Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей
и благополучия человека

4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

Определение остаточных количеств
мефенпир-диэтила в масле кукурузы методом
капиллярной газожидкостной хроматографии

Методические указания
МУК 4.1.2478-09

1. Разработаны Всероссийским НИИ защиты растений (Л.В. Дубовая, А.М. Макеев)

2. Рекомендованы к утверждению Комиссией по государственному санитарно-эпидемиологическому нормированию при Федеральной службе по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (протокол от 25 декабря 2008 г. № 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 9 февраля 2009 г.

4. Введены в действие с 29 апреля 2009 г.

5. Введены впервые.

4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

Определение остаточных количеств
мефенпир-диэтила в масле кукурузы методом
капиллярной газожидкостной хроматографии

Настоящие методические указания устанавливают метод капиллярной газожидкостной хроматографии для определения массовой концентрации мефенпир-диэтила в масле кукурузы в диапазоне 0,1 - 1,0 мг/кг.

Название вещества по ИСО: Мефенпирдиэтил

Название вещества по ИЮПАК: Диэтил (RS)-1-(2,4-дихлорфенил)-5-метил-2-пиразолин-3,5-дикарбоксилат

C₁₆H₁₈Cl₂N₂O₄

Мол. масса: 373,2

Белое кристаллическое вещество со слабым неспецифическим запахом. Температура плавления: 50 - 52 °С. Давление паров при 20 °С: 6,3×10^-3 мПа. Коэффициент распределения н-октанол/вода: K_ow log Р = 3,83. Растворимость (в г/дм³ растворителя) при 20 °С: ацетон > 500, толуол > 400, этилацетат > 400, метанол > 400; растворимость в воде 20 мг/дм³.

Вещество гидролизуется в кислотах и щелочах.

Разрушается при облучении водного раствора солнечным светом: ДТ₅₀ = 2,9 дня.

В почве в аэробных условиях быстро разрушается: ДТ₅₀< 10 дней.

Краткая токсикологическая характеристика

Острая пероральная токсичность (LD₅₀) для крыс > 5000 мг/кг; острая дермальная токсичность (LD₅₀) для крыс > 4000 мг/кг; острая ингаляционная токсичность (LC₅₀) для крыс > 1320 мг/м³ воздуха. Мефенпирдиэтил не оказывает раздражающего действия на кожу и слизистую оболочку глаз кролика, не обладает мутагенным и тератогенным эффектами. Для птиц, пчел, рыб, дождевых червей и водорослей малотоксичен.

Гигиенические нормативы для мефенпир-диэтила в России:

ДСД - 0,1 мг/кг массы тела человека; МДУ в масле кукурузы - 0,2 мг/кг.

Область применения

Мефенпирдиэтил является антидотом и используется для ослабления фитотоксического действия некоторых гербицидов (в том числе сульфонилмочевин) на культурные растения. Применяется в России в качестве антидота в составе смесевых гербицидных препаратов, предназначенных для борьбы с однолетними и многолетними двудольными сорными растениями в посевах зерновых колосовых культур и кукурузы, с нормой расхода 12,5 - 25 г д.в./га.

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 P = 0,95 не превышает значений, приведенных в табл. 1, для соответствующих диапазонов концентраций.

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

Таблица 1

Метрологические параметры

Таблица 2

Полнота извлечения вещества, стандартное отклонение, доверительный интервал среднего результата для n = 20, P = 0,95

2. Метод измерений

Методика основана на определении мефенпир-диэтила с помощью капиллярной газожидкостной хроматографии (ГЖХ) с электронозахватным детектором (ЭЗД). Контроль мефенпир-диэтила в образцах кукурузного масла осуществляется по содержанию вещества после экстракции его из масла водным метанолом, очистки экстракта путем распределения действующего вещества между несмешивающимися растворителями и на колонке с силикагелем.

Количественное определение проводится методом абсолютной калибровки.

3. Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы

3.1. Средства измерений

3.2. Реактивы

Допускается использование реактивов иных производителей с аналогичной или более высокой квалификацией.

3.3. Вспомогательные устройства, материалы

Допускается использование средств измерения с аналогичными или лучшими характеристиками.

4. Требования безопасности

4.1. При выполнении измерений необходимо соблюдать требования техники безопасности при работе с химическими веществами 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 допускают специалистов, имеющих квалификацию не ниже лаборанта-исследователя с опытом работы на газовом хроматографе.

К проведению пробоподготовки допускают оператора с квалификацией «лаборант», имеющего опыт работы в химической лаборатории.

6. Условия измерений

При выполнении измерений соблюдают следующие условия:

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

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

7. Подготовка к выполнению измерений

Измерениям предшествуют следующие операции: очистка органических растворителей (при необходимости), приготовление растворов, кондиционирование хроматографической колонки, установление градуировочной характеристики, подготовка колонки с силикагелем.

7.1. Очистка органических растворителей

7.1.1. Очистка н-гексана. Растворитель последовательно промывают порциями концентрированной серной кислоты до прекращения окрашивания ее в желтый цвет, затем водой до нейтральной реакции промывных вод, перегоняют над поташом.

7.1.2. Очистка этилацетата. Этилацетат промывают последовательно 5 %-м водным раствором карбоната натрия, насыщенным раствором хлористого кальция, сушат над безводным карбонатом калия и перегоняют.

7.1.3. Очистка силикагеля. Силикагель 60 (0,063 - 0,20 мм) для колоночной хроматографии встряхивают с двойным объемом очищенного ацетона и затем фильтруют на воронке Бюхнера через бумажный фильтр. Силикагель на фильтре промывают 1,5 объемом ацетона и затем высушивают при температуре 130 °С в течение 5 ч.

7.2. Подготовка колонки с силикагелем для очистки экстракта

Нижнюю часть стеклянной колонки длиной 25 см и внутренним диаметром 8 - 10 мм уплотняют тампоном из стекловаты, медленно выливают в колонку (при открытом кране) суспензию 5 г силикагеля I степени активности в 20 см³ гексана. Дают растворителю стечь до верхнего края сорбента и помещают на него слой безводного сульфата натрия высотой 1 см. Колонку последовательно промывают 20 см³ смеси гексан-этилацетат (8:2, по объему) и 20 см³ гексана со скоростью 1 - 2 капли в сек., после чего она готова к работе.

7.3. Проверка хроматографического поведения мефенпир-диэтила на колонке с силикагелем

В круглодонную колбу вместимостью 10 см³ помещают 0,1 см³ градуировочного раствора № 1 мефенпир-диэтила с концентрацией 10 мкг/см³ в гексане (п. 7.8.2), раствор упаривают досуха, остаток растворяют в 3 см³ гексана, помещая в ультразвуковую ванну на 1 мин. Раствор наносят на колонку, подготовленную по п. 7.2. Промывают колонку 50 см³ смеси гексан-этилацетат (95:5, по объему) со скоростью 1 - 2 капли в секунду, элюат отбрасывают. Затем колонку промывают 60 см³ смеси гексан-этилацетат (8:2, по объему). Фракционно (по 10 см³) отбирают элюат, упаривают досуха, остатки растворяют в 2 см³ гексана, помещая в ультразвуковую ванну на 1 мин., и анализируют на содержание мефенпир-диэтила по п. 9.4. Фракции, содержащие мефенпирдиэтил, объединяют и вновь анализируют по п. 9.4. Рассчитывают содержание вещества в элюате, определяют полноту смывания с колонки и необходимый для очистки объем элюента.

Примечание. Профиль вымывания мефенпир-диэтила может меняться при использовании новой партии сорбента или растворителей.

7.4. Подготовка и кондиционирование хроматографической колонки

Капиллярную кварцевую колонку ZB-1 (типа SE-30) устанавливают в термостат хроматографа и, не подсоединяя к детектору, кондиционируют при температуре 270 °С и скорости газа-носителя 2 см³/мин в течение 8 - 10 ч.

7.5. Приготовление градуировочных растворов

7.5.1. Исходный раствор мефенпир-диэтила для градуировки (концентрация 100 мкг/см³). В мерную колбу вместимостью 100 см³ помещают 0,010 г мефенпир-диэтила, растворяют в 40 - 50 см³ гексана, доводят гексаном до метки, тщательно перемешивают.

Раствор хранят в морозильной камере при температуре не выше - 18 °С в течение месяца.

7.5.2. Раствор мефенпир-диэтила № 1 для градуировки (концентрация 10 мкг/см³). В мерную колбу вместимостью 100 см³ помещают 10 см³ исходного раствора мефенпир-диэтила с концентрацией 100 мкг/см³ (п. 7.5.1), разбавляют гексаном до метки. Этот раствор используют для приготовления рабочих градуировочных растворов №№ 2 - 5.

Для приготовления проб масла с внесением при оценке полноты извлечения мефенпир-диэтила из исследуемых образцов используют гексановый раствор мефенпир-диэтила с концентрацией 2 мкг/см³.

Градуировочный раствор № 1 хранят в морозильной камере при температуре не выше -18 °С в течение месяца.

7.5.3. Рабочие растворы №№ 2 - 5 мефенпир-диэтила для градуировки (концентрация 0,02 - 0,20 мкг/см³). В 4 мерные колбы вместимостью 100 см³ помещают 0,20, 0,4, 1,0 и 2,0 см³ градуировочного раствора № 1 мефенпир-диэтила с концентрацией 10 мкг/см³ (п. 7.5.2), доводят до метки гексаном, тщательно перемешивают, получают рабочие растворы №№ 2 - 5 с концентрацией мефенпир-диэтила 0,02, 0,04, 0,1 и 0,2 мкг/см³ соответственно.

Растворы готовят непосредственно перед использованием.

7.6. Установление градуировочной характеристики

Градуировочную характеристику, выражающую зависимость площади пика (мВ ∙ с) от концентрации мефенпир-диэтила в растворе (мкг/см³), устанавливают методом абсолютной калибровки по 4-м растворам для градуировки.

В инжектор хроматографа вводят по 1 мм³ каждого градуировочного раствора (п. 7.5.3) и анализируют в условиях хроматографирования по п. 9.4. Осуществляют не менее 3-х параллельных измерений.

8. Отбор и хранение проб

Отбор проб производится в соответствии с «Унифицированными правилами отбора проб сельскохозяйственной продукции, продуктов питания и объектов окружающей среды для определения микроколичеств пестицидов» (№ 2051-79 от 21.08.79) и правилами, определенными ГОСТ 10852-86 «Семена масличные. Правила приемки и методы отбора проб».

Масло хранят в стеклянной или полиэтиленовой таре в холодильнике при температуре не выше 4 °С не более 3-х месяцев. В некоторых случаях масло получают из зерна кукурузы экстракцией органическими неполярными растворителями (петролейный и диэтиловый эфиры) непосредственно перед проведением анализа.

9. Выполнение определения

9.1. Экстракция мефенпир-диэтила

К образцу масла массой 5 г, внесенного в коническую колбу вместимостью 250 см³, добавляют 40 см³ смеси метанол - вода (8:2, по объему) и колбу помещают на встряхиватель на 30 мин. Эмульсию центрифугируют 5 мин при 6 000 g и отделяют водно-метанольную фазу. Операцию экстракции масляной фазы повторяют, используя 40 см³ смеси метанол - вода (8:2, по объему), и отделяют водно-метанольную фазу центрифугированием. Измеряют объем объединенной водно-метанольной фазы, отбирают 1/5 объема этой фазы (эквивалентна 1 г образца) и переносят в круглодонную колбу вместимостью 100 см³. Далее проводят очистку экстракта по п. 9.2.

9.2. Очистка экстракта перераспределением в системе несмешивающихся растворителей

Экстракт, полученный по п. 9.1 и помещенный в круглодонную колбу, упаривают на ротационном вакуумном испарителе до водного остатка (1,5 - 2 см³) при температуре 40 °С. К водному остатку прибавляют 15 см³ насыщенного раствора хлорида натрия, перемешивают и переносят в делительную воронку вместимостью 100 см³. В воронку вносят 10 см³ хлористого метилена, интенсивно встряхивают в течение 2 мин. После разделения фаз нижний органический слой фильтруют через слой безводного сульфата натрия в круглодонную колбу вместимостью 100 см³. Операцию экстракции водной фазы повторяют еще дважды, используя по 10 см³ хлористого метилена. Объединенную органическую фазу, пропущенную через слой сульфата натрия, упаривают досуха на ротационном вакуумном испарителе при температуре 30 °С и подвергают дополнительной очистке на колонке с силикагелем по п. 9.3.

9.3. Очистка экстракта на колонке с силикагелем

Сухой остаток в круглодонной колбе, полученный по п. 9.2, растворяют в 3 см³ гексана, помещая в ультразвуковую ванну на 1 мин. Раствор наносят на колонку, подготовленную по п. 7.2. Колбу обмывают 5 см³ смеси гексан-этилацетат (95:5, по объему), которые также наносят на колонку. Колонку промывают 45 см³ смеси гексан-этилацетат (95:5, по объему) со скоростью 1 - 2 капли в секунду, элюат отбрасывают. Мефенпирдиэтил элюируют с колонки 50 см³ смеси гексан-этилацетат (8:2, по объему), собирая элюат непосредственно в круглодонную колбу вместимостью 100 см³. Раствор упаривают досуха на ротационном вакуумном испарителе при температуре 40 °С. Сухой остаток растворяют в 5 см³ гексана, помещая в ультразвуковую ванну на 1 мин, и анализируют на содержание мефенпир-диэтила по п. 9.4.

9.4. Условия хроматографирования

Газовый хроматограф «Кристалл 2000М» с электронозахватным детектором с пределом детектирования по линдану не выше 8,2×10^-15 г/см³.

Колонка капиллярная кварцевая ZB-1, длина 20 м, внутренний диаметр 0,32 мм, толщина пленки 0,5 мкм, неподвижная фаза SE-30, фирма Phenomenex (США).

Температура термостата испарителя - 250 °С, детектора - 320 °С, термостата колонки (программа: от 180 °С (2 мин.) со скоростью 20 °С/мин до 220 °С (0 мин.); со скоростью 5 °С/мин до 240 °С (4 мин.); со скоростью 20 °С/мин до 260 °С (7 мин.).

Каждую анализируемую пробу вводят 3 раза и вычисляют среднюю площадь хроматографического пика мефенпир-диэтила.

Образцы, дающие пики большие, чем стандартный раствор с концентрацией 0,2 мкг/см³, разбавляют гексаном.

10. Обработка результатов анализа

Содержание мефенпир-диэтила рассчитывают методом абсолютной калибровки по формуле:

Х - содержание мефенпир-диэтила, мг/кг;

H₁ - площадь пика образца, мВ ∙ с;

H₀ - площадь пика стандарта, мВ ∙ с;

A - концентрация стандартного раствора мефенпир-диэтила, мкг/см³;

V- объем экстракта, подготовленного для хроматографирования, см³;

m - масса анализируемой части образца, г (для масла - 1 г)

11. Проверка приемлемости результатов параллельных определений

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

X₁ и X₂ - 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:

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

Δ - граница абсолютной погрешности, мг/кг;

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 нижней границы определения»

менее 0,1 мг/кг для кукурузного масла^*

_______________

^* - 0,1 мг/кг - предел обнаружения для масла кукурузы.

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:

 - 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_π = ±0,84Δ, где

Δ - граница абсолютной погрешности, мг/кг;

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

Контрольный параметр процедуры K_к рассчитывают по формуле:

где , , C_д среднее арифметическое результатов параллельных определений (признанных приемлемыми по п. 11) содержания компонента в образце с добавкой, испытуемом образце, концентрация добавки соответственно, мг/кг;

Норматив контроля K рассчитывают по формуле

Проводят сопоставление результата контроля процедуры (K_к) с нормативом контроля (K).

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)

X₁, X₂- результаты измерений в двух разных лабораториях, мг/кг;

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

14. Разработчики

Дубовая Л.В., науч. сотр.; Макеев Л.М., зав. лаб., канд. биол. наук.

Приложение

Таблица

Полнота определения мефенпир-диэтила в модельных матрицах (n = 5)

Содержание