МУК 4.1.1144-02. 4.1. Методы контроля. Химические факторы. Определение остаточных количеств трифлусульфурон-метила в воде, почве, ботве и корнеплодах сахарной свеклы методом высокоэффективной жидкостной хроматографии. Методические указания

(утв. Минздравом России)

Г. Г. Онищенко

4.1 МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСТАТОЧНЫХ КОЛИЧЕСТВ ТРИФЛУСУЛЬФУРОН-МЕТИЛА В ВОДЕ, ПОЧВЕ, БОТВЕ И КОРНЕПЛОДАХ САХАРНОЙ СВЕКЛЫ МЕТОДОМ ВЫСОКОЭФФЕКТИВНОЙ ЖИДКОСТНОЙ ХРОМАТОГРАФИИ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

1. Методические указания подготовлены: Федеральным научным центром гигиены им. Ф.Ф. Эрисмана (чл.-корр. РАМН, проф. В.Н. Ракитский, проф. Т.В. Юдина); Московской сельскохозяйственной академией им. К.А. Тимирязева (проф. В.А. Калинин, к. хим. н. Довгилевич А.В.); Всероссийским НИИ фитопатологии (А.М. Макеев и др.); Всероссийским НИИ защиты растений (В.И. Долженко и др.); Санкт-Петербургским НИИ лесного хозяйства (Маслаков С.Е., Л.В. Григорьева и др.), при участии Департамента госсанэпиднадзора Минздрава России (А.П. Веселов).

2. Методические указания рекомендованы к утверждению Комиссией по государственному санитарно-эпидемиологическому нормированию при Минздраве России.

3. Утверждены и введены в действие 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 — Дюпон де Немур.

Торговое название: Карибу.

Название действующего вещества по ИСО: трифлусульфурон-метил.

Название действующего вещества по IUPAC: метиловый эфир 2-[4-диметиламино-6-(2,2,2-трифторэтокси)-1,3,5-триазин-2-илкарбомоил-сульфонил]-мета-толуиловой кислоты.

Структурная формула (не приводится).

C H F № O S М. м. 492,4 17 19 3 6 6

Химически чистый трифлусульфурон-метил представляет собой бесцветное кристаллическое вещество. -2

Давление паров: 1,0 x 10 мПа при 25 °C.

Температура плавления: 160 — 163 °C.

Коэффициент распределения н-октанол-вода: 0,96 (pH 7).

Растворимость в воде зависит от кислотности среды и составляет при pH 3 — 1,0, pH 5 — 2,7, pH 7 — 110, pH 9 — 11000 мг/л. рКа — 4,4.

Растворимость в органических растворителях (г/л при 20 °C): ацетон — 120, ацетонитрил — 80, гексан — менее 0,0016, дихлорметан — 580, метанол — 7, толуол — 2, хлороформ — 160, этилацетат — 27.

Трифлусульфурон-метил стабилен в виде сухой пленки на стекле и

относительно   устойчив   в  растворах  в  ацетоне,  ацетонитриле,
метиленхлориде   и   этилацетате.   В   водных   растворах  быстро
гидролизуется:  ДТ   3,7 дн. (pH - 5); 32 дн. (pH - 7); 36 дн. (pH

              50

• 9).

    Трифлусульфурон-метил  быстро разрушается в почве и растениях.
В  почве  при  аэробных условиях период полураспада (ДТ  ) менее 3

                                                   50

дней  в  результате  гидролиза  и  микробиологического разрушения.
Гербицид  не  представляет  опасности для чувствительных культур в

севообороте, остатки его в урожае не обнаруживаются.

Краткая гигиеническая характеристика

    Трифлусульфурон-метил  относится  к малоопасным соединениям по
острой (ЛД   для крыс - более 5000 мг/кг) и дермальной токсичности

      50

(ЛД для крыс — более 2000 мг/кг) и умеренно опасным по 50 ингаляционной (ЛК (4 часа) — более 5100 мг/куб. м) токсичности, 50 не вызывает раздражения глаз и кожи.

В РФ установлены следующие гигиенические нормативы:

ДСД — 0,04 мг/кг массы человека;

ОДК в почве — 0,06 мг/кг;

ПДК в воде водоемов — 0,05 мг/куб. дм;

МДУ в сахарной свекле — 0,02 мг/кг.

Область применения

Трифлусульфурон-метил — новый повсходовый гербицид из группы производных сульфонилмочевины, эффективный в борьбе с двудольными сорняками на плантациях сахарной свеклы при норме расхода 10 — 20 г д.в./га.

2. Методика определения трифлусульфурон-метила в воде, почве, ботве и корнеплодах сахарной свеклы методом высокоэффективной жидкостной хроматографии

2.1. Основные положения

2.1.1 Принцип метода

Метод основан на определении остаточных количеств трифлусульфурон-метила с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии с использованием фотокондуктивного детектора и колонки с силикагелем после его экстракции органическим растворителем и очистки экстракта путем перераспределения анализируемого вещества в двух несмешивающихся растворителях, изменяя pH среды. Количественное определение проводится методом абсолютной калибровки.

2.1.2 Избирательность метода

В предлагаемых условиях метод специфичен в присутствии пестицидов, применяемых при выращивании сахарной свеклы.

2.1.3 Метрологическая характеристика метода

Таблица 1

МЕТРОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МЕТОДА

Анализируемый	Метрологические параметры, P = 0,95, n = 20
объект	предел обнаружения, мг/кг	диапазон определяемых концентраций, мг/кг	среднее значение определения, %	стандартное отклонение, S	доверительный интервал среднего, результата %, +/-
Вода	0,0008	0,0008 — 0,008	89,4	7,19	3,4
Почва	0,016	0,016 — 0,16	86,5	6,68	3,1
Ботва	0,05	0,05 — 0,5	77,8	5,10	2,4
Корнеплоды сахарной свеклы	0,01	0,01 — 0,5	84,9	8,51	4,0

Таблица 2

(5 ПОВТОРНОСТЕЙ ДЛЯ КАЖДОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ)

Среда	Добавлено трифлусульфуронметила, мг/кг	Обнаружено трифлусульфуронметила, мг/кг	Доверительный интервал, +/-	Полнота определения, %
1	2	3	4	5
Вода	0,008	0,0074	0,0003	92,4
	0,004	0,0037	0,0003	91,7
	0,002	0,0017	0,0001	86,0
	0,0008	0,0007	0,00001	87,5
Среднее				89,4
Почва	0,16	0,139	0,004	87,1
	0,08	0,0682	0,0067	85,2
	0,04	0,0327	0,0024	81,7
	0,016	0,0147	0,0017	92,0
Среднее				86,5
Корнеплоды	0,5	0,46	0,015	92,9
сахарной	0,25	0,21	0,022	84,3
свеклы	0,1	0,08	0,01	82,2
	0,05	0,04	0,005	80,0
Среднее				84,9
Зеленая масса	0,5	0,38	0,015	77,0
сахарной	0,25	0,19	0,01	77,0
свеклы	0,1	0,077	0,007	77,1
	0,05	0,04	0,005	80,0
Среднее				77,8

2.2. Реактивы, растворы, материалы и оборудование

2.2.1 Реактивы, материалы и растворы

Трифлусульфурон-метил, аналитический стандарт с содержанием д.в. 97,2%

Вода бидистиллированная ГОСТ 7602-72

Кислота ортофосфорная, ГОСТ 6552-80 концентрированная

Кислота уксусная, ледяная ГОСТ 61-75

Метилен хлористый ГОСТ 19433-88

Натрий серно-кислый, безводный, хч ГОСТ 4166-76

Натрий двууглекислый, хч, 0,1 М раствор ГОСТ 4201-79

Состав подвижной фазы для ВЭЖХ: - циклогексан — 750 мл; - изопропиловый спирт — 125 мл; - метиловый спирт — 125 мл; - смесь уксусной кислоты с водой (9:1) — 1 мл

Состав для кондиционирования колонки: - изопропиловый спирт — 400 мл; - кислота уксусная, ледяная — 100 мл; - вода бидистиллированная — 10 мл

Спирт изопропиловый                                ТУ 6-09-609-81
Спирт метиловый для хроматографии                  ТУ 6-09-1709-77
Циклогексан для хроматографии                      ТУ 6-09-1832-72

2.2.2 Приборы, аппаратура, посуда

Жидкостный хроматограф Waters 510 с фотокондуктивным детектором Tracor 965 или другой аналогичного типа

Хроматографическая колонка стальная длиной 30 см, внутренним диаметром 4 мм, содержащая сорбент на основе силикагеля с удельной поверхностью 300 кв. м/г и размером частиц 10 мкм марки мю Порасил (фирма Waters) или Силасорб 300 (фирма Chemapol, альтернативная фаза)

Бумага индикаторная, универсальная

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

Весы лабораторные общего назначения с ГОСТ 19491-74 наибольшим пределом взвешивания до 500 г и пределом допустимой погрешности +/- 0,038 г

Воронки делительные на 250 и 500 мл ГОСТ 25336-82Е

Воронки конические, стеклянные ГОСТ 25336-82Е диаметром 30 — 33 мм

Встряхиватель механический или аналогичный         ТУ 64-1-1081-73
Испаритель ротационный вакуумный ИР-1М             ТУ 25-11-917-74

или аналогичный

Иономер универсальный pH-673М или аналогичный

Колбы конические, плоскодонные на 250 и 500 мл     ГОСТ 9737-70
Колбы мерные на 25, 50 и 100 мл                    ГОСТ 1770-74
Концентраторы грушевидные КТУ-100-14/19            ГОСТ 10394-72

Микрошприц для жидкостного хроматографа объемом до 100 мкл

Насос водоструйный ГОСТ 10696-75

Пипетки мерные на 0,2; 1,0; 5,0; 10,0 и 25,0 мл ГОСТ 20292-74

Стаканы стеклянные на 500 мл ГОСТ 25366-80Е

Фильтры бумажные ТУ 6-09-1678-86

Фильтры диаметром 20 мм с отверстиями 20 мкм фирмы Waters

2.3. Подготовка к определению

2.3.1 Кондиционирование хроматографической колонки

Перед началом работы хроматографа раствор для кондиционирования колонки и подвижную фазу дегазируют, пропуская через растворы гелий в течение двух часов. Операцию повторяют ежедневно в течение часа перед началом анализа, не выключая прибора. При добавлении новой порции растворителей дегазирование проводят в течение двух часов.

Готовую колонку устанавливают в термостат хроматографа и стабилизируют при 35 °C, пропуская через нее в течение четырех часов раствор для кондиционирования колонки со скоростью 0,5 мл/мин. и затем еще 4 часа подвижную фазу для ВЭЖХ с той же скоростью. Эту операцию проводят ежесуточно в ночное время перед началом ввода проб с использованием таймеров (реле времени). Нарушение данного режима приводит к резкой потери чувствительности.

2.3.2 Приготовление стандартных растворов

Стандартный раствор № 1 с концентрацией трифлусульфурон-метила 1 мг/мл готовят следующим образом: взвешивают на аналитических весах 50 мг трифлусульфурон-метила с точностью +/- 0,0002 г, переносят навеску в мерную колбу объемом 50 мл ацетонитрилом и доводят объем раствора в колбе тем же растворителем. Методом последовательного разбавления в ацетонитриле готовят стандартный раствор № 2 с концентрацией 100 мкг/мл. Растворы № 1 и № 2 можно хранить в холодильнике не более 1 месяца.

Ежедневно из раствора № 2 готовят стандартный раствор № 3 в ацетонитриле с концентрацией 1 мкг/мл. Для калибровки хроматографа также ежедневно готовят рабочие стандартные растворы трифлусульфурон-метила с концентрациями 0,05; 0,1; 0,2; 0,4 и 0,6 мкг/мл, внося пипеткой соответствующие количества раствора № 3 в мерные колбы, упаривая ацетонитрил досуха током азота и доводя объем раствора до метки подвижной фазой без уксусной кислоты.

Хроматографируют по 20 мкл каждого рабочего раствора, измеряют высоту (площадь) пика и строят график зависимости высоты (площади) пика от концентрации.

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). Пробы ботвы и корнеплодов анализируют в день отбора. Для длительного хранения пробы замораживаются и хранятся при температуре -18 °C. Перед анализом образцы корнеплодов измельчают на терке. Образцы воды перед анализом отфильтровывают. Для длительного хранения пробы почвы подсушиваются при комнатной температуре в отсутствие прямого солнечного света. Перед анализом сухую почву просеивают через сито с отверстиями диаметром 1 мм.

2.5. Описание определения

2.5.1 Вода

Аналитическую пробу воды объемом 250 мл помещают в коническую колбу объемом 500 мл, подкисляют концентрированной ортофосфорной кислотой до pH 4,0, добавляют 100 мл метиленхлорида и встряхивают смесь 5 мин. на аппарате для встряхивания. Метиленхлорид отделяют в делительной воронке, а водный слой экстрагируют еще дважды, используя каждый раз по 50 мл метиленхлорида. После чего водный слой отбрасывают.

Объединенный органический экстракт переносят в делительную воронку, прибавляют 50 мл 0,1 М раствора бикарбоната натрия и встряхивают смесь 20 с. После разделения слоев водную фазу собирают в химический стакан емкостью 250 мл. Метиленхлоридную фракцию возвращают в делительную воронку и повторяют экстракцию 50 мл раствора бикарбоната натрия еще раз. Собирают водную фазу в тот же стакан, метиленхлорид отбрасывают.

Осторожно (вспенивание!) подкисляют водный экстракт концентрированной ортофосфорной кислотой до pH 4,0 и переносят его в чистую делительную воронку объемом 250 мл. Реэкстрагируют трифлусульфурон-метил последовательно двумя порциями метиленхлорида 50 и 25 мл, встряхивая воронку каждый раз по 20 с. Водный слой отбрасывают, а метиленхлоридные фракции собирают в концентратор, пропуская через слой безводного сульфата натрия. Объединенный экстракт упаривают досуха на ротационном вакуумном испарителе при температуре бани не выше 35 °C. Сухой остаток растворяют в 2 мл подвижной фазы без уксусной кислоты и хроматографируют.

2.5.2 Почва

Помещают в коническую колбу или пластиковую банку объемом 250 мл навеску 25 г сухой (или соответствующее количество влажной) почвы, добавляют 80 мл смеси ацетонитрила и 0,1 М раствора бикарбоната натрия в соотношении 3:1 по объему и встряхивают смесь 30 мин. на аппарате для встряхивания. Смесь центрифугируют при 4000 об./мин. в течение 10 мин. Супернатант переносят в концентратор, а почву еще раз экстрагируют 40 мл смеси ацетонитрила с 0,1 М раствором бикарбоната натрия в течение 30 мин. После центрифугирования супернатанты объединяют в концентраторе, добавляют 25 мл бидистиллированной воды и упаривают ацетонитрил на ротационном вакуумном испарителе при температуре бани не выше 35 °C.

Водный остаток подкисляют концентрированной ортофосфорной кислотой до pH 4,0, переносят в делительную воронку емкостью 250 мл и обмывают концентратор 10 мл метиленхлорида. Трифлусульфурон-метил экстрагируют дважды порциями по 20 мл метиленхлорида, встряхивая воронку по 20 с и собирая метиленхлорид в концентратор. Водную фазу отбрасывают, а объединенный метиленхлоридный экстракт упаривают досуха на ротационном вакуумном испарителе при температуре бани не выше 35 °C.

Сухой остаток в концентраторе растворяют в 5 мл ацетонитрила и переносят в химический стакан объемом 150 мл, обмывая концентратор еще одной порцией метиленхлорида 5 мл. К ацетонитриловому раствору добавляют 30 мл бидистиллированной воды, подкисляют концентрированной ортофосфорной кислотой до pH 4,0, переносят в делительную воронку емкостью 250 мл и обмывают стакан 10 мл метиленхлорида.

Реэкстрагируют трифлусульфурон-метил двумя порциями метиленхлорида по 20 и 15 мл, встряхивая воронку 20 с. Объединенную метиленхлоридную фракцию переносят в концентратор, пропуская ее через слой безводного сульфата натрия, и упаривают досуха на ротационном вакуумном испарителе при температуре бани не выше 35 °C.

Сухой остаток растворяют в 4 мл подвижной фазы без уксусной кислоты и хроматографируют.

2.5.3 Корнеплоды сахарной свеклы

Помещают в коническую колбу или пластиковую банку объемом 500 мл навеску 50 г измельченных корнеплодов сахарной свеклы, добавляют 250 мл смеси ацетонитрила и 0,1 М раствора бикарбоната натрия в соотношении 3:2 по объему и встряхивают смесь 30 мин. на аппарате для встряхивания. Экстракт фильтруют в концентратор. Остаток на фильтре переносят обратно в колбу или пластиковую банку и повторяют экстракцию с тем же количеством экстрагента. Экстракты объединяют и упаривают ацетонитрил на ротационном вакуумном испарителе при температуре бани не выше 35 °C.

Водный остаток переносят в стакан объемом 250 мл, обмывая концентратор 10 мл бидистиллированной воды, добавляют к раствору 100 мл такой же воды и подкисляют концентрированной ортофосфорной кислотой до pH 4,0. После подкисления экстракт переносят в делительную воронку на 250 мл и реэкстрагируют трифлусульфурон-метил двумя порциями метиленхлорида по 50 мл, встряхивая каждый раз воронку в течение 20 с. Метиленхлорид собирают в концентратор, а водную фазу отбрасывают. Растворитель упаривают досуха на ротационном вакуумном испарителе при температуре бани не выше 35 °C.

Сухой остаток в концентраторе растворяют в 5 мл ацетонитрила и прибавляют 50 мл бидистиллированной воды. Смесь переносят в стакан емкостью 150 мл и подкисляют концентрированной ортофосфорной кислотой до pH 4,0. Подкисленную фракцию помещают в делительную воронку емкостью 250 мл и реэкстрагируют трифлусульфурон-метил двумя порциями метиленхлорида по 25 мл, встряхивая каждый раз воронку в течение 20 с. Метиленхлоридные экстракты объединяют в концентраторе, пропуская их через слой безводного сульфата натрия, и упаривают досуха на ротационном вакуумном испарителе при температуре бани не выше 35 °C.

Сухой остаток растворяют в 5 мл подвижной фазы без уксусной кислоты и хроматографируют.

2.5.4 Ботва сахарной свеклы

Помещают в коническую колбу или пластиковую банку объемом 250 мл навеску 10 г измельченной ботвы сахарной свеклы, добавляют 50 мл этилацетата и встряхивают смесь 30 мин. на аппарате для встряхивания. Экстракт фильтруют в концентратор. Остаток на фильтре переносят обратно в колбу или пластиковую банку и повторяют экстракцию с тем же количеством экстрагента. Экстракты объединяют и упаривают этилацетат на ротационном вакуумном испарителе при температуре бани не выше 35 °C до объема примерно 10 мл.

Остаток переносят в делительную воронку на 250 мл, споласкивая концентратор 10 мл 0,1 М раствора бикарбоната натрия. Добавляют в воронку 40 мл раствора бикарбоната натрия, встряхивают воронку в течение 1 мин. После разделения слоев водную фракцию сливают в химический стакан на 250 мл, повторяют экстракцию еще раз с 50 мл бикарбоната натрия. Водные экстракты объединяют в стакане и подкисляют концентрированной ортофосфорной кислотой до pH 4,0. Раствор переносят в чистую делительную воронку, обмывая стакан 10 мл метиленхлорида. В воронку приливают 40 мл метиленхлорида, встряхивают ее 30 с и после разделения слоев собирают метиленхлорид в концентратор. Экстракцию повторяют еще раз с 50 мл метиленхлорида. Объединенные экстракты упаривают на ротационном вакуумном испарителе при температуре бани не выше 35 °C. Сухой остаток растворяют в 5 мл подвижной фазы без уксусной кислоты и хроматографируют.

2.6. Условия хроматографирования и обработка результатов

2.6.1 Условия хроматографирования

Жидкостный хроматограф Waters 510 с термостатом колонок с программатором температуры и фотокондуктивным детектором Tracor 965 или другой аналогичного типа

    Показания аттенюатора                            1 x 5
    Скорость движения ленты самописца                300 мм/ч

Колонка стальная длиной 30 см, внутренним диаметром 4 мм, неподвижная фаза m Порасил (фирма Waters).

    Температура термостата колонки                   35 °C
    Скорость потока подвижной фазы                   0,5 мл/мин.
    Объем пробы, вводимой в колонку                  20 мкл

(объем петли дозатора)

Абсолютное время удерживания 11 мин. 20 с трифлусульфурон-метила

Линейность детектирования сохраняется в пределах 2 — 20 нг.

Каждую анализируемую пробу вводят в хроматограф 2 раза и вычисляют среднюю высоту (площадь) пика. Образцы, дающие пики большие, чем стандартный раствор с концентрацией 1,0 мкг/мл, разбавляют.

2.6.2 Обработка результатов анализа

Содержание трифлусульфурон-метила в пробе рассчитывают по формуле:

                        S   x A x V
                         пр

X = ----------- x P, 100S x m ст

где:

X — содержание трифлусульфурон-метила в пробе, мг/кг или мг/мл;

S — высота (площадь) пика стандарта, мм; ст

S — высота (площадь) пика образца, мм; пр

A — концентрация стандартного раствора, мкг/мл; V — объем экстракта, подготовленного для хроматографирования, мл;

m — масса анализируемого образца, г;

P — содержание трифлусульфурон-метила 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

Калинин В.А., профессор, к. с-х. н.; Калинина Т.С., к. с-х. н.; Довгилевич Е.В., к. биол. н.; Довгилевич А.В., к. хим. н.

Московская сельскохозяйственная академия им. К.А. Тимирязева. 127550, Москва, Тимирязевский пр., 2, кафедра химических средств защиты растений. Телефон: 976-02-20.

---