4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

Определение остаточных количеств пестицидов
в пищевых продуктах, сельскохозяйственном сырье
и объектах окружающей среды

Сборник методических указаний
МУК 4.1.1802 - 4.1.1820-03;
4.1.1822 - 4.1.1826-03

Выпуск 5

Москва 2007

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ОСТАТОЧНЫХ КОЛИЧЕСТВ
ХЛОРСУЛЬФУРОНА В ВОДЕ, ПОЧВЕ, ЗЕРНЕ И СОЛОМЕ
ЗЕРНОВЫХ КОЛОСОВЫХ КУЛЬТУР, СЕМЕНАХ И СОЛОМЕ
ЛЬНА МЕТОДОМ ВЫСОКОЭФФЕКТИВНОЙ ЖИД КОСТНОЙ
ХРОМАТОГРАФИИ.

1. Вводная часть

Торговое наименование: Фенизан, Корсаж, Тулиген, Метиген, Аминка ХС, Метис.

Фирма регистрант: Щелково Агрохим, ОАО «Химпром». НИТИГ, КСМ-Корпорация, ООО «Волгохимпром».

Действующее вещество: хлорсульфурон.

Структурная формула:

1-(2-хлорофенилсульфонил)-3-(6-метил-4-метокси-1,3,5-триазин-2-ил)мочевина (IUPAC).

2-хлоро-N-[[(4-метокси-6-мстил-1,3,5-гриазин-2-ил)амино]карбонил]бензилсульфоиамид (СА).

Брутто формула: C₁₂H₁₂ClN₅O₄S.

Мол. масса: 357,8.

Химически чистый хлорсульфурон представляет собой белые кристаллы с температурой плавления 174 - 178 °С, давлением паров 3×10^-6 мРа (25 °С).

Коэффициент распределения в системе н-октанол-вода K_ow lgP = -0,99 (pH 7).

Растворимость (г/л): в воде - 0,59 (рН 5), 31,8 (pH 7) при 25 °С; дихлорметане - 1,4, ацетоне - 4, метаноле - 15, толуоле - 3, гексане < 0,01 (20 °С).

Стабилен на свету в сухом виде. Разлагается при 192 °С. В водных растворах DT₅₀ 4 - 8 недель (pH 5 - 7,20 °С); заметное разложение в течение 24 - 48 часов при pH < 5. Гидролиз может быть спровоцирован присутствием полярных органических растворителей, таких, как ацетон и метанол. РКа 3,6.

Группа токсичности по ЕРА-IV, ВОЗ-III (табл. 5); LD₅₀ для крыс - 6000 мг/кг.

Онкогенной, мутагенной и тератогенной активности в стандартных тестах не обнаружено.

Селективный системный гербицид, абсорбируется листьями и корнями. Используется для борьбы с самыми широко распространенными сорняками на полях зерновых колосовых культур.

Гигиенические нормативы для хлорсульфурона в России:

Содержание в почве не допускается, ПДК в воде водоемов - 0,01 мг/дм³. Содержание хлорсульфурона в семенах и соломе льна не допускается. Для зерновых колосовых культур гигиенические нормативы в России не установлены.

Методика определения хлорсульфурона в воде, почве, зерне и соломе зерновых колосовых культур, семенах и соломе льна методом ВЭЖХ

2.1. Основные положения

2.1.1. Принцип метода

Методика основана на определении хлорсульфурона методом ВЭЖХ с использованием УФ детектора после его извлечения из образцов водно-ацетоновой смесью с последующей очисткой перераспределением между двумя несмешивающимися растворителями и на колонке с силикагелем.

2.1.2. Метрологическая характеристика метода

Метрологическая характеристика метода представлена в таблицах 1 и 2.

Таблица 1

Метрологическая характеристика метода

Таблица 2

Полнота определения хлорсульфурона в воде, почве, зерне и соломе зерновых
колосовых культур, семенах и соломе льна
(n = 6 для каждой концентрации)

2.1.3. Избирательность метода

Присутствие других пестицидов, близких но химическому строению и области применения, определению не мешает.

2.2. Реактивы и материалы

Ацетон, осч, ТУ 6-09-3513-86.

Ацетонитрил для ВЭЖХ, «В-230НМ» или х.ч., ТУ 6-09-3534-87.

Бумажные фильтры «красная лента», ТУ 6.091678-86.

Вода бидистиллированная, деионизированная, ГОСТ 6709-79.

Дихлорметан, х.ч., ТУ 6-09-3716-80.

Калий углекислый, х.ч., ГОСТ 4221-76.

Калий фосфорнокислый 2-замещенный, 3-водный, чда, ГОСТ 2493-75; 0,1М водный раствор.

Калия перманганат, ГОСТ 20490-75.

Кальция хлорид, х.ч., ГОСТ 4161-77.

Кислота ортофосфорная, имп. (Ferak, Германия) или х.ч., ГОСТ 6552-80; 2М и 0,005М водные растворы.

Кислота серная, х.ч., ГОСТ 4204-77.

Хлосульфурон, аналитический стандарт с содержанием д.в. 98 % (Украина).

Натрий двууглекислый, ГОСТ 83-79.

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

Натрия гидроксид, хч., ГОСТ 4328-77.

н-Гексан, х.ч., ТУ 2631-003-05807999-98, свежеперегнанный.

Подвижная фаза для ВЭЖХ: смесь ацетонитрил - 0,005М ортофосфорная кислота (37:63, по объему).

Силикагель для колоночной хроматографии 60 (0,040 - 0,063 mm) (Merck, Германия). Стекловата.

Фосфора пентоксид, ч., МРТУ 6-09-5759-69.

Элюент № 1 для колоночной хроматографии: смесь гексан - этилацетат (30:70, по объему).

Элюент № 2 для колоночной хроматографии: смесь гексан-этилацетат (15:85, по объему).

Этиловый эфир уксусной кислоты, ч.д.а., ГОСТ 22300-76.

2.3. Приборы и посуда

Жидкостный хроматограф «Альянс» фирмы «Waters» с УФ детектором (Waters 2487) с дегазатором и автоматическим пробоотборником или аналогичный.

Колонка Symmetry С-18, (250×4,6) мм, 5 мкм (Waters).

Предколонка Waters Symmetry С-18.

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

Установка ультразвуковая «Серьга», ТУ 3.836.008.

Мельница ножевая PM-120 и лабораторная зерновая ЛМЗ, ТУ 1-01-0593-79.

Ротационный испаритель вакуумный ИР-1M, ТУ 25-11-917-74 или аналогичным.

Бидистиллятор.

pH-метр универсальный ЭВ-74, ГОСТ 22261-76.

Насос водоструйный, МРТУ 42 861-64.

Колбы плоскодонные на шлифах КШ500 29/32 ТС, ГОСТ 10384-72.

Колбы круглодонные на шлифах КШ50 29-32 ТС, ГОСТ 10384-72.

Воронки лабораторные В-75-110, ГОСТ 25336-82.

Воронки делительные ВД-3-500, ГОСТ 8613-75.

Цилиндры мерные на 100, 250 и 1000 см³, ГОСТ 1774-74.

Колбы мерные на 25, 50, 100 и 1000 см³, ГОСТ 1770-74.

Пипетки на 1, 2, 5, 10 см³, ГОСТ 22292-74.

Колонки стеклянные (25×1) см.

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» (№ 2051-79 от 21.08.79). Пробы зерна и соломы для определения остатков в урожае хранят в бумажной или тканевой упаковке при комнатной температуре. Для длительного хранения пробы почвы подсушиваются при комнатной температуре в отсутствие прямого солнечного свет. Сухие почвенные образцы могут храниться в течение года. Перед анализом сухую почву просеивают через сито с отверстиями диаметром 1 мм, зерно (семена) и солому измельчают на лабораторной мельнице.

2.5. Подготовка к определению

2.5.1. Подготовка и очистка реактивов и растворителей

Органические растворители перед началом работы очищают, сушат и перегоняют в соответствии с типовыми методиками. Гексан и хлористый метилен встряхивают с небольшими порциями концентрированной серной кислоты до прекращения окрашивания свежей порции кислоты, затем промывают водой, 2 %-ным раствором гидроксида натрия и снова водой, после чего его сушат над гидроксидом натрия и перегоняют. Ацетон перегоняют над перманганатом калия и поташем (на 1 л ацетона 10 г KMnO₄ и 2 г K₂CO₃). Ацетонитрил сушат над пентоксидом фосфора и перегоняют; отогнанный растворитель повторно перегоняют над углекислым калием. Этилацетат промывают равным объёмом 5 %-ного раствора двууглекислого натрия, сушат над хлористым кальцием и перегоняют.

2.5.2. Кондиционирование колонки

Перед началом анализа колонку (Symmetry С-18) кондиционируют в потоке подвижной фазы (1 мл/мин) до стабилизации нулевой линии в течение 1 - 2 часов.

2.5.3. Приготовление растворов

Для приготовления 2М раствора ортофосфорной кислоты 200 г 98 % (или 225 г 87 %) кристаллической Н₃РО₄ помещают в мерную колбу объемом 1 л, растворяют в 600 мл дистиллированной воды и доводят объем до метки дистиллированной водой.

Для приготовления 0,005М раствора ортофосфорной кислоты 2,5 мл 2М раствора Н₃РО₄ вносят в мерную колбу на 1 л и доводят до метки деионизированным бидистиллятом.

Для приготовления 0,1М раствора K₂HPO₄ 22,8 г кристаллического калия фосфорнокислого двузамещенного трехводного помещают в мерную колбу на 1 л, растворяют при перемешивании в 600 мл дистиллированной воды и доводят объем раствора до метки.

Для приготовления 0,2М раствора K₂HPO₄ 45,6 г кристаллического калия фосфорнокислого двузамещенного трехводного помещают в мерную колбу на 1 л, растворяют при перемешивании в 600 мл дистиллированной воды и доводят объем раствора до метки.

Для получения 50 %-го водного ацетона в колбе емкостью 1 л смешивают 500 мл ацетона с 500 мл дистиллированной воды, используя мерные цилиндры.

Для получения 90 %-го водного ацетона в колбе емкостью 1 л смешивают 900 мл ацетона со 100 мл дистиллированной воды, используя мерные цилиндры.

Для приготовления подвижной фазы смешивают ацетонитрил с 0,005М раствором ортофосфорной кислоты в соотношении 37:63 по объему, используя мерные цилиндры.

Для приготовления элюента № 1 в колбе на 1000 мл смешивают 300 мл н-гексана и 700 мл этилацетата. Для приготовления элюента № 2 в колбе на 1000 мл смешивают 150 мл н-гексана и 850 мл этилацетата.

Приготовление стандартного и градуировочных растворов

Берут точную навеску хлорсульфурона (50 мг), переносят в мерную колбу на 100 мл, растворяют навеску в ацетонитриле и доводят до метки. (Стандартный раствор с концентрацией 0,5 мг/мл). Градуировочные растворы с концентрациями 0,1, 0,25, 0,5, 1,0 и 2,0 мкг/мл готовят методом последовательного разбавления по объему, используя раствор подвижной фазы (смесь ацетонитрил: 0,005М ортофосфорная кислота (34:66, по объему).

Стандартный раствор можно хранить в холодильнике при температуре 0 - 4 °С в течение 1 месяца, градуировочные растворы - в течение суток.

При изучении полноты извлечения хлорсульфурона используют ацетонитрильные растворы вещества. Растворы внесения с концентрациями 0,1 и 1,0 мкг/мл готовят из стандартного раствора с концентрацией 0,5 мг/мл методом последовательного разбавления по объему ацетонитрилом.

2.5.4. Построение градуировочного графика

Для построения градуировочного графика (площадь пика - концентрация хлорсульфурона в растворе) в хроматограф вводят по 20 мкл градуировочных растворов (не менее 3-х параллельных измерений для каждой концентрации, не менее 4-х точек по диапазону измеряемых концентраций), измеряют площади пиков и строят график зависимости среднего значения площади пика от концентрации хлорсульфурона в градуировочном растворе (мкг/мл).

2.5.5. Подготовка колонки с силикагелем для очистки экстракта

В нижнюю часть стеклянной колонки длиной 25 см и внутренним диаметром 1 см помещают тампон из стекловаты, закрывают кран и вносят суспензию 5 г силикагеля в 30 мл смеси гексан этилацетат (30:70, по объему). Дают растворителю стечь до верхнего края сорбента. Колонку последовательно промывают 50 мл элюента № 2 и 50 мл элюента № 1 со скоростью 1 - 2 капли в секунду, после чего она готова к работе.

2.5.6. Проверка хроматографического поведения хлорсульфурона на колонке с силикагелем

В круглодонную колбу емкостью 10 мл отбирают 0,1 мл стандартного раствора хлорсульфурона с концентрацией 10 мкг/мл. Отдувают растворитель током теплого воздуха (температура не выше 40 °С), остаток растворяют в 5 мл элюента № 1 и наносят на колонку. Колбу обмывают еще 5 мл элюента № 1 и также вносят на колонку. Промывают колонку 50 мл элюента № 1, затем 120 мл элюента № 2 со скоростью 1 - 2 капли в секунду. Отбирают фракции по 10 мл каждая, упаривают, остаток растворяют в 2 мл подвижной фазы для ВЭЖХ (п. 2.5.3.) и анализируют на содержание хлорсульфурона по п. 2.6.6.

Фракции, содержащие хлорсульфурон, объединяют, упаривают досуха, остаток растворяют в 2 мл подвижной фазы для ВЭЖХ и вновь анализируют по п. 2.6.6.

Рассчитывают содержание хлорсульфурона в элюате, определяя полноту вымывания вещества из колонки и необходимый для этого объем элюента.

Примечание: параметры удерживания хлорсульфурона и сопутствующих экстрактивных веществ могут меняться при использовании новой партии сорбента и растворителей.

2.5.7. Подготовка приборов и средств измерении

Установка и подготовка всех приборов и средств измерения проводится в соответствии с требованиями стандартов и технической документации.

2.6. Проведение определения

2.6.1. Определение хлорсульфурона в пробах воды

К образцу предварительно отфильтрованной воды объемом 100 мл, добавляют 2,28 г K₂НРО₄ и перемешивают до растворения соли. Полученный раствор переносят в делительную воронку емкостью 250 мл, промывают трижды хлористым метиленом порциями по 40 мл, встряхивая каждый раз в течение 2 - 3 мин. Нижний органический слой отбрасывают, водную фазу подкисляют 2М ортофосфорной кислотой до pH 3 и экстрагируют хлорсульфурон хлористым метиленом трижды порциями по 50 мл, встряхивая каждый раз в течение 2 - 3 мин. Объединенный экстракт фильтруют через слой безводного сульфата натрия (2 г), осушитель промывают 10 - 15 мл хлористого метилена. После этого экстракт упаривают досуха на ротационном испарителе при температуре не выше 40 °С. При необходимости проводят дополнительную очистку экстракта на колонке с силикагелем по пункту 2.6.5.

Сухой остаток растворяют в 2 мл подвижной фазы для ВЭЖХ и 20 мкл раствора вводят в жидкостный хроматограф.

2.6.2. Извлечение хлорсульфурона из проб почвы

Образец воздушно-сухой почвы массой 20 г помещают в коническую колбу емкостью 250 мл с притертой пробкой, добавляют 100 мл 90 %-го водного ацетона и экстрагируют в течение 15 мин на ультразвуковой бане. Суспензию фильтруют на стеклянной воронке через бумажный фильтр «красная лента». Экстракцию повторяют с 50 мл 90 %-ного водного ацетона. Объединенные экстракты упаривают до водного остатка (10 - 15 мл) на роторном испарителе при температуре не выше 40 °С.

Водный остаток переносят в делительную воронку объемом 250 мл, добавляют 90 мл 0,1М раствора K₂НРО₄. Дальнейшую очистку экстракта проводят по пункту 2.6.4**.

________

** В случаях, когда очистка экстрактов контрольных проб (п. 2.6.3.) дает удовлетворительные результаты дополнительную очистку на колонке с силикагелем можно исключить.

2.6.3. Извлечение хлорсульфурона из проб соломы и зерна зерновых колосовых культур, семян и соломы льна

Навеску измельченной на ножевой мельнице соломы (5 г), или размолотого на лабораторной мельнице зерна (семян) (20 г) помещают в коническую колбу емкостью 250 мл и экстрагируют хлорсульфурон 50 мл 50 %-ного водного ацетона на ультразвуковой установке в течение 15 мин. Суспензию фильтруют через бумажный фильтр «красная лента». Экстракцию повторяют. Объединенный экстракт упаривают на ротационном испарителе при температуре бани не выше 40 °С до полного удаления ацетона (объем ~ 50 мл). К водному остатку добавляют 50 мл 0,2М раствора K₂НРО₄. Дальнейшую очистку экстракта проводят по пункту 2.6.4**.

________

** В случаях, когда очистка экстрактов контрольных проб (п. 2.6.3.) дает удовлетворительные результаты дополнительную очистку на колонке с силикагелем можно исключить.

2.6.4. Очистка экстрактов

Полученные по п.п. 2.6.2. и 2.6.3. водные экстракты промывают в делительной воронке, объемом 250 мл трижды хлористым метиленом порциями по 30 мл (нижний органический слой отбрасывают) и дважды гексаном порциями по 50 мл (верхний органический слой отбрасывают), встряхивая делительную воронку каждый раз в течение 1 - 2 минут. Водную фазу подкисляют 2М ортофосфорной кислотой до pH 3 и хлорсульфурон экстрагируют хлористым метиленом трижды по 30 мл, встряхивая воронку каждый раз в течение 2 - 3 мин*. Верхний водный слой отбрасывают. Объединенную органическую фазу фильтруют через слой безводного сульфата натрия (2 г), осушитель промывают 10 - 15 мл хлористого метилена. Полученный раствор выпаривают досуха на роторном испарителе при температуре не выше 40 °С. Дальнейшую очистку экстракта проводят по пункту 2.6.5**.

________

* В случае образования сравнительно стойких эмульсий для сокращения времени расслоения можно добавить в делительную воронку: на стадии промывки экстрактов гексаном и хлористым метиленом - небольшое количество (до 10 мл) этилового спирта, а на стадии переэкстракции - насыщенный раствор хлорида натрия (15 - 20 мл).

** В случаях, когда очистка экстрактов контрольных проб (п. 2.6.3.) дает удовлетворительные результаты дополнительную очистку на колонке с силикагелем можно исключить.

Внимание! Отделение водного слоя следует производить только после полного расслоения жидкостей в делительной воронке.

2.6.5. Очистка на колонке с силикагелем

Сухой остаток в колбе, полученный при выпаривании очищенных по п.п. 2.6.2. и 2.6.3. экстрактов почвы и растительного материала, количественно переносят двумя порциями по 5 мл смеси гексан - этилацетат (30:70, по объему) в кондиционированную хроматографическую колонку (п. 2.5.5.). Промывают колонку 50 мл элюента № 1, затем 50 мл элюента № 2. Элюаты отбрасывают. Хлорсульфурон элюируют 70 мл элюента № 2, собирая элюат в грушевидную колбу емкостью 250 мл. Раствор выпаривают досуха на вакуумном ротационном испарителе при температуре не выше 40 °С. Сухой остаток растворяют в 2 мл подвижной фазы для ВЭЖХ и 20 мкл раствора вводят в жидкостный хроматограф.

2.6.6. Условия хроматографирования

Жидкостный хроматограф «Альянс» фирмы Waters с УФ детектором (Waters 2487) или другой с аналогичными характеристиками.

Рабочая длина волны 224 нм.

Предколонка Waters Symmetry С-18 для защиты аналитической колонки.

Колонка Symmetry С-18 (250×4,6) мм, 5 мкм (Waters, USA). Подвижная фаза: ацетонитрил - 0,005М раствор ортофосфорной кислоты в соотношении 37:63. Скорость потока 1 мл/мин. Время удерживания хлорсудлфурона 121 ± 0,2 мин.

Объем вводимой пробы 20 мкл.

Линейный диапазон детектирования 0,1 - 2,0 мкг/мл.

2.6.7. Обработка результатов анализа

Количественное определение проводят методом абсолютной градуировки, содержание хлорсульфурона в образце воды, почвы или растений (X, мг/кг) вычисляют по формуле:

где S₁ - площадь пика хлорсульфурона в стандартном растворе, мм;

S₂ - площадь пика хлорсульфурона в анализируемой пробе, мм;

V - объем пробы, подготовленной для хроматографического анализа, мл;

Р - навеска анализируемого образца, г, (для воды - объем, мл);

С - концентрация стандартного раствора хлорсульфурона, мкг/мл.

Содержание остаточных количеств хлорсульфурона в анализируемом образце вычисляют как среднее из 3-х параллельных определений.

Образцы, дающие пики большие, чем стандартный раствор хлорсульфурона 2 мкг/мл, разбавляют неподвижной фазой для ВЭЖХ.

3. Требования техники безопасности

При проведении работы необходимо соблюдать общепринятые правила безопасности при работе в химических лабораториях, а также инструкции по эксплуатации жидкостного хроматографа и других используемых приборов.

4. Контроль погрешности измерений.

Оперативный контроль погрешности и воспроизводимости результатов измерений осуществляется в соответствии с рекомендациями МИ 2335-95. ГСИ. Внутренний контроль качества результатов количественного химического анализа.

5. Разработчики

Долженко В.И. Цибульская И.А., Юзихин О.С., Черменская Т.Д. (ВНИИ защиты растений, Санкт-Петербург).

СОДЕРЖАНИЕ