МУК 4.1.1135-02  

     
     
Методические указания


4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

Определение остаточных количеств карфентразон-этила в воде и его метаболита
карфентразона в воде, почве, зерне и соломе зерновых колосовых культур
методом газожидкостной хроматографии

     
     
Дата введения 2003-01-01

     
     
     УТВЕРЖДЕНЫ Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации, Первым заместителем Министра здравоохранения Российской Федерации Г.Г.Онищенко
     
     

1. Вводная часть

     
     Фирма производитель: ФМСи Корпорейшен.
     
     Торговое название: Аврора.
     
     Синонимы: F8426.
     
     Название действующего вещества по ИСО: карфентразон-этил.
     
     Название по ИЮПАК: этиловый эфир (R,S)-2-хлор-3-[2-хлор-5-(4-дифторметил-4,5-дигидро-3-метил-5-оксо-1Н-1,2,4-триазол-1-ил)-4-фторфенил]пропионовой кислоты.
          

    
     Химически чистый карфентразон-этил представляет собой вязкую желтую жидкость с легким нефтяным запахом с температурой замерзания -22,1 °С.
     
     Давление паров 1,6х10 мПа (при 25 °С).
     
     Растворимость (г/100 мл): гексан - 3, толуол - 90; вода - 12-30 мг/л (в зависимости от рН). Смешивается во всех соотношениях с ацетоном, метилен хлоридом, этанолом и этилацетатом.
     
     Коэффициент распределения октанол/вода =2,5 при 20 °С.
     
     Карфентразон-этил в водной среде гидролитически стабилен при рН 5; при рН 7 гидролизуется на 50% за 13,7 дней, а при рН 9 - за 5,1 ч.
     
     Под действием солнечного излучения и при повышенных температурах разрушается относительно быстро.
     
     В растениях и почве соединение в результате гидролиза вещество быстро метаболизируется до карфентразона (ДТ для почвы менее двух дней).
     
     Краткая гигиеническая характеристика
     
     Карфентразон-этил относится к малоопасным по острой пероральной (ЛД для крыс - 5143 мг/кг), дермальной (ЛД для крыс - более 4000 мг/кг) и умеренно опасным по ингаляционной (ЛД крысы, 4 ч, >5,0 мг/л) токсичности. Препарат слабо раздражает кожу и конъюнктиву.
     
     В России установлены следующие гигиенические нормативы для карфентразон-этила:
     
     ДСД - 0,03 мг/кг массы тела человека;
     
     ПДК в воде водоема - 0,1 мг/л;
     
     ОДК в почве - 0,06 мг/кг;
     
     МДУ (мг/кг): зерно хлебных злаков - 0,02.
     
     Область применения препарата
     
     Карфентразон-этил - гербицид из группы триазолинонов системного действия, хорошо проникающий в растения через листья, но слабо передвигающийся по растению. Механизм действия связан с ингибированием активности протопорфириногеноксидазы. Высокоэффективен против широкого спектра двудольных сорняков в посевах злаковых культур при норме расхода 9-35 г д.в./га.
     
     Название основного метаболита по ИСО: карфентразон.
     
     Название по ИЮПАК: - 2-хлор-3-[2-хлор-4-фтор-5-(4-дифторметил-4,5-дигидро-3-метил-5-оксо-1Н-1,2,4-триазол-1-ил)фенил] пропионовая кислота.
          

     
     Данные по физико-химическим и токсикологическим свойствам карфентразона фирмой-производителем не представлены.
     
     

2. Методика определения карфентразон-этила в воде и его метаболита
карфентразона в воде, почве, зерне и соломе зерновых колосовых культур
методом газожидкостной хроматографии

2.1. Основные положения

     
2.1.1. Принцип метода

     
     Методика основана на определении карфентразона и карфентразон-этила методом газожидкостной хроматографии с использованием детектора постоянной скорости рекомбинации ионов (или ЭЗД) после трехкратной экстракции карфентразона и карфентразон-этила из образцов органическим растворителем, концентрировании упариванием в вакууме и очистке путем перераспределения соединений между двумя несмешивающимися фазами. Идентификация веществ проводится по времени удерживания, а количественное определение - методом абсолютной калибровки.
     

2.1.2. Избирательность метода

     
     В предлагаемых условиях метод специфичен в присутствии пестицидов, применяемых для 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

     
     
Таблица 2

     
Доверительный интервал и полнота определения карфентразон-этила в воде и его метаболита
карфентразона в воде, почве, зерне и соломе зерновых колосовых культур

     
     
2.2. Реактивы, материалы, приборы и оборудование

     
2.2.1. Реактивы и материалы

2.3. Подготовка к определению

     
2.3.1. Подготовка и кондиционирование колонки для газожидкостной хроматографии

     
     Готовую насадку (5% ОУ-17 на Хроматоне-супер или 5% 5Е-30 на Хроматоне N-AW) засыпают в стеклянную колонку, уплотняют под вакуумом, колонку устанавливают в термостате хроматографа, не подсоединяя к детектору, и стабилизируют в токе азота при температуре 280 °С в течение 8-10 ч.
     

2.3.2. Приготовление стандартных растворов

     
     Взвешивают 50 мг карфентразона или карфентразон-этила в мерной колбе на 50 мл, растворяют навеску в ацетоне и доводят объем до метки ацетоном (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 карфентразон-этила в ацетоне с концентрациями 0,1; 0,05; 0,02 и 0,01 мкг/мл для построения калибровочного графика. Хроматографируют по 5 мкл каждого из полученных пяти растворов и строят график зависимости величины сигнала детектора от концентрации карфентразон-этила.
     
     Методом разбавления готовят стандартный раствор карфентразона в ацетоне с концентрацией 10 мкг/мл (стандартный раствор N 2, хранится в холодильнике 1 месяц). Для построения графика отбирают в концентратор 1 мл стандартного раствора N 2, упаривают досуха в токе воздуха или азота и проводят бутилирование, как указано в п.2.5.1.2.2. После охлаждения в концентратор добавляют 10 мл гексана, 15-20 мл воды и перемешивают (встряхивают). После разделения фаз отбирают 5 мл гексанового слоя и переносят в мерную колбу на 50 мл, доводят объем до метки гексаном. Получают раствор с концентрацией бутилового эфира карфентразона, соответствующей 0,1 мкг карфентразона на мл. Из него методом последовательного разбавления готовят стандартные растворы в гексане с концентрациями, соответствующими 0,05; 0,02 и 0,01 мкг карфентразона на мл для построения калибровочного графика. Хроматографируют по 5 мкл каждого из полученных пяти растворов и строят график зависимости величины сигнала детектора от концентрации карфентразона.
     

2.3.3. Приготовление бутилирующего раствора

     
     Осторожно приливают 2 мл концентрированной серной кислоты к 80 мл н-бутанола в мерной колбе на 100 мл, перемешивают и доводят до метки бутанолом. Готовят непосредственно перед определением. Н-Бутанол рекомендуется перегонять перед приготовлением раствора.
     

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). 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 отсутствии прямого солнечного света. Сухие почвенные образцы могут храниться в течение года. Перед анализом сухую почву просеивают через сито с отверстиями диаметром 1 мм, зерно и солому измельчают на лабораторной мельнице.
     

2.5. Описание определения

     
2.5.1. Вода

     
     2.5.1.1. Определение карфентразон-этила. Пробу воды объемом 50 мл помещают в делительную воронку емкостью 250 мл, подщелачивают 5%-ным водным раствором бикарбоната натрия до рН 8-9. В воронку добавляют 50 мл гексана, встряхивают воронку в течение 1-2 мин и после расслаивания фаз верхнюю гексановую фракцию сливают в концентратор, пропуская ее через безводный сернокислый натрий. Водную фракцию еще дважды экстрагируют гексаном порциями по 50 мл, встряхивая каждый раз воронку в течение 1-2 мин. Экстракты объединяют и упаривают на ротационном вакуумном испарителе досуха при температуре бани не выше 4000. Внимание! Водную фазу не выбрасывать, используется для определения карфентразона. Сухой остаток растворяют в 25 мл гексана и вводят в хроматограф 5 мкл раствора.
     
     2.5.1.2. Определение карфентразона.
     
     2.5.1.2.1. Экстракция и очистка экстракта. Из водного остатка раздела 2.5.1.1 отбирают аликвоту объемом 10 мл, переносят в делительную воронку емкостью 100-250 мл и подкисляют 4 н серной кислотой  до рН 2-3. Добавляют в воронку 10 мл диэтилового эфира, воронку встряхивают и после разделения фаз верхний эфирный слой переносят в химический стакан объемом 100 мл. Экстракцию эфиром повторяют еще раз, используя 10 мл эфира. Водную фазу отбрасывают.
     
     Эфирные экстракты объединяют, переносят в делительную воронку, добавляют в воронку 20 мл 5%-ного водного раствора бикарбоната натрия и встряхивают воронку 1-2 мин. После разделения слоев водную фазу сливают в химический стакан объемом 100 мл, подкисляют раствор 4 н серной кислотой до рН 2-3. Осторожно! Возможно разбрызгивание раствора! По окончании выделения пузырьков углекислого газа содержимое стакана возвращают в делительную воронку, добавляют 10 мл эфира, встряхивают воронку 1-2 мин и после разделения слоев верхний эфирный слой сливают в концентратор, пропуская его через безводный сернокислый натрий. Экстракцию повторяют, используя еще 10 мл эфира. Эфирные экстракты объединяют в концентраторе и упаривают на ротационном вакуумном испарителе досуха при температуре бани не выше 40 °С.
     
     2.5.1.2.2. Бутилирование. К сухому остатку в концентраторе добавляют 1 мл 2%-ного раствора концентрированной серной кислоты в бутаноле. Плотно (!) закрывают концентратор пробкой и нагревают при 100 °С в течение 60 мин. После охлаждения добавляют в концентратор 10 мл гексана и 15-25 мл дистиллированной воды, встряхивают 3 мин. После разделения фаз 5 мкл гексановой фракции (верхней) вводят в хроматограф.
     

2.5.2. Почва

     
     Навеску почвы массой 25 г помещают в коническую колбу объемом 250 мл, добавляют 10 мл 0,2 н соляной кислоты, перемешивают встряхиванием, прибавляют 40 мл ацетонитрила и встряхивают смесь на встряхивателе в течение 1 ч. Дают осадку отстояться (предпочтительно центрифугирование) и растворитель декантируют в концентратор через фильтр "красная лента". Экстракцию повторяют еще 2 раза, встряхивая пробу с 40 мл ацетонитрила в течение 30 мин. Экстракт фильтруют через тот же фильтр в концентратор.
     
     Объединенный экстракт упаривают на ротационном вакуумном испарителе при температуре бани не выше 40 °С до объема примерно 10 мл. Добавляют в концентратор 5 мл ацетонитрила и 50 мл дистиллированной воды. Полученный раствор подкисляют 4 н серной кислотой до рН 1-2 (примерно 2 мл кислоты) и переносят в делительную воронку объемом 250 мл. Извлекают карфентразон двумя порциями по 25 мл хлористого метилена, встряхивая воронку во время каждой экстракции в течение 1-2 мин. После разделения фаз переносят нижнюю метилен хлоридную фракцию в чистую делительную воронку, а водную отбрасывают. Прибавляют в делительную воронку 25 мл 5%-ного водного раствора бикарбоната натрия, встряхивают воронку в течение 1 мин и после разделения фракций верхнюю водную фазу собирают в химический стакан объемом 100 мл. Повторяют экстракцию еще раз с 25 мл раствора бикарбоната натрия. Водные фазы объединяют в стакане, а метилен хлоридную фракцию отбрасывают.
     
     Водную фракцию переносят в делительную воронку, прибавляют 25 мл гексана, встряхивают воронку в течение 1 мин и после разделения слоев верхнюю гексановую фракцию отбрасывают, а нижнюю возвращают в воронку. Водную фракцию в воронке подкисляют 4 н серной кислотой до рН 1-2. Осторожно! Возможно разбрызгивание раствора! Прибавляют 25 мл хлористого метилена. Встряхивают воронку в течение 1 мин и после разделения слоев нижний метилен хлоридный слой сливают в концентратор через слой безводного сернокислого натрия. Повторяют экстракцию хлористым метиленом еще раз, используя 25 мл метилен хлорида. Метилен хлоридные экстракты объединяют в концентраторы, а водную фракцию отбрасывают. Объединенный экстракт упаривают на ротационном вакуумном испарителе при температуре бани не выше 40 °С досуха. Далее поступают, как указано в разделе 2.5.1.2.2.
     

2.5.3. Зерно

     
     К навеске 10 г размолотого зерна в конической колбе емкостью 250 мл добавляют 50 мл смеси ацетонитрила с 0,2 н соляной кислотой (соотношение 80:20) и встряхивают смесь 0,5 ч на встряхивателе. Экстракт фильтруют в концентратор через бумажный фильтр "красная лента" методом декантации. Повторяют экстракцию еще два раза, используя каждый раз по 25 мл экстрагирующей смеси и встряхивая по 0,5 ч. Экстракты объединяют в концентраторе. Объединенные экстракты упаривают на ротационном вакуумном испарителе при температуре бани не выше 40 °С до объема примерно 30 мл. Переносят остаток в делительную воронку объемом 250 мл, обмывая концентратор 30 мл дистиллированной воды. В воронку с водной фазой прибавляют около 10 мл 4 н серной кислоты, доводя рН до 1-2.
     
     Прибавляют в воронку 10 мл 0,1%-ного водного раствора марганцовокислого калия и встряхивают воронку в течение 1 мин. Затем экстрагируют карфентразон двумя порциями по 15 мл диэтилового эфира, встряхивая каждый раз воронку в течение 1 мин. Эфирные экстракты собирают в химический стакан объемом 100 мл и переносят в чистую делительную воронку, а водную фазу отбрасывают.
     
     В делительную воронку с эфирным экстрактом приливают 25 мл 5%-ного водного раствора бикарбоната натрия, встряхивают воронку в течение 1 мин и после разделения фаз водную фазу собирают в химический стакан. Внимание! Для полного разделения фаз содержимое воронки должно выстояться 10-15 мин. Следы эфира в водной фазе недопустимы. Повторяют экстракцию еще раз. Водную фракцию объединяют в стакане и возвращают в воронку, а эфирную отбрасывают. Подкисляют водную фракцию в воронке 4 н серной кислотой до рН 1-2 (примерно 10 мл). Осторожно! Возможно вспенивание и разбрызгивание раствора! По окончании реакции прибавляют в воронку 25 мл толуола, встряхивают ее в течение 1 мин и после разделения слоев нижний толуоловый слой сливают в концентратор, пропуская его через безводный сернокислый натрий. Повторяют экстракцию еще раз, используя то же количество толуола. Толуоловые фракции объединяют в концентраторе и упаривают досуха на ротационном испарителе при температуре 50 °С. Далее поступают, как указано в разделе 2.5.1.2.2.
     

2.5.4. Солома

     
     К навеске 5 г измельченной соломы в конической колбе емкостью 250 мл добавляют 100 мл смеси ацетонитрила с 0,2 н соляной кислотой (соотношение 80:20). Встряхивают смесь в течение 1,5 ч на встряхивателе. Экстракт фильтруют в коническую колбу через бумажный фильтр "красная лента". Повторяют экстракцию смесью ацетонитрила с соляной кислотой еще раз, используя такой же объем экстрагента и встряхивая смесь 1,5 ч. Экстракты объединяют в колбе, отбирают из колбы аликвоту экстракта объемом 40 мл в концентратор, прибавляют 50 мл 5%-ного раствора бикарбоната натрия и упаривают ацетонитрил на ротационном вакуумном испарителе при температуре бани не выше 40 °С до постоянного объема водной фазы.
     
     Водную фазу из концентратора переносят в делительную воронку, споласкивая концентратор 30 мл дистиллированной воды, и подкисляют раствор 4 и серной кислотой до рН 1-2. Осторожно! Возможно разбрызгивание раствора! Далее поступают, как указано в разделе 2.5.3, начиная с абзаца 2.
     
     После бутилирования добавляют в раствор 5 мл н-гексана, а не 10 мл.
     

2.6.1. Условия хроматографирования

     
     Хроматограф "Цвет-550" или "Цвет-600" с детектором постоянной скорости рекомбинации ионов с пределом детектирования по Линдану не выше 4х10 г/см.
     
     Вода, почва. Хроматограф "Цвет-600". Носитель Хроматон N-AW, размер частиц 0,16-0,20 мм, неподвижная фаза 5% SE-30. Колонка стеклянная, спиральная, длина 1 м, внутренний диаметр 3 мм. Рабочая шкала электрометра 32х10 или 64х10. Скорость движения ленты самописца 300 мм/ч.
     
     Карфентразон в виде бутилового эфира. Температура испарителя - 290 °С, термостата колонки 230 °С, детектора - 340 °С. Газовый режим: азот - 30 мл/мин.
     
     Абсолютное время удерживания карфентразона - 1 мин 33 с. Линейность детектирования сохраняется в пределах 0,05-0,5 нг.
     
     Карфентразон-этил. Температура испарителя 290 °С, термостата колонки 215° С, детектора - 340 °С.
     
     Абсолютное время удерживания карфентразон-этила - 1 мин 40 с. Линейность детектирования сохраняется в пределах 0,05-0,5 нг.
     
     Зерно, солома. Хроматограф "Цвет-550". Носитель Хроматон N-супер, размер частиц 0,16-0,20 мм, неподвижная фаза 5% ОУ-17. Колонка стеклянная, спиральная, длина 3 м, внутренний диаметр 3 мм. Рабочая шкала электрометра 16х10 или 8х10. Скорость движения ленты самописца 200 мм/час.
     
     Карфентразон в виде бутилового эфира. Температура испарителя - 290 °С, термостата колонки 280 °С, детектора - 340 °С. Газовый режим: азот - 40 мл/мин.
     
     Абсолютное время удерживания карфентразона - 14 мин 32 с. Линейность детектирования сохраняется в пределах 0,05-0,5 нг. Каждую анализируемую пробу вводят в хроматограф 3 раза и вычисляют среднюю высоту пика.
     
     Образцы, дающие пики большие, чем стандартный раствор с концентрациями карфентразона и карфентразон-этила 0,1 мкг/мл соответственно, разбавляют.
     

2.6.2. Обработка результатов анализов

     
     Содержание карфентразон-этила в пробах воды рассчитывают методом абсолютной калибровки по формуле:
     

, где

     
      - содержание карфентразон-этила в пробе, мг/л;
     
      - высота (площадь) пика стандарта, мм;
     
      - высота (площадь) пика образца, мм;
     
      - концентрация стандартного раствора, мкг/мл;
     
      - объем экстракта, подготовленного для хроматографирования, мл;
     
      - масса анализируемого образца, мл;
     
      - содержание карфентразон-этила в аналитическом стандарте, %.
     
     Содержание карфентразон-этила по карфентразону в пробах воды, почвы, зерна и соломы определяют по формуле:
     

, где

     
      - содержание карфентразон-этила в пробе, мг/л;
     
      - высота (площадь) пика бутилового эфира стандарта, мм;
     
      - высота (площадь) пика бутилового эфира образца, мм;
     
      - концентрация карфентразона в бутилилированном стандартном растворе, мкг/мл;
     
      - объем экстракта, подготовленного для хроматографирования, мл;
     
      - масса анализируемого образца, мг;
     
      - содержание карфентразона в аналитическом стандарте;
     
      - коэффициент пересчета молекулярных масс карфентразона и карфентразон-этила, равный 1,073.
     
     

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., проф., к.с-х.н.; Калинина Т.С., к.с-х.н.; Довгилевич Е.В., к.биол.н.; Довгилевич А.В., к.хим.н.
     
     Московская сельскохозяйственная академия им. К.А.Тимирязева. 127550, Москва, Тимирязевский пр., 2, кафедра химических средств защиты растений. Телефон: 976-02-20; факс: 976-43-26.
     
     
     

Текст документа сверен по:
официальное издание
Определение остаточных количеств пестицидов
в пищевых продуктах, сельскохозяйственном сырье
и объектах окружающей среды: Сборник методических
указаний. Выпуск 1. - М.: Федеральный центр
госсанэпиднадзора Минздрава России, 2004