenowy, GP) jest bezbarwną i silnie higroskopijną cieczą stosowaną do produkcji: niezamarzających płynów, żywic poliestrowych i detergentów. Główne zastosowanie propano-1,2-diol znalazł w przemyśle kosmetycznym jako składnik: kremów, past do zębów, płynów do płukania jamy ustnej i dezodorantów w sztyfcie. Propano-1,2-diol jest stosowany w: medycynie, farmacji, przemyśle spożywczym oraz produkcji środków czystości. Ponadto, jest stosowany także jako czynnik higroskopijny w produkcji: tworzyw sztucznych, wyrobów tekstylnych i papierosów. W ostatnich latach jest wykorzystywany jako główny składnik płynów używanych w elektronicznych papierosach. W dostępnym piśmiennictwie nie ma doniesień o ostrych zatruciach ludzi propano-1,2-diolem w warunkach narażenia zawodowego. Obserwacje kliniczne ludzi, którym podawano propano-1,2-diol jako rozpuszczalnik leków, wskazują na: słabe działanie narkotyczne związku oraz niewielkiego 174 stopnia działanie drażniące na skórę i spojówki oczu. Celem pracy było opracowanie i walidacja czułej metody oznaczania propano-1,2-diolu w środowisku pracy w zakresie 1/20 ÷ 2 wartości najwyższego dopuszczalnego stężenia (NDS), zgodnie z wymaganiami zawartymi w normie europejskiej PN-EN 482+A1: 2016-1. Badania wykonano techniką chromatografii gazowej, przy zastosowaniu chromatografu gazowego Agilent Technologies 6890N ze spektrometrem mas 5973 oraz dozownikiem z podziałem lub bez podziału próbki, z automatycznym podajnikiem próbek i komputerem z programem sterowania i zbierania danych (ChemStation) oraz kapilarną kolumną analityczną HP-PONA (50 m; 0,2 mm; 0,5 μm). Opracowana metoda polega na: zatrzymaniu frakcji wdychanej i par obecnego w badanym powietrzu propano-1,2-diolu na filtrze z włókna szklanego oraz żywicy XAD-7, ekstrakcji acetonitrylem i analizie chromatograficznej otrzymanego roztworu przy zastosowaniu spektrometru mas. Wydajność odzysku/desorpcji oznaczanej substancji przy zastosowaniu proponowanego zestawu do pobierania próbek powietrza wynosiła 97,3%. Tak pobrane próbki powietrza przechowywane w lodówce są trwałe co najmniej 28 dni. Zastosowanie kapilarnej kolumny HP-PONA umożliwia selektywne oznaczenie propano- -1,2-diolu w obecności: acetonitrylu, dichlorometanu, toluenu oraz innych związków współwystępujących. Opracowana metoda jest liniowa (r = 0,9992) w zakresie stężeń 10 ÷ 500 μg/ml, co odpowiada zakresowi 4,4 ÷ 222 mg/m3 dla próbki powietrza o obję-tości 180 l rozcieńczanej 80-krotnie. Granica oznaczalności tej metody wynosi 1,303 μg/ml. Metoda analityczna umożliwia selektywne oznaczenie frakcji wdychanej i par propano-1,2-diolu w powietrzu na stanowiskach pracy w zakresie stężeń 4,4 ÷ 222 mg/m3 (około 1/20 ÷ 2 wartości NDS). Opracowana metoda charakteryzuje się: do-brą precyzją oraz dokładnością i spełnia wymagania zawarte w normie europejskiej PN-EN 482+A1:2016-1 dla procedur dotyczących oznaczania czynników chemicznych. Opracowaną metodę oznaczania propano-1,2-diolu zapisaną w postaci procedury analitycznej zamieszczono w załączniku.

EN

Propane-1,2-diol (propylene glycol, PG) is a colorless, strongly hygroscopic liquid used in the production of antifreeze fluids, polyester resins and detergents. The main use of propane-1,2-diol is in the cosmetic industry as an ingredient of creams, toothpastes, mouthwashes and deodorant sticks. It is also used in medicine, pharmaceutics, food and cleaning products. Propane-1,2-diol is used as a hygroscopic agent in the plastics industry, textile products and in manufacturing cigarettes. Recently, it is used as the main component of fluids used in electronic cigarettes. There are no reports in the literature on acute poisoning with propylene glycol of people in occupational exposure conditions. Clinical observations of people treated with propylene glycol applied as a drug solvent indicate a weak narcotic effect of the compound and mild irritation of the skin and conjunctives. The aim of this study was to develop and validate a sensitive method for determining concentrations of propane-1,2-diol in workplace air in the range from 1/20 to 2 MAC values in accordance with the requirements of Standard No. PN-EN 482+A1:2016-1. The study was performed using a gas chromatography (GC). A 6890N Agilent Technologies gas chromatograph with a 5973 mass spectrometry detector (MSD), HP-PONA (50 m; 0.2 mm; 0,5 µm) capillary analytical column, autosampler and ChemStation software were used for chromatographic separations. The method is based on the adsorption of inhalable fraction and vapors of propane-1,2-diol on glass fiber filters and XAD-7 resin, desorption with acetonitrile and analysis of the resulting solution with gas chromatographic with mass detection (GC/MS). The extraction efficiency of propane-1,2- -diol from filters and resin was 97.3%. Samples of propane-1,2-diol can be stored in refrigerator for up to 28 days. Application of a HP-PONA capillary column enabled selective determination of propane-1,2-diol in a mixture of acetonitrile, dichloromethane, toluene and other compounds. The method is linear (r = 0.9992) within the working range 10–500 µg/ml, which is equivalent to air concentrations range 4.4–222 mg/m3 for a 180-L air sample and 80-fold dilution. Limit of quantification (LOQ) is 1.303 μg/ml. The analytical method described in this paper enables selective determination of inhalable fraction and vapors of propane-1,2-diol in workplace air in presence of other compounds at concentrations from 4.4 to 222 mg/m3 (1/20–2 MAC value). The method is precise, accurate and it meets the criteria for procedures for measuring chemical agents listed in Standard No. PN-EN 482+A1:2016-1. The method can be used for assessing occupational exposure to propane-1,2-diol and associated risk to workers’ health. The developed method of determining propane- 1,2-diol has been recorded as analytical procedure (see appendix).

Słowa kluczowe

PL

propan-1,2-diol; glikol propylenowy; metoda oznaczania; metoda chromatografii gazowej; powietrze na stanowiskach pracy

EN

1,2-propanediol; propylene glycol; determination method; gas chromatography; workplace air

• Wydawca: Centralny Instytut Ochrony Pracy - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Podstawy i Metody Oceny Środowiska Pracy
• Rocznik: 2017
• Tom: Nr 2 (92)
• Strony: 173--188
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Wesołowski W.

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

autor

Kucharska M.

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

Bibliografia

• 1. Adams R.M. (1983) Occupational skin disease. Grune and Stratton. New York 16, 291–292.
• 2. GESTIS (2015) Propane-1,2-diol, particulates; total vapour and particulates. GESTIS International limit values.
• 3. Goldsmith L.A. (1978) Propylene glycol. Int. J. Dermatol. 17(9), 703–705.
• 4. Hannuksela M., Forström L. (1978) Reactions to peroral propylene glycol. Contact Dermatitis 4(1), 41– 45.
• 5. HSDB, Hazardous Substances Data Bank (2015) Bethseda.
• 6. National Library of Medicine. National Institute for Occupational Safety and Health (1996) Method nr 5523, Glycols [W:] NIOSH Manual of analytical methods. 4 th ed., vol. 1, Cincinnati, OH: National Institute for Occupational Safety and Health [https://www.cdc.gov/niosh/docs/ 2003-154/ pdfs/5523.pdf].
• 7. OSHA (1999) Sampling and analytical methods. Propylene glycol. OSHA Method PV2051, OSHASLTC, Salt Lake City, UT. [https://www.osha.gov/ dts/sltc/methods/partial/ pv2051/2051.html].
• 8. PN-EN 482+A1: 2016-1. Narażenie na stanowiskach pracy – Wymagania ogólne dotyczące charakterystyki procedur pomiarów czynników chemicznych.
• 9. Toxicological profile for propylene glycol (1997) U.S. Department of Health and Human Services Public Health Service Agency for Toxic Substances and Disease Registry. Toxicological Profile, September.
• 10. Wahlberg J.E., Nilsson G. (1984) Skin irritancy from propylene glycol. Acta Derm. Venereol. 64, 286–290.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).