МУК 4.1.1400-03
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
Определение остаточных количеств фипронила и его метаболита
фипронил-сульфона в воде, почве, клубнях картофеля, зерне и соломе
зерновых колосовых культур методом газожидкостной хроматографии
Дата введения 2003-06-30
УТВЕРЖДЕНЫ Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации, Первым заместителем Министра здравоохранения Российской Федерации Г.Г. Онищенко 24 июня 2003 г.
1. Вводная часть
Фирма-производитель: Рон-Пуленк.
Торговое название: Регент, Адонис, Космос.
Названия по ИСО: фипронил, фипронил-сульфон.
Название по ИЮПАК: Фипронил - (±)-5-амино-1-(2,6-дихлор-, , -трифтор-п-толил)-4-трифтор- метилсульфинил-пиразол-3-карбонитрил (1). |
Фипронил-сульфон - (±)-5-амино-1-(2,6-дихлор-, , -трифтор-п-толил)-4-трифторметилсульфонил- пиразол-3-карбонитрил (2). |
Эмпирическая формула: СHClFNOS (1), СHClFNOS (2).
Молекулярная масса: 437,2.
Химически чистый фипронил представляет собой бесцветное кристаллическое вещество с плесневым запахом.
Давление насыщенного пара 3,7х10 mРа при 20 °С.
Температура плавления: 195,5-203,0 °С.
Коэффициент распределения октанол/вода: 4,00 при 20 °С.
Растворимость (г/100 мл): дихлорметан - 2,23, ацетон - 54,59, этилацетат - 26,49, гексан - 0,003 (28 мг/л), метанол - 13,75, 1-октанол - 1,22, вода - 1,9-2,4 мг/л (независимо от рН). Коэффициент распределения октанол/вода 4,00 при 20 °С. Фипронил термически стабилен, не разрушается в присутствии металлов, не гидролизуется 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.
В России установлены следующие гигиенические нормативы: ДСД - 0,0002 мг/кг/сутки; ПДК в почве - 0,05 мг/кг; ПДК в воде водоемов - 0,001 мг/дм. МДУ в клубнях картофеля и зерне хлебных злаков - 0,005 мг/кг.
Фипронил - инсектицид из группы арилпиразолов 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.
Зарегистрирован в России под торговыми названиями Регент, Адонис и Космос в виде воднодиспергируемых гранул, концентратов эмульсии и суспензии для борьбы с грызущими и сосущими насекомыми с нормой расхода 4-20 г д.в. на га в зависимости от культуры и вредителя в посадках картофеля и посевах зерновых колосовых культур.
2. Методика определения фипронила и фипронила-сульфона в воде, почве,
клубнях картофеля, зерне и соломе зерновых колосовых культур
методом газожидкостной хроматографии
2.1. Основные положения
2.1.1. Принцип метода
Методика основана на определении фипронила и фипронил-сульфона методом газожидкостной хроматографии с использованием электронозахватного детектора после их экстракции из образцов органическим растворителем и очистки экстрактов методом перераспределения соединений между двумя несмешивающимися растворителями. Идентификация фипронила и фипронил-сульфона проводится по временам удерживания, а количественное определение - методом абсолютной калибровки
2.1.2. Избирательность метода
В предлагаемых условиях метод специфичен в присутствии пестицидов, применяемых при возделывании картофеля и зерновых культур (производные фенокси- и гетарилоксикарбоновых кислот, хлор- и фосфорорганические соединения, пиретроиды).
2.1.3. Метрологическая характеристика метода
Метрологическая характеристика метода представлена в табл.1 и 2.
Таблица 1
Метрологическая характеристика метода
|
Метрологические параметры, =0,95, 20 | ||||
Анализируемый объект |
предел обнаружения фипронил (фипронил-сульфон), мг/кг |
диапазон определяемых концентраций, мг/кг |
среднее значение определения, % |
стандартное отклонение, |
доверительный интервал среднего результата %, ± |
Вода |
0,0005 |
0,0005-0,005 |
92,2 |
3,12 |
1,46 |
Почва |
0,006 |
0,006-0,2 |
76,9 |
9,21 |
3,50 |
Зерно |
0,005 |
0,005-0,1 |
79,4 |
5,40 |
2,52 |
Солома |
0,01 |
0,01-0,1 |
81,2 |
6,66 |
3,12 |
Клубни картофеля |
0,005 |
0,005-0,1 (0,004-0,04) |
86,6 |
4,57 |
2,14 |
Таблица 2
Доверительный интервал и полнота определения фипронила и фипронил-сульфона в воде,
почве, клубнях картофеля, зерне и соломе зерновых колосовых культур
Среда |
Добавлено Фипронила, мг/кг |
Обнаружено Фипронила, мг/кг |
Доверительный интервал, ± |
Полнота определения, % |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Вода |
0,0005 |
0,000444 |
0 |
88,9 |
|
0,001 |
0,000930 |
0,00003 |
93,0 |
|
0,0025 |
0,002390 |
0,00007 |
95,6 |
|
0,005 |
0,004566 |
0,000127 |
91,3 |
Почва |
0,006 |
0,00436 |
0,0001 |
72,7 |
|
0,012 |
0,0091 |
0,0002 |
75,5 |
|
0,06 |
0,0472 |
0,001 |
78,6 |
|
0,18 |
0,145 |
0,004 |
80,6 |
Клубни картофеля* |
0,004 |
0,003491 (0,003569) |
0,000294 (0,000209) |
87,3 |
|
0,01 |
0,008607 (0,009161) |
0,000243 (0,000219) |
86,1 |
|
0,02 |
0,016389 (0,01746) |
0,000251 (0,000737) |
81,9 |
|
0,04 |
0,036531 (0,036431) |
0,000901 (0,000579) |
91,3 |
Зерно |
0,005 |
0,0344 |
0,00272 |
86,0 |
|
0,01 |
0,007636 |
0,000472 |
76,4 |
|
0,025 |
0,018983 |
0,00044 |
75,9 |
|
0,05 |
0,039661 |
0,002058 |
79,3 |
Солома |
0,01 |
0,009111 |
0,000617 |
91,1 |
|
0,02 |
0,015579 |
0,001094 |
77,9 |
|
0,05 |
0,03902 |
0,001018 |
78,0 |
|
0,1 |
0,077905 |
0,001295 |
77,9 |
* В скобках приведены данные для фипронил-сульфона. |
2.2. Реактивы, растворы, материалы и оборудование
2.2.1. Реактивы, материалы и растворы
Фипронил, аналитический стандарт фирмы БАСФ Агро Б.В. с содержанием д.в. 99,3% |
|
Фипронил-сульфон, аналитический стандарт фирмы БАСФ Агро Б.В. с содержанием д.в. 99,3% |
|
Азот, осч |
ГОСТ 9293-74 |
Ацетонитрил |
ТУ 6-09-3534-87 |
Вода дистиллированная |
ГОСТ 7602-72 |
н-Гексан, ч |
ТУ 6-09-3375-78 |
Метилен хлористый |
ГОСТ 19433-88 |
Насадки для колонки: Газохром Q с 5% OV-210 (0,12-0,16 мм) |
|
Хромосорб W-HD с 3% OV-210 (0,12-0,16 мм) |
|
Инертон N-AW супер, 5% OV-17 (0,20-0,25 мм), Хемапол, Чехия |
|
Натрий серно-кислый, безводный, хч |
ГОСТ 4166-76 |
Натрий хлористый, хч |
ГОСТ 4233-77 |
Толуол |
ГОСТ 5789-78 |
Этилацетат, хч |
ГОСТ 22300-76 |
2.2.2. Приборы, аппаратура, посуда
Баня водяная |
ТУ 46-22-603-75 |
Весы аналитические ВЛА-200 или аналогичные |
ГОСТ 34104-80Е |
Водоструйный насос |
ГОСТ 10696-75 |
Воронки делительные на 250 мл |
ГОСТ 10054-75 |
Воронки для фильтрования, стеклянные |
ГОСТ 8613-75 |
Встряхиватель механический |
ТУ 64-1-1081-73 |
Испаритель ротационный, вакуумный ИР-1М или аналогичный |
ТУ 25-11-917-74 |
Колбы конические плоскодонные на 100 и 250 мл, КПШ-100, КПШ-250 |
ГОСТ 10394-72 |
Колбы мерные на 25, 50, 100 мл |
|
Колонки хроматографические стеклянные для газовой хроматографии, длина 2 и 3 м, внутренний диаметр 3 мм |
|
Колонки хроматографические стеклянные или пластиковые диаметром 15 мм и длиной не менее 80 мм |
|
Концентраторы грушевидные (конические) НШ29 КГУ-100-14/19, ТС |
ГОСТ 10394-72 |
Пипетки мерные на 0,1; 1,0; 5,0; 10 мл |
ГОСТ 20292-74 |
Стаканы стеклянные на 100 мл |
ГОСТ 6236-72 |
Стеклянные палочки |
|
Фильтры бумажные "красная лента" |
ТУ 6-09-1678-86 |
Хроматограф газовый с детектором постоянной скорости рекомбинации ионов Ni "Цвет-550" или другой аналогичного типа |
|
2.3. Подготовка к определению
2.3.1. Подготовка и кондиционирование колонки для газожидкостной хроматографии
Готовую насадку засыпают в стеклянную хроматографическую колонку и уплотняют под вакуумом. Колонку устанавливают в термостате хроматографа, не подсоединяя к детектору, и стабилизируют в токе азота при температуре на 20 °С ниже максимально допустимой для данной жидкой фазы в течение 8-10 ч.
2.3.2. Приготовление стандартных растворов
Взвешивают 50 мг фипронила или фипронил-сульфона в мерной колбе на 50 мл, растворяют навеску в ацетонитриле и доводят объем до метки ацетонитрилом (стандартные растворы N 1, концентрация 1 мг/мл).
Стандартные растворы N 1 можно хранить в холодильнике в течение 6 месяцев.
Методом последовательного разбавления готовят стандартные растворы фипронила и фипронил-сульфона в ацетонитриле с концентрацией 0,1; 0,05; 0,01 и 0,005 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 4-5 г флорисила с размером зерен 60-100 меш и, аккуратно постукивая по стенкам колонки, формируют слой адсорбента высотой 5 см. Сверху на флорисил насыпают 1 г безводного сульфата натрия. Колонку промывают 20 мл смеси этилацетата с гексаном в соотношении 1:1 и высушивают при комнатной температуре.
2.4. Отбор проб
Отбор проб производится в соответствии с "Унифицированными правилами отбора проб сельскохозяйственной продукции, пищевых продуктов и объектов окружающей среды для определения микроколичеств пестицидов" (N 2051-79 от 21.08.79). Пробы клубней картофеля хранят при температуре 0-4 °С в течение суток. Для длительного хранения пробы замораживаются и хранятся при температуре -18 °С.
Отобранные пробы зерна и соломы подсушивают до стандартной влажности и хранят в стеклянной или полиэтиленовой таре при комнатной температуре. Для длительного хранения пробы почвы подсушиваются при комнатной температуре в отсутствие прямого солнечного света. Сухие почвенные образцы могут храниться в течение года.
Перед анализом сухую почву просеивают через сито с отверстиями диаметром 1 мм, клубни картофеля измельчают на терке, зерно и солому - на лабораторной мельнице.
2.5. Описание определения
2.5.1. Вода
Пробу воды объемом 100 мл помещают в делительную воронку емкостью 250 мл и трижды экстрагируют хлористым метиленом порциями по 20 мл, встряхивая каждый раз воронку в течение 1-2 мин. После разделения фаз в воронке нижний слой сливают в концентратор, пропуская его через безводный сульфат натрия. Объединенные экстракты выпаривают на ротационном вакуумном испарителе досуха при температуре бани не выше 40 °С.
Остаток в концентраторе растворяют в 10 мл гексана и переносят раствор в делительную воронку, обмывая концентратор еще 10 мл гексана. Фипронил трижды реэкстрагируют ацетонитрилом порциями 20, 10 и 10 мл соответственно, встряхивая воронку во время экстракции 1-2 мин. Сливают каждый раз нижний слой из делительной воронки в концентратор, объединяя все порции ацетонитрила.
Растворитель выпаривают на ротационном вакуумном испарителе при температуре бани не выше 40 °С досуха. Сухой остаток растворяют в 5 мл ацетонитрила и вводят в хроматограф 2 мкл раствора.
2.5.2. Почва
Образец почвы массой 20 г помещают в коническую колбу объемом 250 мл, добавляют 50 мл ацетонитрила и встряхивают смесь на встряхивателе 1 ч. Дают осадку отстояться и растворитель декантируют в концентратор через фильтр "красная лента". К остатку почвы в колбе прибавляют 20 мл ацетонитрила и дополнительно экстрагируют образец на встряхивателе в течение 20 мин. Экстракт фильтруют через тот же фильтр в концентратор. Ацетонитрил упаривают на ротационном вакуумном испарителе при температуре бани не выше 40 °С до объема 10-15 мл и добавляют в концентратор 10 мл дистиллированной воды. Затем ацетонитрил доупаривают полностью в вакууме, а водный остаток переносят в делительную воронку.
Реэкстрагируют фипронил из водной среды тремя порциями по 10 мл хлористого метилена, встряхивая воронку во время каждой экстракции в течение 1-2 мин. Сливают в концентратор нижний слой после разделения фаз в делительной воронке, пропуская каждый раз экстракт через слой безводного сульфата натрия. Объединенный экстракт выпаривают на ротационном вакуумном испарителе при температуре бани не выше 40 °С досуха. Сухой остаток растворяют в 5 мл толуола и вводят в хроматограф 5 мкл пробы. При необходимости проведения анализа на содержание остатков Фипронил-сульфона сухой остаток растворяют в 5-10 мл ацетонитрила.
2.5.3. Клубни картофеля
Навеску 25 г растертых клубней картофеля помещают в коническую колбу емкостью 250 мл, добавляют 75 мл ацетонитрила и встряхивают смесь на встряхивателе 1 ч. Экстракт фильтруют через фильтр "красная лента" в коническую колбу на 100 мл методом декантации и добавляют к раствору 5 г твердого хлорида натрия. Оставляют на 20 мин, после чего раствор аккуратно переносят в делительную воронку так, чтобы осадок остался в колбе. Повторяют экстракцию еще раз, используя 50 мл ацетонитрила и встряхивая смесь 0,5 ч. Экстракт объединяют в делительной воронке объемом 250 мл.
К объединенным экстрактам в делительной воронке добавляют 20 мл насыщенного раствора хлорида натрия и встряхивают смесь 1-2 мин. Водный слой (нижний) отбрасывают, органическую фазу фильтруют через слой безводного сульфата натрия в концентратор. Растворитель выпаривают на ротационном вакуумном испарителе при температуре бани не выше 40 °С досуха.
Остаток растворяют в 5 мл ацетонитрила и добавляют в концентратор 40 мл дистиллированной 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 на ротационном вакуумном испарителе при температуре бани не выше 40 °С досуха. Сухой остаток растворяют в 5 мл ацетонитрила и вводят в хроматограф 5 мкл пробы в условиях, указанных в п.2.6.1.1. Для определения содержания фипронил-сульфона пробу повторно хроматографируют в условиях, указанных в п.2.6.1.2.
2.5.4. Зерно
К навеске 10 г размолотого зерна в конической колбе емкостью 250 мл добавляют 30 мл ацетонитрила и встряхивают смесь 1 ч на встряхивателе. Экстракт фильтруют в концентратор через бумажный фильтр "красная лента" методом декантации. Повторяют экстракцию еще два раза, используя каждый раз тот же объем растворителя и встряхивая смесь по 0,5 ч. Экстракты объединяют в концентраторе объемом 250 мл. Объединенные экстракты выпаривают на ротационном вакуумном испарителе при температуре бани не выше 40 °С досуха.
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 на ротационном вакуумном испарителе при температуре бани не выше 40 °С досуха. Сухой остаток растворяют в 5 мл ацетонитрила и вводят в хроматограф 5 мкл пробы в условиях, указанных в п.2.6.1.1. Для определения содержания фипронил-сульфона пробу повторно хроматографируют в условиях, указанных в п.2.6.1.2.
2.5.5. Солома
К навеске 10 г измельченной соломы в конической колбе емкостью 250 мл добавляют 10 мл дистиллированной воды и 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 два раза, используя по 50 мл растворителя и встряхивая смесь каждый раз на встряхивателе по 0,5 ч. Экстракты объединяют в делительной воронке объемом 250 мл.
Добавляют в делительную воронку к объединенным экстрактам 50 мл насыщенного раствора хлорида натрия и встряхивают смесь 1-2 мин. Водный слой (нижний) отбрасывают. К ацетонитриловому раствору добавляют 50 мл гексана, и смесь встряхивают в воронке 1-2 мин. Нижнюю фазу после разделения слоев в делительной воронке фильтруют через безводный сульфат натрия в концентратор. Гексановый (верхний) слой отбрасывают. Растворитель выпаривают на ротационном вакуумном испарителе при температуре бани не выше 40 °С досуха.
К сухому остатку в колбе добавляют 1 мл этилацетата и 4 мл гексана и переносят раствор на колонку 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. Элюаты отбрасывают.
Далее колонку промывают 10 мл смеси гексана с этилацетатом в соотношении 1:1, собирая элюат в концентратор. Растворитель выпаривают на ротационном вакуумном испарителе при температуре бани не выше 40 °С досуха. Остаток растворяют в 5 мл ацетонитрила и вводят пробу объемом 5 мкл в хроматограф.
2.6.1*. Условия хроматографирования
________________
* Нумерация соответствует оригиналу. - Примечание .
Хроматограф "Цвет-550" с детектором постоянной скорости рекомбинации ионов с пределом детектирования по Линдану не выше 4х10 г/см.
Рабочая шкала электрометра 16х10 или 32х10. Скорость движения ленты самописца 120 мм/ч.
Колонка стеклянная, спиральная, длина 2 м, внутренний диаметр 3 мм.
2.6.1.1. Вода, клубни картофеля, зерно и солома.
Носитель Газохром Q размер частиц 0,12-0,16 мм, неподвижная фаза 5% ОV-210.
Фипронил.
Температура испарителя - 250 °С, термостата колонки - 210 °С, детектора - 340 °С.
Газовый режим: азот- 40 мл/мин.
Абсолютное время удерживания фипронила - 8 мин 58 с.
Линейность детектирования сохраняется в пределах 0,025-0,5 нг.
Фипронил-сульфон.
Температура испарителя 250 °С, термостата колонки 230 °С, детектора - 340 °С.
Абсолютное время удерживания фипронил-сульфона - 9 мин 56 с.
Линейность детектирования сохраняется в пределах 0,05-0,5 нг.
2.6.1.2. Почва.
Носитель Хромосорб W-HD размер частиц 80-100 меш, неподвижная фаза 3% OV-210.
Фипронил.
Температура испарителя - 250 °С, термостата колонки 210 °С, детектора - 340 °С.
Газовый режим: азот - 40 мл/мин.
Абсолютное время удерживания фипронила - 3 мин 50 с.
Линейность детектирования сохраняется в пределах 0,025-0,5 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 фипронил-сульфона 0,1 мкг/мл соответственно, разбавляют.
Альтернативная фаза: 5% OV-17 на Инертоне-супер, длина колонки 3 м. Температура термостата колонки - 230 °С, детектора - 340 °С, испарителя - 280 °С. Скорость газа-носителя (азот) - 40 мл/мин.
Время удерживания фипронила - 8 мин 20 с, фипронил-сульфона -10 мин 18 с.
2.6.2. Обработка результатов анализов
Содержание фипронила и/или фипронил-сульфона в пробах воды, почвы, клубнях картофеля, зерна и соломы рассчитывают методом абсолютной калибровки по формуле:
,
где - содержание фипронила и/или фипронил-сульфона в пробе, мг/кг;
- высота пика образца, мм;
- высота пика стандарта, мм;
- концентрация стандартного раствора, мкг/мл;
- объем экстракта, подготовленного для хроматографирования (мл);
- масса или объем анализируемого образца, г или мл.
- содержание фипронила и/или фипронил-сульфона в аналитическом стандарте.
3. Требования техники безопасности
Необходимо соблюдать общепринятые правила безопасности при работе с органическими растворителями, токсичными веществами, электронагревательными приборами и сжатыми газами.
4. Разработчики
Калинин В.А., Довгилевич Е.В., Калинина Т.С., Довгилевич А. В.
Московская сельскохозяйственная академия им. К.А.Тимирязева. Учебно-научный консультационный центр "Агроэкология пестицидов и агрохимикатов", 127550, Москва, Тимирязевская ул., д.53, стр.1.
Телефон/факс: 976-37-68 / 976-43-26.
Текст документа сверен по:
официальное издание
Определение остаточных количеств пестицидов
в пищевых продуктах, сельскохозяйственном сырье
и объектах окружающей среды: Сб. методических указаний.
Выпуск 3. Часть 4. МУК 4.1.1399-4.1.1403-03. -
М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии
Роспотребнадзора, 2006