МУК 4.1.3184-14. 4.1. Методы контроля. Химические факторы. Определение остаточных количеств сульфосульфурона в воде, почве, зерне и соломе зерновых культур методом высокоэффективной жидкостной хроматографии. Методические указания

(утв. Роспотребнадзором 24.07.2014)

Утверждаю Руководитель Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, Главный государственный санитарный врач Российской Федерации А. Ю. Попова 24 июля 2014 года

4.1 МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСТАТОЧНЫХ КОЛИЧЕСТВ СУЛЬФОСУЛЬФУРОНА В ВОДЕ, ПОЧВЕ, ЗЕРНЕ И СОЛОМЕ ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР МЕТОДОМ ВЫСОКОЭФФЕКТИВНОЙ ЖИДКОСТНОЙ ХРОМАТОГРАФИИ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ МУК 4.1.3184-14

Разработаны сотрудниками «Всероссийского НИИ защиты растений», С.-Петербург (Цибульская И.А., Черменская Т.Д., Комарова А.С., Человечкова В.В.)

Свидетельство о метрологической аттестации № 01.5.04.164/01.00043/2014 от 24.02.2014.

Настоящие методические указания устанавливают порядок применения метода высокоэффективной жидкостной хроматографии для определения массовой концентрации сульфосульфурона в воде в диапазоне концентраций 0,002 — 0,02 мг/дм3, в почве и зерне зерновых культур в диапазоне концентраций 0,01 — 0,1 мг/кг, в соломе зерновых культур в диапазоне концентраций 0,04 — 0,4 мг/кг.

Методические указания носят рекомендательный характер.

Название действующего вещества по ИСО: сульфосульфурон.

Название действующего вещества по ИЮПАК: 1-(4,6-диметоксипиримидин-2-ил)-3-(2-этилсульфонилимидазо[1,2-a]пиридин-3-илсульфонил)мочевина.

Структурная формула:

Эмпирическая формула: C₁₆H₁₈N₆O₇S₂.

Молекулярная масса: 470,5.

Химически чистое вещество, представляет собой белое кристаллическое вещество.

Температура плавления: 201,5 °C.

Давление пара при 20 °C: 3,05 x 10-5 мПа.

Растворимость (в мг/дм3 при 20 °C): вода — 1 627, гептан — 1, ксилол — 160, метанол — 330, ацетон — 710.

Константа диссоциации (рКа) при 25 °C: 3,51.

Стабильность к гидролизу при 20 °C: DT50 = 7 дней (pH 4), 48 дней (pH 5), 168 дней (pH 7) 156 дней (pH 9). Период распада в почве: DT50 = 24 дня.

Краткая токсикологическая характеристика. Острая пероральная токсичность LD50 для крыс более 5 000 мг/кг, острая дермальная токсичность LD50 для крыс превышает 5 000 мг/кг. Не оказывает раздражающего действия на кожу и дыхательные пути, но раздражает слизистую глаз. Умеренно токсичен для пчел и дождевых червей.

Область применения препарата. Синтетический гербицид из класса сульфонилмочевин применяется против однолетних злаковых и двудольных сорняков.

Механизм действия. Системный гербицид, адсорбируется корнями и листьями. Ингибитор синтеза ацетолактата.

1. Погрешность измерений

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

Таблица 1

Метрологические параметры

Таблица 2

Полнота извлечения сульфосульфурона, стандартное отклонение, доверительный интервал среднего результата для n = 20, P = 0,95

2. Метод измерений

Методика основана на определении сульфосульфурона методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) с использованием УФ-детектора после его извлечения из образцов смесью ацетонитрил-вода, очистки перераспределением в системе несмешивающихся растворителей и последующей очистки твердофазной экстракцией на патронах.

Идентификация сульфосульфурона проводится по времени удерживания, количественное определение — методом абсолютной калибровки.

Избирательность метода обеспечивается сочетанием условий подготовки проб и хроматографирования.

3. Средства измерений, реактивы, вспомогательные устройства и материалы

3.1 Средства измерений

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

3.2 Реактивы

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

3.3 Вспомогательные устройства и 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 12.1.019-09, а также требования, изложенные в технической документации на жидкостный хроматограф.

4.2. Помещение лаборатории должно быть оборудовано приточно-вытяжной вентиляцией, соответствовать требованиям пожарной безопасности по ГОСТ 12.1.004-91 и иметь средства пожаротушения по ГОСТ 12.4.009-83. Содержание вредных веществ в воздухе не должно превышать ПДК (ОБУВ), установленных ГН 2.2.5.1313-03 и 2.2.5.2308-07.

Организация обучения работников безопасности труда — по ГОСТ 12.0.004-90.

5. Требования к квалификации операторов

Измерения в соответствии с настоящей методикой может выполнять специалист-химик, имеющий опыт работы методом высокоэффективной жидкостной хроматографии, ознакомленный с руководством по эксплуатации хроматографа, освоивший данную методику и подтвердивший экспериментально соответствие получаемых результатов нормативам контроля погрешности измерений по п. 13.

6. Условия измерений

При выполнении измерений выполняют 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 жидкостном хроматографе проводят в условиях, рекомендованных технической документацией к прибору.

7. Подготовка к определению

7.1 Кондиционирование колонки

Перед началом анализа колонку кондиционируют в потоке подвижной фазы (0,1 — 0,2 см3/мин) до стабилизации нулевой линии.

7.2 Приготовление растворов

7.2.1. Раствор ортофосфорной кислоты 0,005 М. В мерную колбу объемом 1 дм3 помещают (0,5 +/- 0,01) г 98%-й ортофосфорной кислоты, растворяют в бидистиллированной воде и доводят объем до метки.

7.2.2. Для приготовления подвижной фазы смешивают ацетонитрил с 0,005 М раствором ортофосфорной кислоты в соотношении 32:68 по объему, используя мерные цилиндры.

7.2.3. Для приготовления насыщенного раствора натрия хлористого в мерную колбу объемом 1 дм3 помещают 350 г натрия хлористого, полностью растворяют в бидистиллированной воде и доводят объем до метки.

7.3 Приготовление основного и градуировочных растворов

7.3.1. Основной раствор с концентрацией 0,5 мг/см3. Точную навеску сульфосульфурона (50 +/- 0,5 мг) помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, растворяют в ацетонитриле и доводят объем до метки ацетонитрилом.

Градуировочные растворы с концентрациями сульфосульфурона 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 2,0 мкг/см3 готовят методом последовательного разбавления по объему, используя раствор подвижной фазы (смесь ацетонитрила и 0,005 М ортофосфорной кислоты в соотношении 32:68).

7.3.2. Раствор № 1 с концентрацией 2,0 мкг/см3. В мерную колбу вместимостью 100 см3 помещают 0,4 см3 основного раствора и доводят объем до метки подвижной фазой.

7.3.3. Раствор № 2 с концентрацией 1,0 мкг/см3. В мерную колбу вместимостью 100 см3 вносят 0,2 см3 основного раствора и доводят объем до метки подвижной фазой.

7.3.4. Раствор № 3 с концентрацией 0,5 мкг/см3. В мерную колбу вместимостью 10 см3 помещают 5,0 см3 раствора № 2 и доводят объем до метки подвижной фазой.

7.3.5. Раствор № 4 с концентрацией 0,2 мкг/см3. В мерную колбу вместимостью 10 см3 помещают 2 см3 раствора № 2 и доводят объем до метки подвижной фазой.

7.3.6. Раствор № 5 с концентрацией 0,1 мкг/см3. В мерную колбу вместимостью 10 см3 помещают 1 см3 раствора № 2 и доводят объем до метки подвижной фазой.

Основной раствор можно хранить в холодильнике при температуре 0 — 4 °C в течение 1 месяца, градуировочные растворы — в течение суток.

При изучении полноты определения сульфосульфурона в воде, почве, соломе и зерне зерновых колосовых культур используют ацетонитрильные растворы вещества, приготовленные из основного раствора методом последовательного разбавления по объему ацетонитрилом.

7.4 Построение градуировочного графика

Для построения градуировочного графика (площадь пика — концентрация сульфосульфурона в растворе) в хроматограф вводят по 10 мм3 градуировочных растворов (не менее 3 параллельных измерений для каждой концентрации, не менее 4 точек по диапазону измеряемых концентраций). Затем измеряют площади пиков и строят график зависимости среднего значения площади пика от концентрации сульфосульфурона в градуировочном растворе.

Методом наименьших квадратов рассчитывают градуировочный коэффициент (K) в уравнении линейной регрессии:

C = KS, где

S — площадь пика градуировочного раствора.

Градуировку признают удовлетворительной, если значение коэффициента линейной корреляции оказывается не ниже 0,99.

Градуировочную характеристику необходимо проверять при замене реактивов, хроматографической колонки или элементов хроматографической системы, а также при отрицательном результате контроля градуировочного коэффициента.

Градуировочную зависимость признают стабильной при выполнении следующего условия:

\frac{|C - C_{K}|}{C} \cdot 100 \leq \lambda_{\text{контр}.} , где

C — аттестованное значение массовой концентрации сульфосульфурона в градуировочном растворе;

CK — результат контрольного измерения массовой концентрации сульфосульфурона в градуировочном растворе;

\lambda_{\text{контр}.} — норматив контроля градуировочного коэффициента, % ( \lambda_{\text{контр}.} = 10\% при P = 0,95).

7.5 Подготовка патрона для очистки экстрактов

твердофазной экстракцией

Патрон, заполненный гидрофильным слабокислотным сорбентом на основе силикагеля (0,4 г), промывают последовательно 2 см3 смеси № 2 и 3 см3 этилацетата, после чего он готов к работе.

7.6 Проверка хроматографического поведения

сульфосульфурона на патроне

В круглодонную колбу емкостью 10 см3 отбирают 1 см3 стандартного раствора сульфосульфурона с концентрацией 1 мкг/см3. Отдувают растворитель током воздуха. Остаток растворяют в 1 см3 этилацетата и переносят на подготовленный патрон. Колбу обмывают 1 см3 этилацетата и смыв тоже вносят на патроны. Промывают патроны 5 см3 этилацетата, элюат отбрасывают. Затем элюируют сульфосульфурон смесью № 2 со скоростью 1 — 2 капли в секунду. Отбирают фракции по 2 см3, упаривают досуха, растворяют в 1 см3 подвижной фазы для ВЭЖХ и анализируют по п. 9.6.

Фракции, содержащие сульфосульфурон объединяют и вновь анализируют.

Устанавливают уровень вещества в элюате, определяют полноту вымывания с патрона и необходимый для очистки объем элюата.

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

8. Отбор проб и хранение

Отбор проб производится в соответствии с «Унифицированными правилами отбора проб сельскохозяйственной продукции, продуктов питания и объектов окружающей среды для определения микроколичеств пестицидов» (от 21.08.79 № 2051-79), а также в соответствии с ГОСТ Р 51592-2000 «Вода. Общие требования к отбору проб»; ГОСТ 28168-89 «Почвы. Отбор проб»; ГОСТ Р 50436-92 (ИСО 950-79) «Зерновые. Отбор проб зерна». Пробы зерна и соломы для определения остатков пестицидов в урожае хранят в бумажной или тканевой упаковке 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 доводят до стандартной влажности, просеивают через сито с отверстиями диаметром 1 мм.

9. Проведение определения

9.1 Экстракция сульфосульфурона из воды

В плоскодонную колбу объемом 100 см3 помещают 50 см3 пробы воды и 18 г хлористого натрия, колбу закрывают пробкой, закрепляют в устройстве для перемешивания и перемешивают до полного растворения соли (примерно 1 ч). Пробу воды переносят в делительную воронку и трижды экстрагируют этилацетатом порциями по 20 см3. Объединенный органический экстракт пропускают через слой безводного сульфата натрия, собирают в круглодонную колбу объемом 100 см3 и упаривают досуха на ротационном вакуумном испарителе при температуре бани не выше 40 °C. Сухой остаток растворяют в 1 см3 подвижной фазы для ВЭЖХ и анализируют по п. 9.6.

9.2 Экстракция сульфосульфурона из почвы

Навеску измельченной почвы (10 г) помещают в плоскодонную колбу объемом 250 см3, добавляют 100 см3 смеси № 1, закрепляют в устройстве для перемешивания и интенсивно перемешивают 1 ч. Экстракт переносят в полипропиленовые центрифужные пробирки вместимостью 50 см3, пробирки плотно закрывают и центрифугируют при скорости 4 000 об./мин в течение 5 мин. Экстракт декантируют через вату в круглодонную колбу и упаривают до водного остатка на ротационном вакуумном испарителе при температуре бани не выше 40 °C. Далее проводят очистку по п. 9.4.

9.3 Экстракция сульфосульфурона из зерна

и соломы зерновых колосовых культур

Навеску измельченной пробы (10 г — зерно; 5 г — солома) помещают в плоскодонную колбу объемом 250 см3, добавляют 100 см3 смеси № 1, закрепляют в устройстве для перемешивания и интенсивно перемешивают 1 ч. Экстракт переносят в полипропиленовые центрифужные пробирки вместимостью 50 см3, пробирки плотно закрывают и центрифугируют при скорости 4 000 об./мин в течение 5 мин. Экстракт фильтруют через вату в делительную воронку (для соломы берут только половину экстракта, т.е. аликвоту, соответствующую 2,5 г пробы) и дважды промывают гексаном порциями по 15 см3. Гексан отбрасывают. Водно-ацетонитрильный экстракт переносят в круглодонную колбу и упаривают до водного остатка на ротационном вакуумном испарителе при температуре бани не выше 40 °C. Далее проводят очистку по п. 9.4.

9.4 Очистка экстракта перераспределением

в системе несмешивающихся растворителей

К водному остатку, полученному по пп. 9.2 - 9.3, добавляют 50 см3 насыщенного раствора хлористого натрия, переносят в делительную воронку и трижды экстрагируют этилацетатом порциями по 20 см3. Объединенный этилацетатный экстракт пропускают через слой безводного сульфата натрия, собирают в круглодонную колбу и упаривают досуха на ротационном вакуумном испарителе при температуре бани не выше 40 °C. Далее проводят очистку по п. 9.5.

9.5 Очистка на патроне для твердофазной экстракции

Остаток в колбе, полученный при упаривании экстрактов (п. 9.4), количественно переносят двумя порциями этилацетата по 1 см3 на подготовленный патрон (п. 7.5). Промывают патрон 5 см3 этилацетата. Сульфосульфурон элюируют 5 см3 смеси № 2 и упаривают досуха на ротационном вакуумном испарителе при температуре бани не выше 40 °C. Сухой остаток растворяют в 1 см3 подвижной фазы для ВЭЖХ и анализируют на содержание сульфосульфурона по п. 9.6.

9.6 Условия хроматографирования

Ультраэффективный жидкостный хроматограф с быстросканирующим УФ-детектором, снабженный дегазатором, автоматическим пробоотборником и термостатом колонки. Аналитическая колонка, заполненная сорбентом с привитыми монофункциональными полярными группами C18, (100,0 x 2,1) мм, 1,7 мкм. Температура колонки: (30 +/- 1) °C. Подвижная фаза: смесь ацетонитрила и 0,005 М ортофосфорной кислоты в соотношении 32:68. Скорость потока элюента: 0,2 см3/мин. Рабочая длина волны УФ-детектора: 235 нм. Объем вводимой пробы: 10 мм3. Время удерживания сульфосульфурона составляет (12,7 +/- 0,1) мин.

10. Обработка результатов анализа

Количественное определение проводят методом абсолютной калибровки. Содержание сульфосульфурона в пробе (X, мг/кг) вычисляют по формуле:

X = \frac{S_{x} \cdot K \cdot V}{P} \cdot \frac{100}{f} , где

Sx — площадь пика сульфосульфурона на хроматограмме испытуемого образца, мм2 (AU);

K — градуировочный коэффициент, найденный на стадии построения соответствующей градуировочной зависимости;

V — объем пробы, подготовленной для хроматографического анализа, см3;

P — навеска анализируемого образца, г;

f — полнота извлечения сульфосульфурона, приведенная в табл. 2, %.

Содержание остаточных количеств сульфосульфурона в образце вычисляют как среднее из двух параллельных определений.

Образцы, дающие пики большие, чем стандартный раствор сульфосульфурона с концентрацией 2,0 мкг/см3, разбавляют подвижной фазой для ВЭЖХ.

11. Проверка приемлемости результатов параллельных определений

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

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

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

r — значение предела повторяемости (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{кг} при вероятности P = 0,95, где

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

\Delta — граница абсолютной погрешности, мг/кг:

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

\delta — граница относительной погрешности методики (показатель точности в соответствии с диапазоном концентраций), %.

В случае, если содержание компонента менее нижней границы диапазона определяемых концентраций, результат анализа представляют в виде:

«содержание вещества в пробе менее нижней границы определения» (например: менее 0,01 мг/кг <>, где <> — 0,01 мг/кг — предел обнаружения сульфосульфурона в зерне).

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

13.2. Плановый внутрилабораторный оперативный контроль процедуры выполнения анализа проводится с применением метода добавок. Величина добавки Cд должна удовлетворять условию:

C_{\text{д}} = \Delta_{\text{л},X} + \Delta_{\text{л},X'} , где

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

при этом:

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

\Delta — граница абсолютной погрешности, мг/кг:

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

\delta — граница относительной погрешности методики (показатель точности в соответствии с диапазоном концентраций), %.

Результат контроля процедуры Кк рассчитывают по формуле:

Кк = X' — X - Cд, где

X', X, Cд — среднее арифметическое результатов параллельных определений (признанных приемлемыми по п. 11) содержания компонента в образце с добавкой, испытуемом образце, концентрация добавки соответственно, мг/кг.

Норматив контроля К рассчитывают по формуле:

\text{К } = \sqrt{\Delta_{\text{л},X'}^{2} + \Delta_{\text{л},X}^{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 двух разных лабораториях, не должно превышать предела воспроизводимости (R):

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

X₁, X₂ - результаты измерений в двух разных лабораториях, мг/кг;

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