4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

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

Сборник

МУК 4.1.2859 - 4.1.2866-11

Москва 2011

1. Разработаны Российским государственным аграрным университетом - МСХА им. К.А. Тимирязева, Учебно-научный консультационный центр «Агроэкология пестицидов и агрохимикатов» Минсельхоза России (В.А. Калинин, профессор, канд. с-х. наук., Е.В. Довгилевич, ст.н.сотр., канд. биол. наук, А.В. Довгилевич, ст.н.сотр., канд. хим. наук, Н.В. Устименко, ст.н.сотр., канд. биол. наук, Е.Н. Щербинкина, инженер).

2. Рекомендованы к утверждению Комиссией по санитарно-эпидемиологическому нормированию при Федеральной службе по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (протокол от 28 12.2010 № 3).

3. Утверждены руководителем Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации Г.Г. Онищенко 31 марта 2011 г.

4. Введены в действие с момента утверждения.

5. Введены впервые.

СОДЕРЖАНИЕ

 

4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

Методика измерений остаточных количеств
Гимексазола в семенах и масле рапса методом
газожидкостной хроматографии

Методические указания

Общие положения и область применения

Свидетельство об аттестации методики от 23.11.2010 № 01.5.04.692.

Настоящие методические указания устанавливают метод газожидкостной хроматографии для определения в семенах рапса массовой концентрации Гимексазола в диапазоне концентраций 0,01 - 0,1 мг/кг и в масле рапса в диапазоне 0,02 - 0,2 мг/кг.

Структурная формула:

Название действующего вещества по номенклатуре ICO: Гимексазол.

Название по ИЮПАК: 5-метилизоксазол-3-ол.

Эмпирическая формула: C₄H₅NО₂.

Молекулярная масса: 99,08.

Химически чистое вещество: бесцветные игольчатые кристаллы с температурой плавления 86 - 87 °С и давлением паров 182 мПа. рК_а 5,92 (20 °С).

Растворимость при 20 °С (г/л): в воде - 58,2 (рН 3), 67,8 (рН 9), в гексане - 12,2, в метаноле - 968, ацетоне - 730, дихлорметане - 602, этилацетате - 437, толуоле - 176, диэтиловом эфире - 300 г/л.

В обычных условиях Гимексазол стабилен в щелочной среде и относительно стабилен в кислой среде. В растениях деградирует до О- и N-гликозидов, в почве превращается в 5-метил-2-(3Р)-оксазолон с периодом полураспада 2 - 25 дней.

Краткая токсикологическая характеристика: LD₅₀ для крыс 3903 - 4678 мг/кг, острая дермальная токсичность для крыс более 10000 мг/кг. Не обладает мутагенной, канцерогенной и тератогенной активностью.

Область применения: Гимексазол - системный фунгицид, подавляющий возбудителей заболеваний растений, инфекционное начало которых находится в почве и на семенах.

Гигиенические нормативы: ПДК в воде водоемов - 0,002 мг/дм³, ПДК в почве - 0,03 мг/кг, в воздухе рабочей зоны - 1,0 мг/м³. МДУ в семенах и масле рапса не установлен.

1. Метрологическая характеристика метода

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

Таблица 1

Таблица 2

Полнота извлечения вещества, стандартное отклонение, доверительный интервал среднего результата для Гимексазола (n = 20, Р = 0,95)

2. Метод измерения

Метод основан на определении Гимексазола методом газожидкостной хроматографии с термоионным детектором после его экстракции из проб органическим растворителем и очистке экстракта путем перераспределения между водной и органической фазами и дериватизации с помощью диэтилхлортиофосфата. Количественное определение проводят методом абсолютной калибровки.

3. Средства измерения, реактивы, вспомогательные устройства и материалы

3.1. Средства измерения

Допускается использование средств измерения с аналогичными или лучшими характеристиками.

3.2. Реактивы

Допускается использование реактивов квалификацией не ниже указанных.

3.3. Вспомогательные устройства, посуда и материалы

Допускается использование другого вспомогательного оборудования, посуды и материалов с техническими характеристиками не ниже указанных.

4. Требования безопасности

4.1. При проведении работы необходимо соблюдать правила техники безопасности, установленные для работ с токсичными, едкими, легковоспламеняющимися веществами (ГОСТ 12.1.005, ГОСТ 12.1.007). Организация обучения работников безопасности труда по ГОСТ 12.0.004.

При выполнении измерений с использованием газового хроматографа и работе с электроустановками соблюдать правила электробезопасности в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.019 и инструкциями по эксплуатации приборов.

4.2. Помещение лаборатории должно быть оборудовано приточно-вытяжной вентиляцией, соответствовать требованиям пожарной безопасности (ГОСТ 12.1.004) и иметь средства пожаротушения (ГОСТ 12.4.009). Содержание вредных веществ в воздухе лабораторного помещения не должно превышать норм, установленных ГН 1.2.2701-10 и ГН 2.2.5.1313-03 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны».

5. Требования к квалификации операторов

Измерения может выполнять специалист-химик, имеющий опыт работы методом газожидкостной хроматографии, ознакомленный с руководством по эксплуатации газового хроматографа, освоивший данный метод и подтвердивший экспериментально соответствие получаемых результатов нормативам контроля погрешности измерений по п. 13.

6. Условия измерения

При выполнении измерения выполняют следующие условия:

• процессы приготовления растворов и подготовки проб к анализу проводят при температуре воздуха лабораторного помещения (20 ± 5) °С и относительной влажности воздуха не более 80 %;

• выполнение измерения на газовом хроматографе проводят в условиях, рекомендованных технической документацией к прибору.

7. Отбор проб и хранение

Отбор проб для анализа проводят в соответствии с «Унифицированными правилами отбора проб сельскохозяйственной продукции, продуктов питания и объектов окружающей среды для определения микроколичеств пестицидов» от 21.08.1979 № 2051-79, а также в соответствии с ГОСТ 10852-86 «Семена масличные. Правила приемки и методы отбора проб».

Для исследовательских целей допускается получение в лаборатории масла из проб измельченных семян методом экстракции органическим растворителем при температуре не выше 40 °С. Пробы масла хранят в холодильнике при 4 °С в закрытой стеклянной таре не более 30 суток.

8. Подготовка к определению

8.1. Кондиционирование колонки

Хроматографическую колонку устанавливают в газовый хроматограф и перед анализом кондиционируют при температуре 280 °С до установления нулевой линии.

8.2. Подготовка и очистка растворителей

Перед началом работы проверяют чистоту применяемых органических растворителей. Для этого 100 см³ растворителя упаривают в ротационном вакуумном испарителе при температуре 40 °С до объема 1,0 см³ и хроматографируют. При обнаружении мешающих определению примесей очистку растворителей производят в соответствии с общепринятыми методиками.

8.3. Приготовление растворов

8.3.1. Приготовление 2N раствора соляной кислоты

В мерную колбу объемом 1 дм³ с 200 - 300 см³ дистиллированной воды вносят 164 см³ концентрированной соляной кислоты, перемешивают, доводят до метки дистиллированной водой и снова перемешивают.

8.3.2. Приготовление 0,4 %-го раствора диэтилхлортиофосфата

В мерную колбу объемом 100 см³ помещают 0,4 г диэтилхлортиофосфата, растворяют в 20 - 30 см³ ацетона, перемешивают и доводят до метки ацетоном.

8.3.3. Приготовление 25 % раствора углекислого калия

В мерную колбу объемом 100 см³ вносят 25 г углекислого калия и растворяют в 50 - 70 см³ дистиллированной воды, перемешивают и доводят до метки дистиллированной водой.

8.3.4. Приготовление стандартного и градуировочных растворов

Основной раствор гимексазола с содержанием 1 мг/см³ готовят растворением в ацетоне 50 мг аналитического стандарта Гимексазола в мерной колбе объемом 50 см³. Методом последовательного разбавления готовят раствор в ацетоне с концентрацией 10 мкг/см³.

Для построения градуировочного графика 1 см³ стандартного раствора с концентрацией 10 мкг/см³ отбирают в мерную пробирку объемом 5 см³ с притертой пробкой, добавляют 50 мм³ 25 %-го водного раствора углекислого калия, 2 см³ 0,4 %-го раствора диэтилхлортиофосфата в ацетоне, 1 см³ ацетона. Пробирку плотно закрывают пробкой и выдерживают в течение 30 мин на водяной бане при 45 °С*).

*) Внимание: вещество очень летуче - следить за герметичностью посуды.

По окончании дериватизации пробирку охлаждают до комнатной температуры. Из полученного раствора деривата методом последовательного разбавления готовят градуировочные растворы с концентрациями 0,25, 0,1, 0,05 и 0,025 мкг/см³.

8.4. Построение градуировочного графика

Для построения градуировочного графика (площадь пика деривата - концентрация гимексазола в растворе) в хроматограф вводят по 1 мм³ градуировочных растворов (не менее 3 параллельных измерений для каждой концентрации, не менее 4 точек по диапазону измеряемых концентраций), измеряют высоты или площади пиков и строят график зависимости среднего значения высоты (площади) пика от концентрации гимексазола в градуировочном растворе (мкг/см³).

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:

С - аттестованное значение массовой концентрации Гимексазола в градуировочном растворе.

С_K - результат контрольного измерения массовой концентрации Гимексазола в градуировочном растворе.

λ_контр - норматив контроля градуировочного коэффициента, % λ_контр = 10 % при Р = 0,95).

9. Проведение определения

9.1. Определение Гимексазола в семенах рапса

Аналитическую пробу измельченных семян рапса массой (10 ± 0,1) г помещают в коническую колбу с притертой пробкой объемом 250 см³, добавляют 20 см³ дистиллированной воды, помещают на 10 мин в ультразвуковую ванну и затем выдерживают 2 ч при комнатной температуре для набухания семян. После выдержки в колбу добавляют 80 см³ ацетона и экстрагируют Гимексазол в течение 10 мин в ультразвуковой ванне. Экстракт фильтруют на воронке Бюхнера с помощью водоструйного насоса через двойной бумажный фильтр «красная лента». Осадок на фильтре возвращают в колбу и экстракцию повторяют 50 см³ смеси ацетон-вода (80:20, по объему). Объединенный фильтрат переносят в делительную воронку, обмывая колбу 20 см³ ацетона. Объединенный фильтрат трижды промывают гексаном порциями по 15 - 20 см³, воронку встряхивают в течение 2 мин и после разделения гексановый слой отбрасывают. Водно-ацетоновый экстракт переносят в колбу-концентратор объемом 300 см³, добавляют 0,5 см³ 25 %-го водного раствора углекислого калия и удаляют ацетон при температуре не выше 30 °С на роторном испарителе.

Полученный после упаривания водный остаток переносят в делительную воронку объемом 250 см³, обмывая колбу-концентратор двумя порциями воды по 30 см³. К объединенному водному остатку добавляют 1 г двууглекислого натрия, 7 г хлористого натрия и промывают дважды порциями 50 см³ дихлорметана и дважды 50 см³ диэтилового эфира. Органические слои отбрасывают. Водной остаток подкисляют 2N раствором соляной кислоты до рН 2 - 3 и экстрагируют Гимексазол дважды порциями 50 см³ диэтилового эфира. Объединенный диэтиловый экстракт пропускают через 50 г безводного сульфата натрия в концентратор объемом 300 см³. В концентратор добавляют 1 см³ раствора полиэтиленгликоля в ацетоне и упаривают при температуре не выше 30 °С до объема 0,5 - 1 см³. Остатки диэтилового эфира удаляют при комнатной температуре в токе азота.

Остаток из концентратора переносят в мерную пробирку с притертой пробкой объемом 5 см³, обмывая концентратор трижды порциями ацетона по 1 см³. В пробирку добавляют 1 см³ 0,4 %-го раствора диэтилхлортиофосфата в ацетоне и 50 мм³ 25 %-го водного раствора углекислого калия.

Пробирку плотно закрывают притертой пробкой и выдерживают смесь при 45 °С в течение 30 мин на водяной бане, затем охлаждают при комнатной температуре. В хроматограф вводят 1 мм³ полученного раствора.

9.2. Определение Гимексазола в масле рапса

Аналитическую пробу масла рапса массой (10 ± 0,1) г помещают в плоскодонную колбу с притертой пробкой объемом 100 см³, добавляют 50 см³ смеси гексан : ацетон (2:1) и экстрагируют Гимексазол в течение 10 мин в ультразвуковой ванне. Экстракт переносят в делительную воронку на 250 см³ и добавляют 20 см³ дистиллированной воды. После встряхивания и разделения слоев водно-ацетоновый слой собирают, а в воронку последовательно добавляют 30 см³ ацетона, встряхивают, а затем 20 см³ дистиллированной воды. Воронку встряхивают в течение 2 мин и после разделения водно-ацетоновый слой собирают. Объединенный вводно-ацетоновый экстракт переносят в концентратор объемом 100 см³, добавляют 0,5 мл 25 %-го водного раствора углекислого калия и удаляют ацетон при температуре не выше 30 °С на роторном испарителе.

Полученный после упаривания водный остаток переносят в делительную воронку объемом 250 см³, обмывая колбу-концентратор двумя порциями воды по 30 см³. К объединенному водному остатку добавляют 1 г двууглекислого натрия, 7 г хлористого натрия и промывают дважды порциями 50 см³ дихлорметана и дважды 50 см³ диэтилового эфира. Органические слои отбрасывают. Водной остаток подкисляют 2N раствором соляной кислоты до рН 2 - 3 и экстрагируют Гимексазол дважды порциями 50 см³ диэтилового эфира. Объединенный диэтиловый экстракт пропускают через 50 г безводного сульфата натрия в концентратор объемом 300 см³. В концентратор добавляют 1 см³ раствора полиэтиленгликоля в ацетоне и упаривают при температуре не выше 30 °С. Остатки диэтилового эфира удаляют при комнатной температуре в токе азота.

Остаток из концентратора переносят в мерную пробирку с притертой пробкой объемом 5 см³, обмывая концентратор трижды порциями ацетона 1 см³. В пробирку добавляют 1 см³ 0,4 %-го раствора диэтилхлортиофосфата в ацетоне, 50 мм³ 25 %-го водного раствора углекислого калия.

Пробирку плотно закрывают притертой пробкой и выдерживают смесь при 45 °С в течение 45 мин на водяной бане, затем охлаждают при комнатной температуре. В хроматограф вводят 1 мм³ полученного раствора.

9.3. Условия хроматографирования

Газовый хроматограф «Цвет 550М» с ТИД.

Колонка стеклянная длиной 1 м, диаметром 3 мм, заполненная хроматоном N-supper (0,125 - 0,160) с 5 % OV-17. Температура колонки 150 °С, испарителя 220 °С, детектора 320 °С.

Расход газа-носителя (азот) - 26,5 см³/мин, водорода - 22,4 см³/мин,

Воздуха 200 см³/мин. Хроматографируемый объем 1 мм³.

Время удерживания производного Гимексазола (3,24 ± 0,05) мин.

10. Обработка результатов анализа

Количественное определение проводят методом абсолютной калибровки, содержание Гимексазола в пробе (X, мг/кг) вычисляют по формуле:

Н₁ - высота (площадь) пика Гимексазола в стандартном растворе, мм;

Н₂ - высота (площадь) пика Гимексазола в анализируемой пробе, мм;

V - объем экстракта, подготовленного для хроматографирования, см³;

Р - навеска анализируемого образца, г;

С - концентрация Гимексазола в стандартном растворе, мкг/см³.

Содержание остаточных количеств Гимексазола в анализируемом образце вычисляют как среднее из 2 параллельных определений.

Образцы, дающие пики большие, чем стандартный раствор Гимексазола 0,25 мкг/см³, разбавляют ацетоном.

11. Проверка приемлемости результатов параллельных определений

За результат анализа принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений, расхождение между которыми не превышает предела повторяемости (1):

Х₁, Х₂ - результаты параллельных определений, мг/кг;

r - значение предела повторяемости (r = 2,8 σ_r).

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

12. Оформление результатов

Результат анализа представляют в виде:

(X ± Δ) мг/кг при вероятности Р = 0,95, где

Х - среднее арифметическое результатов определений, признанных приемлемыми, мг/кг;

Δ - граница абсолютной погрешности, мг/кг;

Δ = δ∙X/100, где

δ - 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*, где * - 0,01 мг/кг - предел обнаружения Гимексазола в семенах рапса).

13. Контроль качества результатов измерений

Оперативный контроль погрешности и воспроизводимости измерений осуществляется в соответствии с ГОСТ Р ИСО 5725-1-6-2002 «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 С_д должна удовлетворять условию:

С_д = Δ_Л,X + Δ_Л,X', где

±Δ_Л,X (±Δ_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:

Δ_Л = ±0,84Δ где

Δ - граница абсолютной погрешности, мг/кг:

Δ = δ∙Х/100,

δ - граница относительной погрешности методики (показатель точности в соответствии с диапазоном концентраций), %.

Результат контроля процедуры К_к рассчитывают по формуле:

К_к = X' - X - С_д, где

X', X, С_д - среднее арифметическое результатов параллельных определений (признанных приемлемыми по п. 4) содержания компонента в образце с добавкой, испытуемом образце, концентрация добавки соответственно, мг/кг.

Норматив контроля К рассчитывают по формуле:

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

Если результат контроля процедуры удовлетворяет условию:

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 к 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):

Х₁, Х₂ - результаты измерений в двух разных лабораториях, мг/кг;

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

14. Разработчики

Долженко В.И., Цибульская И.А., Карпова Л.М. (ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт защиты растений Россельхозакадемии, г. Санкт-Петербург).

Методика прошла метрологическую экспертизу (Свидетельство об аттестации № 01.5.04.685 от 25.06.2010) и внесена в Федеральный реестр (ФР. 1.31.2011.09105).