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

4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

Определение остаточных
количеств химических веществ
в объектах окружающей среды, атмосферном
воздухе, воздухе рабочей зоны
и сельскохозяйственной продукции

Сборник методических указаний
МУК 4.1.1960, 4.1.1961, 4.1.1963 - 4.1.1980-05

1. Разработаны Московской сельскохозяйственной академией им. К.А. Тимирязева, Учебно-научным консультационным центром «Токсикология пестицидов и агрохимикатов» (Калинин В.А., Калинина Т.С., Рыбакова О.И., Калинин А.В.).

2. Рекомендованы к утверждению Комиссией по санитарно-гигиеническому нормированию Минздрава России (протокол № 1 от 31 марта 2005 г.).

3. Утверждены Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации, руководителем Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации Г.Г. Онищенко 21 апреля 2005 г.

4. Введены в действие с 1 июля 2005 г.

5. Введены впервые.

Содержание

 

4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

Определение остаточных количеств фипронила
и его метаболитов (MB 46513, MB 45950, MB 46136)
в зеленой массе пастбищных трав методом
капиллярной газожидкостной хроматографии

1. Вводная часть

Название действующего вещества по ИСО: Фипронил.

Название по ИЮПАК: Фипронил - (±)-5-амино-1-(2,6-дихлор-α,α,α-трифтор-р-толил)-4-трифторметилсульфинил-пиразол-3-карбонитрил (1).

Эмпирическая формула: C₁₂H₄Cl₂F₆N₄OS (1).

Молекулярная масса: 437,2.

Химически чистый Фипронил представляет собой бесцветное кристаллическое вещество с плесневым запахом.

Давление насыщенного пара 3,7 × 10^-4 мПа при 20 °С.

Температура плавления: 195,5 - 203,0 °С.

Коэффициент перераспределения октанол/вода: K_owlgP = 4 при 20 °С.

Растворимость (г/100 мл): дихлорметан - 2,23, ацетон - 54,59, этилацетат - 26,49, н-гексан - 0,003 (28 мг/л), метанол - 13,75, 1-октанол - 1,22, вода - 1,9 - 2,4 мг/л (независимо от рН). Фипронил термически стабилен, не разрушается в присутствии металлов. Гидролитически стоек в водной среде при рН 5 - 7; при рН 9 гидролизуется на 50 % за 28 дней.

В растениях соединение в результате окисления метаболизируется до фипронил-сульфона. В почве в период 30 и более дней наряду с сульфоном образуется соответствующий сульфид в результате восстановления сульфоксидной группы, а также амид за счет гидролиза нитрильной группы.

Фипронил относится к чрезвычайно опасным веществам по острой пероральной (ЛД₅₀ (крысы) 97 мг/кг), ингаляционной [ЛК₅₀ (4 час) для крыс - 682 мг/м³ воздуха] и накожной (ЛД₅₀ для кроликов - 354 мг/кг) токсичности. Высоко токсичен для пчел и других полезных насекомых. Основные метаболиты Фипронила также являются опасными веществами для человека и теплокровных животных.

В России гигиенические нормативы не установлены.

Фипронил - инсектицид из группы фенилпиразолов контактного, кишечного и частично системного действия с длительным защитным эффектом. Он эффективно подавляет развитие вредителей из отрядов жесткокрылых и прямокрылых в посевах зерновых культур и на плантациях картофеля при норме расхода 5 - 12,5 г д.в./га, а также почвообитающих вредителей при обработке семян зерновых культур.

Основные метаболиты фипронила

Фипронил-сульфон (MB 46136) - (±)-5-амино-1-(2,6-дихлор-α,α,α-трифтор-р-толил)-4-трифторметилсульфонил-пиразол-3-карбонитрил (2).

MB 45950 - (±)-5-амино-1-(2,6-дихлор-α,α,α-трифтор-р-толил)-4-трифторметилсульфидо-пиразол-3-карбонитрил (3).

MB 46513 - (±)-5-амино-1-(2,6-дихлор-α,α,α-трифтор-р-толил)-4-трифторметил-пиразол-3-карбонитрил (4).

Физико-химические свойства метаболитов фипронила фирмой не представлены.

MB 46513, MB 45950, MB 46136 относятся к опасным веществам по острой токсичности. MB 46513 может образовываться на растениях в результате фотолиза фипронила.

2. Методика определения фипронила и его метаболитов (MB 46513, MB 45950, MB 46136) методом капиллярной газожидкостной хроматографии

2.1. Основные положения

2.1.1. Принцип метода

Метод основан на определении фипронила и его метаболитов (MB 46513, MB 45950, MB 46136) методом газожидкостной хроматографии с использованием капиллярной колонки и детектора по захвату электронов после их экстракции из образцов органическим растворителем, концентрирования экстракта упариванием в вакууме и очистки на колонках с флоризилом и патронах Диапак. Идентификация веществ проводится по времени удерживания, а количественное определение - методом абсолютной калибровки.

2.1.2. Метрологическая характеристика метода

Таблица 1

Метрологическая характеристика метода

2.1.3. Избирательность метода

В предлагаемых условиях метод специфичен в присутствии пестицидов, применяемых при обработке пастбищ (производные фенокси- и гетарилоксикарбоновых кислот, хлор- и фосфорорганические соединения, пиретроиды).

2.2. Реактивы, материалы, приборы и оборудование

2.2.1. Реактивы и материалы

_____________

* Бидистиллят кипятят в течение 6 часов с марганцово-кислым калием, добавленным из расчета 1 г/л и затем перегоняют

2.2.2. Приборы и оборудование

2.3. Подготовка к определению

2.3.1. Подготовка и кондиционирование колонок для газожидкостной хроматографии

2.3.1.1. Новую капиллярную колонку DB-1701 [(14 % - цианопропилфенил) - метилполисилоксан] или другую аналогичную по характеристикам устанавливают в термостате хроматографа, не подсоединяя к детектору, и стабилизируют в токе гелия с линейной скоростью 20 см/мин при температуре 250 °С в течение 8 - 10 часов.

2.3.2. Приготовление стандартных растворов

Взвешивают 50 мг фипронила или его метаболитов (MB 46513, MB 45950, MB 46136) в мерной колбе на 50 мл, растворяют навеску в ацетонитриле и доводят объем до метки ацетонитрилом (стандартные растворы № 1, концентрация 1 мг/мл).

Стандартные растворы № 1 можно хранить в холодильнике в течение 6 месяцев.

Методом последовательного разбавления готовят стандартные растворы фипронила и его метаболитов (MB 46513, MB 45950, MB 46136) в ацетонитриле с концентрацией 0,1; 0,02; 0,05 и 0,01 мкг/мл для построения калибровочных графиков. Для приготовления стандартных растворов Фипронила можно использовать толуол.

2.3.3. Подготовка колонки для очистки экстракта

В пластиковую или стеклянную колонку диаметром 15 мм помещают примерно 4 г флоризила с размером зерен 60 - 100 меш и, аккуратно постукивая по стенкам колонки, формируют слой адсорбента высотой 5 см. Сверху на флоризил насыпают 1 г безводного сульфата натрия. Колонку промывают 20 мл смеси этилацетата с гексаном в соотношении 1:1 и высушивают при комнатной температуре.

2.3.4. Подготовка патронов Диапак С₁₆ (0,6 г) для очистки экстракта

Все процедуры происходят с использованием вакуума.

Патрон Диапак С₁₆ устанавливают на аллонж 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 последовательно 5 мл ацетонитрила и 10 мл воды бидистиллированной, деионизированной. Элюат отбрасывают.

Нельзя допускать высыхания поверхности патрона!

2.4. Проведение определения

2.4.1. Пастбищная трава с преобладанием полыни

К навеске 10 г измельченной пастбищной травы в конической колбе емкостью 250 мл добавляют 75 мл ацетонитрила. Встряхивают смесь в течение 1 ч на встряхивателе. Экстракт фильтруют в делительную воронку через бумажный фильтр «красная лента». Повторяют экстракцию ацетонитрилом еще раз, используя 50 мл растворителя и встряхивая смесь на встряхивателе в течение 0,5 ч. Экстракты объединяют в делительной воронке.

Добавляют в делительную воронку к объединенным экстрактам 30 мл насыщенного раствора хлорида натрия и встряхивают смесь 1 - 2 мин. Водный слой (нижний) отбрасывают. К ацетонитриловому раствору добавляют 40 мл гексана и смесь встряхивают в воронке 1 - 2 мин. Нижнюю ацетонитрильную фазу после разделения слоев в делительной воронке фильтруют через безводный сульфат натрия в концентратор. Гексановый (верхний) слой отбрасывают. Растворитель выпаривают досуха на ротационном вакуумном испарителе при температуре бани не выше 40 °С.

Остаток в концентраторе растворяют в 5 мл ацетонитрила и добавляют 40 мл воды. Смесь переносят в делительную воронку и экстрагируют хлористым метиленом трижды порциями по 20 мл. Сливают из делительной воронки каждый раз нижний слой в концентратор, пропуская его через безводный сульфат натрия. Объединенные экстракты выпаривают досуха на ротационном вакуумном испарителе при температуре бани не выше 40 °С.

К сухому остатку в концентраторе добавляют 1 мл этилацетата и 4 мл гексана, тщательно обмывают стенки колбы, добиваясь полного растворения осадка, и переносят раствор на колонку с флоризилом для очистки образцов, подготовленную в соответствии с п. 2.3.3. Последовательно промывают колонку 10 мл гексана, 5 мл смеси гексана с этилацетатом в соотношении 4:1 и 2 мл смеси гексана с этилацетатом в соотношении 1:1. Элюат отбрасывают. Далее анализируемые вещества смывают с колонки 10 мл смеси гексана с этилацетатом в соотношении 1:1, собирая элюат в концентратор. Растворитель выпаривают досуха на ротационном вакуумном испарителе при температуре бани не выше 40 °С.

Остаток в концентраторе растворяют в 2 мл ацетонитрила и 8 мл воды, перегнанной с перманганатом калия, и наносят его на патрон Диапак С₁₆, кондиционированный в соответствии с пп. 2.3.4. Промывают патрон 10 мл смеси ацетонитрила с водой в соотношении 1:9. Элюат отбрасывают.

Далее патрон Диапак С₁₆ промывают 10 мл смеси ацетонитрила с водой в соотношении 85:15, собирая элюат в концентратор. Растворитель выпаривают досуха на ротационном вакуумном испарителе при температуре бани не выше 40 °С. Сухой остаток растворяют в 5 мл ацетонитрила и вводят в хроматограф 1 мкл пробы в условиях, указанных в п. 2.5.1.

2.5. Условия хроматографирования и обработка результатов

2.5.1. Условия хроматографирования

Хроматограф «Кристалл-2000 М» с детектором постоянной скорости рекомбинации ионов с пределом детектирования по Линдану не выше 4 × 10^-14 г/см³.

Колонка капиллярная, длина 15 см, диаметр 0,32 мм, неподвижная фаза DB - 1701 [(14 % - цианопропилфенил) - метилполисилоксан]. Температура испарителя - 270 °С, детектора - 320 °С.

Температура термостата: программированная.

Начальная температура колонки 180 °С выдержка 2 мин, нагрев колонки 5 градусов в мин до температуры 250 °С.

Длительность анализа - 25 мин. Режим ввода - нормальный. Сброс пробы - 1:20.

Газовый режим: азот - поддув в детектор 10 мл/мин;

гелий - на колонку: линейная скорость - 11 см/с.

Абсолютное время удерживания: Фипронила - 13 мин 43 с.

MB 46513 - 11 мин 04 с.

MB 46950 - 13 мин 17 с.

MB 46136 - 18 мин 33 с.

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

Каждую анализируемую пробу вводят в хроматограф 3 раза и вычисляют среднюю высоту пика.

Образцы, дающие пики большие, чем стандартный раствор с концентрациями фипронила и его метаболитов 0,1 мкг/мл соответственно, разбавляют.

2.5.2. Обработка результатов анализа

Содержание Фипронила и/или его метаболитов в пробах рассчитывают методом абсолютной калибровки по формуле:

Х - содержание Фипронила и/или метаболитов в пробе, мг/кг;

Н₁ - высота пика образца, мм;

Н₀ - высота пика стандарта, мм;

А - концентрация стандартного раствора, мкг/мл;

V - объем экстракта, подготовленного для хроматографирования (мл);

m - масса или объем анализируемого образца, г или мл.

P - содержание Фипронила и/или метаболитов в аналитическом стандарте.

3. Требования техники безопасности

Необходимо соблюдать требования безопасности при работе в химических лабораториях.

4. Разработчики

Калинин В.А., Калинина Т.С., Рыбакова О.И., Довгилевич Е.В., Довгилевич А.В.

Московская сельскохозяйственная академия им. 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.