Методические указания по определению тиодана и продуктов его превращения в воде хроматографическими методами

(утв. Минздравом СССР 21.11.1985 № 4035-85)

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ТИОДАНА И ПРОДУКТОВ ЕГО ПРЕВРАЩЕНИЯ В ВОДЕ ХРОМАТОГРАФИЧЕСКИМИ МЕТОДАМИ

Настоящие Методические указания предназначены для санитарно-эпидемиологических станций и научно-исследовательских учреждений Минздрава СССР, а также ветеринарных, агрохимических, контрольно-токсикологических лабораторий Агропрома СССР и лабораторий других министерств и ведомств, занимающихся анализом остаточных количеств пестицидов и биопрепаратов в продуктах питания, кормах и внешней среде.

Срок действия временных методических указаний устанавливается до утверждения гигиенических регламентов.

Методические указания апробированы и рекомендованы в качестве официальных Группой экспертов при Госкомиссии по химическим средствам борьбы с вредителями, болезнями растений и сорняками Госагропрома СССР.

Методические указания согласованы и одобрены отделом перспективного планирования санэпидслужбы ИМПиТМ им. Марциновского Е.И. и Лабораторным советом при Главном санитарно-эпидемиологическом управлении Минздрава СССР.

1. Краткая характеристика препарата

Тиодан — 1,2,3,4,7,7-гексахлор бицикло-(2,2,1)-гептан-2,5,6-бис-оксиметилен-сульфит — высокоэффективный инсектицид, рекомендован для применения на маточных плантациях ягодных культур с запрещением использования ягод, собранных с обработанных участков, в пищу. Применяется также для обработки хлопчатника.

Тиодан (эндосульфан), молекулярная масса 406,4, — белое кристаллическое вещество, существует в виде двух изомеров: альфа-тиодана и бета-тиодана, температура кипения первого — 108 — 109°, второго — 296 — 298 °С. Соотношение этих форм в техническом препарате — 4:1. Технический препарат плавится при температуре от 70 до 100 °С.

    альфа-тиодан                      бета-тиодан

        Cl                             Cl

C C	l C l	Cl 2	2 \ /	C S C	l C l	Cl 2	2 // S /

        Cl      2                      Cl      2

    Тиодан   практически   не   растворим  в  воде,  умеренно  растворим  в

большинстве органических растворителей.

ЛД тиодана для крыс — 40 — 100 мг/кг, он высокотоксичен для человека 50 и теплокровных животных, довольно быстро выделяется из организма животных и

не  накапливается в жировой ткани. Под действием абиотических и биотических
факторов   тиодан   может  превращаться  в  тиодансульфат,  тиоданалкоголь,

эфиртиодан, гидроксиэфиртиодан и лактонтиодан (табл. 1).

Название соединения	Структурная формула
Тиодансульфат	Cl / \ CH O
	C C	l C l \	Cl 2 /	2 \ SO / 2 CH O
Тиоданалкоголь (тиодандиол)	Cl 2 Cl / \ CH OH
	C C	l C l \	Cl 2 /	2 CH OH
Эфиртиодан	Cl 2 Cl / \ CH
	C C	l C l \	Cl 2 /	2\ O / CH
Гидроксиэфиртиодан	Cl 2 OH Cl / / \ CH
	C C	l C l \	Cl 2 /	\ O / CH
Лактонтиодан	Cl 2 O Cl // / \ C
	C C	l C l \	Cl 2 /	\ O / CH
	Cl 2

Из продуктов превращения тиодана наиболее токсичен тиодансульфат; кислородсодержащие соединения, не имеющие в своей молекуле серу, в 100 раз менее токсичны.

2. Методика определения тиодана и продуктов его превращения в воде

2.1. Принцип метода

Метод основан на хроматографическом определении тиодана и продуктов его превращения в тонком слое пластинок «Силуфол» или газохроматографическом определении препаратов после экстракции их из проб н-гексаном.

Хроматографическое определение в тонком слое проводится на пластинках «Силуфол UV-254», импрегнированных о-толидином, который служит в качестве проявляющего реактива, или на пластинках «Силуфол» с использованием в качестве проявляющего реактива раствора азотнокислого серебра. Места локализации тиодана в виде двух его изомеров, а также продуктов его превращения обнаруживают после облучения пластинок ультрафиолетовым светом. Количественное определение проводят путем сравнения величины и интенсивности окраски пятен пробы и свидетелей.

Для газохроматографического определения используется хроматограф с детектором по захвату электронов (ДЭЗ) или постоянной скорости рекомбинации (ДПР), с колонкой длиной 1 м и насадкой — 5% SE-30 на хроматоне N-AW-ДМСS. Количественное определение проводят сравнением высот пиков анализируемых и стандартных растворов.

2.1.1 Метрологическая характеристика метода.

Метод ТСХ. Предел обнаружения альфа- и бета-изомеров тиодана — 1 мкг, предел определения — 0,002 мг/л. Среднее значение степени определения — 80,3%, относительное стандартное отклонение — 8,1%. Доверительный интервал среднего при альфа — 0,95 и n = 5 — 10,4%.

Метод ГЖХ. Предел обнаружения альфа- и бета-изомеров тиодана — 0,05 -4

Среднее значение степени определения — 90,0%, относительное стандартное отклонение — 7,7%. Доверительный интервал среднего при альфа — 0,95 и n = 5 — 6,48%.

2.2. Реактивы и растворы

Петролейный эфир, ч. (фракция 40 — 70 °С), ГОСТ 11992-71.

Ацетон, х.ч., ГОСТ 2603-79.

н-Гексан, ч., ТУ 6-09-3375-78.

Натрий сернокислый безводный, ч., ГОСТ 4166-76.

Хроматон N-AW-ДМСS (0,16 — 0,20 мм) с 5% SE-30, ЧССР.

Этиловый спирт, 96-процентный, ТУ 6-09-1710-77.

о-Толидин, ч., 0,1-процентный раствор в ацетоне.

Уголь активированный, КАД-молотый.

Пластинки Силуфол UV-254, Kavalier, ЧССР.

Серебро азотнокислое, х.ч., ГОСТ 1277-81.

Аммиак концентрированный, х.ч., ГОСТ 3760-79.

2-феноксиэтанол, ч.

Стандартный образец тиодана, стандартный раствор тиодана в гексане, содержащий 5 мкг/мл.

2.3. Приборы и посуда

Вакуумно-ротационный испаритель, ТУ 25-11-917-74, или прибор для отгонки растворителей.

Воронки химические диаметром 6 см, ГОСТ 86-13-81.

Пробирки градуированные со шлифом, 10 — 15 мл, ГОСТ 16515-75.

Камера для хроматографирования размером 150 х 200 мм, ГОСТ 10565-75.

Колбы н/ш круглодонные емкостью 100, 150 и 200 мл, ГОСТ 10394-75.

Воронки делительные (цилиндрические и грушевидные) емкостью 250, 500 и 1000 мл, ГОСТ 8613-75.

Микропипетки, ГОСТ 1770-74.

Пипетки или шприцы для нанесения проб.

Пипетки емкостью 1, 5, 10 мл, ГОСТ 1770-74.

Микрошприцы на 5 и 10 мкл.

Колонки хроматографические стеклянные для очистки экстрактов 15 х 1,5 см.

Камера для хроматографирования, ГОСТ 10563-75.

Прибор для облучения УФ-светом с лампой ПРК-4 или другого типа.

Пульверизатор стеклянный, ГОСТ 10391-74.

Камера для опрыскивания, ТУ 25-11-430-70.

Газовый хроматограф серии «Газохром» или «Цвет», снабженный детекторами электронного захвата (ДЭЗ) или постоянной скорости рекомбинации (ДПР).

Колонки стеклянные для газовой хроматографии длиной 1 м, внутренним диаметром 3 мм.

Бумажные фильтры, ТУ 6-09-1687-77.

2.4. Подготовка к определению

2.4.1. Приготовление пластинок «Силуфол» перед использованием импрегнируют о-толидином. Для этого каждую пластинку опускают на 0,5 см в 0,1-процентный раствор о-толидина в ацетоне, налитый в камеру для хроматографирования в объеме, равном 60 мл при использовании стандартной камеры для хроматографирования. После того, как фронт растворителя поднимется до верхнего края пластинки, ее вынимают и высушивают на воздухе, избегая прямых лучей солнечного света. После этого пластинки готовы к употреблению, их также можно хранить в эксикаторе.

При использовании альтернативного способа обнаружения препаратов с помощью проявляющих реактивов применяют пластинки «Силуфол», не импрегнированные о-толидином.

2.4.2 Приготовление проявляющих реактивов.

1. 0,21 г азотнокислого серебра растворяют в 0,5 мл дистиллированной воды, добавляют 1,2 мл 2-феноксиэтанола и доводят объем до 25 мл ацетоном.

2. 0,21 г азотнокислого серебра растворяют в 1,2 мл дистиллированной воды, добавляют 1,2 мл 25-процентного аммиака и доводят до 25 мл (общий объем) ацетоном.

2.4.3. Приготовление хроматографических колонок для очистки экстрактов.

В нижнюю часть хроматографической колонки помещают около 500 мг обезжиренной органическим растворителем и высушенной ваты и засыпают 1,3 мл сульфата натрия б/в (высота слоя около 1 см) и 2,5 мл активированного угля (высота слоя в колонке 2 см). Перед употреблением колонки промывают 20 мл н-гексана.

2.4.4 Отбор и подготовка проб для анализа.

Отбор и подготовка проб для анализа производится в соответствии с «Унифицированными правилами отбора проб сельскохозяйственной продукции, продуктов питания и объектов окружающей среды для определения микроколичеств пестицидов», утвержденными Зам. Главного государственного санитарного врача СССР 21.08.79, № 2051-79.

2.5. Проведение определения

Ход анализа. Из анализируемого образца воды отбирают пробу 500 мл и помещают в делительную воронку. Препараты экстрагируют в делительной воронке гексаном трижды по 30 мл. Объединенный гексановый экстракт фильтруют через бумажный фильтр, заполненный на 2/3 безводным сульфатом натрия, промывают 20 мл гексана. Затем растворитель отгоняют с помощью ротационного испарителя или в струе воздуха на водяной бане при температуре не выше 50 °С. К сухому остатку добавляют пипеткой 2 — 5 мл или другое точно отмеренное количество гексана. Колбу закрывают притертой пробкой, тщательно ополаскивают растворителем стенки колбы. В хроматограф вводят 5 мкл полученного раствора. Для определения методом ТСХ на пластинку наносят часть раствора или испаряют анализируемый раствор досуха, сухой остаток смывают трижды порциями гексана по 0,2 мл и наносят их на хроматографическую пластинку в одну точку. Если гексановый экстракт из воды содержит муть или другие примеси, то его концентрируют до 5 — 6 мл и пропускают через насадку колонки с сульфатом натрия и активированным углем. Тиодан и продукты его превращения элюируют из колонки 30 мл н-гексана, концентрируют раствор под вакуумом до 5 — 10 мл и используют для анализа методом ТСХ или ГЖХ. При отсутствии гексана его можно заменить петролейным эфиром.

2.5.1 Хроматографическое определение тиодана в тонком слое.

Для хроматографического определения отбирают аликвотную часть экстракта или весь экстракт, предварительно сконцентрировав его до объема 0,3 мл. На хроматографическую пластинку, импрегнированную о-толидином, шприцем или пипеткой наносят исследуемую пробу в одну точку так, чтобы диаметр пятна не превышал 2 см. Сухой остаток смывают двумя порциями (по 0,2 мл) гексана или диэтилового эфира и наносят в центр первого пятна. Справа и слева от пробы на расстоянии 2 см наносят стандартные растворы, содержащие 1 и 5 мкг тиодана или другие, близкие к определяемым концентрации.

Пластинки с нанесенными растворами помещают в камеру для хроматографирования, на дно которой на 30 мин. до хроматографирования наливают 50 мл подвижного растворителя — смеси н-гексана с этиловым спиртом в соотношении 3:1.

После того, как фронт растворителя поднимется на 10 см, пластинку вынимают из камеры и спустя несколько минут подвергают воздействию УФ-света, располагая пластинку на расстоянии 20 см от источника света.

При наличии тиодана и продуктов его превращения на пластинке появляются

пятна сине-голубого цвета. R  альфа-тиодана - 0,15, R  бета-тиодана - 0,40,
                            f                        f
R   кислородсодержащих   продуктов   превращения   тиодана - 0,08 - 0,1, R
 f                                                                        f

тиодансульфата — 0,50.

    При  определении препаратов альтернативным способом образец и свидетели
наносят   на   пластинку   "Силуфол",   не   обработанную   о-толидином,  и
хроматографируют   в   петролейном   эфире.  После  развития  хроматограммы
пластинку  опрыскивают одним из проявляющих реактивов. После высушивания на

воздухе ее подвергают УФ-облучению. Препараты обнаруживаются на пластинке в

виде  пятен  коричневого  цвета.  Более  четкие  результаты  получаются при
использовании  первого проявителя.  R  альфа-тиодана - 0,1,  бета-тиодана -

                                 f

0,36, тиодансульфата — 0,44.

Содержание препарата в пробе вычисляют по формуле:

                                 А

Х = -, Р

где:

Х — содержание препарата в пробе, мг/л;

А — количество препарата, найденное в пробе на пластинке, мкг;

Р — количество (объем) исследуемой пробы, мл.

2.5.2 Проведение газохроматографического анализа.

Условия определения: температура испарителя — 220 °С, термостата детектора — 210 °С, термостата колонок — 190 °С.

Скорость газа-носителя — 100 мл/мин. Шкала электрометра — 0,25 х -10 10 А.

Время удерживания альфа-тиодана — 3,2 мин., бета-тиодана — 4,3 мин., тиодансульфата — 7 мин., эфиртиодана — 1,2 мин., гидроксиэфиртиодана — 2,5 мин.

Количественное определение проводят, сравнивая высоты или площади пиков исследуемых и стандартных растворов.

В колонку хроматографа вводят 5 мкл раствора.

Содержание препарата вычисляют по формуле:

                              Н  х V  х С  х V
                               2    1    1    3

Х = -----------------,

                                 Н  х V  х Р
                                  1    2

где:

Х — количество препарата, мг/л;

С — концентрация стандартного раствора, мкг/мл;

    Н  и Н  - высоты пиков стандартного и анализируемого растворов, мм;
     1    2
    V  и V  - объемы стандартного  и анализируемого растворов,  введенные в
     1    2

колонку хроматографа, мкл;

 3

3. Требования безопасности

Соблюдаются требования безопасности, обычно рекомендуемые для работы с химическими реактивами и хлорорганическими пестицидами.

4. Настоящие Методические указания разработаны:

---