МУК 4.1.1451-03

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

Определение остаточных количеств глюфосинат аммония и его метаболита
в воде, семенах и масле подсолнечника газохроматографическим методом

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: Авентис КропСайенс (Германия).
     
     Торговое название: Баста, Либерти.
     
     Действующее вещество: глюфосинат аммоний.
     
     Аммоний DL-гомоаланин-4-ил-(метил)-фосфинат (ИЮПАК).     
     

     Эмпирическая формула: CHNOP.
     
     Молекулярная масса: 198,2.
     
     Кристаллический порошок со слабым специфическим запахом.
     
     Температура плавления: 215 °С.
     
     Давление паров при 20 °С: менее 0,1 мПа.
     
     Коэффициент распределения н-октанол/вода: .
     
     Растворимость (г/л) при 20 °С: вода - 1370, ацетон - 0,16, этанол - 0,65, этилацетат - 0,14, толуол - 0,14, гексан - 0,2.
     
     Вещество стабильно при нормальных условиях хранения, не гидролизуется в умеренно кислых и щелочных средах.
     
     Достаточно быстро разрушается в воде и почве:  в воде=2-30 дней,  в почве=3-20 дней.
     
     Гигиенические нормативы: ОДУ в воде - 0,01 мг/дм; в семенах и масле подсолнечника - 0,4 мг/кг.
     
     Область применения препарата
     
     Глюфосинат аммоний (I) - неселективный контактный гербицид с ограниченной системностью, передвигающийся только внутри обработанных листьев. В процессе поступления в растение вещество диссоциирует и в клетках присутствует только глюфосинат свободная кислота (II). Гербицид используется для уничтожения однолетних и многолетних широколистных и злаковых сорняков в парах, посадках плодовых и цитрусовых культур, ягодных кустарниках и виноградниках путем направленного опрыскивания в период активного роста сорных растений, а также на овощных культурах при довсходовом применении препарата. Глюфосинат аммоний применяется также для десикации ботвы картофеля, подсолнечника, клещевины, люцерны и сеникации яровой пшеницы. Выпускается в виде водного раствора и эмульгирующего концентрата.
     
     Проходит перерегистрацию в России и странах СНГ под торговым названием Баста (водный раствор, 150 г/л) в качестве десиканта на посевах подсолнечника при норме расхода препарата до 2,0 л/га (по д.в. до 0,3 кг/га) и однократной обработке в фазе начала естественного созревания семян при 70-80% побуревших корзинок.
     
     Глюфосинат аммоний в воде и растениях подвергается разрушению, в результате чего образуется 3-метилфосфино-пропионовая кислота (III).
     
     Глюфосинат свободная кислота
     
     DL-гомоаланин-4-ил-(метил)-фосфиновая кислота (ИЮПАК)
     

     Эмпирическая формула: CHNOP.
     
     Молекулярная масса: 181,1.
     
     Метаболит глюфосинат аммония.
     
     3-метилфосфино-пропионовая кислота (ИЮПАК).
     

     Эмпирическая формула: CHOP.
     
     Молекулярная масса: 152,1.
     
     

2. Методика определения остаточных количеств глюфосинат аммония
и его метаболита  в воде, семенах и масле подсолнечника
газохроматографическим методом

2.1. Основные положения

2.1.1. Принцип метода

     Метод основан на газохроматографическом определении глюфосинат аммония и его метаболита на неподвижной фазе FFAP с использованием термоионного детектора (ТИД) после экстракции веществ из воды анионообменной смолой, из семян и масла - водой и очистки экстрактов на анионообменной смоле Дауэкс-1х8, дериватизации веществ с помощью триметилортоацетата в кислой среде и последующей очистки полученных производных на колонке с силикагелем. В результате дериватизации глюфосинат аммония превращается в метил-4-(метоксиметил)фосфинил-2-ацетамидобутират (IV), а метаболит - в метил-3-(метоксиметил)фосфинилпропионат (V).
     
     Количественное определение проводится методом абсолютной калибровки.
     

2.1.2. Избирательность метода

     В предлагаемых условиях метод специфичен в присутствии пестицидов, применяемых при возделывании подсолнечника.
          

2.1.3. Метрологическая характеристика метода

Таблица

Метрологическая характеристика метода

2.2. Реактивы, растворы и материалы

2.3. Приборы, аппаратура, посуда

2.4. Отбор проб

     Отбор проб производится в соответствии с "Унифицированными правилами отбора проб сельскохозяйственной продукции, продуктов питания и объектов окружающей среды для определения микроколичеств пестицидов" (N 2051-79 от 21.08.79).
     
     Отобранные пробы семян хранят в стеклянной таре в холодильнике не более суток. Для длительного хранения семена досушивают до стандартной влажности и хранят в стеклянной таре при комнатной температуре. Перед анализом семена измельчают на кофемолке. Масло хранят в холодильнике.
     
     

2.5. Подготовка к определению

2.5.1. Подготовка и очистка реактивов и растворителей

     Перед началом работы метилацетат сушат над хлористым кальцием и перегоняют. Метанол перегоняют.
     

2.5.2. Подготовка и кондиционирование колонки

     Готовую насадку (2% FFAP на Газ-хром Q) засыпают в стеклянную колонку, уплотняют под вакуумом, колонку устанавливают в термостат хроматографа, не подсоединяя к детектору, и стабилизируют в токе азота при температуре 250 °С в течение 8-10 ч.
     

2.5.3. Приготовление 10%-го раствора муравьиной кислоты

     В мерную колбу вместимостью 1 л, содержащую 200-300 мл деионизованной воды, добавляют 100 мл муравьиной кислоты (98%), перемешивают и доводят до метки деионизованной водой.
     

2.5.4. Приготовление 1 M раствора гидроксида натрия

     40 г NaOH переносят в мерную колбу на 1 л, добавляют 500-600 мл деионизованной воды, перемешивают до полного растворения осадка, охлаждают раствор до комнатной температуры и доводят водой до метки.
     

2.5.5. Приготовление 0,015 М раствора водного аммиака

     Переносят 10 мл водного аммиака (содержит 28-30% NH) в мерную колбу на 1 л, добавляют 500 мл деионизованной воды, перемешивают и доводят водой до метки.
     

2.5.6. Приготовление стандартных растворов

     Отвешивают 139 мг метил-4-(метоксиметил)фосфинил-2-ацетамидобутирата (IV) и 100 мг метил-3-(метоксиметил)фосфинилпропионата (V) в отдельные мерные 100 мл колбы и вещества растворяют в метаноле. Концентрация этих веществ в растворах составляет 1 мг/мл в пересчете на эквивалент глюфосинат свободной кислоты (II). Основные стандартные растворы IV и V хранят в холодильнике не более 3 месяцев.
     
     Отбирают по 1 мл основных стандартных растворов IV и V, переносят в мерную колбу на 100 мл, добавляют 50 мл метилацетата, перемешивают и доводят метилацетатом до метки. Полученный раствор содержит IV и V в концентрации 10 мкг/мл в пересчете на эквивалент II. Раствор хранят в холодильнике не более 3 месяцев.
     
     Из полученного смесевого раствора готовят рабочие стандартные растворы с концентрациями 0,5, 1,0, 2,5 и 5,0 мкг/мл путем соответствующего последовательного разбавления метилацетатом. Все растворы хранят в холодильнике не более одного месяца.
     

2.5.7. Построение калибровочного графика

     Для построения калибровочного графика в инжектор хроматографа вводят по 2 мкл рабочего стандартного раствора IV и V с концентрацией 0,5, 1,0, 2,5 и 5,0 мкг/мл. Осуществляют не менее 5 параллельных измерений и находят среднее значение площади хроматографического пика для каждой концентрации. Строят калибровочный график зависимости площади хроматографического пика в мВ·с от концентрации IV и V в растворе в мкг/мл (в эквивалентах II).
     

2.5.8. Приготовление растворов для фортификации

     Отвешивают 109 мг глюфосинат аммония (I) в мерную колбу на 100 мл, добавляют 60-70 мл 0,015 М раствора водного аммиака, перемешивают до полного растворения вещества и доводят объем этим же растворителем до метки. Концентрация I в растворе (А) составляет 1 мг/мл в пересчете на эквивалент II. Раствор хранят в холодильнике не более 3 месяцев.
     
     Отвешивают 84 мг III в мерную колбу емкостью 100 мл, добавляют 60-70 мл 0,015 М раствора водного аммиака, перемешивают до полного растворения вещества и доводят объем этим же растворителем до метки. Концентрация III в растворе (В) составляет 1 мг/мл в пересчете на эквивалент II. Раствор хранят в холодильнике не более 3 месяцев.
     
     Переносят в мерную колбу на 100 мл по 1 мл растворов А и В и доливают 0,015 М раствор водного аммиака до метки. Концентрация I и III в растворе (С) составляет 10 мкг/мл в пересчете на эквивалент II. Раствор хранят в холодильнике не более 3 месяцев.
     
     Переносят в мерную колбу на 100 мл по 1 мл растворов А и В и доливают ацетонитрил до метки. Концентрация I и III в растворе (D) составляет 10 мкг/мл в пересчете на эквивалент II. Раствор хранят в холодильнике не более 3 месяцев.
     
     Раствор С используют для добавления в пробы семян, а раствор D - в пробы масла при изучении полноты открывания глюфосинат аммония и его метаболита в элементах урожая подсолнечника.
     

2.5.9. Подготовка анионообменной смолы и колонки

     Заливают 100 г анионообменной смолы Дауэкс 1х8 (Cl-форма) (100-200 меш) 1 л 1 М раствора гидроксида натрия и перемешивают суспензию в течение 2 мин. После 30-минутного стояния суспензию фильтруют на воронке Бюхнера через бумажный фильтр. Смолу на фильтре промывают деионизованной водой до тех пор, пока рН фильтрата не снизится до 5,5-7. Обычно для приготовления 100 г смолы расходуют 3-5 л воды.
     
     В нижнюю часть стеклянной колонки (1,2х25 см) помещают тампон из стекловаты и в колонку (при открытом кране) медленно выливают суспензию смолы в воде таким образом, чтобы высота столбика сорбента составила 12 см. Колонку промывают 30 мл деионизованной воды со скоростью 1-2 капли в секунду, после чего она готова к работе.
     

2.5.10. Подготовка колонки с силикагелем

     В нижнюю часть стеклянной колонки длиной 25 см и внутренним диаметром 1,2 см вставляют тампон из стекловаты, закрывают кран и приливают около 5 мл метилацетата. Затем в колонку вносят суспензию 5 г силикагеля в 10 мл метилацетата. Дают растворителю стечь до верхнего края сорбента и помещают на него слой безводного сульфата натрия высотой 1 см. Колонку промывают 10 мл метилацетата со скоростью 1-2 капли в секунду, после чего она готова к работе.
     
     

2.6. Описание определения

2.6.1. Экстракция глюфосинат аммония и метаболита

     2.6.1.1. Вода. Образец воды объемом 100 мл вносят в подготовленную колонку с анионообменной смолой (п.2.5.9) и пропускают через колонку со скоростью 1-2 капли в секунду. Промывают колонку 50 мл деионизованной воды и затем элюируют глюфосинат аммония и метаболит 80 мл 10%-й муравьиной кислоты с указанной выше скоростью.
     
     Элюат упаривают досуха на роторном испарителе при температуре 55 °С в грушевидной колбе емкостью 100 мл. К остатку приливают 10 мл деионизованной воды и раствор упаривают досуха. Дальнейшие дериватизацию и очистку проводят по пп.2.6.3 и 2.6.4.
     
     2.6.1.2. Семена. Навеску (10 г) измельченного материала помещают в коническую колбу емкостью 250 мл, добавляют 80 мл деионизованиой воды и 20 мл гексана и суспензию перемешивают в течение 30 мин на аппарате для встряхивания. Суспензию фильтруют под вакуумом на воронке Бюхнера через бумажный фильтр. Остаток на фильтре промывают 50 мл деионизованной воды. Объединенный фильтрат переносят в делительную воронку емкостью 200 мл, которую помещают в холодильник на 15 мин. Отбирают нижнюю водную фазу в мерный цилиндр емкостью 250 мл и доводят деионизованной водой до объема 200 мл. Отбирают аликвоту раствора (100 мл), эквивалентную 5 г растительного материала, в центрифужную пробирку и центрифугируют при 10000 в течение 15 минут. Надосадочную жидкость используют для дальнейшей очистки по п.2.6.2.
     
     2.6.1.3. Масло. Навеску (5 г) масла помещают в коническую колбу емкостью 250 мл, приливают 20 мл гексана, перемешивают и добавляют 80 мл деионизованной воды. Эмульсию перемешивают в течение 30 мин на аппарате для встряхивания и затем переносят в делительную воронку. Коническую колбу ополаскивают 10 мл деионизованной воды и переносят в делительную воронку. Пропускают нижнюю водную фазу через стеклянный фильтр с тампоном из хлопковой ваты в грушевидную колбу емкостью 100 мл. Элюат упаривают досуха на роторном испарителе при температуре 55 °С. Дальнейшие дериватизацию и очистку проводят по п.п.2.6.3 и 2.6.4.
     

2.6.2. Очистка на колонке с анионообменной смолой

     Аликвоту водного экстракта (из п.2.6.1.2) вносят в подготовленную колонку с анионообменной смолой (п.2.5.9) и раствор пропускают со скоростью 1-2 капли в секунду. Промывают колонку 50 мл деионизованной воды и затем элюируют глюфосинат аммоний и его метаболит 80 мл 10%-ной муравьиной кислоты с указанной выше скоростью. Элюат упаривают досуха на роторном испарителе при температуре 55 °С в грушевидной колбе емкостью 100 мл. К остатку приливают 10 мл деионизованной воды и раствор упаривают досуха.
     

2.6.3. Дериватизация

     К сухому остатку (из п.п.2.6.1.1, 2.6.1.3 и 2.6.2) приливают 3 мл ледяной уксусной кислоты, перемешивают и колбу помещают в УЗ-баню на 1 мин. Затем в колбу добавляют 12 мл триметилортоацетата и несколько стеклянных кипелок и снова подвергают УЗ-обработке в течение минуты. Реакционную смесь кипятят с обратным холодильником в течение 4,5 ч на электроплитке. К охлажденной реакционной смеси трижды добавляют по 15 мл толуола и каждый раз упаривают содержимое на роторном испарителе при температуре 45 °С до объема 1-2 мл. Дальнейшую очистку дериватов проводят по п.2.6.4.
     
     Примечание: При проведении дериватизации посуда и реактивы должны быть сухими.
     
     

2.6.4. Очистка на колонке с силикагелем

     К раствору дериватов глюфосинат аммония и метаболита (из п.2.6.3) добавляют 2 мл метилацетата и количественно переносят пипеткой в колонку с силикагелем (п.2.5.10). Колбу промывают 2 мл метилацетата и переносят их в колонку. Дают растворителю стечь до верхнего слоя сорбента и затем промывают колонку 30 мл смеси метилацетат-метанол (95:5, по объему), которые отбрасывают. Дериваты глюфосинат аммония и метаболита элюируют с колонки 50 мл смеси метилацетат-метанол (8:2, по объему) со скоростью 1-2 капли в секунду. Элюат упаривают на роторном испарителе при температуре 40 °С до объема 0,5-1 мл. Раствор переносят в градуированную пробирку, колбу промывают 1 мл метилацетата, который также переносят в пробирку. Доводят метилацетатом объем в пробирке до 2 мл и анализируют на содержание дериватов по п.2.7.
     
     Примечание: При использовании новой партии сорбента или растворителей проводится проверка хроматографического поведения дериватов глюфосинат аммония и его метаболита на колонке.
     
     

2.7. Условия хроматографирования

     Газовый хроматограф "Кристалл 2000 М" с термоионным детектором на фосфорсодержащие вещества с пределом детектирования (по фосфору в метафосе) не выше 1,7х10 г/см.
     
     Колонка стеклянная, спиральная 1000х3 мм; неподвижная фаза 2% FFAP на Газ-хром Q (0,15-0,2 мм).
     
     Температура колонки программированная. Начальная температура - 165 °С, выдержка - 5 мин; нагрев колонки по 13 °С в минуту до температуры 230 °С, выдержка - 15 мин.
     
     Температура инжектора - 230 °С, детектора - 320 °С.
     
     Скорость потока газа-носителя (азот) - 30 мл/мин.
     
     Расход водорода - 15 мл/мин.
     
     Расход воздуха - 200 мл/мин.
     
     Объем вводимой пробы - 2 мкл.
     
     Время удерживания метил-4-(метоксиметил)фосфинил-2-ацетамидобутирата - 13 мин.
     
     Время удерживания метил-3-(метоксиметил)фосфинилпропионата - 2 мин 50 с.
     
     Предел детектирования - 1 нг.
     
     Линейный диапазон детектирования - 1-10 нг.
     
     Каждую анализируемую пробу вводят в хроматограф 3 раза и вычисляют среднюю площадь пика.
     
     Образцы, дающие пики большие, чем стандартный раствор с концентрацией 5,0 мкг/мл, разбавляют метилацетатом.
     
     Альтернативная фаза: 1% ХЕ-60+1% SF-96 на Хромосорбе W-HP, длина колонки 1 м. Температурный режим, как указано выше. Время удерживания метил-3-(метоксиметил)фосфинилпропионата - 2 мин 30 с, метил-4-(метоксиметил)-фосфинил-2-ацетамидобутирата - 12 мин 10 с.
     
     

2.8. Обработка результатов анализа

     Содержание глюфосинат аммония (в эквивалентах глюфосинат свободной кислоты) рассчитывают методом абсолютной калибровки по формуле:
     

,

     
где  - содержание глюфосинат аммония в пробе, мг/дм, мг/кг;
     
      - площадь пика образца, мВ·с;
     
      - площадь пика стандарта, мВ·с;
     
      - концентрация стандартного раствора деривата (в эквивалентах глюфосинат свободной кислоты), мкг/мл;
     
      - объем экстракта, подготовленного для хроматографирования, мл;
     
      - масса анализируемого образца, мл или г (для воды - 100 мл, для семян и масла - 5 г).
     
     Содержание 3-метилфосфино-пропионовой кислоты (в эквивалентах глюфосинат свободной кислоты) рассчитывают методом абсолютной калибровки по формуле:
     

,

     
где  - содержание 3-метилфосфино-пропионовой кислоты в пробе, мг/дм, мг/кг;
     
      - площадь пика образца, мВ·с;
     
      - площадь пика стандарта, мВ·с;
     
      - концентрация стандартного раствора деривата (в эквивалентах глюфосинат свободной кислоты), мкг/мл;
     
      - объем экстракта, подготовленного для хроматографирования, мл;
     
      - масса анализируемого образца, мл или г (для воды - 100 мл, для семян и масла - 5 г).
     
     

3. Требования к технике безопасности

     Необходимо соблюдать общепринятые правила безопасности при работе с органическими растворителями, токсичными веществами, электронагревательными приборами и сжатыми газами.
     
     

4. Контроль погрешности измерений

     Оперативный контроль погрешности и воспроизводимости измерений осуществляется в соответствии с рекомендациями МИ 2335-95 "ГСИ. Внутренний контроль качества результатов количественного химического анализа".
     
     

5. Разработчики