Методические указания по определению хлорсульфоксима в почве и зерне пшеницы методами газожидкостной и тонкослойной хроматографии
(утв. Минздравом СССР 29.07.1991 № 6194-91)
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).
29 июля 1991 г. № 6194-91
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ХЛОРСУЛЬФОКСИМА В ПОЧВЕ И ЗЕРНЕ ПШЕНИЦЫ МЕТОДАМИ ГАЗОЖИДКОСТНОЙ
И ТОНКОСЛОЙНОЙ ХРОМАТОГРАФИИ
Калинин В.А. — к.с.н., профессор, зав. кафедры ТСХА; Пушкина Г.П. — к.б.н.
Российский институт лекарственных культур: Борисов Г.С. — зав. КТЛ РРСТАЗР: Федорова Н.Е. — к.х.н., МНИИГ им. Эрисмана.
Настоящие методические указания предназначены для санитарно-эпидемиологических станций и научно-исследовательских учреждений Минздрава РФ, а также ветеринарных, агрохимических, контрольно-токсикологических лабораторий Минсельхозпрода РФ и лабораторий других ведомств, занимающихся определением остаточных количеств пестицидов, регуляторов роста растений и биопрепаратов в продуктах питания, кормах и внешней среде.
Методические указания апробированы и рекомендованы в качестве официальных Группой экспертов при Госхимкомиссии по химическим средствам борьбы с вредителями, болезнями растений и сорняками.
1. КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРЕПАРАТА
Хлорсульфоксим-N-(O-хлорфенилсульфонил)-N'-(4-диметиламино-6-изопропилидениминоокси-1,3,5-триазин-2-ил) — мочевина является действующим веществом гербицидного препарата «Круг», НИИХСЗР.
Эмпирическая формула: C_{15}H_{18}ClN_{7}O_{4}S .
Белое кристаллическое вещество без запаха, Т. пл. 198 °C. Препарат плохо растворим в воде, растворяется в диметилсульфоксиде.
Применяется в качестве гербицида и регулятора роста растений на кукурузе и льне при нормах расхода 20 — 50 г/га. ПДК в воде 0,005 мг/л, МДУ для кукурузы 0,005 мг/кг.
2. МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХЛОРСУЛЬФОКСИМА В ПОЧВЕ И ЗЕРНЕ ПШЕНИЦЫ МЕТОДОМ ТОНКОСЛОЙНОЙ И ГАЗОЖИДКОСТНОЙ ХРОМАТОГРАФИИ
2.1. Основные положения
2.1.1 Принцип метода
Методика основана на определении хлорсульфоксима в почве, в зерне зерновых культур способом тонкослойной и газожидкостной хроматографии после экстракции из проб и очистки экстракта.
2.1.2 Метрологическая характеристика метода
Минимально-детектируемое количество «Круга» 0,2 — 0,5 мкг.
Диапазон определяемых концентраций:
Почва (мг/кг): ГЖХ 0,004 — 0,04; ТСХ 0,01 — 0,1.
Зерно зерновых культур (мг/кг): ГЖХ 0,005 — 0,05; ТСХ 0,01 — 0,1.
Среднее значение определения 90,0 — 95,0%.
Суммарная погрешность определения — +/- 16 — 20%.
2.2. Реактивы и материалы
Хлорсульфоксим (НИИХСЗР), 96,43%-ный препарат.
Натрия сульфат, х.ч., ГОСТ 4328-77.
Азот газообразный, ГОСТ 9283-74, в баллоне с редуктором.
Кислота хлористоводородная, х.ч., ГОСТ 3118-78, 1 Н водный раствор (1:1).
Этиловый спирт, 96%-ный, ТУ 6-09-19100-77.
Азотнокислое серебро, ч.д.а., ГОСТ 1277-81.
Аммиак водный, ч.д.а., ГОСТ 3760-79.
Метанол, х.ч., ТУ 6-09-1709-77.
Калия гидрат окиси, ГОСТ 9285-78.
Гидразин-гидрат, х.ч., ГОСТ 5832-65.
Гексан, х.ч., ТУ 6-09-3375-78.
Кислота уксусная, х.ч., ГОСТ 18290-72, 5%-ный водный раствор.
Кислота лимонная, х.ч., ГОСТ 3652-74, 2%-ный водный раствор.
Бромфеноловый синий, ч.д.а., ТУ 6-09-3719-83.
Кальций хлористый, х.ч., ГОСТ 4460-77.
Вода дистиллированная, ГОСТ 7602-72.
Пластинки «Силуфол» (Kavalier, ЧССР).
Диэтиловый эфир, х.ч., ГОСТ 6262-79.
2.3. Приборы, посуда
Лампа ртутно-кварцевая IIРК-4, ТУ 16-535-280-74.
Весы аналитические, ВЛА-200 М.
Испаритель ротационный ИР-1М, ТУ 25-11-917-74.
Баня водяная, ТУ 64-1-2850-76.
Вакуумный водоструйный насос, ГОСТ 10396-75.
Колбы грушевидные, вместимостью 50 — 100 мл (для отгонки растворителя), ГОСТ 10394-72.
Колбы мерные, цилиндры, мензурки, пробирки, ГОСТ 1770-74.
Колбы конические плоскодонные, ГОСТ 25336-82.
Воронки химические, диаметр 5 — 6 см, ГОСТ 8613-75.
Воронки делительные, вместимостью 250 мл, ГОСТ 8613-75.
Пипетки на 1, 5, 10 мл, ГОСТ 20292-74.
Микропипетки на 0,1; 0,2 мл, ГОСТ 20292-74.
Пульверизатор стеклянный, ГОСТ 10391-74.
Камера для хроматографирования, ГОСТ 10565-75.
Камера для опрыскивания, ТУ 25-11-430-70.
Колба КГУ-2-1-100-14/23 ТС, ГОСТ 25336-82.
Колба ОГ-2-100-14/23 ТС, ГОСТ 25336-82.
Холодильник ХШ-1-200-14/23 ХС, ГОСТ 25336-82.
Воронка ВК-50 ХС, ГОСТ 25336-82 (с байпасом).
Трубка ТХ 45° — 14/23, ГОСТ 25336-82.
Пипетка П-2-10, ГОСТ 1770-74 Е.
Мельница электрическая лабораторная, ТУ 46-22-236-79.
2.4. Подготовка к определению
2.4.1 Отбор и подготовка проб
Отбор проб производят в соответствии с «Унифицированными правилами отбора проб сельскохозяйственной продукции, пищевых продуктов и объектов окружающей среды для определения микроколичеств пестицидов», утвержденными заместителем Главного государственного санитарного врача СССР 21.08.79 г. № 2051-79.
2.4.2 Приготовление стандартного и рабочих растворов хлорсульфоксима
Стандартный раствор хлорсульфоксима с концентрацией 100 мкг/мл готовят растворением навески препарата 10,3 г в ацетоне в мерной колбе на 100 мл. Раствор хранят в холодильнике. Годен к употреблению в течение 30 дней.
Рабочие растворы препарата с концентрацией 2,5; 5,0; 10,0; 20,0 мкг/мл готовят в градуированных пробирках, вместимостью 10 мл соответствующим разбавлением ацетоном стандартного раствора. Хранят рабочие растворы в холодильнике. Годны к употреблению в течение 3 — 5 дней.
2.4.3 Проявляющий реагент
Готовят два раствора: 1-й — 0,5% водно-ацетоновый (1:3) раствор азотнокислого серебра, 2-й — 10 мл 0,05%-ного раствора бромфенолового синего (БФС) в ацетоне. Раствор 2 разбавляют раствором 1 до объема 100 мл. Хранят в темном прохладном месте. Годен к употреблению в течение 3 — 5 дней.
После обработки хроматограмм бромфеноловым реагентом осветляют фон обработкой пластин 2%-ным водным раствором лимонной кислоты или 5%-ным водным раствором уксусной кислоты. В качестве проявляющего реагента можно использовать раствор о-толидина в ацетоне.
После опрыскивания пластинки следует облучать УФ-светом.
2.4.4 Получение диазометана
В круглодонную двугорлую колбу вместимостью 100 мл, снабженную капельной воронкой с байпасом и обратным холодильником, помещают 12 г (0,2 моля) гидрата окиси калия, 6,1 г (0,12 моля) гидразин-гидрата и 6 мл (0,17 моля) метанола. Затем, охлаждая колбу до +5° смесью воды со льдом, начинают медленно прибавлять из капельной воронки 10 мл или 14,9 г (0,12 моля) хлороформа, постепенно увеличивая скорость подачи. Реакционная масса приобретает желтую окраску.
Выделяющийся в ходе реакции диазометан через обратный холодильник, соединенный с капилляром резиновым шлангом, поступает в двугорлую грушевидную колбу вместимостью 100 мл и растворяется в 50 мл осушенного диэтилового эфира. Предварительно эту колбу, заполненную диэтиловым эфиром, укрепляют в полиэтиленовом стакане с водой и помещают в морозильную камеру холодильника (T = -12 — 18 °C на 6 — 8 часов).
По окончании прибавления хлороформа реакционную колбу нагревают до +40 °C на водяной бане для полного удаления диазометана из реакционной массы. Когда реакционная масса и поверхность холодильника обесцветятся, реакцию считают завершенной. Выход диазометана 25% от теоретического.
2.4.5 Подготовка пластин «Силуфол»
Пластинку «Силуфол» помещают в хроматографическую камеру, содержащую смесь ацетон — 25%-ный аммиак в соотношении 7:3 (по объему). Глубина погружения пластинки в растворитель составляет 0,5 см. После подъема фронта растворителя до верхнего края пластинки ее вынимают из камеры и выдерживают на воздухе до испарения растворителей. После этого пластинка готова к употреблению. Хранят подготовленные пластинки в эксикаторе.
2.5. Проведение определения
2.5.1 Экстракция и очистка
Зерно (30 — 50 г) предварительно измельчают на электрической мельнице. Почву (50 — 100 г) просеивают через сито. Навеску помещают в коническую колбу с пришлифованной пробкой, прибавляют 50 — 100 мл ацетона и настаивают в течение 1 часа. Экстракт фильтруют через бумажный фильтр. Остаток зерна (почвы) в колбе встряхивают дважды с 50 мл растворителя в течение 15 — 20 мин. В объединенные экстракты приливают 100 мл 1 н HCl, содержимое перемешивают, фильтруют через бумажный фильтр в делительную воронку и препарат экстрагируют трижды хлороформом по 20 — 25 мл. Хлороформный экстракт пропускают через слой прокаленного безводного сульфата натрия и упаривают досуха.
2.5.2 Хроматографирование
2.5.2.1 Метод тонкослойной хроматографии
Сухой остаток в колбе растворяют в 1 мл ацетона, закрывают колбу герметично пробкой, перемешивают содержимое и 0,2 мл полученного раствора наносят микропипеткой на подготовленную пластинку «Силуфол». Рядом с пробой наносят по 0,2 мл каждого рабочего раствора хлорсульфоксима, что соответствует содержанию в пятне 0,5; 1,0; 2,0; 4,0 мкг препарата. Пластинку помещают в хроматографическую камеру, куда за 10 — 15 мин до хроматографирования наливают подвижный растворитель: бензол-ацетон (4:1) или гексан-ацетон (1:1) в таком количестве, чтобы глубина погружения пластинки в растворитель составила 0,5 см. После подъема фронта растворителя от линии старта на высоту 10 см хроматографирование прекращают. Пластинку выдерживают в вытяжном шкафу до испарения растворителя, обрабатывают бромфеноловым реагентом, а затем раствором лимонной (или уксусной) кислоты. О наличии хлорсульфоксима в пробе свидетельствует проявление на хроматограмме серо-синего пятна препарата.
В альтернативном случае обрабатывают пластинку раствором о-толидина. Сразу же после опрыскивания ее облучают УФ-светом. О наличии препарата в пробе свидетельствует проявление на хроматограмме синего пятна. Величина R_{f} = 0,37 при использований системы бензол-ацетон (4:1), при использовании системы гексан-ацетон (1:1) этот показатель равен 0,53.
2.5.2.2 Метод прямого газохроматографического определения
3 — 5 мкл ацетонового экстракта вводят в испаритель газового хроматографа «Цвет-106» с детектором постоянной скорости рекомбинации (ДПР). Проводят хроматографирование при следующих условиях:
Колонка стеклянная — 1000 x 3 мм.
Твердый носитель — Хромосорб-750.
Температура термостата колонки - 185 °C; детектора - 250 °C;
Газ-носитель — азот особой чистоты.
Скорость движения диаграммной ленты — 240 мм/час.
Скорость потока азота через колонку — 60 мл/мин.
Скорость потока азота через детектор — 150 мл/мин.
Рабочая шкала электрометра — 20 \cdot 10^{- 12} .
Время выхода аналитического пика — 7 мин. 30 сек.
2.5.2.3 Метод газохроматографического определения с использованием диазометана
К сухому остатку в грушевидной колбе приливают 5 мл эфирного раствора диазометана и реакционную массу выдерживают 30 минут. Затем эфир отгоняют на ротационном испарителе досуха, остаток растворяют в 1 мл ацетона и 1 — 5 мкл раствора вводят в испаритель газового хроматографа. Проводят хроматографирование при следующих условиях:
Колонка стеклянная — 1000 x 3 мм.
Твердый носитель — Хромосорб-750.
Температура термостата колонки - 175 °C; детектора - 200 °C;
Газ-носитель — азот особой чистоты.
Скорость движения диаграммной ленты — 240 мм/ч.
Скорость потока азота через колонку — 60 мм/мин.
Скорость потока азота через детектор — 150 мл/мин.
Рабочая шкала электрометра — 20 \cdot 10^{- 12} .
Время удерживания метильного производного хлорсульфоксима 3 мин 45 сек.
2.6. Обработка результатов анализа
2.6.1 Газохроматографический метод
Для количественного анализа измеряют площадь пиков проб и стандартных растворов. Содержание хлорсульфоксима в зерне пшеницы рассчитывают по формуле:
X = \frac{S_{\text{пр}} \cdot G \cdot V_{\text{ст}} \cdot V}{S_{\text{ст}} \cdot V_{\text{а}} \cdot P} ,
где X — содержание препарата в зерне, мг/кг;
G — содержание препарата в стандартном растворе, мкг;
S_{\text{пр}} — площадь пика анализируемой пробы, мм2;
S_{\text{ст}} — площадь пика стандартного раствора, мм2;
V_{\text{а}} — объем хроматографируемой пробы, мкл;
V_{\text{ст}} — объем стандартного раствора, введенного в хроматограф, мкл.
2.6.2 Тонкослойная хроматография
Количественная оценка проводится путем сравнения площадей и интенсивности окраски пятен пробы и рабочих растворов.
Содержание хлорсульфоксима в анализируемой пробе рассчитывают по следующей формуле:
X — содержание препарата в исследуемой пробе, мг/кг;
A — количество препарата, найденное путем сравнения со стандартами, мкг;
p — навеска исследуемой пробы, г;
V — конечный экстракт пробы, мл.
3. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ
Соблюдать все необходимые требования безопасности при работе в химических лабораториях. Работу с ядовитыми и взрывчатыми веществами следует проводить в вытяжном шкафу, строго соблюдая правила производственной санитарии и личной гигиены.
Разработчики: Н.И. Рева, А.М. Шмигидина, Н.П. Писаненко, В.И. Боброва (УкрНИИГИНТОКС г. Киев).