МУК 4.1.1873-04. 4.1. Методы контроля. Химические факторы. Методические указания по определению остаточных количеств цинидон-этила в воде, почве, зерне и соломе зерновых колосовых культур методом газожидкостной хроматографии

(утв. Минздравом России 07.03.2004)

4.1 МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ОСТАТОЧНЫХ КОЛИЧЕСТВ ЦИНИДОН-ЭТИЛА В ВОДЕ, ПОЧВЕ, ЗЕРНЕ И СОЛОМЕ ЗЕРНОВЫХ КОЛОСОВЫХ КУЛЬТУР МЕТОДОМ ГАЗОЖИДКОСТНОЙ ХРОМАТОГРАФИИ

МУК 4.1.1873-04

1. Методические указания подготовлены Федеральным научным центром гигиены им. Ф.Ф. Эрисмана при участии специалистов Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека.

2. Рекомендованы к утверждению Комиссией по государственному санитарно-эпидемическому нормированию при Федеральной службе по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека.

3. Утверждены Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации, Первым заместителем Министра здравоохранения Российской Федерации, академиком РАМН Г.Г. Онищенко.

4. Введены впервые.

1. Вводная часть

Фирма-производитель: БАСФ.

Торговое название: Лотус-Д.

Название действующего вещества по ИСО: Цинидон-этил.

Название действующего вещества по ИЮПАК: Этил (Z)-2-хлор-3-[2-хлор-5-(1,3-диоксо-4,5,6,7-тетрагидроизоиндол-2-ил) фенил]акрилат.

Структурная формула (не приводится).

    Эмпирическая формула: C  H  Cl NO .
                           19 17  2  4

Молекулярная масса: 394,2.

Химически чистый Цинидон-этил представляет собой белое кристаллическое вещество с кислым запахом. -7

Давление паров: < 1,0 х 10 мбар при 20 °С.

Температура плавления: 112 — 114 °С.

Коэффициент перераспределения н-октанол/вода: К log P = 4,51 (25 °С). ow

Растворимость (г/100 мл): дихлорметан — 142,0; ацетон — 25,6; этилацетат — 18,64; толуол 53,9; метанол — 0,8; н-гептан — 0,2.

Цинидон-этил не стабилен в водных растворах при pH 3 — 5, 7 и 9.

Период полураспада вещества в почве 4 — 5,4 дня.

    Краткая  токсикологическая  характеристика:  Цинидон-этил  относится  к
малоопасным  для  человека  и  теплокровных  животных веществам по оральной
(ЛД   для крыс  > 2000 мг/кг), дермальной токсичности (ЛД   для крыс > 2000
   50                                                    50
мг/кг)  и  к  умеренно опасным веществам по ингаляционной токсичности (ЛК

                                                                     50

для крыс 5,3 мг/л).

В России гигиенические нормативы не установлены. Предложенная фирмой ДСД — 0,01 мг/кг в сутки.

Цинидон-этил — гербицид системного действия из группы производных изоиндолдиона, эффективно подавляет развитие двудольных сорняков в посевах зерновых колосовых культур.

Проходит регистрационные испытания в России и странах СНГ под торговым названием Лотус Д, к. э., (37,8% эфира 2,4-Д и 4,5% Цинидон-этила), на зерновых культурах в качестве гербицида с нормой расхода 1,0 л препарата на гектар.

2. Методика определения остаточных количеств Цинидон-этила в воде, почве, зерне и соломе зерновых колосовых культур методом газожидкостной хроматографии

2.1. Основные положения

2.1.1 Принцип метода

Методика основана на определении Цинидон-этила с помощью газожидкостной хроматографии при использовании детектора с постоянной скоростью рекомбинации ионов на неподвижной фазе OV-1 после экстракции органическим растворителем и очистки экстракта перераспределением действующего вещества между несмешивающимися фазами.

Количественное определение проводится методом абсолютной калибровки.

2.1.2 Избирательность метода

В предлагаемых условиях метод специфичен в присутствии пестицидов, применяемых при возделывании зерновых культур.

2.1.3 Метрологическая характеристика метода

Метрологическая характеристика метода представлена в таблицах 1 — 2.

2.2. Реактивы, растворы, материалы и оборудование

2.2.1 Реактивы, материалы и растворы

Цинидон-этил, аналитический стандарт фирмы БАСФ с содержанием д.в. 99,6%.

Азот особой чистоты, ГОСТ 9293-74.

Ацетон, ГОСТ 2603-79.

Ацетонитрил, ТУ 6-09-3534-87.

Вода дистиллированная, ГОСТ 7602-72.

Гексан, ч., ТУ 6-09-3375-78.

Насадка для колонки: OV-1 3% на Инертоне Супер, размер частиц 0,12 - 0,16 мм, Хемапол, Чехия.

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

Натрий хлористый, х.ч., ГОСТ 4233-77.

Метилен хлористый, ГОСТ 19433-88.

Толуол, ГОСТ 5789-78.

Кислота ортофосфорная (85%), ГОСТ 6552-80.

Натрий фосфорнокислый двузамещенный 12 H O, ГОСТ 2

Натрий фосфорнокислый двузамещенный 12 H O 0,1 М раствор с pH = 5 - 2 фосфатный буфер.

    Фосфатный  буфер  готовят  в  мерной  колбе  емкостью  1 л, растворяя в
дистиллированной  воде 35,8 г натрия фосфорнокислого двузамещенного 12 H O.

                                                                    2

В полученный раствор по каплям добавляют ортофосфорную кислоту (85%) до pH = 5.

2.2.2 Приборы, аппаратура, посуда

Аппарат для встряхивания, ТУ 64-1-1081-73, или аналогичный.

Баня водяная, ТУ 46-22-603-75.

Весы аналитические ВЛА-200, ГОСТ 34104-80Е, или аналогичные.

Водоструйный насос, ГОСТ 10696-75.

Воронки делительные на 250 и 500 мл, ГОСТ 10054-75.

Воронки для фильтрования стеклянные, ГОСТ 8613-75.

Гомогенизатор, МРТУ 42-1505-63.

Колбы конические плоскодонные на 100 и 250 мл, КПШ-100, КПШ-250, ГОСТ 10394-72.

Колбы мерные на 10, 25, 50, 100 и 1000 мл, ГОСТ 1770-74.

Концентраторы грушевидные НШ29 КГУ-100 (250), ГОСТ 10394-72.

Микрошприц на 10 мкл, ТУ 2.833.106.

Пипетки мерные на 1,0 и 5,0 мл, ГОСТ 20292-74.

pH-метр-милливольтметр — pH-метр-673 м или аналогичный.

Ротационный испаритель ИР-1М, ТУ 25-11-917-74.

Стаканы стеклянные химические на 100 мл, ГОСТ 6236-72.

Стеклянные палочки.

Фильтры бумажные «красная лента», ТУ 6-09-1678-86.

Хроматограф газовый с детектором постоянной скорости рекомбинации 63 ионов Ni «Цвет-600» с пределом детектирования по Линдану не выше -14 4 х 10 или другой аналогичного типа.

Центрифуга, МРТУ 42-219-69, или аналогичная.

Цилиндры мерные, ГОСТ 1770-74, вместимостью 10 и 100 мл.

2.3. Подготовка к определению

2.3.1 Подготовка и кондиционирование колонки для газожидкостной хроматографии

Готовую насадку (3% OV-1 на Инертоне Супер) засыпают в стеклянную колонку, уплотняют под вакуумом, колонку устанавливают в термостате хроматографа, не подсоединяя к детектору, и стабилизируют в токе азота при температуре 280 °С в течение 8 — 10 часов.

2.3.2 Приготовление стандартных растворов

Взвешивают 50 мг Цинидон-этила в мерной колбе на 50 мл, растворяют навеску в ацетоне и доводят объем до метки ацетоном (стандартный раствор № 1, концентрация 1 мг/мл).

Стандартный раствор № 1 можно хранить в холодильнике в течение 6 месяцев.

Методом последовательного разбавления готовят стандартные растворы Цинидон-этила в ацетоне с концентрацией 0,5; 0,25; 0,10 и 0,05 мкг/мл для построения калибровочного графика и внесения в контрольный образец.

2.3.3 Построение калибровочного графика

Для построения калибровочного графика вводят в хроматограф последовательно по 3 мкл каждого из полученных четырех растворов (для каждой концентрации делают не менее 3-х вводов), измеряют высоту или площадь пиков, рассчитывают среднее значение высоты пика или его площади для каждой концентрации и строят график зависимости высоты пика или площади от концентрации Цинидон-этила в мкг/мл.

2.4. Отбор проб

Отбор проб производится в соответствии с «Унифицированными правилами отбора проб сельскохозяйственной продукции, пищевых продуктов и объектов окружающей среды для определения микроколичеств пестицидов» (N 2051-79 от 21.08.79). Отобранные пробы зерна и соломы подсушивают до стандартной влажности и хранят в стеклянной или полиэтиленовой таре при комнатной температуре. Для длительного хранения пробы почвы подсушиваются при комнатной температуре в отсутствие прямого солнечного света. Сухие почвенные образцы могут храниться в течение года. Перед анализом сухую почву просеивают через сито с отверстиями диаметром 0,1 мм. Зерно и солому измельчают на лабораторной мельнице.

2.5. Описание определения

2.5.1 Вода

Образец воды объемом 200 мл помещают в делительную воронку на 500 мл и экстрагируют метилен хлоридом порцией 30 мл, интенсивно встряхивая делительную воронку в течение 2 минут. После полного разделения слоев нижний метилен хлоридный слой собирают в концентратор, пропуская через слой безводного сульфата натрия. Водный слой оставляют в делительной воронке. Экстракцию повторяют еще два раза, используя 30 мл метилен хлорида каждый раз и пропуская его через слой безводного сульфата натрия. Объединенный метилен хлоридный экстракт выпаривают на ротационном вакуумном испарителе при температуре 40 °С досуха, остаток растворяют в 4 мл ацетона и вводят в хроматограф 3 мкл пробы.

2.5.2 Почва

Образец воздушно-сухой почвы массой 20 г заливают 25 мл фосфатного буфера, добавляют 75 мл толуола встряхивают смесь на аппарате для встряхивания 1,5 часа. Затем пробу центрифугируют в течение 2 минут при 5000 об./мин. Экстракт осторожно сливают по стеклянной палочке в делительную воронку емкостью 250 мл. После разделения водного и толуольного слоев нижний водный слой сливают в стакан и отбрасывают. Толуольный экстракт собирают в концентратор, пропуская его через слой безводного сульфата натрия, и упаривают досуха на ротационном вакуумном испарителе при температуре 40 °С. Сухой остаток в концентраторе разводят в 50 мл ацетонитрила и переносят в чистую делительную воронку. Ацетонитрил промывают 10 мл гексана, встряхивая воронку 1 — 2 минуты. Нижний слой ацетонитрила сливают в концентратор и упаривают на ротационном вакуумном испарителе до объема 10 мл. В концентратор добавляют 100 мл дистиллированной воды. Содержимое в концентраторе перемешивают и переносят в делительную воронку. Концентратор ополаскивают 30 мл гексана. Гексан также переносят в делительную воронку и встряхивают ее в течение 1 — 2 минут. После разделения слоев нижний водный слой сливают в стакан, а гексан собирают в концентратор, пропуская через безводный сульфат натрия. Водный слой возвращают в делительную воронку. Экстракцию повторяют еще 2 раза, используя каждый раз по 30 мл гексана. Объединенные гексановые экстракты выпаривают досуха на ротационном вакуумном испарителе при температуре 40 °С.

Внимание! В случае образования эмульсии в гексане гексановые фракции объединяют в стакане, переносят в делительную воронку, добавляют туда 0,1 г хлористого натрия и встряхивают содержимое воронки. Отделившуюся воду отбрасывают, а гексан собирают в концентратор, пропустив его через безводный сульфат натрия, и выпаривают досуха. Сухой остаток разводят в 4 мл ацетона и вводят в хроматограф 3 мкл пробы.

Внимание! Анализ проводится в течение одного дня, так как Цинидон-этил разрушается в экстрактах почвенных проб даже при хранении в холодильнике.

2.5.3 Зерно

Навеску размолотого зерна массой 20 г заливают 75 мл ацетонитрила и гомогенизируют в течение 2 минут. Экстракт отфильтровывают в делительную воронку емкостью 250 мл через бумажный фильтр. Пробу гомогенизируют еще 2 минуты с 50 мл ацетонитрила и отфильтровывают вторую порцию ацетонитрильного экстракта в делительную воронку. Затем навеску в колбе промывают 25 мл ацетонитрила и отфильтровывают его в ту же делительную воронку. Объединенный экстракт очищают 20 мл гексана, встряхивая воронку в течение 1 — 2 минут. Нижний слой ацетонитрила сливают в стакан, а гексан отбрасывают. Ацетонитрил возвращают в воронку и промывают его еще раз 20 мл гексана. После этого ацетонитрил обирают в концентратор, пропуская его через безводный сульфат натрия, и выпаривают досуха.

Сухой остаток в концентраторе разводят в 10 мл ацетонитрила. Добавляют в концентратор 100 мл охлажденной дистиллированной воды (держать в холодильнике!), перемешивают и отфильтровывают содержимое концентратора в чистую делительную воронку через бумажный фильтр. Затем в воронку приливают 30 мл гексана и встряхивают ее содержимое в течение 1 — 7 минут. После разделения фаз нижний водный слой сливают в стакан, а гексан собирают в концентратор, пропуская его через безводный сульфат натрия. Водный слой возвращают в делительную воронку и повторяют экстракцию еще 2 раза, используя каждый раз по 30 мл гексана. Объединенные гексановые экстракты выпаривают на ротационном вакуумном и испарителе досуха. Сухой остаток разводят в 4 мл ацетона и вводят в хроматограф 3 мкл пробы.

2.5.4 Солома

Навеску измельченной соломы 5 г смачивают 10 мл дистиллированной воды, заливают 100 мл ацетонитрила и гомогенизируют в течение 2 минут. Ацетонитрил сливают в концентратор через бумажный фильтр. Экстракцию повторяют еще 2 раза, используя каждый раз по 75 мл ацетонитрила и встряхивая в течение 2 минут. Объединенный экстракт упаривают досуха, затем разводят в 10 мл ацетонитрила и далее проводят анализ по схеме, описанной в п. 2.5.3. Перед вводом в хроматограф сухой остаток в концентраторе разводят в 5 мл ацетона и вводят 3 мкл пробы.

2.6.1 Условия хроматографирования

Хроматограф «Цвет-600» с детектором постоянной скорости рекомбинации -14 ионов с пределом детектирования по Линдану не выше 4 х 10 г/куб. см. 10 Рабочая шкала электрометра 32 х 10 .

Скорость движения ленты самописца 0,5 см/мин.

Колонка стеклянная спиральная, длина 2 м, внутренний диаметр 3 мм. Носитель Инертон Супер, размер частиц 0,12 — 0,16 мм, неподвижная фаза 3% OV-1.

Температура испарителя — 290 °С, термостата колонки — 280 °С, детектора — 340 °С.

Газовый режим: азот — 40 мл/мин.

Абсолютное время удерживания Цинидон-этила — 5 мин. 45 сек.

Линейность детектирование сохраняется в пределах 0,15 — 1,5 нг.

Каждую анализируемую пробу вводят в хроматограф 3 раза и вычисляют среднюю высоту пика.

Образцы, дающие пики большие, чем стандартный раствор с концентрацией 0,5 мкг/мл, разбавляют.

Объем вводимой пробы — 3 мкл.

Альтернативные условия:

Хроматограф «Кристалл 2000М» с электронно-захватным детектором;

Колонка капиллярная кварцевая DB-1701, длина 15 м, внутренний диаметр 0,32 мм, жидкая фаза OV-17.

Температура термостата колонки программированная. Начальная температура — 235 °С, выдержка 2 минуты; нагрев колонки по 15 °С в минуту до температуры 280 °С, выдержка 12 минут.

Температура испарителя — 290 °С, детектора — 340 °С.

Регулятор расхода гелия: тип регулятора — РРГ-11; режим — Splitless; минимальный расход гелия — 20 мл/мин.; длительность сброса — 5 мин.

Газ 1 — гелий, расход — 0,5 мл/мин., линейная скорость — 30 см/сек., давление на входе — 41 кПа.

Газ 2 — гелий (продувка испарителя), сброс 1:100, начало сброса — 10 сек., расход — 50 мл/мин.

Газ 3 — азот (поддув в детектор), расход во время анализа — 45 мл/мин.

Продувка системы после анализа при температуре 280 °С в течение 5 минут: продувка детектора азотом — 75 мл/мин.; продувка испарителя гелием — 60 мл/мин.

Абсолютное время удерживания Цинидон-этила 11 мин. 24 сек. Объем вводимой пробы — 1 мкл.

2.6.2 Обработка результатов анализов

Содержание Цинидон-этила в пробах воды, почвы, зерна и соломы рассчитывают методом абсолютной калибровки по формуле:

                            Н  х А х V
                             1

Х = ------------ х Р, Н х m х 100 0

где:
Х - содержание Цинидон-этила в пробе, мг/кг;
Н  - высота пика образца, мм;
 1
Н  - высота пика стандарта, мм;
 0
А - концентрация стандартного раствора, мкг/мл;
V - объем экстракта, подготовленного для хроматографирования (мл);
m - масса или объем анализируемого образца, г или мл;
Р - содержание Цинидон-этила в аналитическом стандарте.

3. Требования техники безопасности

Необходимо соблюдать общепринятые правила безопасности при работе с органическими растворителями, токсичными веществами, электронагревательными приборами и сжатыми газами.

4. Разработчики

Московская сельскохозяйственная академия имени К.А. Тимирязева. Учебно-научный консультационный центр «Агроэкология пестицидов и агрохимикатов».