Государственное санитарно-эпидемиологическое нормирование
Российской Федерации
4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
ОПРЕДЕЛЕНИЕ
ОСТАТОЧНЫХ
КОЛИЧЕСТВ ПЕСТИЦИДОВ
В ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТАХ,
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОМ СЫРЬЕ
И ОБЪЕКТАХ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
Сборник
методических указаний
МУК
4.1.2048 - 4.1.2061-06
Москва, 2009
1. Сборник подготовлен Федеральным научным центром гигиены им. Ф.Ф. Эрисмана (академик РАМН, проф. В.Н. Ракитский, проф. Т.В. Юдина); при участии специалистов Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека. Разработчики методов указаны в каждом из них.
2. Рекомендованы к утверждению Комиссией по государственному санитарно-эпидемическому нормированию при Федеральной службе по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека.
3. Утверждены Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации, Первым заместителем Министра здравоохранения Российской Федерации, академиком РАМН Г.Г. Онищенко.
4. Введены впервые.
Содержание
УТВЕРЖДАЮ |
Главный государственный санитарный врач |
Российской Федерации, |
Руководитель Федеральной службы |
по надзору в сфере защиты прав |
потребителей и благополучия человека |
___________ Г.Г. Онищенко |
МУК 4.1.2060-06 |
10 апреля 2006 г. |
Дата введения: 1 мая 2006 г. |
4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ, ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ОСТАТОЧНЫХ
КОЛИЧЕСТВ
НИКОСУЛЬФУРОНА В МАСЛЕ КУКУРУЗЫ
МЕТОДОМ ВЫСОКОЭФФЕКТИВНОЙ ЖИДКОСТНОЙ ХРОМАТОГРАФИИ
Настоящие методические указания устанавливают метод газожидкостной хроматографии для определения в масле кукурузы массовой концентрации Никосульфурона в диапазоне 0,01 - 0,1 мг/кг.
Никосульфурон - действующее вещество препарата Милагро, КС, 40 г/л; фирма - производитель: Сингента;
Название действующего вещества по ИЮПАК: 2-(4,6-диметоксипиримидин-2-илкарбомоил-сульфамоил)-N,N-диметилникотинамид
Структурная формула:
Эмпирическая формула: C15H18N6O6S
Молекулярная масса: 410,40
агрегатное состояние: бесцветное кристаллическое вещество; без запаха;
температура плавления: 172 - 173 °С;
летучесть (давление паров): < 8×10-7 мПА (25 °С);
Растворимость в воде при 20 °С: (в мг/л): 44 (рН 3,5) и 120000 (pH 7,0); растворимость в органических растворителях (г/л при 20 °С): дихлорметане - 64; хлороформе - 160; ацетонитриле 23; гексане - < 0,02; ацетоне - 18; этаноле - 4,5.
Никосульфурон стабилен в щелочной среде и быстро гидролизуется кислотами; DT50 (при 22 °С) - 15 дней (pH 5).
Коэффициент распределения в системе октанол/вода при 25 °С: KowlogP от 0,36 (pH 5), до - 2,0 (pH 9).
Краткая гигиеническая характеристика:
Никосульфурон относится к малоопасным веществам по острой оральной (ЛД50 для крыс - 5000 мг/кг) и дермальной токсичности (ЛД50 для крыс > 2000 мг/кг), но к умеренно опасным по ингаляционной токсичности (ЛС50 для крыс 5470 мг/м3).
Не раздражает кожу и слизистую оболочку глаз.
В России установлены следующие гигиенические нормативы:
МДУ в зерне кукурузы - 0,2 мг/кг,
ВМДУ в масле кукурузы - 0,1 мг/кг.
Область применения:
Никосульфурон - избирательный системный гербицид, ингибирующий активность ацетолактатсинтетазы в растениях, проникающий, в основном, через листья. Препарат на основе Никосульфурона фирмы Сингента - Милагро; СК, 40 г/кг - применяется для борьбы со злаковыми и некоторыми однолетними двудольными сорняками при возделывании кукурузы при нормах расхода 1,0 - 1,5 кг/га путем опрыскивания в фазу 3 - 4-х листьев культуры.
Масло кукурузы
Предел обнаружения: 0,01 мг/кг
Диапазон определяемых концентраций: 0,01 - 0,1 мг/кг
Среднее значение извлечения: 81 %
Стандартное отклонение: 1,4 %
Доверительный интервал среднего результата: ±0,83 %
Таблица
Полнота
извлечения Никосульфурона из масла кукурузы
(5 повторностей для каждой концентрации, Р = 0,95)
Предел обнаружения, мг/кг (л) |
Среднее значение определения, мкг/кг (л) |
Полнота определения, % |
Стандартное отклонение SD, % |
Доверительный интервал среднего результата ±SE, % |
Масло кукурузы |
||||
0,01 |
0,00824 |
82,4 |
1,61 |
0,0018 |
0,02 |
0,00161 |
81,9 |
1,91 |
0,0043 |
0,05 |
0,00404 |
80,8 |
1,89 |
0,0110 |
0,10 |
0,08120 |
81,2 |
1,68 |
0,0190 |
Метод основан на извлечении Никосульфурона из гексанового раствора масла кукурузы фосфатным буфером, очистки экстракта гексаном и хлороформом, переэкстракции в хлороформ, очистке полученного экстракта от мешающих анализу веществ на концентрирующем патроне Диапак С16, и окончательным определением Никосульфурона методом ВЭЖХ с использованием ультрафиолетового детектора.
В предлагаемых условиях анализа метод специфичен и может применяться для определения остатков Никосульфурона в масле кукурузы в присутствии других пестицидов.
Хроматограф жидкостный Уотерс-510 с ультрафиолетовым детектором с изменяемой длиной волны и чувствительностью не ниже 0,005 единиц адсорбции на шкалу или другой аналогичного типа |
|
Весы аналитические ВЛА-200 |
ГОСТ 34104-80Е |
Весы лабораторные общего назначения, с наибольшим пределом взвешивания до 500 г и пределом допустимой погрешности ±0,038 г |
ГОСТ 19491-74 |
Колбы мерные на 10, 25, 50, 500 мл |
|
Микрошприц для жидкостного хроматографа на 50 - 100 мкл фирмы Гамильтон |
|
pH-метр - милливольтметр pH 150М |
|
Пипетки мерные на 1,0; 2,0 и 5,0 мл |
Допускается использование средств измерений с аналогичными или лучшими характеристиками.
Аналитический стандарт Никосульфурона с содержанием 99,5 % д.в., фирма Сингента;
Ацетонитрил для хроматографии, хч, ТУ-6-09-4326-76;
Вода бидистиллированная, деионизованная или перегнанная над KМnO4;
н-Гексан, ч, ТУ-6-09-3375-78;
Хлороформ (Фармакопея СССР);
Хлористый метилен, ГОСТ 12794-80;
Кислота уксусная, ледяная, ГОСТ 61-75, 0,005 %-ный водный раствор;
Кислота хлороводородная, хч, ГОСТ 3118-77;
Натрия гидроксид, хч, ГОСТ 11078-78;
Натрий хлористый, ГОСТ 4233-77;
Натрий сернокислый, безводный, хч, ГОСТ 4166-76, предварительно прокаленный в муфельной печи при 600 °С в течение 4-х часов;
Калий фосфорнокислый двузамещенный, 3-х водный, чда, ГОСТ 2493-75;
Концентрирующие патроны Диапак С16, ТУ-4215-002-05451931-94 (БиоХимМак, Москва);
Универсальная индикаторная бумага;
Стандартный раствор Никосульфурона в ацетонитриле - 1 мг/мл (хранить в холодильнике, срок годности 120 сут).
Допускается использование реактивов иных производителей с аналогичной или более высокой квалификацией.
Алонж прямой с отводом для вакуума для работы с концентрирующими патронами |
|
Дистиллятор |
|
Ванна ультразвуковая |
|
Воронки делительные на 500 мл |
|
Воронки конические, стеклянные диаметром 50 - 60 мм |
|
Колонка хроматографическая стальная, длиной 250 мм, внутренним диаметром 4,6 мм, Symmetry Shield RP8, зернение 5 мкм, фирма Уотерс |
|
Колбы конические, плоскодонные на 250 мл |
ГОСТ 9737-70 |
Концентраторы круглодонные, объемом 100 и 250 мл |
ГОСТ 10394-75 |
Насос диафрагменный |
|
Палочки стеклянные |
|
Испаритель ротационный вакуумный Буши, Ротавапор R-114 с баней RE-114 |
|
Стаканы стеклянные на 100 мл |
|
Установка для перегонки растворителей |
|
Допускается применение хроматографических колонок и другого оборудования с аналогичными или лучшими техническими характеристиками.
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.
К выполнению измерений допускают специалистов, имеющих квалификацию не ниже лаборанта-исследователя, с опытом работы на жидкостном хроматографе.
К проведению пробоподготовки допускают оператора с квалификацией «лаборант», имеющего опыт работы в химической лаборатории.
При выполнении измерений соблюдают следующие условия:
процессы приготовления растворов и подготовка проб к анализу проводят при температуре воздуха (20 ± 5) °С и относительной влажности не более 80 %,
выполнение измерений на жидкостном хроматографе проводят в условиях, рекомендованных технической документацией к прибору.
Ацетонитрил очищают путем перегонки.
Гексан встряхивают с концентрированной серной кислотой, промывают бледно-розовым раствором перманганата калия до тех пор, пока раствор не перестанет обесцвечиваться, затем промывают водой, сушат над безводным хлористым кальцием и перегоняют (А. Гордон, Р. Форд, Спутник химика, Москва, 1976 г., с. 441).
Хлористый метилен или хлороформ встряхивают с концентрированной серной кислотой, промывают водным раствором карбоната натрия, водой, сушат над безводным хлористым кальцием и перегоняют над оксидом (V) фосфора (А. Гордон, Р. Форд Спутник химика, Москва, 1976 г., с. 440)
Бидистиллят кипятят в течение 6 часов с марганцовокислым калием, добавленным из расчета 1 г/л и затем перегоняют.
7.2.1. Отмеряют мерным цилиндром 300 мл ацетонитрила, прозрачного при 254 нм, переносят в колбу на 1000 мл, добавляют 1 мл уксусной кислоты и 700 мл бидистиллированной воды, фильтруют, дегазируют.
7.2.2. Кондиционирование колонки
Промыть колонку для ВЭЖХ системой ацетонитрил - вода - уксусная кислота (300-700-1) в течение 30 мин при скорости подачи растворителя 1 мл/мин. Включить детектор и подождать стабилизации базовой линии (5 - 15 мин).
5,7 г K2НРО4 × 3Н2О переносят в мерную колбу на 500 мл, добавляют 200 - 300 мл бидистиллированной воды, перемешивают до полного растворения осадка, доводят водой до метки, проверяют pH полученного раствора с помощью потенциометра. Если pH раствора менее 9, доводят его до указанного значения с помощью 1 М раствора едкого натра, контролируя pH с помощью потенциометра.
20 г гидроксида натрия переносят в мерную колбу на 500 мл, добавляют 200 - 300 мл дистиллированной воды, перемешивают до полного растворения и доводят водой объем в колбе до метки.
Отбирают мерным цилиндром 246 мл концентрированной соляной кислоты и осторожно переносят в мерную колбу на 500 мл, куда предварительно наливают около 100 мл дистиллированной воды; затем раствор перемешивают и после охлаждения доводят водой объем в колбе до метки (при приготовлении раствора соблюдать осторожность и работать под тягой).
10 мг Никосульфурона (аналитического стандарта) взвешивают в мерной колбе вместимостью 100 мл, растворяют навеску в ацетонитриле и доводят объем до метки ацетонитрилом (стандартный раствор № 1, концентрация 100 мкг/см3). Раствор хранится в холодильнике около 120 суток.
Методом последовательного разбавления исходного раствора № 1 подвижной фазой - готовят рабочие растворы Никосульфурона с концентрацией 0,1; 0,2; 0,4; 1,0 мкг/см3, которые могут храниться в холодильнике не более 3 сут.
Градуировочную характеристику, выражающую зависимость площади (высоты) пика от концентрации Никосульфурона в растворе (мкг/см3), устанавливают методом абсолютной калибровки по 4-м растворам для градуировки с концентрацией 0,1; 0,2; 0,4; 1,0 мкг/см3.
В испаритель хроматографа вводят по 20 мм3 каждого градуировочного раствора и анализируют в условиях хроматографирования по п. 9.2. Осуществляют не менее 3-х параллельных измерений.
Все процедуры происходят с использованием вакуума, скорость потока растворов через патрон не должна превышать 5 мл/мин. При работе на патронах Диапак-С16 используют очищенную воду.
Патрон Диапак-С16 устанавливают на алонж с отводом для вакуума, сверху в патрон вставляют шприц с разъемом типа Люер объемом не менее 10 мл (используют как емкость для элюентов).
Кондиционирование: концентрирующий патрон промывают 10 мл ацетонитрила, затем 15 мл бидистиллированной воды. Элюат отбрасывают.
Нельзя допускать высыхания поверхности патрона!
Из стандартного раствора Никосульфурона в ацетонитриле, содержащего 1 мкг/мл, отбирают 1 мл, помещают в круглодонную колбу объемом 100 мл и выпаривают на ротационном вакуумном испарителе досуха при температуре не выше 30 °С.
Сухой остаток растворяют в 5 мл фосфатного буфера. Содержимое колбы интенсивно перемешивают и помещают в ультразвуковую ванну на 1 - 2 минуты, а затем пропускают с помощью медицинского шприца через предварительно подготовленный в соответствии с п. 7.6.1 патрон Диапак С16 со скоростью 1 - 2 капли в секунду.
Промывают патрон 10 мл 0,005 %-ной уксусной кислоты. Элюат собирают в концентратор, выпаривают досуха, сухой остаток растворяют в 2 мл подвижной фазы и хроматографируют.
Патрон сушат потоком воздуха и затем Никосульфурон элюируют 5 мл ацетонитрила в грушевидный концентратор на 100 мл. Растворитель выпаривают на ротационном вакуумном испарителе при температуре бани не более 40 °С досуха и хроматографируют.
Определяют фракции, содержащие Никосульфурон, и объединяют их. Высчитывают процент элюирования и необходимый объем элюанта.
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 г.
Пробы кукурузного масла хранят в холодильнике в стеклянной таре при температуре 0 - 4 °С в течение не более 30 суток. Экстракцию сырого масла из семян проводят непосредственно перед началом подготовки к анализу.
Образец масла кукурузы массой 20 г помещают в химический стакан объемом 100 мл, прибавляют 40 мл гексана, тщательно перемешивают стеклянной палочкой и переносят в сухую делительную воронку объемом 500 мл. Затем химический стакан обмывают двумя порциями гексана объемом по 30 мл и объединяют с раствором в делительной воронке. В воронку с гексановым раствором масла приливают 30 мл фосфатного буфера, предварительно обмыв им стаканчик, и осторожно встряхивают воронку в течение 1 мин. После разделения слоев в делительной воронке нижний эмульсионный водный слой собирают в коническую колбу объемом 250 мл, куда предварительно насыпают около 5 г хлорида натрия. Повторяют операцию еще раз, приливая в воронку 30 мл фосфатного буфера. Гексан, оставшийся в воронке, отбрасывают.
Водный эмульсионный экстракт переносят обратно в делительную воронку и промывают его тремя порциями гексана объемом 50, 30 и 30 мл. Гексан отбрасывают. (Если эмульсия плохо расслаивается, то добавляют в нее 30 - 50 мл гексана и 30 мл буфера для лучшего разделения жидкостей).
Водный экстракт собирают в колбу и затем проверяют его pH на потенциометре; если pH окажется ниже 9, то экстракт подщелачивают 0,1 н раствором гидроокиси натрия. После этого водный экстракт возвращают в делительную воронку и промывают хлороформом 3 раза, используя по 20 мл растворителя каждый раз. Хлороформ отбрасывают.
Оставшийся водный экстракт в воронке осторожно подкисляют 6 н соляной кислотой до pH - 3,0, тщательно контролируя pH, и переэкстрагируют Никосульфурон в дихлорметан, тремя порциями по 30 мл каждая. Дихлорметан собирают в концентратор, пропуская его через слой безводного сернокислого натрия. Водную фазу отбрасывают. Объединенный дихлорметановый экстракт выпаривают на ротационном вакуумном испарителе при температуре не выше 30 °С досуха.
К сухому остатку в колбе, полученному после упаривания хлороформного экстракта по п. 9.1.1, добавляют 5 мл 0,05 М раствора двузамещенного фосфата калия. Содержимое колбы интенсивно перемешивают и помещают в ультразвуковую ванну на 1 - 2 минуты, а затем пропускают с помощью медицинского шприца через предварительно подготовленный в соответствии с п. 2.5.3 патрон Диапак С16 со скоростью 1 - 2 капли в секунду. Промывают патрон 10 мл 0,005 %-ной уксусной кислоты, сушат потоком воздуха. Затем Никосульфурон элюируют 5 мл ацетонитрила в грушевидный концентратор на 100 мл. Растворитель выпаривают на ротационном вакуумном испарителе при температуре бани не более 40 °С досуха.
Остаток растворяют в 1 мл подвижной фазы для ВЭЖХ (п. 2.5.1) и анализируют по п. 9.2.
Хроматограф «Waters» или другой с аналогичными характеристиками с ультрафиолетовым детектором с изменяемой длиной волны.
Колонка стальная Symmetry Shield RP18, 4,6 мм×25 см, зернением 5 мкм.
Температура колонки: 25 °С.
Подвижная фаза: ацетонитрил - вода - уксусная кислота в соотношении 300:700:1.
Длина волны 254 нм.
Время удерживания Никосульфурона около 12,1 мин.
Чувствительность 0,005 ед. оптической плотности на шкалу.
Объем вводимой пробы 20 мкл.
Линейный диапазон детектирования сохраняется в пределах 2 - 20 нг.
Каждую анализируемую пробу вводят в хроматограф 3 раза и вычисляют среднюю площадь пика.
Образцы, дающие пики больше, чем стандартный раствор с концентрацией Никосульфурона 1,0 мкг/мл соответственно, разбавляют.
Количественное определение Никосульфурона проводят по методу абсолютной калибровки посредством сравнения с хроматограммами стандартных растворов Никосульфурона с концентрацией 0,1 - 1,0 мкг/мл.
Для определения содержания Никосульфурона в пробах методом ГЖХ используют следующую формулу:
где X - содержание Никосульфурона в пробе, мг/кг;
Sст - площадь пика стандарта, мВ;
Sпр - площадь пика образца, мВ;
А - концентрация стандартного раствора, мкг/мл;
V - объем экстракта, подготовленного для хроматографирования, мл;
m - масса анализируемого образца, г;
Р - содержание Никосульфурона в аналитическом стандарте, %.
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».
Калинин В.А. профессор, канд. с-х. наук, Довгилевич Е.В. ст. н. сотр., канд. биол. наук, Калинин А.В. мл. н. сотр., Третьякова О.А., инж.
Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева. Учебно-научный консультационный центр «Агроэкология пестицидов и агрохимикатов». 127550, Москва, Тимирязевская ул., д. 53/1. Телефон: (095) 976-37-68, факс: (095) 976-43-26.