Временные методические указания по определению бутоксикарбоксима и его метаболитов в почве, семенах, листьях и волокне хлопка газожидкостной хроматографией
(утв. Минздравом СССР 29.07.1991 № 6209-91)
29 июля 1991 г. № 6209-91
ВРЕМЕННЫЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ БУТОКСИКАРБОКСИМА И ЕГО МЕТАБОЛИТОВ В ПОЧВЕ, СЕМЕНАХ,
ЛИСТЬЯХ И ВОЛОКНЕ ХЛОПКА ГАЗОЖИДКОСТНОЙ ХРОМАТОГРАФИЕЙ
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
Бутоксикарбоксим-3-(метилсульфонил)-2-бутанон-0-[(метиламино) карбарил)] оксим — является действующим веществом инсектицидного и акарицидного препарата «Дравин 755» ф. Вакер, Германия.
Эмпирическая формула: C_{7}H_{14}N_{2}O_{2}S .
Белое кристаллическое вещество, Т. пл. 35 — 37 °C. Растворимость в воде — 3%, хорошо растворим в большинстве органических растворителей. Технический продукт представляет собой коричневую жидкость или кристаллы с Тпл 22 — 28 °C с неприятным специфическим запахом. Устойчив в водном растворе при pH 4 — 7, разрушается при нагревании в растворах сильных кислот и щелочей. Основной метаболит — бутоксикарбоксим (плантпин)-0-(N-метилкарбомоил) оксим-3-(метилсульфонил) бутанон-2.
Эмпирическая формула: C_{7}H_{14}N_{2}O_{4}S .
Белое кристаллическое вещество, Т. пл. 85 — 86 °C. Хорошо растворим в воде и полярных органических растворителях, умеренно растворим в ароматических углеводородах, практически нерастворим в четыреххлористом углероде и петролейном эфире.
Бутокарбоксим применяется в качестве системного инсектицида и акарицида против тлей, трипсов, кокцид и растительных клещей при нормах расхода 1,5 — 2,5 кг/га.
\text{ЛД}_{50} для крыс 158 мг/кг. Токсичен для пчел и других насекомых.
2. МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ БУТОКАРБОКСИМА В ПОЧВЕ, СЕМЕНАХ, ЛИСТЬЯХ И ВОЛОКНЕ ХЛОПКА
2.1. Основные положения
2.1.1 Принцип метода
Метод основан на извлечении бутокарбоксима и его метаболитов из исследуемых объектов метанолом, экстракции бутокарбоксима и его метаболитов смесью толуол — вода, реэкстракции метаболитов бутокарбоксима (сульфоксида и бутоксикарбоксима) из водной фракции в хлороформ, очистке толуольного экстракта на колонке с флоризилом, дериватизации веществ метанольным раствором щелочи с получением метиловых эфиров N-метилкарбаминовой кислоты и определении производных препарата методом газожидкостной хроматографии с термоионным детектором.
2.1.2 Метрологическая характеристика метода
Нижний предел обнаружения (чувствительность детектора) — 10 нг.
2.2. Реактивы и материалы
Метанол, х.ч., ГОСТ 6995-77, перегнанный, безводный (на 1 литр метанола добавляют 5 г магниевой стружки, после окончания реакции кипятят 2 — 3 часа с обратным холодильником, а затем метанол отгоняют).
Бутоксикарбоксим, ан. стандарт, фирма Вакер.
Бутоксикарбоксим, ан. стандарт, фирма Вакер.
Бутоксикарбоксим сульфоксид, ан. стандарт, фирма Вакер.
Ацетонитрил, ч., ТУ 6-09-3534-82.
Хлорид натрия, ч., ГОСТ 4233-77.
Хлороформ, ч.д.а., ГОСТ 20015-74.
Сульфат натрия безводный, ч., ГОСТ 4166-66.
Натр едкий, х.ч., ГОСТ 4328-77, 2 М метанольный раствор.
Фаза неподвижная: Карбовакс — 20 М.
Носитель инертный: Хроматон N-AW.
Азот газообразный, ос.ч., ГОСТ 9293-74.
Водород газообразный, ГОСТ 3022-70.
2.3. Приборы и посуда
Газовый хроматограф «Цвет-164» с термоионным детектором или аналогичный.
Ротационный испаритель вакуумный типа ИР-1М, ТУ 25-11-917-76. Аппарат для встряхивания АВУ-60, ТУ 64-1-2451-78.
Воронки делительные на 500 — 1000 мл, ГОСТ 8613-75.
Воронки конические диаметром 3 и 5 см, ГОСТ 8613-75.
Колбы конические с притертой пробкой на 50, 100, 250 мл, ГОСТ 10394-72.
Пипетки 0,1; 1; 5 мл, ГОСТ 1770-74.
Цилиндры мерные на 10 и 50 мл, ГОСТ 1770-74.
Колбы круглодонные на шлифе 50 мл, ГОСТ 10394-72.
Пробирки мерные — цена деления 0,1 мл, ГОСТ 1770-74.
Колонки для адсорбционной хроматографии размером 500 x 25 мм.
Колбы мерные на 10, 25, 50 мл, ГОСТ 1770-74.
Микрошприц на 10 мкл, МШ-10, ТУ Е-2.833.024.
2.4. Подготовка к определению
2.4.1 Отбор проб
Отбор, хранение и доставка проб производится в соответствии с «Унифицированными правилами отбора проб сельскохозяйственной продукции, пищевых продуктов и объектов окружающей среды для определения микроколичеств пестицидов», утвержденных заместителем Главного государственного санитарного врача СССР № 2051-79 от 21.08.79 г.
2.4.2 Приготовление стандартных растворов
Основной стандартный раствор (ОСР).
I способ: полученную навеску 5 мг бутокарбоксима (х.ч.) помещают в круглодонную колбу со шлифом, приливают 4 мл метанола и 2 мл 2 М метанольного раствора гидроксида натрия. К колбе подсоединяют обратный холодильник и смесь нагревают на кипящей водяной бане в течение 45 минут. После охлаждения содержимое переносят в мерную колбу на 50 мл и доводят до метки абсолютизированным метиловым спиртом. Концентрация метилового эфира N-метилкарбаминовой кислоты 100 мкг/мл. Рабочий стандартный раствор «а» бутокарбоксима (РСР «а») готовят внесением 2,5 мл ОСР в мерную колбу на 25 мл и доведением до метки безводным метанолом.
II способ: получение N-метилкарбаминовой кислоты метилового эфира из метилизоцианата.
500 мл метанола помещают в 1 л 3-горлую колбу и снабженную мешалкой, термометром и капельной воронкой. К содержимому в колбе прибавляют несколько капель триэтиламина, а затем по каплям 50 мл метилизоцианата при хорошем перемешивании в течение 30 мин. При повышении температуры реакции свыше 30 °C производят охлаждение реакционной смеси с помощью бани со льдом. Оставляют реакционную смесь на ночь. Избыток метанола упаривают при помощи ротационного испарителя и полученный остаток перегоняют в вакууме (водоструйный насос) при 60 °C. Выход метилового эфира N-метилкарбаминовой кислоты составляет 50 г.
2.5. Описание определения
2.5.1 Экстракция
Почва. 100 г воздушно-сухой почвы помещают в коническую колбу, заливают 150 мл метанола и препарат экстрагируют в течение 1 часа на аппарате для встряхивания. Экстракт фильтруют через воронку Бюхнера с плотным фильтром в колбу Бунзена под вакуумом. К остатку в колбе приливают еще 80 мл метанола и препарат повторно экстрагируют. Экстракты объединяют в концентраторе и метанол упаривают досуха на ротационном испарителе. Колбы с сухими остатками помещают в морозильную камеру на 1,5 — 2 часа.
Хлопок (волокна, семена, листья). Для исследования отбирают 5 г волокон хлопка, 20 г образцов семян и листьев, тщательно измельчают, помещают в колбу с притертой пробкой, заливают 150 мл метанола и препарат экстрагируют на шутель-аппарате в течение 1 часа. Дальнейшие процедуры аналогичны описанным для почвы.
2.5.2 Разделение бутоксикарбоксима и его метаболитов
Сухой остаток в колбе, извлеченной из морозильной камеры, смывают 2 — 3 раза предварительно охлажденным ацетонитрилом (25 — 30 мл). Раствор переносят в делительную воронку, приливают 150 мл насыщенного водного раствора сернокислого натрия и бутокарбоксим экстрагируют толуолом (30 — 40 мл) в течение 5 мин. Экстракцию повторяют дважды.
Толуольные экстракты объединяют, сушат безводным сернокислым натрием и растворитель упаривают на ротационном испарителе досуха. Из оставшейся водно-солевой фазы тремя порциями хлороформа (по 50 мл) экстрагируют метаболиты бутоксикарбоксима (сульфоксид и бутоксикарбоксим). Объединенные хлороформные экстракты сушат безводным сернокислым натрием и растворитель упаривают на ротационном испарителе досуха.
2.5.3 Очистка экстрактов от коэкстрактивных веществ
В адсорбционную хроматографическую колонку помещают небольшой ватный тампон и насыпают такое количество безводного сернокислого натрия, чтобы высота слоя в колонке составила 1 см, затем 15 г флоризила и снова безводный сернокислый натрий (1 см). Упаренный толуольный экстракт (см. гл. 2.5.2), содержащий бутокарбоксим, растворяют в 10 мл хлороформа и переносят в колонку. Вещество элюируют 150 мл хлороформа и элюат упаривают досуха на ротационном испарителе.
2.5.4 Получение метилового эфира N-метилкарбаминовой кислоты
Сухие хлороформные экстракты бутоксикарбоксима и его метаболитов смывают небольшим количеством метанола, объединяют и доводят количество метанола до 4 мл. Метанольный раствор переносят в круглодонную колбу и приливают 2 мл 2 М раствора едкого натра в метиловом спирте. Смесь нагревают на кипящей водяной бане в течение 45 минут в круглодонной колбе с обратным холодильником. После охлаждения смеси аликвоту хроматографируют. При необходимости образцы разбавляют метиловым спиртом.
2.5.5 Условия хроматографирования
Хроматограф марки «Цвет» с термоионным детектором.
Колонка стеклянная спиральная, длина 1 м, диаметр 3 мм, заполненная фазой 5%.
Карбовакс 20 М на хроматоне N-AW 0,16 — 0,20 мм.
Рабочая шкала электрометра 20 \cdot 10^{- 12}A .
Скорость протяжки диаграммной ленты 240 мм/час.
Расход газа-носителя (азота) 30 мл/мин.
Температура термостата колонки 100 °C.
Температура испарителя 150 °C.
Количественное определение проводят методом абсолютной калибровки.
2.5.6 Обработка результатов анализа
X = \frac{\text{С}_{\text{ст}} \cdot Y_{\text{ст}} \cdot H_{\text{пр}} \cdot Y_{\text{общ}}}{H_{\text{ст}} \cdot Y_{\text{пр}} \cdot P} ,
где X — количество препарата в пробе (мг/кг);
\text{С}_{\text{ст}} — количество пестицида в хроматографируемом объеме стандартного раствора, мкг;
Y_{\text{ст}} — объем стандарта, введенный в хроматограф, мкл;
H_{\text{пр}} — высота (площадь) пика исследуемой пробы, (мм2);
H_{\text{ст}} — высота (площадь) пика при хроматографировании стандартного раствора препарата, (мм2);
Y_{\text{пр}} — объем экстракта анализируемой пробы, введенный в хроматограф, мкл;
Y_{\text{общ}} — общий объем экстракта анализируемой пробы, мл;
3. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ
Необходимо соблюдать общепринятые правила техники безопасности при работе с органическими растворителями и токсическими веществами.
Разработчики: «Тойо Менка Кайша» Япония. Модифицирована С.А. Поляковой и С.И. Беспаленко (г. Киев).