Методические указания по определению альдикарба и его основных метаболитов (сульфоксида и сульфона) в воде, почве и растительном материале методами тонкослойной и газожидкостной хроматографии

(утв. Минздравом СССР 27.04.1984 № 2991-84)

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ АЛЬДИКАРБА И ЕГО ОСНОВНЫХ МЕТАБОЛИТОВ (СУЛЬФОКСИДА И СУЛЬФОНА) В ВОДЕ, ПОЧВЕ И РАСТИТЕЛЬНОМ МАТЕРИАЛЕ МЕТОДАМИ ТОНКОСЛОЙНОЙ И ГАЗОЖИДКОСТНОЙ ХРОМАТОГРАФИИ <*>

---

<*> Разработаны В.Д. Чмилем, С.В. Чулковой (ВНИИГИНТОКС); Л.И. Бублик, Л.Л. Чеховской (УкрНИИЗР).

    Краткая характеристика  препарата.  Альдикарб - O-(N-метилкарбомоил)-2-
метил-2-метилтиопропиональдегидоксим.      Брутто-формула       C H  N O S.

                                                             2 14 2 2

Молекулярная масса 190,3.  Синонимы - темик, амбич.  Белое  кристаллическое
вещество  со  слабым  запахом  сернистого  меркаптана,  т. пл. 98 - 100 °C.

                                                              -3

Разлагается при температуре выше 100 °C. Давление паров 13,33 x 10   Па при
25 °C.  Растворимость  в  воде  при  20 °C  6  г/л.  При  30 °C  (вес.  %):
в ацетоне - 43, бензоле - 24,  четыреххлористом  углероде - 5, хлороформе -
44,  метилизобутилкетоне - 24,   толуоле - 12.  Практически  нерастворим  в
н-гексане  и  других  алкановых  углеводородах,  стабилен  при  хранении  в
нормальных  условиях  в  течение  двух  лет. Подвержен гидролизу в кислой и

щелочной средах, при действии сильных окислителей разлагается.

Водные растворы альдикарба нельзя хранить в сосудах, содержащих цинк, медь или полиэтилен. В почве и растениях альдикарб окисляется в сульфоксид и в меньшей степени — в сульфон. Препарат выпускают в виде гранул, содержащих 5 или 10% д.в. Применяют его в качестве инсектицида, акарицида и нематоцида.

Принцип метода. Метод основан на извлечении альдикарба и его метаболитов из растительного материала органическим растворителем или 0,25 М водным раствором хлороводородной кислоты, из воды — хлороформом, очистке растительных и почвенных экстрактов реэкстракцией хлороформом и количественном определении методом ТСХ по размеру площади пятен.

Суммарно альдикарб и его метаболиты определяют в виде сульфона после обработки пробы 0,2-процентным водным раствором перманганата калия методом ГЖХ. Количественно сульфон определяют методом абсолютной калибровки. Дли пересчета найденного количества альдикарба сульфона в альдикарб используют коэффициент, равный 0,85.

Метрологическая характеристика метода. Метрологическая характеристика метода приведена в таблице 86. Линейный динамический диапазон детектирования ГЖХ — не менее 60 нг. При определении больших концентраций берут аликвотную часть экстракта.

Таблица 86

С ПОМОЩЬЮ ТОНКОСЛОЙНОЙ И ГАЗОЖИДКОСТНОЙ ХРОМАТОГРАФИИ

Анализируемая проба	Предел определения, мг/л или мг/кг			Среднее значение определения, %			Стандартное отклонение, %			Доверительный интервал при p = 0,95, n = 5, %
	1	2	3	1	2	3	1	2	3	1	2	3
Тонкослойная хроматография
Вода	0,002	0,002	0,002	97,2	95,4	93,2	+/- 2,2	+/- 2,4	+/- 2,6	+/- 2,7	+/- 2,9	+/- 3,2
Почва	0,01	0,01	0,01	83,5	84,7	80,1	+/- 4,7	+/- 4,5	+/- 4,8	+/- 5,8	+/- 5,6	+/- 6,3
Растительный материал	0,02	0,02	0,02	82,5	80,2	79,6	+/- 5,6	+/- 6,6	+/- 6,0	+/- 7,0	+/- 7,8	+/- 7,4
(картофель, сахарная свекла)
Газожидкостная хроматография
Вода	0,0005			91,7			+/- 1,5			+/- 1,9
Почва	0,002			84,8			+/- 3,8			+/- 4,7
Растительный материал	0,005			85,6			+/- 3,5			+/- 4,8
(картофель, сахарная свекла)

Примечание. 1 — альдикарб; 2 — альдикарб сульфоксид; 3 — альдикарб сульфон.

Избирательность метода. Метод специфичен. Другие пестициды в данных условиях хроматографирования определению не мешают.

Реактивы и растворы. Азот особой чистоты. Аммиак водный ч.д.а. Ацетон х.ч. н-Гексан ч. Диэтиловый эфир х.ч. Сульфат натрия безводный ч.д.а. Хлорид натрия ч.д.а. Нитрит натрия ч.д.а. Гидросернистокислый натрий ч., 20-процентный в.р. Гидрокарбонат натрия ч.д.а, 10-процентный в.р. Нитропруссид натрия ч.д.а. Перманганат калия ч.д.а, 0,2-процентный в.р. Метиловый спирт ч.д.а. Хлороформ х.ч. Хлороводородная кислота х.ч. Уксусная кислота ледяная, х.ч. Этиловый спирт ректиф. 96-процентный. Нингидрин ч. Вода дистиллированная. Сернокислый кальций ч.д.а. Хлорид кальция ч. Силикагель КСК, № 2. Силикагель ЛС 5/40 мю для тонкослойной хроматографии с 13% гипса. Проявляющие реагенты: № 1 (0,1 г нингидрина растворяют в 40 мл этанола и 10 мл уксусной кислоты. Хранят в темной склянке 1 мес.); № 2 — 1-процентный водный раствор перманганата калия (в мерную колбу на 100 мл помещают 1,0 г перманганата калия и доводят до метки дистиллированной водой). Годен для употребления 6 мес.; № 3 (хроматографическую пластинку последовательно обрабатывают 0,5-процентным водным раствором нитропруссида натрия, 10-процентным водным раствором нитрита натрия, ледяной уксусной кислотой и затем парами 25-процентного водного раствора аммиака в эксикаторе в течение 5 — 10 мин.). Необходимо использовать свежеприготовленные реактивы. Хроматон N-супер (0,16 — 0,20 мм) с 5% SE-30. Хроматон N-супер (0,16 — 0,20 мм) с 5% OV-17. Стандартные растворы: альдикарба в ацетоне концентрацией 100 мкг/мл; альдикарба сульфоксида в ацетоне концентрацией 100 мкг/мл; альдикарба сульфона в ацетоне концентрацией 100 мкг/мл.

Приборы и посуда. Газовый хроматограф с ДЭЗ. Ротационный испаритель. Вакуумный водоструйный стеклянный насос. Колбы: мерные на 100 мл; Бунзена на 500 мл; круглодонные на 250 мл; плоскодонные со шлифом на 500 мл; конические на 500 мл. Водяная баня. Микропипетки. Электроплитка. Воронки: Бюхнера, диаметр 13 см; делительная на 500 мл. Сушильный шкаф. Аппарат для встряхивания. Стеклянные пластинки размером 150 x 150 мм. Пластинки для тонкослойной хроматографии «Силуфол». Сито капроновое 100/120 меш. Пульверизатор стеклянный для обработки пластинок. Камера для обработки пластинок. Камера хроматографическая. Эксикатор. Приготовление хроматографических пластинок: 14 г силикагеля и 1 г сульфата кальция смешивают с 50 мл дистиллированной воды 10 мин.; 5 — 7 г сорбционной массы равномерно наносят на одну пластинку и сушат при комнатной температуре 12 ч. Затем пластинки помещают в сушильный шкаф для активации при температуре 120 °C на 1 ч и затем хранят в эксикаторе над слоем хлористого кальция.

Ход анализа. Экстракция альдикарба и очистка экстрактов. Пробу воды (250 мл) помещают в делительную воронку на 1 л и промывают 25 мл н-гексана, отбрасывая этот растворитель. Затем альдикарб и его метаболиты экстрагируют хлороформом (3 x 50 мл). Объединенный хлороформный экстракт промывают 25 мл 10-процентного водного раствора гидрокарбоната натрия, сушат над безводным сульфатом натрия и сливают растворитель в колбу для концентрирования. Безводный сульфат натрия дважды промывают хлороформом порциями по 15 мл, сливая этот растворитель в ту же колбу. Растворитель упаривают на ротационном испарителе при температуре водяной бани 40 °C до небольшого объема (1 мл).

Навеску воздушно-сухой почвы (50 г) растирают в фарфоровой ступке, переносят в коническую колбу и заливают 60 мл раствора 0,25 М хлороводородной кислоты. Экстракцию проводят путем встряхивания в течение 20 мин. Экстракт отфильтровывают через складчатый фильтр. Экстракцию препарата повторяют еще 2 раза, приливая каждый раз при этом по 40 мл 0,25 М хлороводородной кислоты. Объединенный экстракт (140 мл) переносят в делительную воронку. Затем проводят реэкстракцию хлороформом 2 раза по 40 мл и далее поступают так, как это описано при экстракции из воды.

Навеску 25 г растительного материала (картофель, сахарная свекла) измельченного образца помещают в коническую колбу с притертой пробкой на 500 мл, заливают 75 мл смеси хлороформа с ацетоном (1:1) и помещают на аппарат для встряхивания на 30 мин. Затем растворитель отфильтровывают через бумажный фильтр. Экстракцию повторяют еще один раз. Остаток в колбе промывают 25 мл смеси растворителей. Упаривают растворители на ротационном испарителе при температуре водяной бани 40 °C до небольшого объема (1 мл) и затем досуха потоком сухого воздуха. Сухой остаток переносят тремя порциями дистиллированной воды до 20 мл в делительную воронку и дальнейшее определение проводят так, как это описано при экстракции из воды.

Экстракцию из зеленой массы проводят следующим образом. Пробу (25 г) измельченного образца заливают 75 мл 0,25 М раствора хлороводородной кислоты. Экстракцию проводят дважды в течение 20 мин. Дальнейшее определение осуществляют так, как это описано при экстракции из почвы.

Окисление альдикарба и альдикарба сульфоксида в альдикарб сульфон. Газохроматографическое определение альдикарба проводят в виде альдикарба сульфона. Для превращения альдикарба и его сульфоксида в сульфон к сухому остатку, полученному после упаривания очищенного экстракта, приливают 10 мл свежеприготовленного 0,2-процентного раствора перманганата калия и энергично встряхивают 15 мин. Затем обесцвечивают полученный раствор 2 мл 20-процентного водного раствора гидросернистокислого натрия. Прибавляют 1 — 1,5 г хлорида натрия, переносят раствор в делительную воронку и 3 раза экстрагируют альдикарб сульфон хлороформом порциями по 10 мл. Продолжительность одной экстракции 3 мин. Хлороформенный экстракт упаривают на ротационном испарителе (температура водяной бани 40 °C) до небольшого объема (1 мл) и затем досуха током сухого воздуха.

Идентификация и количественное определение альдикарба и его метаболитов. Метод тонкослойной хроматографии. Упаренный хлороформенный экстракт количественно наносят на хроматографическую пластинку. На эту же пластинку наносят стандарты альдикарба и альдикарба сульфоксида (1 — 5 мкг) и проводят хроматографирование в системе растворителей н-гексан-ацетон (3:2) в хроматографической камере, насыщенной в течение 2 ч парами подвижных растворителей. Для насыщения стенки камеры обкладывают фильтровальной бумагой, которая пропитывается смесью подвижных растворителей. По окончании хроматографирования пластинку извлекают из хроматографической камеры и сушат на воздухе под вытяжным шкафом.

    Для   обнаружения   определяемых   соединений   пластинку  обрабатывают
проявляющим  реагентом  N 1  и  помещают  в  сушильный  шкаф  при  170°  на
10 - 15 мин. Определяемые соединения обнаруживаются в виде оранжевых  пятен
на  белом  фоне.  Величины  R   в  этой  системе  растворителей  следующие:

                         f

альдикарб 0,58 +/- 0,01; альдикарб сульфоксид 0,05 +/- 0,01; альдикарб сульфон 0,22 +/- 0,01.

    В  качестве  второй системы растворителей может быть использована смесь
диэтилового  эфира, гексана и ацетона (10:5:3). Величины R  в этой системе:

                                                      f

альдикарб 0,45 +/- 0,01, альдикарб сульфоксид 0,06 +/- 0,01, альдикарб сульфон 0,40 +/- 0,01.

Обнаружение соединений на хроматограммах можно проводить и обработкой пластинок 1-процентным водным раствором перманганата калия (желтые пятна на розовом фоне, проявляющий реагент № 2). Минимально детектируемые количества альдикарба и его метаболитов приведены в таблице 87.

Таблица 87

ХРОМАТОГРАФИИ, МКГ

Соединение	Проявляющий реагент
	№ 1		№ 2		№ 3
	«Силуфол»	КСК	«Силуфол»	КСК	«Силуфол»	КСК
Альдикарб Сульфоксид Сульфон	0,1 0,1 0,1	1,0 1,0 1,0	1,0 1,0 1,0	5,0 5,0 5,0	1,0	5,0

    Метод  газожидкостной  хроматографии.  Сухой остаток,  полученный после
окисления   альдикарба  и  альдикарба  сульфоксида  в  альдикарб   сульфон,
растворяют  в  1  мл  ацетона и вводят  3 - 5 мкл  в  хроматограф.  Условия
хроматографирования  (хроматограф "Цвет-106" с ДЭЗ):  стеклянная спиральная
колонка  (длина  1 м,  внутренний  диаметр  3 мм),  заполненная  хроматоном
N-супер  (0,16 - 0,20 мм),  с  5%  SE-30;  температура  термостата колонок,

детектора и испарителя соответственно 100, 250 и 280 °C; шкала электрометра -12

20 x 10    А,  скорость  диаграммной  ленты  потенциометра  240 мм/ч. Время
удерживания  альдикарба  сульфона в этих  условиях 2 мин. 30 с.  Минимально
детектируемое  количество 0,5 нг.  Хроматографирование одной пробы проводят

дважды. На хроматограммах измеряют высоту пиков, соответствующих альдикарбу

сульфону,  вычисляют  среднее  значение из двух параллельных определений  и
находят содержание альдикарба сульфона по методу абсолютной  калибровки.  В

качестве второй неподвижной фазы может быть использована колонка с 5% OV-17 на том же носителе.

Для повышения надежности идентификации после хроматографирования аликвоты экстракта оставшуюся часть можно нанести на пластинку, чтобы определить с помощью тонкослойной хроматографии в одной из указанных выше систем подвижные растворители. Для обнаружения альдикарба сульфона на хроматограммах можно использовать также проявляющий реагент № 3 на основе нитропруссида натрия (синие пятна на белом фоне).

Обработка результатов анализа, проведенного по методу ТСХ. Содержание альдикарба или его метаболитов (X, мг/л или мг/кг) в пробах рассчитывают по формуле:

                                  A

X = -, P

где:

A — количество альдикарба (или его метаболитов) в пробе, мкг;

P — объем или масса пробы, мл или г.

При определении альдикарба в виде альдикарба сульфона полученный результат необходимо умножить на 0,85.

Количественную оценку альдикарба проводят путем сравнения интенсивности окраски и площадей пятен пробы и стандартных растворов или по величине площади пятен по формуле:

                                 A  - A
                                  2    1
                        A = A  - ------- (S - S),
                             2   S  - S    2
                                  2    1

где:

    A,  A , A  - количество препарата соответственно определяемого вещества
         1   2

и препаратов, мкг;

    S,  S   и  S   -  площади  пятен соответственно определяемого вещества,
         1      2

стандартных растворов с большим и меньшим содержанием вещества по сравнению с анализируемой пробой, кв. мм.

Площадь пятен определяют, накладывая на пластинку прозрачную бумагу или кальку. Очерчивая контур, переносят его на миллиметровку и подсчитывают число квадратных миллиметров, входящих в контур.

Обработка результатов анализа, проведенного по методу ГЖХ. Для определения содержания альдикарба в пробах (X, мг/л или мг/кг) по методу абсолютной калибровки используют формулу:

                             AH V x 0,85
                               2

X = -----------, H V P 1 1

где:

A — количество стандартного вещества (альдикарба сульфона), введенного в хроматограф, нг;

    H , H  - высоты пиков соответственно стандарта и пробы, мм;
     1   2
    V  - объем экстракта, введенный в хроматограф, мкл;

 1

V — общий объем упаренного экстракта, мл;

P — объем или масса пробы, мл или г;

0,85 — коэффициент для пересчета найденного количества альдикарба сульфона в альдикарб.

Требования безопасности. Соблюдаются требования безопасности, рекомендуемые при работе с особо токсичными пестицидами.

---