Методические указания по определению флюзифоп-бутила (галакона) и его метаболита флюзифопа в воде, почве, гречихе, овощных культурах, биологических средах хроматографическими методами
(утв. Минздравом СССР 29.07.1991 № 6142-91)
29 июля 1991 г. № 6142-91
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ФЛЮЗИФОП-БУТИЛА (ГАЛАКОНА) И ЕГО МЕТАБОЛИТА ФЛЮЗИФОПА В ВОДЕ, ПОЧВЕ, ГРЕЧИХЕ, ОВОЩНЫХ КУЛЬТУРАХ, БИОЛОГИЧЕСКИХ СРЕДАХ ХРОМАТОГРАФИЧЕСКИМИ МЕТОДАМИ
Настоящие Методические указания предназначены для санитарно-эпидемиологических станций и научно-исследовательских учреждений Минздрава РФ, а также ветеринарных, агрохимических, контрольно-токсикологических лабораторий Минсельхоза 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
Флюзифоп-бутил (галакон). Действующее вещество — н-бутиловый эфир 2-/4-(5-трифторметил-2-окси)фенокси/пропионовая кислота.
___ ___
| CH М.м. 383. 3 | |
|---|---|
| Жидкость светло-желтого цвета. Т. кип. 170 °C при 0,5 мм рт. ст., плотность 1,24 г/куб. см. Хорошо растворим в органических растворителях, растворимость в воде 2 мг/л при 20 °C. Устойчив в течение 6 месяцев при температуре 20 — 25 °C. | |
| Малотоксичен для теплокровных. ЛД введении 3228 мг/кг. МДУ фузилада (аналога галакона) в капусте, свекле сахарной — 0,2 мг/кг, свекле моркови — 0,03 мг/кг. | для крыс при пероральном 50 столовой, луке — 0,1 мг/кг, |
| Галакон применяется для борьбы со злаковыми сорняками как послевсходовый гербицид на посевах сахарной свеклы, подсолнечника, гречихи и других овощных культур. | |
| Флюзифоп. Химическое название - 2-[4-трифторметил-2-окси)фенокси]пропионовая кислота. | |
| Структурная формула: |
___ ___</pre>
Является естественным метаболитом флюзифоп-бутила (галакона) в окружающей среде.
2. Методика определения флюзифоп-бутила в окружающей среде
2.1. Основные положения
2.1.1 Принцип метода
Метод основан на извлечении флюзифоп-бутила и флюзифопа хлороформом из обработанного раствором HCl образца либо смесью хлороформа с HCl. Очистка экстрактов осуществляется распределением между несмешивающимися фазами и хроматографией в тонком слое силикагеля («Силуфол») с последующим гидролизом галакона на пластинке до флюзифопа. Аналитическое определение проводится методом хроматографии в тонком слое (ТСХ) с обнаружением под хроматоскопом, а также по реакции с бромкрезоловым зеленым либо методом реакционной газожидкостной хроматографии (ГЖХ) в виде пентафторбензилпроизводного флюзифопа с использованием детектора постоянной скорости рекомбинации (ДПР).
2.1.2 Метрологическая характеристика
Метрологическая характеристика методов определения флюзифоп-бутила и флюзифопа приведена в таблице 2.1.
МЕТРОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МЕТОДОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ
ФЛЮЗИФОП-БУТИЛА И ФЛЮЗИФОПА ТОНКОСЛОЙНОЙ И РЕАКЦИОННОЙ
ГАЗОЖИДКОСТНОЙ ХРОМАТОГРАФИЕЙ
| Исследуемое | Исследуемый | Метод | |||||||
| соединение | объект | ГЖХ <а> | ТСХ <б> | ||||||
| предел обнаружения, мг/кг | среднее значение определения, % | стандартное отклонение, % | доверительный интервал среднего, % | предел обнаружения, мг/кг | среднее значение определения, % | стандартное отклонение, % | доверительный интервал среднего, % | ||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| Флюзифоп- | вода | 0,005 | 89 | 6,2 | 7,9 | 0,02 | 84 | 13,9 | 17,2 |
| бутил | почва растения биосубстраты | 0,02 0,02 0,1 | 81 77 86,5 | 8,8 10,3 8,5 | 10,9 12,8 9,75 | 0,06 0,06 0,5 | 80 80 85 | 13,3 14,5 13,8 | 16,5 18,0 15,8 |
| Флюзифоп | вода почва растения биосубстраты | 0,005 0,02 0,02 0,1 | 94 90 75 76 | 5,3 7,2 11,0 14,0 | 5,5 9,1 13,6 16,1 | 0,015 0,05 0,05 0,5 | 97 86 75 76 | 10,9 12,5 15,1 13,2 | 13,5 15,5 18,7 15,1 |
<а> Минимально детектируемое количество флюзифоп-бутила и флюзифопа 0,3 нг.
<б> Минимально детектируемое количество бутила и флюзифопа 1 мкг.
2.1.3. Избирательность метода: рекомендуемые в Методике условия очистки экстрактов, сочетание метода ТСХ (при использовании альтернативных условий обнаружения флюзифоп-бутила и его метаболита по различным функциональным группам) с методом реакционной ГЖХ дают возможность идентифицировать исследуемые соединения в присутствии хлор-, фосфорсодержащих пестицидов, триазинов, производных фенилмочевины, синтетических пиретроидов.
2.2. Реактивы и растворы
Натрия сульфат безводный, хч, ГОСТ 4166-81.
Натрия хлорид, ч, ГОСТ 4233-81.
Натрия гидрокарбонат, ч, ГОСТ 4201-79, 1-процентный водный раствор.
Хлороводородная кислота (HCl), хч, ГОСТ 3118-77, 2 М водный раствор.
Индикаторная бумага универсальная, ТУ 6-09-1181-71.
Фильтры бумажные беззольные «красная лента».
Основные стандартные растворы флюзифоп-бутила и флюзифопа в ацетоне с концентрацией 100 мкг/мл по действующему веществу. Хранить в холодильнике не более 6 месяцев.
Рабочие стандартные растворы флюзифоп-бутила и флюзифопа 10 мкг/мл готовят разведением основных стандартных растворов в ацетоне. Хранить в холодильнике не более 1 месяца.
Пластинки хроматографические «Силуфол», 15 x 15 см, Хемапол, ЧССР.
Проявляющий реагент: 0,1 г бромкрезолового зеленого растворяют в 100 мл водного ацетона (ацетон + вода 4:1). Перед проявлением к реагенту добавляют по каплям 0,1 М раствор NaOH до перехода окраски из оранжевой в синюю.
Азот газообразный, осч, содержание O не более 0,003%, ГОСТ 2 9293-74.
Стандартная фаза 3% XE-60 на хроматоне N-AW-DMCS (0,100 — 0,125 меш), Хемапол, ЧССР, или 5% XE-60 на хроматоне N-AW.
Калия карбонат, хч, ГОСТ 4221-76, 30% водный раствор, промытый бензолом (100 мл).
Пентафторбензилхлорид (или пентафторбензилбромид), ч, в ацетоне <*>.
<*> Нарабатывает по договоренности Институт органической химии СО АН СССР (630090, г. Новосибирск, проспект Лаврентьева, 9).
2.3. Приборы, аппаратура, посуда
Газовый хроматограф «Цвет-106» (или любой другой с детектором по захвату электронов).
Колонка стеклянная, длина 1 м, внутренний диаметр 3 мм.
Аппарат для встряхивания АВУ-1, ТУ 64-1-1081-73.
Весы аналитические лабораторные, ГОСТ 19491-74.
Баня водяная электрическая, ТУ 64-1-2850-76.
Ротационный испаритель ИР-1М, ТУ 25-11-917-76.
Гомогенизатор или измельчитель тканей, МРТУ-42-1505-63.
Шкаф сушильный, ТУ 64-1-1411-76.
Вакуумный водоструйный насос, ГОСТ 25336-82.
Камера хроматографическая стеклянная, ГОСТ 25336-82.
Пульверизаторы стеклянные, ГОСТ 25336-82.
Камера для опрыскивания пластинок, ТУ 25-11-430-70.
Колбы грушевидные на шлифах, ГОСТ 25336-82, емкостью 50, 100 мл.
Колбы плоскодонные конические, ГОСТ 1770-74, емкостью 50, 100, 250 мл.
Колбы мерные, ГОСТ 1770-74, емкостью 100, 250 мл.
Цилиндры мерные, ГОСТ 1770-74, емкостью на 50 мл.
Воронки делительные, ГОСТ 25336-82, емкостью 250 мл.
Воронки химические, диаметр 60 мм, ГОСТ 25336-82.
Пипетки емкостью 0,1; 1 мл, ГОСТ 20292-74.
Капиллярные пипетки для нанесения проб.
2.4. Проведение определения
2.4.1 Отбор проб
Отбор производят в соответствии с требованиями, изложенными в «Унифицированных правилах отбора проб сельскохозяйственной продукции, продуктов питания и объектов окружающей среды для определения микроколичеств пестицидов», утвержденных Минздравом СССР (N 2051-79, 21.08.79).
2.4.2 Экстракция
2.4.2.1. Вода. 200 мл воды помещают в делительную воронку, подкисляют концентрированной хлороводородной кислотой до pH = 1 и экстрагируют флюзифоп-бутил и флюзифоп хлороформом, предварительно насыщенным водой, 3 раза по 50 мл, осторожно встряхивая по 3 — 4 минуты. Объединенный хлороформный экстракт отфильтровывают в колбу для отгонки растворителей через обезжиренный ватный тампон (или бумажный фильтр «красная лента») с помещенным на него слоем безводного натрия сульфата (15 г). Отгоняют хлороформ на ротационном испарителе под вакуумом при температуре бани не более 45 °C до ~ 0,5 мл. Остаток упарить досуха при комнатной температуре. Далее разделение и очистка методом ТСХ, как описано в п. 2.4.3.
2.4.2.2 Почва, растительные продукты (овощи, гречиха)
а) для экстракции флюзифоп-бутила 50 г почвы, измельченных овощей, 20 г раздробленной гречихи смочить 10 мл воды, подкисленной концентрированной HCl до pH = 3, прилить 100 мл хлороформа и экстрагировать 30 мин. на аппарате для встряхивания. Отфильтровать через бумажный фильтр «красная лента» в делительную воронку емкостью 500 мл, промыть образец хлороформом дважды по 10 мл, присоединить смывы к экстракту. Далее очистка распределением в раствор гидрокарбоната натрия, как описано ниже для флюзифопа;
б) для определения флюзифопа (определяются суммарно флюзифоп и галакон в виде флюзифопа) 50 г почвы, измельченных овощей, 20 г раздробленной гречихи смочить 20 мл 2 М HCl и оставить на 2 часа. Затем прилить к образцу 100 мл хлороформа и экстрагировать 30 мин. на аппарате для встряхивания. Отфильтровать экстракт через вату в делительную воронку емкостью 500 мл, промыть образец хлороформом дважды по 10 мл, присоединить смывы к экстракту.
Для очистки к полученному хлороформному экстракту приливают 100 мл 1-процентного водного раствора гидрокарбоната натрия и осторожно встряхивают в течение 3-х минут. Нижний (хлороформный) слой отбрасывают. К оставшемуся гидрокарбонатному раствору прибавляют по каплям концентрированную HCl до pH = 1 и проводят экстракцию хлороформом дважды по 100 мл, осторожно встряхивая 2 — 3 мин. Объединенный хлороформный экстракт отфильтровывают и концентрируют, как описано выше для воды (п. 2.4.2.1).
2.4.2.3 Биосубстраты (внутренние органы и ткани)
2 г образца тщательно измельчают, переносят в плоскодонную колбу с притертой пробкой вместимостью 50 мл, экстрагируют 20 мл
хлороформа, подкисленного 2 — 3 каплями концентрированной HCl, при
комнатной температуре в течение 1 - 2 часов на аппарате для встряхивания. Экстракт отфильтровывают через бумажный фильтр в делительную воронку вместимостью 250 мл. Колбу и фильтр дважды промывают хлороформом порциями по 5 - 10 мл. К объединенному экстракту добавляют 50 мл 0,1-процентного водного раствора гидрокарбоната натрия (NaHCO ) и 3 г хлорида натрия (из расчета
3
получения 10-процентного раствора). Смесь осторожно взбалтывают в течение 2-х минут. После расслоения фаз отбрасывают нижний
(хлороформный) слой. К оставшемуся содовому раствору прибавляют 50
мл 2 М HCl и проводят экстракцию хлороформом 3 x 30 мл. Объединенный хлороформный экстракт отфильтровывают и
концентрируют, как описано выше для воды (п. 2.4.2.1).
2.4.2.4. Кровь. 5 — 7 мл крови растирают в фарфоровой ступке с безводным сульфатом натрия. Делят полученную смесь на две части (по весу), переносят их в плоскодонные колбы вместимостью 50 мл.
а) для извлечения флюзифоп-бутила одну часть экстрагируют 25 — 30 мл хлороформа в течение 1 часа, отфильтровывают через бумажный фильтр в делительную воронку вместимостью 250 мл, промывают образец дважды хлороформом по 10 мл, присоединяют смывы к основному экстракту. Далее — очистка распределением в раствор гидрокарбоната натрия, как описано выше (п. 2.4.2.2 «б»);
б) для определения флюзифопа (определяются суммарно флюзифоп и флюзифоп-бутил в виде флюзифопа) вторую часть пробы экстрагируют 25 — 30 мл хлороформа, подкисленного 3 — 5 каплями концентрированной HCl, в течение 1 часа на аппарате для встряхивания. Отфильтровывают экстракт через бумажный фильтр в делительную воронку вместимостью 250 мл, промывают образец дважды хлороформом по 10 мл, смывы присоединяются к основному экстракту. Очистку проводят, как описано выше (п. 2.4.2.2 «б»).
2.4.2.5. Моча. 8 — 10 мл мочи помещают в делительную воронку вместимостью 50 — 100 мл, подкисляют 5 каплями концентрированной HCl и экстрагируют флюзифоп-бутил и флюзифоп хлороформом 3 раза по 10 мл. Объединенный хлороформный экстракт отфильтровывают в колбу для отгонки растворителей через обезжиренный ватный тампон с помещенным на него слоем безводного сульфата натрия (10 — 15 г). Отгоняют хлороформ на ротационном испарителе. Остаток упаривают досуха при комнатной температуре. Далее разделение и очистка методом ТСХ, как описано в п. 2.4.3.
2.4.3 Разделение и очистка методом ТСХ
После упаривания хлороформа из экстракта (п. 2.4.2) сухой остаток растворяют в 0,1 — 0,2 мл ацетона и при помощи капиллярной пипетки наносят на пластинку «Силуфол» на линию старта (2 см от нижнего края пластинки) так, чтобы диаметр пятна не превышал 1 см. Колбу с экстрактом 2 — 3 раза смывают небольшими порциями ацетона, который также наносят в центр пятна. Чтобы пятно не расплывалось, при нанесении пробы для более быстрого удаления ацетона пластинку можно положить на электрогрелку.
Пластинку помещают в хроматографическую камеру, в которую за 30 мин. до хроматографирования налита подвижная фаза - смесь гексана и ацетона в объемном соотношении 2:1. После развития хроматограмм (высота подъема растворителя 10 см) пластинку вынимают, сушат на воздухе до полного удаления растворителя, отмечают под хроматоскопом зоны локализации флюзифоп-бутила (R 0,59 - 0,63) и флюзифопа (R 0,29 - 0,33). Вырезают полоски с f f зоной локализации флюзифоп-бутила и флюзифопа, измельчают их по отдельности, переносят в плоскодонные колбы на 50 мл, заливают 20 мл хлороформа. Экстракция длится 1,5 - 2 часа при периодическом
встряхивании. Полученные экстракты № 1 (содержит флюзифоп-бутил) и
N 2 (содержит флюзифоп) отфильтровывают через бумажный фильтр в круглодонные колбы вместимостью 50 мл. Колбы и фильтры промывают несколькими порциями хлороформа по 5 мл. Экстракты упаривают
досуха на ротационном испарителе, как описано в п. 2.4.2.
2.4.4 Гидролиз флюзифоп-бутила на пластинке
Сухой остаток экстракта № 1 растворяют в 0,1 — 0,2 мл ацетона, количественно наносят на хроматографическую пластинку на линию старта. Пластинку помещают в сушильный шкаф, проводят гидролиз галакона при температуре не ниже 175 °C в течение 30 мин. Затем пластинку вынимают и охлаждают на воздухе.
2.4.5 Хроматографический анализ
2.4.5.1 Определение методом ТСХ
На охлажденную пластинку на линию старта рядом (на расстоянии 2 см) с экстрактом № 1 наносят растворенный в 0,1 — 0,2 мл ацетона
сухой остаток экстракта N 2. Параллельно наносят стандартные растворы флюзифопа в количестве 3, 5, 10, 20 мкг. Пластинку помещают в хроматографическую камеру с подвижной фазой гексан -
ацетон 2:1. После того как фронт растворителя поднимется на 10 см, пластинку вынимают из камеры, дают растворителю испариться и обрабатывают из пульверизатора реагентом на основе бромкрезолового зеленого. Флюзифоп проявляется в виде желтых пятен на сине-зеленом фоне. Величина R составляет 0,29 — 0,05. f
Количественное определение флюзифоп-бутила и флюзифопа в пробе производят визуально путем сравнения интенсивности окраски и площадей пятен пробы и стандартных растворов.
Содержание флюзифопа (X ) и флюзифоп-бутила (X ) в пробе 1 2
вычисляют по формулам:
A A
1 2
X = --; X = 1,17 x --,
1 P 2 P
X — содержание флюзифопа в пробе, мг/кг; 1
A — количество флюзифопа, найденное путем сравнения со 1 стандартными растворами флюзифопа, мг;
P — масса пробы, взятой для анализа, кг;
X — содержание флюзифоп-бутила в пробе, мг/кг; 2
A — количество флюзифопа, образовавшегося при гидролизе 2 флюзифоп-бутила, найденного путем сравнения со стандартными растворами флюзифопа, мг <а>;
1,17 — коэффициент пересчета на флюзифоп-бутил <а>. --------------------------------
<а> Для более точного определения содержания флюзифоп-бутила в пробе на хроматографическую пластинку в п. 2.4.4 параллельно с
экстрактом наносят стандартные растворы флюзифоп-бутила (2, 5, 10 мкг). После гидролиза и хроматографирования определяют содержание препарата путем сравнения интенсивности окраски и площадей пятен пробы с гидролизованным на этой же пластинке стандартным флюзифоп-бутилом. В этом случае расчет содержания флюзифоп-бутила в пробе (X ) проводят согласно приведенной выше формуле расчета
2
флюзифоп-бутила без коэффициента пересчета.
2.4.5.2 Определение методом реакционной ГЖХ
Примечание. При определении методом реакционной ГЖХ параллельно с исследуемым образцом анализируют контрольный образец исследуемого продукта.
После гидролиза флюзифоп-бутила на пластинке, как описано в пункте 2.4.4, и хроматографирования, как описано в пункте 2.4.5, отмечают под хроматоскопом зоны локализации флюзифопа (R = 0,29 f +/- 0,05).
Вырезают полоски пластинки с зонами локализации флюзифопа в стандарте, исследуемом и контрольном образцах, измельчают их, переносят в плоскодонные колбы на 50 мл и заливают 20 мл хлороформа. Экстракция длится не менее 1,5 часа при периодическом встряхивании. Полученные экстракты упаривают досуха на ротационном испарителе (см. п. 2.4.2, вода) и проводят бензилирование флюзифопа.
Сухие остатки хлороформных экстрактов растворяют в 10 мл ацетона, прибавляют 3 г безводного сульфата натрия, 0,2 мл 1-процентного раствора пентафторбензилхлорида в ацетоне и 30 мкл 30-процентного раствора карбоната калия, хорошо встряхивают. Бензилирование проводят при нагревании с обратным холодильником при температуре 70 +/- 5 °C в течение 30 мин. или в закколбе при комнатной температуре в течение 16 часов (ночь). Параллельно с пробой бензилируется стандартный раствор флюзифопа.
Газохроматографическое определение пентафторбензилпроизводного флюзифопа производится с детектором постоянной скорости рекомбинации при следующих условиях:
Неподвижная фаза 3% XE-60 на Хроматоне N-AW-DMCS.
Колонка стеклянная 1 м x 3 мм.
Скорость газа-носителя (азота) 60 куб. см/мин. («Цвет-106»), 30 мл/мин. («Цвет-570»). -12
Температура испарителя 260 °C.
Линейный диапазон детектирования 0,3 — 1,5 нг.
Минимально детектируемое количество 0,1 нг.
Время удерживания при указанных условиях — 3,6 мин., 7,5 мин. (в зависимости от скорости газа-носителя).
Расчет концентрации флюзифоп-бутила (мг/кг) в пробе проводят по формуле:
A x H x Y
2 2
X = ----------- x 1,17
2 H x Y x P
1 1
путем сравнения анализируемого пика с пиком, полученным при введении известного количества пентафторбензилового эфира стандартного раствора флюзифопа, при условии, что пики близки по величине и определение ведется в диапазоне линейности детектирования.
A — количество флюзифопа в стандартном растворе, введенном в хроматограф, нг;
H — высота пика стандартного раствора, мм; 1
H — высота пика препарата в пробе, мм; 2
Y — объем экстракта, введенный в хроматограф, мкл; 1
Y — общий объем анализируемого экстракта, мл; 2
P — масса пробы, взятой для анализа, г;
1,17 — коэффициент пересчета флюзифопа на флюзифоп-бутил.
Расчет концентрации флюзифопа (X , мг/кг) в пробе производят 1 по аналогичной формуле без коэффициента пересчета.
Расчет истинного содержания флюзифопа в образце при определении в почве, растительных продуктах, крови проводят по разности суммарного содержания флюзифопа, найденного в пробе (п. 2.4.2.2 «б», п. 2.4.2.4 «б»), и содержания флюзифоп-бутила в пересчете на флюзифоп, найденного в этих же объектах (п. 2.4.2.2 «а», 2.4.2.4 «а»):
X
2
1 1 1,17
3. Требования безопасности
Соблюдать требования безопасности, обычно рекомендуемые для работы с органическими растворителями.