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

Определение остаточных количеств
Хлорантранилипрола в плодах томата, томатном соке,
ягодах винограда и виноградном соке методом
капиллярной газожидкостной хроматографии

Методические указания

Общие положения и область применения

Свидетельство об аттестации методики от 01.12.2010 № 0061.30.11.10.

Настоящие методические указания устанавливают метод газожидкостной хроматографии для определения уровня остаточных количеств Хлорантранилипрола в плодах томата, ягодах винограда, а также в томатном и виноградном соке в диапазоне 0,02 - 0,2 мг/кг.

Структурная формула:

Название по ИЮПАК: 3-бром-4'-хлор-1-(3-хлор-2-пиридил)-2'-метил-6' (метилкарбамоил) пиразол-5-карбоксанилид.

Эмпирическая формула: С₁₈Н₁₄ВrC₂N₂О₅.

Молекулярная масса: 483,15.

Агрегатное состояние: мелкий порошок.

Цвет, запах: белого цвета без запаха.

Давление насыщенного пара: 6,3×10^-9 мПа при 25 °С.

Коэффициент распределения в системе октанол-вода (при 20 °С и рН 7): K_owlogP = 2,76.

Растворимость в воде (мг/дм³): при рН 4 - 0,972; при рН 7 - 0,88; при рН 9 - 0,971.

Растворимость в органических растворителях (мг/дм³): в ацетоне - 3446, в метаноле - 1714, в этилацетате - 1144, в ацетонитриле - 710.

Хлорантранилипрол быстро разлагается на свету. Полураспад при фотолизе в стерильном буфере рН 7 0,37 дней при постоянном освещении. При естественном освещении фотолиз Хлорантранилипрола медленнее, с ДТ₅₀ - 33 дня.

Вещество долго сохраняется в почве с ДТ₅₀; в лаборатории 200 дней, в полевых условиях от 3 до 12 месяцев. Под покровом культур разрушается быстрее.

Краткая токсикологическая характеристика: Хлорантранилипрол относится к веществам малоопасным по острой пероральной (ЛД₅₀ для крыс > 5000 мг/кг) и дермальной токсичности (ЛД₅₀ для крыс > 5000 мг/кг), но к умеренно опасным по ингаляционной (ЛК₅₀ (4 ч) для крыс > 5100 мг/дм³ воздуха). Хлорантранилипрол не обладает генотоксичностью и онкогенными свойствами, не оказывает влияния на репродуктивную функцию.

Область применения: Хлорантранилипрол - инсектицид кишечного действия, нарушающий баланс кальция в миофибриллах мускулов насекомых. Он эффективно подавляет развитие вредителей из отрядов чешуекрылых, жесткокрылых (колорадский жук), двукрылых (минеры).

Применяется для борьбы с грызущими насекомыми с нормой расхода 0,01 - 0,06 кг д.в./га в зависимости от культуры в посадках картофеля, винограда, яблоневых садах.

В России установлены следующие гигиенические нормативы: ПДК в воде - 0,2 мг/дм³; ОДК в почве - 0,5 мг/кг; МДУ (мг/кг): в яблоках - 0,5, клубнях картофеля - 0,1, в плодах томата - 0,6, в ягодах винограда - 1,0.

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, приведенных в табл. 1 для соответствующих диапазонов концентраций.

Полнота извлечения вещества, стандартное отклонение, доверительные интервалы среднего результата для полного диапазона концентраций (n = 20) приведены в табл. 2.

Таблица 1

Метрологические параметры для Хлорантранилипрола

Таблица 2

Полнота извлечения вещества, стандартное отклонение, доверительный интервал среднего результата для Хлорантранилипрола

2. Метод измерения

Метод основан на определении Хлорантранилипрола методом капиллярной газожидкостной хроматографии с использованием детектора по захвату электронов после экстракции его из плодов томата и ягод винограда этилацетатом, очистки экстракта путем перераспределения между двумя несмешивающимися фазами и дальнейшей дериватизации Хлорантранилипрола в его основной метаболит IN-EQW78.

Идентификация проводится по времени удерживания IN-EQW78, а количественное определение - методом абсолютной калибровки, в пересчете на Хлорантранилипрол.

В предлагаемых условиях анализа метод специфичен. Избирательность обеспечивается путем подбора капиллярной колонки и условий программирования температуры.

3. Средства измерений, реактивы, вспомогательные устройства и материалы

3.1. Средства измерений

Допускается использование средств измерения с аналогичными или лучшими характеристиками.

3.2. Реактивы

Допускается использование реактивов иных производителей с аналогичными или лучшими характеристиками.

3.3. Вспомогательные устройства, материалы

Допускается применение хроматографических колонок и другого 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, требования электробезопасности при работе с электроустановками по ГОСТ 12.1.019, а также требования, изложенные в технической документации на газовый хроматограф.

4.2. Помещение должно соответствовать требованиям пожаробезопасности по ГОСТ 12.1.004 и иметь средства пожаротушения по ГОСТ 12.4.009. Содержание вредных веществ в воздухе не должно превышать норм, установленных ГН 2.2.5.1313-03 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны». Организация обучения работников безопасности труда - по ГОСТ 12.0.004.

5. Требования к квалификации операторов

К выполнению измерений и обработке их результатов допускаются специалисты, имеющие высшее или специальное химическое образование, опыт работы в химической лаборатории, прошедшие обучение и владеющие техникой проведения анализа, освоившие метод анализа в процессе тренировки и уложившиеся в нормативы контроля при проведении процедуры контроля погрешности анализа.

6. Условия измерений

При выполнении измерений соблюдают следующие условия:

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

• выполнение измерений на жидкостном хроматографе проводят в условиях, рекомендованных технической документацией к прибору.

7. Подготовка к определению

Выполнению измерений предшествуют следующие операции: очистка растворителей (при необходимости), приготовление растворов, кондиционирование хроматографической колонки, установление градуировочной характеристики.

7.1. Подготовка органических растворителей

7.1.1. Очистка ацетонитрила

Ацетонитрил, содержащий воду, предварительно осушают, добавляя в него гранулированный безводный хлористый кальций из расчета не менее 100 г/дм³. Выдерживают его над осушителем в течение 5 - 6 ч. Затем ацетонитрил сливают с осушителя в круглодонную колбу со шлифом объемом 4000 см³ аппарата для перегонки растворителей.

Ацетонитрил перегоняют при температуре 81,5 °С, а фракции, отогнанные при температуре ниже и выше 81,5 °С, отбрасывают.

7.1.2. Очистка ацетона

Ацетон помещают в круглодонную колбу со шлифом объемом 4000 см³ от аппарата для перегонки растворителей, добавляют к нему марганцовокислый калий из расчета 1 г/дм³.

Ацетон перегоняют при температуре 56,2 °С, а фракции, отогнанные при температуре ниже и выше 56,2 °С, отбрасывают.

7.1.3. Приготовление бидистиллированной воды

Дистиллят помещают в круглодонную колбу со шлифом объемом 4000 см³ от аппарата для перегонки растворителей, добавляют к нему марганцовокислый калий из расчета 1 г/дм³ и кипятят в течение 6 ч.

Собирают фракции, отогнанные при температуре 100,0 °С, а фракции, отогнанные при температуре ниже и выше 100,0 °С, отбрасывают.

7.2. Приготовление растворов для проведения анализа

7.2.1. Приготовление рабочих растворов

7.2.1.1. Приготовление 1,0 %-го водного раствора аммиака для дериватизации.

Мерной пипеткой отбирают 1 см³ 25 %-го раствора аммиака и переносят в мерную колбу на 25 см³, куда предварительно наливают около 10 см³ очищенной воды. Затем раствор перемешивают и доводят объем в колбе до метки очищенной водой (при приготовлении раствора соблюдать осторожность и работать под тягой). Полученный раствор хранят под тягой в течение одного месяца.

7.2.1.5. Приготовление 4 н раствора серной кислоты.

Мерным цилиндром отбирают 112 см³ концентрированной серной кислоты и осторожно переносят в мерную колбу на 1000 см³, куда предварительно наливают около 300 см³ дистиллированной воды. Затем раствор перемешивают и после охлаждения доводят водой объем в колбе до метки (при приготовлении раствора соблюдать осторожность и работать под тягой).

7.2.2. Приготовление градуировочных растворов

7.2.2.1. Стандартный раствор № 1 с концентрацией Хлорантранилипрола 1,0 мг/см³.

Взвешивают 50 мг Хлорантранилипрола в мерной колбе объемом 50 см³. Навеску растворяют в ацетоне, помещая колбу в ультразвуковую ванну, и доводят объем до метки ацетоном. Полученный стандартный раствор № 1 используется для приготовления стандартных растворов для хроматографического исследования и установления градуировочной характеристики. Стандартный раствор № 1 хранится в холодильнике не более 5 месяцев.

7.2.2.2. Стандартный раствор № 2 с концентрацией Хлорантранилипрола 10,0 мкг/см³.

Из стандартного раствора № 1 отбирают пипеткой 1 см³, помещают в мерную колбу объемом 100 см³ и доводят объем до метки ацетоном.

Стандартный раствор № 2 используется для приготовления стандартных растворов для установления градуировочной характеристики. Стандартный раствор № 2 хранится в холодильнике не более 3 месяцев.

7.2.2.3. Стандартный раствор № 3 с концентрацией Хлорантранилипрола 1,0 мкг/см³.

Из стандартного раствора № 2 отбирают пипеткой 1 см³, помещают в мерную колбу объемом 10 см³ и доводят объем до метки ацетоном. Стандартный раствор № 3 используется для внесения в контрольные образцы и для приготовления стандартных растворов для установления градуировочной характеристики после его дериватизации. Стандартный раствор № 4 хранится в холодильнике не более 3 месяцев.

7.2.2.4. Стандартный раствор № 4 с концентрацией Хлорантранилипрола 0,2 мкг/см³.

Из стандартного раствора № 3 отбирают пипеткой 2 см³, помещают в мерную колбу объемом 10 см³ и доводят объем до метки ацетоном. Стандартный раствор № 4 используется для внесения в контрольные образцы и для приготовления стандартных растворов для установления градуировочной характеристики после его дериватизации. Стандартный раствор № 4 хранится в холодильнике не более 3 месяцев.

7.3. Дериватизации
(превращение Хлорантранилипрола в метаболит IN-EQW78)

К сухому остатку в виале добавляют 0,4 см³ ацетонитрила и растворяют, помещая виалу в ультразвуковую ванну на 2 мин. В виалу добавляют 1 см³ 1,0 %-го водного раствора аммиака и помещают виалу в ультразвуковую ванну еще на 2 мин. Плотно (!) закрывают виалу крышкой и помещают в нагревательный блок для виал на 2 ч при 75 °С. Далее виалу охлаждают до комнатной температуры, добавляют в нее 10 см³ этилацетата и интенсивно встряхивают смесь. После полного разделения фаз из верхнего этилацетатного слоя аликвоту 5 см³ переносят в концентратор и выпаривают досуха на ротационном вакуумном испарителе при температуре водяной бани не выше 35 °С.

Сухой остаток растворяют в 10 см³ ацетона и 1 мм³ пробы вводят в хроматограф.

7.3.1. Дериватизация стандартных растворов

В четыре виалы объемом 40 см³ помещают по 1 см³ и 2 см³ каждого стандартного раствора Хлорантранилипрола в ацетоне (№ 3 и № 4 соответственно), удаляют растворитель током теплого воздуха и проводят превращение Хлорантранилипрола в IN-EQW78, как указано в разделе 7.3.

Получают 4 раствора для градуировки с концентрациями: 0,1; 0,05; 0,02; 0,01 мкг/см³, в пересчете на Хлорантранилипрол.

7.4. Установление градуировочной характеристики

Градуировочную характеристику, выражающую зависимость площади (высоты) пика от концентрации Хлорантранилипрола в растворе (мкг/см³), устанавливают методом абсолютной калибровки по 4 растворам для градуировки с концентрацией 0,01; 0,02; 0,05 и 0,10 мкг/см³.

В испаритель хроматографа вводят по 1 мм³ каждого градуировочного раствора и анализируют в условиях хроматографирования по п. 9.3. Осуществляют не менее 5 параллельных измерений.

8. Отбор проб и хранение

Отбор проб производится в соответствии с «Унифицированными правилами отбора проб сельскохозяйственной продукции, пищевых продуктов и объектов окружающей среды для определения микроколичеств пестицидов» от 21.08.1979 № 2051-79, а также в соответствии с ГОСТ Р 51810-2001 «Томаты свежие, реализуемые в розничной торговой сети» и ГОСТ Р 52183-2003 «Консервы. Соки овощные. Сок томатный. ТУ», ГОСТ 25896-83 «Виноград свежий столовый. ТУ», ГОСТ 25892-83Е «Сок виноградный натуральный. ТУ».

Пробы плодов томата и ягод винограда хранят в холодильнике в полиэтиленовых пакетах при температуре 0 - 4 °С не более суток.

Для длительного хранения пробы плодов томата и ягод винограда замораживают и хранят в полиэтиленовой таре в морозильной камере при температуре - 18 °С до 2 лет.

Пробы соков хранят в стеклянной герметично закрытой таре в холодильнике при температуре 4 °С не более 10 суток.

9. Подготовка проб и выполнение измерений

9.1. Плоды томата и ягоды винограда

9.1.1. Экстракция

Образец измельченных томатов или ягод винограда массой 10 г помещают в полипропиленовую банку для экстракции объемом 250 см³, добавляют 50 см³ этилацетата и помещают на 45 мин на аппарат для встряхивания проб. Экстракт фильтруют в концентратор объемом 250 см³ через фильтр «красная лента». Экстракцию повторяют еще два раза, используя каждый раз по 30 см³ этилацетата и помещая каждый раз на 30 мин на аппарат для встряхивания проб. Экстракты объединяют в концентраторе объемом 250 см³ и упаривают досуха на ротационном вакуумном испарителе при температуре не выше 30 °С.

9.1.2. Очистка экстракта перераспределением в системе несмешивающихся растворителей

К сухому остатку в концентраторе, полученному в п. 9.1.1, двумя порциями добавляют 100 см³ воды, тщательно ополаскивают стенки концентратора и переносят водную фазу в делительную воронку объемом 250 см³. Подкисляют до рН 2 с помощью 4 н серной кислоты (около 2 см³), добавляют 50 см³ диэтилового эфира, перемешивают, дегазируют и интенсивно встряхивают в течение 2 мин. После полного разделения фаз нижний водный слой собирают в плоскодонную колбу объемом 250 см³, а верхний эфирный собирают в концентратор объемом 250 см³ через слой безводного сульфата натрия. Водную фракцию возвращают в делительную воронку и повторяют экстракцию еще два раза, используя каждый раз по 30 см³ диэтилового эфира и встряхивая воронку в течение 2 мин. Экстракты эфира объединяют в концентраторе объемом 250 см³ и выпаривают на ротационном вакуумном испарителе при температуре водяной бани не выше 35 °С.

9.1.3. Дериватизация

Сухой остаток, полученный в п. 9.1.2, растворяют в 2 см³ ацетона, тщательно обмывая стенки концентратора, переносят в виалу. Процедуру повторят еще два раза, используя по 2 см³ ацетона, удаляют растворитель током теплого воздуха и проводят дериватизацию, как указано в п. 7.3.

После дериватизации из верхнего слоя (этилацетата) отбирают аликвоту 5 см³, переносят в концентратор объемом 100 см³ и выпаривают на ротационном вакуумном испарителе при температуре водяной бани не выше 35 °С.

Сухой остаток в концентраторе растворяют в 10 см³ ацетона и 1 мм³ пробы вводят в хроматограф.

9.2. Томатный и виноградный сок

9.2.1. Экстракция

Навеску томатного или виноградного сока массой 10 г помещают в полипропиленовую банку для экстракции объемом 250 см³, добавляют 20 см³ насыщенного раствора хлористого натрия и 40 см³ ацетонитрила и помещают на 20 мин на аппарат для встряхивания проб. Затем смесь переносят в делительную воронку и после полного разделения слоев нижний водный слой возвращают в банку, а верхний ацетонитрильный собирают в концентратор объемом 250 см³ через слой безводного сульфата натрия. Повторяют экстракцию еще два раза, используя по 40 см ацетонитрила и помещая каждый раз на 20 мин на аппарат для встряхивания проб. Объединенный ацетонитрильный экстракт выпаривают на ротационном вакуумном испарителе при температуре водяной бани не выше 35 °С.

Далее проводят очистку экстракта по п. 9.1.2 «Очистка экстракта перераспределением в системе несмешивающихся растворителей», а затем проводят дериватизацию, как указано в п. 9.1.3.

После дериватизации из верхнего слоя (этилацетата) отбирают аликвоту 5 см³, переносят в концентратор объемом 100 см³ и выпаривают на ротационном вакуумном испарителе при температуре водяной бани не выше 35 °С.

Сухой остаток в концентраторе растворяют в 10 см³ ацетона и 1 мм³ пробы вводят в хроматограф.

9.3. Условия хроматографирования

Хроматограф газовый НР6890 Series GC System с детектором по захвату электронов (ЭЗД) в модификации с электронным управлением пневмонической системой (ЭУПС).

Колонка хроматографическая капиллярная кварцевая Rtx-1, (100 % диметилполисилоксана), длина 30 м, внутренний диаметр 0,25 мм, толщина пленки 0,25 мкм.

Температура детектора - 320 °С, поток обдува анода (азот) - 6,0 см³/мин, поток поддува - 58,5 см³/мин.

Температура испарителя - 300 °С, тип газа гелий, режим Split, давление 24,5 psi, деление потока 20:1, split поток 30,0 см³/мин.

Программированный нагрев колонки с 180 °С (выдержка 1 мин) по 25 град./мин до 270 °С, с 270 °С по 5 град./мин до 300 °С (выдержка 10 мин), режим постоянный поток, поток колонки 1,5 см³/мин, средняя скорость 40 см/с.

Абсолютное время удерживания IN-EQW78: 11,451 мин ± 3 %.

Линейность детектирования сохраняется в пределах 0,01 - 0,1 нг.

10. Обработка результатов анализа

Для обработки результатов хроматографического анализа используется программное обеспечение химического анализа HP GC ChemStation Rev. A.06.03RUS.

Альтернативная обработка результатов.

Содержание Хлорантранилипрола рассчитывают по формуле:

Х - содержание Хлорантранилипрола в пробе, мг/кг;

S_ст - высота (площадь) пика стандарта, мВ;

S_пр - высота (площадь) пика образца, мВ;

А - концентрация стандартного раствора, мкг/см³;

V - объем экстракта, подготовленного для хроматографирования, см³;

m - масса анализируемого образца, г;

Р - содержание Хлорантранилипрола в аналитическом стандарте, %.

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 (табл. 1), при этом 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:

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

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

Δ - граница абсолютной погрешности, мг/кг;

Δ = δ∙/100, где

δ - граница относительной погрешности методики (показатель точности в соответствии с диапазоном концентраций, табл. 1), %.

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

«содержание вещества в пробе менее 0,05 мг/кг»*,

* - 0,02 мг/кг - предел обнаружения.

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 методом добавок.

Величина добавки С_д должна удовлетворять условию:

 - 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 = ± 0,84 Δ, где

Δ - граница абсолютной погрешности, мг/кг;

Δ = δ∙/100, где

δ - граница относительной погрешности методики (показатель точности в соответствии с диапазоном концентраций, табл. 1), %.

Результат контроля процедуры К_к рассчитывают по формуле:

К_к =  -  - С_д, где

, , С_д - среднее арифметическое результатов параллельных определений (признанных приемлемыми по п. 11), содержания компонента в образце с добавкой, испытуемом образце и 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 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):

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

R - предел воспроизводимости (в соответствии с диапазоном концентраций, табл. 1), %.

14. Разработчики

Калинин В.А., профессор, канд. с-х. наук Калинина Т.С., ст.н.сотр., канд. с.-х. наук, Довгилевич А.В., ст.н.сотр., канд. хим. наук, Рыбакова О.И., науч. сотр., канд. с-х. наук.

Российский государственный аграрный университет - МСХА им. К.А. Тимирязева.

Учебно-научный консультационный центр «Агроэкология пестицидов и агрохимикатов». 127550, Москва, Тимирязевская ул., д. 53/1. Телефон: (495) 976-37-68, факс: (495) 976- 43-26.

Приложение 1

Полнота извлечения Хлорантранилипрола из томатов и ягод винограда (5 повторностей для каждой концентрации, Р = 0,95)