МУК 4.1.3089-13. 4.1. Методы контроля. Химические факторы. Определение остаточных количеств фенпропиморфа в воде методом капиллярной газожидкостной хроматографии. Методические указания

(утв. Роспотребнадзором 29.07.2013)

Утверждаю Руководитель Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, Главный государственный санитарный врач Российской Федерации Г. Г. Онищенко 29 июля 2013 года

4.1 МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСТАТОЧНЫХ КОЛИЧЕСТВ ФЕНПРОПИМОРФА В ВОДЕ МЕТОДОМ КАПИЛЛЯРНОЙ ГАЗОЖИДКОСТНОЙ ХРОМАТОГРАФИИ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ МУК 4.1.3089-13

1. Разработаны ФБУН «Федеральный научный центр гигиены им. Ф.Ф. Эрисмана» Роспотребнадзора (В.Н. Ракитский, Т.В. Юдина, М.В. Ларькина, С.К. Рогачева).

2. Рекомендованы к утверждению Комиссией по государственному санитарно-эпидемиологическому нормированию при Федеральной службе по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (протокол от 30 мая 2013 г. № 1).

3. Утверждены руководителем Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации Г.Г. Онищенко 29 июля 2013 г.

4. Введены впервые.

Свидетельство об аттестации МВИ от 16.01.13 № 01.00282-2008/0150.16.01.13.

Настоящие методические указания устанавливают порядок применения метода капиллярной газожидкостной хроматографии для определения остаточных количеств фенпропиморфа в воде в диапазоне 0,001 — 0,01 мг/дм3.

Методические указания носят рекомендательный характер.

Название действующего вещества по ИСО: фенпропиморф.

Название действующего вещества по ИЮПАК: (+/-)-цис-4-[3-(4-трет-бутилфенил)-2-метилпропил]-2,6-диметилморфолин.

Структурная формула:

Эмпирическая формула: C20H33NO.

Молекулярная масса: 303,5.

Химически чистый фенпропиморф представляет собой бесцветное масло без запаха. Температура кипения > 300 °C (101,3 кПа). Давление паров 3,5 мПа (20 °C). Растворимость в воде 4,3 мг/л (pH 7; 20 °C). Хорошо растворим в большинстве органических растворителях.

Краткая токсикологическая характеристика

Острая пероральная токсичность (LD50) для крыс (самцы, самки) > 3 000 мг/кг; острая дермальная токсичность (LD50) для крыс (самцы, самки) > 4 000 мг/кг; острая ингаляционная токсичность ЛК50, 4 ч, крысы > 3 580 мг/м3.

Область применения

Фенпропиморф является системным гербицидом профилактического и лечебного действия из группы ингибиторов синтеза эргостерина. Поступает в растения через листья и корни, эффективно подавляет развитие возбудителей мучнистой росы, различных видов ржавчины и ринхоспориоза на зерновых злаках, церкоспороза, мучнистой росы и ржавчины на сахарной свекле, бобах и чесноке.

1. Погрешность измерений

При соблюдении всех регламентируемых условий проведения анализа в точном соответствии с данной методикой погрешность (и ее составляющие) результатов измерения при доверительной вероятности P = 0,95 не превышает значений, приведенных в табл. 1 для соответствующего диапазона концентраций.

Таблица 1

Метрологические параметры

Полнота извлечения вещества, стандартное отклонение, доверительный интервал среднего результата для всего диапазона измерений (n = 20) приведены в табл. 2.

Таблица 2

2. Метод измерений

Метод основан на определении фенпропиморфа капиллярной газожидкостной хроматографией (ГЖХ) с термоионным детектором после извлечения вещества из анализируемых образцов дихлорметаном, очистки экстракта на колонке с дезактивированным силикагелем.

Количественное определение проводится методом абсолютной калибровки.

3. Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы

3.1 Средства измерений

Примечание. Допускается использование средств измерений с аналогичными или лучшими характеристиками.

3.2 Реактивы

Примечание. Допускается использование реактивов с более высокой квалификацией, не требующей дополнительной очистки растворителей.

3.3 Вспомогательные устройства, материалы

Примечание. Допускается применение оборудования с аналогичными или лучшими техническими характеристиками.

4. Требования безопасности

4.1. При выполнении измерений необходимо соблюдать требования техники безопасности при работе с химическими реактивами по ГОСТ 12.1.007-76, требования по электробезопасности при работе с электроустановками по ГОСТ Р 12.1.019-09, а также требования, изложенные в технической документации на газовый хроматограф.

4.2. Помещение должно соответствовать требованиям пожаробезопасности по ГОСТ 12.1.004-91 и иметь средства пожаротушения по ГОСТ 12.4.009-83. Содержание вредных веществ в воздухе не должно превышать норм, установленных ГН 2.2.5.1313-03 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны». Организация обучения работников безопасности труда — по ГОСТ 12.0.004-90.

4.3. При работе с газами, находящимися в баллонах под давлением до 15 МПа (150 кгс/см2), необходимо соблюдать «Правила устройства и безопасной эксплуатации стационарных компрессорных установок, воздухопроводов и газопроводов под давлением», ПБ-03-576-03. Запрещается открывать вентиль баллона, не установив на нем понижающий редуктор.

5. Требования к квалификации оператора

К выполнению измерений допускают специалиста, прошедшего обучение, освоившего методику, владеющего техникой, имеющего опыт работы на газовом хроматографе и подтвердившего соответствие получаемых результатов нормативам контроля погрешности измерений по п. 13.

6. Условия измерений

При выполнении измерений соблюдают следующие условия:

• процессы приготовления растворов и подготовки проб к анализу проводят при температуре воздуха (20 +/- 5) °C и относительной влажности не более 80%;
• выполнение измерений на газовом хроматографе проводят в условиях, рекомендованных технической документацией к прибору.

7. Подготовка к выполнению измерений

Измерениям предшествуют следующие операции: очистка органических растворителей (при необходимости), приготовление градуировочных растворов, растворов внесения, установление градуировочной характеристики, приготовление смесей растворителей для очистки экстрактов на колонке, подготовка колонки с силикагелем, проверка хроматографического поведения фенпропиморфа на ней.

7.1 Очистка ацетона

Ацетон перегоняют над небольшим количеством перманганата калия и прокаленным карбонатом калия или подвергают ректификационной перегонке на колонне с числом теоретических тарелок не менее 30.

7.2 Приготовление градуировочных растворов

7.2.1. Исходный раствор фенпропиморфа для градуировки (концентрация 100 мкг/см3). В мерную колбу вместимостью 100 см3 помещают 0,01 г фенпропиморфа, растворяют в 50 — 60 см3 ацетона, доводят растворителем до метки, тщательно перемешивают.

Раствор хранят в холодильнике при температуре 4 — 6 °C в течение месяца.

7.2.2. Рабочие растворы № 1 — 4 фенпропиморфа для градуировки (концентрация 0,25 — 2,5 мкг/см3). В 4 мерные колбы вместимостью 100 см3 помещают по 0,25; 0,5; 1,0 и 2,5 см3 исходного раствора фенпропиморфа для градуировки с концентрацией 100 мкг/см3 (п. 7.2.1), доводят до метки ацетоном, тщательно перемешивают, получают рабочие растворы № 1 — 4 с концентрацией фенпропиморфа 0,25; 0,5; 1,0 и 2,5 мкг/см3 соответственно.

Растворы хранят в холодильнике при температуре 4 — 6 °C в течение 14 дней.

Эти растворы фенпропиморфа используют для приготовления проб с внесением при оценке полноты извлечения действующего вещества методом «внесено — найдено».

7.3 Установление градуировочной характеристики

и условия хроматографирования

Градуировочную характеристику, выражающую зависимость площади пика (мВ·с) от концентрации фенпропиморфа в растворе (мкг/см3), устанавливают методом абсолютной калибровки по 4 растворам для градуировки.

В испаритель хроматографа вводят по 2 мм3 каждого градуировочного раствора и анализируют в условиях хроматографирования, представленных ниже. Осуществляют не менее 5 параллельных измерений. Устанавливают площади пиков мВ·с, на основании которых строят градуировочную зависимость.

Условия хроматографирования

Измерения выполняют при следующих режимных параметрах.

Газовый хроматограф, снабженный термоионным детектором.

Хроматографическая, капиллярная, кварцевая колонка длиной 30 м, внутренним диаметром 0,32 мм, содержащая сорбент: 5% фенила и 95% диметилполисилоксана (толщина пленки сорбента 0,5 мкм).

Температура термостата колонки программированная. Начальная температура — 150 °C, выдержка 1 мин, нагрев колонки со скоростью 10 градусов в минуту до температуры 220 °C, выдержка 4 мин, нагрев колонки со скоростью 15 градусов в минуту до температуры 270 °C. Время анализа 16 мин.

Газ 1 (азот): скорость 42,979 см3/с, давление 160,0 кПа, поток 1,849 см3/мин.

Газ 2: деление потока 1:2,8.

Скорость потока водорода: 13 см3/мин.

Скорость потока воздуха: 200 см3/мин.

Хроматографируемый объем: 2 мм3.

Линейный диапазон детектирования: 0,5 — 5 нг.

7.4 Приготовление смесей для приготовления градуировочных

растворов и очистки экстрактов на колонке

7.4.1. Смесь гексан-ацетон (объемное соотношение 95:5). В мерную колбу вместимостью 100 см3 помещают 95 см3 гексана и 5 см3 ацетона, перемешивают.

7.4.3. Смесь гексан-ацетон (объемное соотношение 9:1). В мерную колбу вместимостью 100 см3 помешают 90 см3 гексана и 10 см3 ацетона, перемешивают.

7.5 Приготовление растворов внесения

7.5.1. Исходный раствор фенпропиморфа для внесения (концентрация 100 мкг/см3). В мерную колбу вместимостью 100 см3 помещают 0,01 г фенпропиморфа, растворяют в 50 — 70 см3 ацетона, доводят им до метки, тщательно перемешивают. Раствор хранится в холодильнике в течение 3 месяцев.

7.5.2. Раствор № 1 фенпропиморфа для внесения (концентрация 5 мкг/см3). В мерную колбу вместимостью 100 см3 помещают 5,0 см3 исходного раствора фенпропиморфа для внесения с концентрацией 100 мкг/см3 (п. 7.5.1), доводят до метки ацетоном, тщательно перемешивают.

Раствор хранится в холодильнике в течение месяца.

7.6 Подготовка колонки с силикагелем

Для дезактивирования силикагеля его навеску (5 г) помещают в колбу на 50 см3, добавляют 0,5 см3 дистиллированной воды, интенсивно встряхивают несколько раз руками, далее на встряхивателе в течение 20 мин, оставляют на ночь.

Нижнюю часть стеклянной колонки длиной 25 см, внутренним диаметром 10 — 12 мм уплотняют тампоном из стекловаты, медленно выливают в колонку (при открытом кране) суспензию 4 г силикагеля в 20 см3 гексана. Дают растворителю стечь до верхнего края сорбента, на который помещают слой безводного сульфата натрия высотой 1 см. Колонку промывают 30 см3 гексана, скорость прохождения растворителя 1 — 2 капли в секунду, после чего она готова к работе.

7.7 Проверка хроматографического поведения фенпропиморфа

на колонке с силикагелем

В круглодонную колбу вместимостью 10 см3 помещают 2,0 см3 раствора № 1 для градуировки с концентрацией 0,25 мкг/см3 (п. 7.2.2), упаривают досуха на ротационном испарителе при температуре водяной бани не выше 35 °C. Сухой остаток растворяют в 2 см3 гексана, помещая на ультразвуковую баню на 40 — 60 с, и наносят на колонку, подготовленную по п. 7.6. Колбу обмывают дважды этой же смесью растворителей, порциями по 5 см3, которые также наносят на колонку. Скорость прохождения растворителя через колонку — 1 - 2 капли в секунду. Промывают колонку 30 см3 гексана и 30 см3 смеси гексан-ацетон в объемном соотношении 95:5, элюат отбрасывают.

Затем колонку промывают 70 см3 смеси гексан-ацетон (9:1, по объему) со скоростью 1 — 2 капли в секунду. Фракционно (по 10 см3) отбирают элюат, упаривают, остатки растворяют в 2 см3 ацетона, анализируют содержание фенпропиморфа по п. 7.3.

Фракции, содержащие фенпропиморф, объединяют и вновь анализируют.

Устанавливают уровень вещества в элюате, определяют полноту смывания с колонки и необходимый для очистки объем элюента.

Примечание. Проверку хроматографического поведения фенпропиморфа следует проводить обязательно, поскольку профиль вымывания может изменяться при использовании новой партии сорбентов и растворителей.

8. Отбор и хранение проб

Отбор проб производится в соответствии с правилами, определенными ГОСТ Р 51592-2000 «Вода. Общие требования к отбору проб» и «Унифицированными правилами отбора проб сельскохозяйственной продукции, продуктов питания и объектов окружающей среды для определения микроколичеств пестицидов (от 21.08.79 № 2051-79).»

Для длительного хранения образцы замораживают и хранят при температуре -18 °C. Перед анализом образцы воды фильтруют через неплотный бумажный фильтр средней плотности.

Отобранные пробы воды хранят в стеклянной или полиэтиленовой таре в холодильнике не более суток. Срок хранения отобранных проб, раздельно помещенных в полиэтиленовые пакеты, в холодильнике при температуре 4 — 6 °C 30 дней.

9. Выполнение определения

9.1 Экстракция

Образец отфильтрованной воды объемом 500 см3 помещают в делительную воронку вместимостью 1 000 см3 и добавляют 80 см3 дихлорметана. Содержимое воронки интенсивно встряхивают в течение 2 — 3 мин. После полного разделения слоев нижний органический слой фильтруют через слой безводного сульфата натрия в колбу для упаривания вместимостью 250 см3. Водную фракцию возвращают и дважды повторяют экстракцию новыми порциями по 50 см3 дихлорметана.

Объединенный органический экстракт, упаривают досуха на ротационном вакуумном испарителе при температуре бани не выше 35 °C.

Сухой остаток подвергают дополнительной очистке на колонке с силикагелем по п. 9.2.

9.2 Очистка экстракта на колонке с силикагелем

Сухой остаток, полученный по п. 9.1, находящийся в колбе для упаривания, растворяют в 1 см3 гексана, выдерживают на УЗ-бане 60 с и наносят на колонку с деактивированным силикагелем, подготовленную по п. 7.6. Колбу ополаскивают дважды порциями гексана, которые также наносят на колонку. Скорость прохождения растворителя через колонку — 1 - 2 капли в секунду. Промывают пробу 30 см3 смеси гексан-ацетон в объемном соотношении 95:5, элюат отбрасывают.

Фенпропиморф элюируют с колонки 70 см3 смеси гексан-ацетон в объемном соотношении 9:1 со скоростью 1 — 2 капли в секунду, собирая элюат в круглодонную колбу вместимостью 150 см3, раствор упаривают досуха при температуре не выше 35 °C. Сухой остаток растворяют в 2 см3 смеси ацетона, помещают в ультразвуковую баню на 40 — 60 с и анализируют содержание фенпропиморфа методом ГЖХ по п. 7.3.

10. Обработка результатов анализа

Содержание фенпропиморфа в пробе (X, мг/дм3) рассчитывают по формуле:

X = \frac{C \cdot V}{m} , где

C — концентрация фенпропиморфа, найденная по градуировочной характеристике в соответствии с величиной площади хроматографического пика, мкг/см3;

V — объем экстракта, подготовленного для хроматографирования, см3;

m — объем (масса) анализируемого образца, см3.

Примечание. Идентификация и расчет концентрации вещества в пробах могут быть проведены с помощью компьютерной программы обработки хроматографических данных, включенной в аналитическую систему.

11. Проверка приемлемости результатов параллельных определений

За результат анализа принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений, расхождение между которыми не превышает предел повторяемости:

\frac{2 \cdot |X_{1} - X_{2}| \cdot 100}{(X_{1} + X_{2})} \leq r , где (1)

X₁, X₂ - результаты параллельных определений, мг/дм3;

r — значение предела повторяемости (табл. 1), при этом r = 2,8\sigma_{r} .

При невыполнении условия (1) выясняют причины превышения предела повторяемости, устраняют их и вновь выполняют анализ.

12. Оформление результатов

Результат анализа представляют в виде:

(\overline{X} \pm \Delta)\text{мг}/\text{дм}^{3} при вероятности P = 0,95, где

\overline{X} — среднее арифметическое результатов определений, признанных приемлемыми, мг/дм3;

\Delta — граница абсолютной погрешности, мг/дм3:

\Delta = \frac{\delta \cdot \text{Х}}{100} , где

\delta — граница относительной погрешности методики (табл. 1), %.

Если содержание компонента менее нижней границы диапазона определяемых концентраций, результат анализа представляют в виде:

«содержание фенпропиморфа в пробе воды — менее 0,001 мг/дм3». <*>

<*> — 0,001 мг/дм3 — предел обнаружения фенпропиморфа в пробах воды.

13. Контроль качества результатов измерений

Оперативный контроль погрешности и воспроизводимости измерений осуществляется в соответствии с ГОСТ Р ИСО 5725-(1-6)-02 «Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений».

13.1 Контроль стабильности градуировочной характеристики.

Контроль стабильности градуировочной характеристики проводят в начале и по окончании каждой серии анализов.

При контроле стабильности градуировочной характеристики проводят измерения не менее трех образцов градуировочных растворов, содержание фенпропиморфа в которых должно охватывать весь диапазон концентраций от 0,25 до 2,5 мкг/см3.

Градуировочная характеристика считается стабильной, если для каждого из используемого для контроля градуировочного раствора сохраняется соотношение:

\text{А } = \frac{|\text{Х } - \text{С }| \cdot 100}{\text{С}} \leq \text{В} , где

X — концентрация фенпропиморфа в пробе при контрольном измерении, мкг/см3;

C — известная концентрация градуировочного раствора фенпропиморфа, взятая для контроля стабильности градуировочной характеристики, мкг/см3;

B — норматив контроля градуировочной характеристики, % (B = 10% при P = 0,95).

Если величина расхождения (A) превышает 10%, делают вывод о невозможности применения градуировочной характеристики для дальнейших измерений. В этом случае выясняют и устраняют причины нестабильности градуировочной характеристики и повторяют контроль ее стабильности с использованием других градуировочных растворов фенпропиморфа, предусмотренных МВИ. При повторном обнаружении нестабильности градуировочной характеристики устанавливают ее заново согласно п. 7.3.

Стабильность результатов измерений контролируют перед проведением измерений, анализируя один из градуировочных растворов.

13.2. Плановый внутрилабораторный оперативный контроль процедуры выполнения анализа проводится методом «добавок».

Величина добавки Cд должна удовлетворять условию:

C_{\text{д}} \geq \Delta_{\text{л},X} + \Delta_{\text{л},X\prime} , где

\pm \Delta_{\text{л},X}( \pm \Delta_{\text{л},X\prime}) — характеристика погрешности (абсолютная погрешность) результатов анализа, соответствующая содержанию компонента в испытуемом образце (расчетному значению содержания компонента в образце с добавкой соответственно) мг/дм3, при этом:

\Delta_{\text{л}} = \pm 0,84\Delta , где

\Delta — граница абсолютной погрешности, мг/дм3:

\Delta = \frac{\delta \cdot X}{100} , где

\delta — граница относительной погрешности методики (показатель точности, табл. 1), %.

Контрольный параметр процедуры Кк рассчитывают по формуле:

\text{К}_{\text{к}} = \overline{\text{Х}}\prime - \overline{\text{Х}} - \text{С}_{\text{д}} , где

\overline{\text{Х}}\prime , \overline{\text{Х}} , Cд — среднее арифметическое результатов параллельных определений (признанных приемлемыми по п. 11) содержания компонента в образце с добавкой, испытуемом образце, концентрация добавки соответственно, мг/дм3.

Норматив контроля К рассчитывают по формуле:

\text{К } = \sqrt{\Delta_{\text{л},\text{Х }\prime}^{2} + \Delta_{\text{л},\text{Х}}^{2}}

Проводят сопоставление результата контроля процедуры (Кк) с нормативом контроля (К).

Если результат контроля процедуры удовлетворяет условию

|Кк| <= К, (2)

процедуру анализа признают удовлетворительной.

При невыполнении условия (2) процедуру контроля повторяют. При повторном невыполнении условия (2) выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам, и принимают меры по их устранению.

13.3. Проверка приемлемости результатов измерений, полученных в условиях воспроизводимости.

Расхождение между результатами измерений, выполненных в условиях воспроизводимости (разное время, разные операторы, разные лаборатории), не должно превышать предел воспроизводимости (R):

\frac{2 \cdot |X_{1} - X_{2}| \cdot 100}{(X_{1} + X_{2})} \leq R , где (3)

X₁, X₂ - результаты измерений, выполненных в условиях воспроизводимости (разное время, разные операторы, разные лаборатории), мг/дм3;

R — предел воспроизводимости (в соответствии с диапазоном определяемых концентраций, табл. 1), %.