Хроматографическое определение микроколичеств пропанида, линурона, монолинурона и их метаболитов в воде, почве и растительном материале
(утв. Минздравом СССР 28.01.1980 № 2124-80)
Примечание
Документ включен в Перечень методов (методик) определения остаточных количеств действующих веществ пестицидов в продукции (товарах), подлежащий государственному санитарно-эпидемиологическому надзору (контролю) на таможенной границе и таможенной территории Евразийского экономического союза (Решение Комиссии Таможенного союза от 28.05.2010 № 299). Документ включен в Перечень нормативной документации, разрешенной для использования в государственных ветеринарных лабораториях при диагностике болезней животных, рыб, пчел, а также контроля безопасности сырья животного и растительного происхождения (утв. Россельхознадзором 30.07.2009 № 02-03-48/563).
28 января 1980 г. № 2124-80
ХРОМАТОГРАФИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ МИКРОКОЛИЧЕСТВ ПРОПАНИДА, ЛИНУРОНА, МОНОЛИНУРОНА И ИХ МЕТАБОЛИТОВ В ВОДЕ, ПОЧВЕ
И РАСТИТЕЛЬНОМ МАТЕРИАЛЕ <*>
<*> Л.Л. Кныр, В.П. Сухопарова, М.С. Соколов (Институт агрохимии и почвоведения АН СССР, г. Пущино).
Настоящие Методические указания предназначены для санитарно-эпидемиологических станций и научно-исследовательских учреждений Минздрава СССР, а также ветеринарных, агрохимических, контрольно-токсикологических лабораторий Минсельхоза СССР и лабораторий других министерств и ведомств, занимающихся анализом остаточных количеств пестицидов и биопрепаратов в продуктах питания, кормах и внешней среде.
Методические указания апробированы и рекомендованы в качестве официальных группой экспертов при Госкомиссии по химическим средствам борьбы с вредителями, болезнями растений и сорняками при МСХ СССР.
Методические указания согласованы и одобрены отделом перспективного планирования санэпидслужбы ИМПиТМ им. Е.И. Марциновского и лабораторным советом при Главном санитарно-эпидемиологическом управлении Минздрава СССР.
1. Характеристика анализируемых пестицидов
Линурон и 3,4-дихлоранилин (3,4-ДХА) представляют собой белые кристаллические вещества, плохо растворимые в воде (75 и 659 мг/л
соответственно) и хорошо — в большинстве органических растворителей (низких спиртах, ацетоне, ароматических углеводородах). Активное вещество гербицида
линурона - N-(3,4-дихлорфенил)-N'-метокси-N'-метилмочевина. Температура плавления линурона - 93 - 94°, 3,4-ДХА - 71 - 72° (1,2). Линурон
применяется как гербицид избирательного действия для уничтожения однолетних
злаковых и двудольных сорняков на посевах кукурузы, сои, картофеля, льна и моркови. Линурон малотоксичен для теплокровных (IV пр. г.к.). ЛД для
50
белых мышей и крыс — 2,17 — 2,40 г/кг. ДОК в картофеле — 0,1 мг/кг; в моркови наличие остатков гербицидов не допускается.
Монолинурон представляет собой белое кристаллическое вещество с температурой плавления 79 - 80°. Растворимость в воде - 580 мг/л при 20°, хорошо растворяется в этаноле, ацетоне, бензоле и других органических растворителях, кроме предельных углеводородов. Активное вещество монолинурона N-(4-хлорфенил)-N-метокси-N'-метилмочевина (1,3). Химически чистый 4-хлоранилин (4-ХА) - белое кристаллическое вещество с температурой плавления 70 - 71°. Монолинурон применяется для уничтожения сорняков на посадках картофеля и льна-долгунца. Соединение малотоксично для теплокровных: ЛД для мышей и крыс - 2,0 - 2,5 г/кг. ДОК в клубнях
50
картофеля — 0,11 мг/кг.
Пропанид — белое кристаллическое вещество, лишенное запаха, с Т пл. 92
- 93 °С (технический продукт плавится при 88 — 91 °С), мол. масса 218,08
(3). Растворимость в воде - 225 мг/л (при 22 °С), в бензоле - 70 г/л; в ацетоне - 1700 г/л. Хорошо растворим в хлороформе, изофороне (60% при 25 °С), этаноле (54% при 25 °С), бензине, петролейном и диэтиловом эфирах, хорошо растворяется в метаноле. Упругость паров - 0,008 мм рт. ст. при 40 °С, по другим данным - 0,001 мм рт. ст. при 50 °С. Активное вещество пропанида - 3,4-дихлоранилид пропионовой кислоты. Электронный спектр поглощения спиртового раствора пропанида характеризуется тремя максимумами (лямбда ) в ультрафиолетовой области - 247 - 250; 252,5 и 287,5; водного
макс
раствора — 248 нм.
Пропанид среднетоксичен для теплокровных животных. ЛД для крыс при 50
пероральном введении - 1384 +/- 100 мг/кг; по другим данным - 1300 - 2270 мг/кг, токсичная концентрация для рыб - 10 мг/л. По некоторым данным пропанид обладает кумулятивным действием - коэффициент кумуляции 1,2 при введении 1/50 ЛД .
50
Пропанид — высокоэффективный гербицид для избирательного уничтожения злаковых просовидных сорняков на посевах риса. ДОК в рисе — 0,3 мг/кг.
Cl N O CH
\___ | || / 3
Линурон C H N O Cl Cl-// \\-N-C-N мол. масса 249,1.
9 10 2 2 2 \___/ \
─── OCH
3
N O CH
___ | || / 3
Монолинурон C H N O Cl Cl-// \\-N-C-N мол. масса 241,8.
9 11 2 2 \___/ \
─── OCH
3
Cl___
Пропанид C H ONCl Cl-// \\NHCOC H мол. масса 218,03. 9 9 2 \___/ 2 5
Cl___
3,4-дихлоранилин C H NCl Cl-// \\NH мол. масса 162,0. 6 5 2 \___/ 2
___
4-хлоранилин C H NCl Cl-// \\NH мол. масса 127,5. 6 6 \___/ 2
2. Принцип метода
Определение пропанида, линурона, монолинурона, 3,4-ДХА и 4-ХА в одной пробе методом хроматографии в тонком слое основано на извлечении соединений смесью органических растворителей, их упаривании, переэкстракции гербицидов в н-гексан из строго контролируемой кислой среды и их упаривании (4). о Упаренный экстракт очищают на колонке с цеолитом 4А (щелочная форма) (5) и хроматографируют на пластинках Силуфол.
В качестве подвижных фаз используют бензол:ацетон (60:1,5) или н-гексан:диэтиловый эфир (1:2), в качестве азосоставляющей используют 1-нафтилэтилендиамин (6,7). Полуколичественное определение производят путем визуального сравнения интенсивности окраски и размера пятен пробы и стандартных растворов.
Чувствительность метода: для воды — 0,5 — 1,0 мкг/л, для почвы — 5 - 10 мкг/кг, для растительного материала — 0,2 — 0,3 мг/кг. Ошибка определения +/- 5 — 10%.
3. Преимущество метода
В основу предлагаемого метода положены разработанные и усовершенствованные элементы анализа, пригодные как для метода ТСХ, так и для количественного фотометрического определения. Способ заключается в очистке гексанового экстракта, содержащего исследуемые соединения на
о
колонке с цеолитом 4А (щелочная форма), что позволяет количественно разделять гербициды и почвенные и растительные пигменты.
Преимущество рассматриваемого метода, в отличие от известных, заключается в его экспрессности, хорошей воспроизводимости, достаточно высокой чувствительности, возможности раздельного определения в одной пробе гербицида и его основного метаболита.
4. Реактивы и растворы
1. Едкий натр, чда, 10 н водный раствор (400 г NaOH растворяют, раствор доливают водой до 1 л, перемешивают).
2. <a id="p100029"></a>Серная кислота, хч, 50-процентный водный раствор (275 мл конц. H SO
2 4 уд. веса 1,84 осторожно вливают в 500 мл дистиллированной воды, охлаждают,
перемешивают).
3. Натрий сернокислый безводный, чда.
№ 1 — к 20 мл конц. HCl (d = 1,10) прибавляют 80 мл этилового спирта;
№ 2 — 1 г азотистокислого натрия растворяют в 2 мл воды и доводят до 100 мл этиловым спиртом;
№ 3 — 1 г дигидрохлорида 1-нафтилэтилендиамина растворяют при нагревании на водяной бане в 2 мл воды и доводят до 100 мл этиловым спиртом.
11. Стандартные растворы: 20 мг пропанида, линурона, монолинурона, 3,4-дихлоранилина и 4-хлоранилина растворяют в 100 мл этилового спирта; концентрация этого раствора 200 мкг/мл.
5. Аппаратура и оборудование
Роторный испаритель или выпаритель-концентратор.
Камера для хроматографирования — стеклянный цилиндрический или прямоугольный сосуд с притертой крышкой.
Шприцы медицинские туберкулиновые емкостью 1 мл.
Сито металлическое почвенное с диаметром отверстий 0,1 — 1,0 мм.
6. Приготовление сорбционной колонки
Стеклянную хроматографическую колонку диаметром 15 мм, длиной 150 мм заполняют стекловатой, имеющей волокна 1 - 2 см (толщина слоя 0,3 - 0,5 мм). Далее колонку на 4 - 5 см заполняют предварительно измельченным
о
(фракция 0,1 — 0,5 мм) цеолитом 4А (щелочная форма).
7. Подготовка проб к определению
а) Из воды: анализируемый образец воды (до 1 л) после отстаивания сливают в стакан, подщелачивают 20-процентным NaOH до рН 10, переносят в делительную воронку и экстрагируют хлороформом (3 х 50 мл). Объединенный экстракт высушивают, пропуская через безводный сернокислый натрий, и растворитель упаривают досуха.
б) Из сухой или влажной почвы и почвенной суспензии: 100 — 500 г почвы или суспензии, освобожденной от растительных остатков, заливают 100 — 300 мл ацетона, 3 — 5 мл 20-процентного NaOH, тщательно перемешивают палочкой, после чего встряхивают в течение часа. Затем водно-ацетоновый экстракт фильтруют через воронку Бюхнера, колбу ополаскивают ацетоном, почву на фильтре промывают ацетоном (3 x 15 — 20 мл). Ацетон отгоняют на роторном испарителе, водную часть экстракта подщелачивают 20-процентным NaOH до рН 10, переносят в делительную воронку и токсиканты экстрагируют хлороформом (3 х 20 — 30 мл). Объединенный экстракт высушивают, пропуская через безводный сернокислый натрий, и растворитель упаривают досуха.
в) Из растительного материала (водоросли, корнеплоды моркови): 50 г измельченного материала (морковь, водоросли) заливают 150 мл смеси н-гексан:ацетон (9:1), встряхивают в течение 1 ч и фильтруют. Остаток на фильтре трижды промывают смесью растворителей (3 х 15 — 20 мл). Из объединенного экстракта отгоняют органические растворители, жидкую фазу, оставшуюся после отгонки растворителей, количественно переносят в делительную воронку. Колбу несколько раз обмывают дистиллированной водой, сливая ее затем в воронку, и доводят общий объем пробы до 100 мл. Приливают 18 мл 50-процентной серной кислоты, экстрагируют гербициды хлороформом (3 х 10 мл), отгоняют органический растворитель и следы хлороформа удаляют током воздуха.
8. Экстракция 3,4-ДХА и 4-ХА
После экстракции гербицидов сернокислый раствор (100 мл) нейтрализуют, подщелачивают до рН 10 (~ 30 мл 10 н NaOH) и экстрагируют 3,4-ДХА (4-ХА) хлороформом (3 х 20 мл), отгоняют органический растворитель и следы хлороформа удаляют током воздуха.
<*> Очистку на колонке с сорбентом проводят только для проб, содержащих пропанид, линурон и монолинурон, а пробы с 3,4-ДХА (4-ХА), полученные при раздельной экстракции, в очистке не нуждаются.
Сухие остатки в колбах, содержащих гербициды, растворяют в 10 мл н-гексана и для отделения пигментов раствор пропускают через колонку с цеолитом со скоростью 2 — 4 мл/мин. После подсушивания сорбента вакуумом соединения вымывают 50 мл смеси растворителей н-гексан:диэтиловый эфир (3:1), затем элюат упаривают досуха и далее соединение анализируют.
9. Хроматографирование
Сухие остатки, содержащие анализируемые соединения, количественно переносят диэтиловым эфиром на пластинки Силуфол, пластинки помещают в камеру для хроматографирования; подвижный растворитель - бензол:ацетон (60:1,5). Край пластинки погружают в растворитель на глубину 5 - 7 мм. Когда фронт растворителя поднимается на высоту 10 см, пластинку ополаскивают, вновь заполняют смесью растворителей и производят повторное хроматографирование. Затем пластинки термостатируют при 160 °С: для определения пропанида в течение 40 мин., для определения линурона и монолинурона - 5 мин. После этого пластинки охлаждают и опрыскивают последовательно проявляющими реактивами N 1, 2, 3. При наличии в пробе ароматических аминов, пропанида, линурона и монолинурона появляются фиолетовые пятна на белом фоне. R для 3,4-ДХА - 0,64 +/- 0,02; для
f
линурона — 0,42 +/- 0,02; для монолинурона — 0,26 +/- 0,02; для 4-ХА — 0,36 +/- 0,02; для пропанида — 0,25 +/- 0,02.
10. Обработка результатов анализа
Содержание токсикантов рассчитывают по формуле:
A
X — содержание препарата в пробе (мг/кг или мг/л);
A — количество препарата, найденное путем визуального сравнения размера и интенсивности окраски пятен пробы и стандартных растворов, мкг;
B — навеска пробы (г) или объем аликвоты (мл).
Вместо термостатирования можно облучать пластинки хроматоскопом типа БУФ-3 (расстояние от лампы 15 см, экспозиция 10 мин.).