Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей
и благополучия человека

4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

Определение остаточных
количеств химических веществ
в объектах окружающей среды, атмосферном
воздухе, воздухе рабочей зоны
и сельскохозяйственной продукции

Сборник методических указаний
МУК 4.1.1960, 4.1.1961, 4.1.1963 - 4.1.1980-05

1. Разработаны Московской сельскохозяйственной академией им. К.А. Тимирязева, Учебно-научным консультационным центром «Токсикология пестицидов и агрохимикатов» (Калинин В.А., Калинина Т.С., Рыбакова О.И., Калинин А.В.).

2. Рекомендованы к утверждению Комиссией по санитарно-гигиеническому нормированию Минздрава России (протокол № 1 от 31 марта 2005 г.).

3. Утверждены Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации, руководителем Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации Г.Г. Онищенко 21 апреля 2005 г.

4. Введены в действие с 1 июля 2005 г.

5. Введены впервые.

СОДЕРЖАНИЕ

 

4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

Определение остаточных количеств метсульфурон
-метила в семенах, масле и соломке льна методом
высокоэффективной жидкостной хроматографии

1. Вводная часть

Действующее вещество: метсульфурон-метил.

Структурная формула:

Метил 2[[[[(4-метокси-6-метил-1,3,5-триазин-2-ил)амино]карбонил]амино] сульфонил]бензоат.

Мол. масса: 381,4.

Эмпирическая формула: C₁₄H₁₅N₅O₆S.

Химически чистый метсульфурон-метил представляет собой бесцветные кристаллы с температурой плавления 158 °С, давлением паров 3,3×10^-7 мРа (25 °С).

Коэффициент распределения в системе н-октанол-вода K_owlgP = -1,74 (рН 7).

Растворимость (г/л): в воде 0,55 (рН5), 2,79 (рН7), 213 (рН9) при 25 °С; дихлорметане - 121; ацетоне - 36; метаноле - 7,3; этаноле - 2,3; ксилоле - 0,58 (20 °С).

Стабилен на воздухе до 140 °С, в нейтральных и щелочных растворах при 25 °С.

Группа токсичности по ЕПА - IV, ВОЗ - III (табл. 5); LD₅₀ для крыс > 5000 мг/кг.

Область применения

Послевсходовый гербицид, применяется на зерновых культурах для борьбы с однолетними и некоторыми многолетними двудольными сорняками, в том числе устойчивыми к 2,4-Д видам.

2. Методика определения метсульфурон-метила в семенах,
масле и соломке льна методом ВЭЖХ

2.1. Основные положения

2.1.1. Принцип метода

Методика основана на определении метсульфурон-метила методом ВЭЖХ с использованием УФ детектора после его извлечения из образцов органическим растворителем с последующей очисткой перераспределением между двумя несмешивающимися растворителями и на колонке с силикагелем.

2.1.2. Метрологическая характеристика метода

Метрологическая характеристика метода представлена в таблице.

Таблица

Метрологическая характеристика метода

2.1.3. Избирательность метода

Присутствие других пестицидов, близких по химическому строению и области применения, определению не мешает.

2.2. Реактивы и материалы

2.3. Приборы и посуда

2.4. Отбор проб

Отбор проб производится в соответствии с «Унифицированными правилами отбора проб сельскохозяйственной продукции, пищевых продуктов и объектов окружающей среды для определения микроколичеств пестицидов» (№ 2051-79 от 21.08.79). Пробы семян и соломки льна для определения остатков в урожае хранят в бумажной или тканевой упаковке при комнатной температуре.

2.5. Подготовка к определению

2.5.1. Подготовка и очистка реактивов и растворителей

Перед началом работы рекомендуется проверить чистоту применяемых органических растворителей. Для этого 100 мл растворителя упаривают в ротационном вакуумном испарителе при температуре 40 °С до объема 1,0 мл и хроматографируют. При обнаружении мешающих определению примесей очистку растворителей производят в соответствии с общепринятыми методиками. Гексан и хлористый метилен встряхивают с небольшими порциями концентрированной серной кислоты до прекращения окрашивания свежей порции кислоты, затем промывают водой, 2 %-м раствором гидроксида натрия и снова водой, после чего его сушат над гидроксидом натрия и перегоняют. Ацетон перегоняют над перманганатом калия и поташом (на 1 л ацетона 10 г KMnO₄ и 2 г K₂CO₃). Ацетонитрил сушат над пентоксидом фосфора и перегоняют; отогнанный растворитель повторно перегоняют над углекислым калием. Этилацетат промывают равным объемом 5 %-ного раствора двууглекислого натрия, сушат над хлористым кальцием и перегоняют.

2.5.2. Кондиционирование колонки

Перед началом анализа колонку (Symmetry С-18) кондиционируют в потоке подвижной фазы (1 мл/мин) до стабилизации нулевой линии в течение 1 - 2 ч.

2.5.3. Приготовление растворов

Для приготовления 2М раствора ортофосфорной кислоты 200 г 98 % (или 225 г 87 %) кристаллической H₃PO₄ помещают в мерную колбу объемом 1 л, растворяют в 600 мл дистиллированной воды и доводят объем до метки дистиллированной водой.

Для приготовления 0,005М раствора ортофосфорной кислоты 2,5 мл 2М раствора H₃PO₄ вносят в мерную колбу на 1 л и доводят до метки деионизированным бидистиллятом.

Для приготовления 1М раствора K₂HPO₄ 228 г кристаллического калия фосфорнокислого двузамещенного трехводного помещают в мерную колбу на 1 л, растворяют при перемешивании в 600 мл дистиллированной воды и доводят объем раствора до метки.

Для приготовления 0,1М раствора K₂HPO₄ 10 мл 1M раствора K₂HPO₄ помещают в мерную колбу на 1 л и доводят раствор до метки дистиллированной водой.

Для получения 50 %-го водного ацетона в колбе емкостью 1 л смешивают 500 мл ацетона с 500 мл дистиллированной воды.

Для приготовления подвижной фазы в колбе емкостью 1 л смешивают 350 мл ацетонитрила с 650 мл 0,005М раствора ортофосфорной кислоты.

Для приготовления элюента № 1 в колбе на 1000 мл смешивают 600 мл н-гексана и 400 мл этилацетата.

Приготовление стандартного и градуировочных растворов:

Стандартный раствор с концентрацией 0,5 мг/мл. Берут точную навеску метсульфурон-метила (50 мг), переносят в мерную колбу на 100 мл, растворяют навеску в ацетонитриле и доводят до метки. Градуировочные растворы с концентрациями 0,1; 0,2; 0,5; 1,0 и 2,0 мкг/мл готовят методом последовательного разбавления по объему, используя раствор подвижной фазы (смесь ацетонитрил - 0,005М ортофосфорная кислота (35:65, по объему).

Стандартный раствор можно хранить в холодильнике при температуре 0 - 4 °С в течение 1 месяца, градуировочные растворы - в течение суток.

При изучении полноты определения метсульфурон-метила в семенах и соломке используют ацетонитрильные растворы вещества. Растворы внесения с концентрациями 0,1 и 1,0 мкг/мл готовят из стандартного раствора с концентрацией 0,5 мг/мл методом последовательного разбавления по объему ацетонитрилом. При изучении полноты определения метсульфурон-метила в льняном масле используют растворы вещества в изопропиловом спирте. Внесение в масло проводят следующим образом: 20 мг аналитического стандарта вносят в мерную колбу на 100 мл, растворяют его в 10 мл изопропилового спирта, доводят до метки льняным маслом и хорошо перемешивают. Затем колбу нагревают на водяной бане для удаления растворителя и отстаивают до получения однородного прозрачного раствора. Этот раствор разбавляют льняным маслом до получения требуемой концентрации метсульфурон-метила в масле.

2.5.4. Построение градуировочного графика

Для построения градуировочного графика (площадь пика - концентрация метсульфурон-метила в растворе) в хроматограф вводят по 20 мкл градуировочных растворов (не менее 3 параллельных измерений для каждой концентрации, не менее 4 точек по диапазону измеряемых концентраций), измеряют площади пиков и строят график зависимости среднего значения площади пика от концентрации метсульфурон-метила в градуировочном растворе (мкг/мл).

2.5.5. Подготовка колонки с силикагелем для очистки экстракта

В нижнюю часть стеклянной колонки длиной 25 см и внутренним диаметром 1 см помещают тампон из стекловаты, закрывают кран и вносят суспензию 5 г силикагеля в 30 мл смеси гексан-этилацетат (60:40, по объему). Дают растворителю стечь до верхнего края сорбента. Колонку последовательно промывают 50 мл этилацетата и 50 мл элюента № 1 со скоростью 1 - 2 капли в с, после чего она готова к работе.

2.5.6. Проверка хроматографического поведения
метсульфурон-метила на колонке с силикагелем

В круглодонную колбу емкостью 10 мл отбирают 0,1 мл стандартного раствора метсульфурон-метила с концентрацией 10 мкг/мл. Отдувают растворитель током теплого воздуха (температура не выше 40 °С), остаток растворяют в 5 мл элюента № 1 и наносят на колонку. Колбу обмывают еще 5 мл элюента № 1 и также вносят на колонку. Промывают колонку 50 мл элюента № 1, затем 100 мл этилацетата со скоростью 1 - 2 капли в с. Отбирают фракции по 10 мл каждая, выпаривают досуха, остаток растворяют в 2 мл подвижной фазы для ВЭЖХ (п. 2.5.2) и анализируют на содержание метсульфурон-метила (п. 2.6.5).

Фракции, содержащие метсульфурон-метил, объединяют, выпаривают досуха, остаток растворяют в 2 мл подвижной фазы для ВЭЖХ и вновь анализируют (п. 2.6.5). Рассчитывают содержание метсульфурон-метила в элюате, определяя полноту вымывания вещества из колонки и необходимый для этого объем элюента.

Примечание: параметры удерживания метсульфурон-метила и сопутствующих экстрактивных веществ могут меняться при использовании новой партии сорбента и растворителей.

2.5.7. Подготовка приборов и средств измерения

Установка и подготовка всех приборов и средств измерения проводится в соответствии с требованиями стандартов и технической документации.

2.6. Проведение определения

2.6.1. Определение метсульфурон-метила в масле

Образец масла массой 20 г растворяют в 100 мл гексана, помещают раствор в делительную воронку объемом 250 мл и переэкстрагируют метсульфурон-метил дважды дистиллированной водой, порциями по 50 мл, встряхивая смесь каждый раз в течение 2 - 3 мин и собирая нижний водный слой. Объединенный экстракт промывают трижды гексаном порциями по 50 мл, встряхивая смесь каждый раз в течение 2 - 3 мин. Верхний органический слой отбрасывают. К водному экстракту добавляют 10 мл 1М раствора K₂HPO₄ и промывают дважды хлористым метиленом порциями по 20 мл, встряхивая делительную воронку в течение 2 - 3 мин. Нижний органический слой отбрасывают*.

Внимание! Отделение водного слоя следует производить только после полного расслоения жидкостей в делительной воронке.

___________

* В случае образования сравнительно стойких эмульсий для сокращения времени расслоения можно добавить в делительную воронку: на стадии промывки экстрактов гексаном и хлористым метиленом - небольшое количество (до 10 мл) этилового спирта, а на стадии переэкстракции - насыщенный раствор хлорида натрия (15 - 20 мл).

Водную фазу подкисляют 2М ортофосфорной кислотой до рН 3 и метсульфурон-метил экстрагируют хлористым метиленом трижды по 30 мл, встряхивая воронку каждый раз по 2 - 3 мин. Верхний водный слой отбрасывают. Объединенную органическую фазу фильтруют через слой безводного сульфата натрия (2 г), осушитель промывают 10 - 15 мл хлористого метилена. Полученный раствор выпаривают досуха на роторном испарителе при температуре не выше 40 °С. Дальнейшую очистку экстракта проводят по п. 2.6.4.

2.6.2. Определение метсульфурон-метила в семенах льна

Навеску размолотых на лабораторной мельнице семян массой 20 г помещают в коническую колбу емкостью 250 мл и экстрагируют метсульфурон-метил 150 мл смеси ацетон-вода (50:50, по объему) на ультразвуковой установке в течение 15 мин. Суспензию фильтруют через бумажный фильтр «красная лента». Экстракцию повторяют еще с 150 мл водно-ацетоновой смеси. Из объединенного экстракта отбирают аликвоту, соответствующую 5 г образца. Ацетон удаляют на роторном испарителе при температуре не выше 40 °С, объем водного раствора доводят до 100 мл дистиллированной водой, помещают в делительную воронку объемом 250 мл и промывают трижды гексаном порциями по 50 мл, встряхивая смесь каждый раз в течение 2 - 3 мин и отбрасывая после расслоения верхний органический слой. К водному экстракту добавляют 10 мл 1М раствора K₂HPO₄ и промывают дважды хлористым метиленом порциями по 20 мл, встряхивая делительную воронку в течении 2 - 3 мин. Нижний органический слой отбрасывают*.

___________

* В случае образования сравнительно стойких эмульсий для сокращения времени расслоения можно добавить в делительную воронку: на стадии промывки экстрактов гексаном и хлористым метиленом - небольшое количество (до 10 мл) этилового спирта, а на стадии переэкстракции - насыщенный раствор хлорида натрия (15 - 20 мл).

Водную фазу подкисляют 2М ортофосфорной кислотой до рН 3 и метсульфурон-метил экстрагируют хлористым метиленом трижды по 30 мл, встряхивая воронку каждый раз по 2 - 3 мин. Верхний водный слой отбрасывают. Объединенную органическую фазу фильтруют через слой безводного сульфата натрия (2 г), осушитель промывают 10 - 15 мл хлористого метилена. Полученный раствор выпаривают досуха на роторном испарителе при температуре не выше 40 °С. Дальнейшую очистку экстракта проводят по пункту 2.6.4.

2.6.3. Определение метсульфурон-метила в соломке льна

Навеску измельченной на ножевой мельнице соломки льна массой 20 г помещают в коническую колбу емкостью 250 мл и экстрагируют метсульфурон-метил 75 мл ацетонитрила на встряхивателе в течение 1 часа. Суспензию фильтруют на стеклянной воронке через бумажный фильтр «красная лента». Осадок с фильтра количественно переносят назад в колбу и экстракцию повторяют с 75 мл ацетонитрила. Объединенные экстракты помещают в делительную воронку объемом 250 мл и промывают трижды гексаном порциями по 30 мл, встряхивая смесь каждый раз в течение 2 - 3 мин и отбрасывая верхний гексановый слой. Экстракт выпаривают досуха на роторном испарителе при температуре не выше 40 °С. Сухой остаток в колбе растворяют в 100 мл 0,1 М раствора K₂HPO₄, помещая колбу на 5 минут в ультразвуковую ванну. Раствор помещают в делительную воронку объемом 250 мл и промывают дважды гексаном порциями по 30 мл (верхний гексановый слой отбрасывают) и дважды хлористым метиленом порциями по 20 мл (нижний метиленхлоридный слой отбрасывают), встряхивая делительную воронку каждый раз в течение 2 - 3 минут*.

___________

* В случае образования сравнительно стойких эмульсий для сокращения времени расслоения можно добавить в делительную воронку: на стадии промывки экстрактов гексаном и хлористым метиленом - небольшое количество (до 10 мл) этилового спирта, а на стадии переэкстракции - насыщенный раствор хлорида натрия (15 - 20 мл).

Водную фазу подкисляют 2М ортофосфорной кислотой до рН 3 и метсульфурон-метил экстрагируют хлористым метиленом трижды по 30 мл, встряхивая воронку каждый раз в течение 2 - 3 мин (верхний водный слой отбрасывают). Объединенную органическую фазу фильтруют через слой безводного сульфата натрия (2 г), осушитель промывают 10 - 15 мл хлористого метилена. Полученный раствор выпаривают досуха на роторном испарителе при температуре не выше 40 °С. Дальнейшую очистку экстракта проводят по пункту 2.6.4.

2.6.4. Очистка на колонке с силикагелем

Сухой остаток в колбе, полученный при упаривании очищенных по п.п. 2.6.1 - 2.6.3 экстрактов масла и семян и соломки льна количественно переносят двумя 5-мл порциями смеси гексан-этилацетат (60:40, по объему) в кондиционированную хроматографическую колонку (п. 2.5.5). Промывают колонку 50 мл элюента № 1, которые отбрасывают. Метсульфурон-метил элюируют 90 мл этилацетата, собирая элюат в грушевидную колбу емкостью 250 мл. Раствор выпаривают досуха на вакуумном ротационном испарителе при температуре не выше 40 °С. Сухой остаток растворяют в 2 мл подвижной фазы для ВЭЖХ и 20 мкл раствора вводят в жидкостный хроматограф.

2.6.5. Условия хроматографирования

Жидкостный хроматограф «Альянс» фирмы Waters с УФ детектором (Waters 2487).

Рабочая длина волны 223 нм.

Предколонка Waters Symmetry С-18 для защиты аналитической колонки.

1. Колонка Symmetry С-18 (250×4,6) мм, 5 мкм (Waters, USA). Подвижная фаза: ацетонитрил - 0,005М раствор ортофосфорной кислоты в соотношении 35:65. Скорость потока 1 мл/мин. Время удерживания метсульфурон-метила 12,8 ± 0,2 мин.

2. Колонка Nova-Рас С-18 (150×3,9) мм, 4 мкм (Waters, USA).

Температура колонки комнатная (в отсутствие термостатирования).

Подвижная фаза: ацетонитрил - 0,005М раствор ортофосфорной кислоты в соотношении 28:72 (по объему). Скорость потока элюента: 1 мл/мин.

Время удерживания метсульфурон-метила 9,8 ± 0,3 мин.

Объем вводимой пробы 20 мкл.

Линейный диапазон детектирования 0,1 - 2,0 мкг/мл.

2.6.6. Обработка результатов анализа

Количественное определение проводят методом абсолютной калибровки, содержание метсульфурон-метила в образце семян, масла или соломки льна (X, мг/кг) вычисляют по формуле:

S₁ - площадь пика метсульфурон-метила в стандартном растворе, мм;

S₂ - площадь пика метсульфурон-метила в анализируемой пробе, мм;

V - объем пробы, подготовленной для хроматографического анализа, мл;

Р - навеска анализируемого образца, г (для воды - объем, мл);

С - концентрация стандартного раствора метсульфурон-метила, мкг/мл.

Содержание остаточных количеств метсульфурон-метила в анализируемом образце вычисляют как среднее из 2-х параллельных определений.

Образцы, дающие пики большие, чем стандартный раствор метсульфурон-метила 2 мкг/мл, разбавляют неподвижной фазой для ВЭЖХ.

3. Контроль погрешности измерений

Оперативный контроль погрешности и воспроизводимости результатов измерений осуществляется в соответствии с ГОСТ ИСО 5725-106.2002 «Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений».

4. Требования техники безопасности

При проведении работы необходимо соблюдать требования инструкции «Основные правила безопасной работы в химической лаборатории», общепринятые правила безопасности при работе с органическими растворителями, токсичными веществами, а также инструкции по эксплуатации жидкостного хроматографа и электрооборудования до 400 В.

5. Разработчики

Цибульская И.А., Долженко В.И., Юзихин О.С. (ВНИИ защиты растений, Санкт-Петербург).