МУК 4.1.2065-06
Методические указания по определению остаточных количеств Калиевой соли сульфометурон-метила по сульфометурон-метилу в воде и почве методом газожидкостной хроматографии

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 4.1.2062 - 4.1.2074-06

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

 

4.1. Методы контроля. Химические факторы

Методические указания по определению остаточных количеств
Калиевой соли сульфометурон-метила по сульфометурон-метилу в воде и почве
методом газожидкостной хроматографии.

Настоящие методические указания устанавливают метод газожидкостной хроматографии для определения в воде и почве калиевой соли Сульфометурон-метила по Сульфометурон-метилу.

Производитель: ЗАО «Гербицид-холдинг»

Торговое наименование препарата: Анкор-85.

Название действующего вещества по номенклатуре ИСО: калиевая соль Сульфометурон-метила.

Название действующего вещества по ИЮПАК: метил-2[4,6-диметилпиримидин-2-ил] уредосульфонил бензоата калиевая соль.

Структурная формула:

Эмпирическая формула: C₁₅Н₁₅N₄O₅KS.

Молекулярная масса: 402,5.

Химически чистая калиевая соль Сульфометурон-метила - кристаллы белого цвета без запаха.

Давление паров: 6,65·10^-4 Па (20 °С).

Температура плавления: 155 °С с разложением.

Коэффициент распределения октанол-вода K_owlogР:

1,05 (pH 5), -0,46 (pH 7), -1,87 (pH 9).

Растворимость в воде при 25 °С, мг/дм³:

10 (pH 5), 300 (pH 7), 720 (pH 9).

Растворимость в органических растворителях при 20 °С мг/дм³:

ксилол 30,

циклогексан 12,

хлороформ 140,

ацетон 200,

этиловый спирт 2000.

Устойчив при хранении.

Термостабилен до 155 °С.

Относительно стабилен в нейтральной и щелочной среде. В кислой среде разлагается до Сульфометурон-метил кислоты.

DT₅₀ при pH 4 - 2,2; pH 5 - 32,2; pH 7 - 288; pH 10 - 602

Фотостабилен при комнатной температуре.

Краткая токсикологическая характеристика. Калиевая соль Сульфометурон-метила относится к малоопасным веществам по острой пероральной токсичности: ЛД₅₀ для мышей и крыс 1771 - 10800 мг/кг и по острой ингаляционной токсичности: ЛД₅₀ для крыс ≈20000 мг/м³. Не обладает резким запахом, не раздражает слизистые оболочки глаз, кожные покровы, дыхательные пути. Не обладает кожно-резорбтивным действием. Мутагенная, тератогенная и эмбриотоксичная активность отсутствуют.

Калиевая соль Сульфометурон-метила в воде и почве быстро переходит в Сульфометурон-метил, который и является действующим началом.

Название действующего вещества по номенклатуре ИСО: Сульфометурон-метил.

Название действующего вещества по ИЮПАК: метиловый эфир 2[4,6-диметилпиримидин-2-ил карбамоилсульфамоил] бензойной кислоты.

Структурная формула

Эмпирическая формула: С₁₅H₁₆N₄О₅S.

Молекулярная масса: 364,4.

Химически чистое соединение Сулъфометурон-метил представляет собой бесцветное твердое вещество.

Давление паров 7,3·10^-11 мПа (25 °С).

Температура плавления 203 - 205 °С с разложением.

Коэффициент распределения октанол-вода K_ow : logР

1,18 (pH 5), -0,51 (pH 7).

Растворимость в воде при 25 °С, мг/дм³ : 244 (pH 7)

Растворимость в органических растворителях при 25 °С мг/дм³:

ацетопитрил 1800,

этилацетат 650,

метанол 550,

ацетон 3300,

дихлорметан 15000,

диметилсульфооксид 32000,

октанол 140,

толуол 240,

диэтилэфир 60,

гексан < 1.

Устойчив к гидролизу при pH от 7 до 9.

DT₅₀ в почве в среднем 4 недели, а при pH 5 - 18 дней.

Краткая токсикологическая характеристика. Сульфометурон-метил относится к мало опасным веществам по острой пероральной токсичности (ЛД₅₀ для мышей и крыс > 5000 мг/кг), и дермальной токсичности (ЛД₅₀ для кроликов > 2000 мг/кг), и к умеренно опасным по острой ингаляционной токсичности (ЛД₅₀ для крыс > 11000 мг/м³). Не раздражает слизистые оболочки глаз, кожные покровы, дыхательные пути.

В России установлены следующие гигиенические нормативы для калиевой соли Сульфометурон-метила:

ДСД - 0,01 мг/кг веса тела человека (общ.);

ПДК в воде - 0,1 мг/дм³;

ОДК в почве - 0,04 мг/кг;

Сульфометурон-метил - гербицид сплошного системного действия, проникающий через корни и листья растений и ингибирующий активность фермента ацетолактатсинтетазы. Рекомендуется для борьбы с однолетними и многолетними злаковыми и двудольными сорняками на землях несельскохозяйственного пользования и в лесном хозяйстве.

Зарегистрирован в России под торговым названием Анкор-85, ВДГ (750 г/кг по Сульфометурон-метилу).

Предназначен для борьбы с сорняками на землях несельскохозяйственного использования (трассах газо и нефтепроводов, насыпях, полосах отчуждения железных и шоссейных дорог, аэродромах, контрольно-следовых полосах и др. промышленных территориях) при норме расхода 120 - 240 г/га и 240 - 350 г/га.

Рекомендован для обработки посевов и посадок кедра сибирского и корейского при норме расхода 120 - 240 г/га и 240 - 350, в зависимости от содержания гумуса (< 4-х и > 4-х).

А также для обработки сосны и ели: первого года при норме расхода 10 - 20 г/га; второго и третьего года выращивания при норме расхода 30 - 50 г/га.

1. МЕТРОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МЕТОДА

Вода.

Нижний предел определения - 0,025 мг/дм³;

Диапазон измеряемых концентраций - 0,025 - 0,5 мг/дм³;

Среднее значение извлечения: (при n = 20) - 83,2 %;

Стандартное отклонение (при n = 24) - 8,3;

Доверительный интервал среднего определения (при Р = 0,95, n = 6) - 8,7 %;

Почва.

Нижний предел определения - 0,01 мг/кг;

Диапазон измеряемых концентраций - 0,01 - 0,2 мг/кг;

Среднее значение извлечения: (при n = 20) - 84,8 %;

Стандартное отклонение (при n = 24) - 9,6;

Доверительный интервал среднего определения (при Р = 0,95, n = 6) - 10,1 %;

Таблица 1

Полнота извлечения калиевой соли Сульфометурон-метила из воде и почвы.

2. МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ

Метод основан на извлечении гербицида в виде Сульфометурон-метила из почвы смесью ацетон: подкисленная вода, очистке экстракта гексаном, переэкстракции гербицида хлороформом и определении в виде метильного производного методом газожидкостной хроматографии (ГЖХ) с детектором по захвату электронов (ДЭЗ).

Из подкисленной воды Сульфометурон-метил извлекают хлороформом и определяют ГЖХ с ДЭЗ в виде метильного производного.

В предлагаемых условиях анализа метод специфичен и может применяться для определения остатков Сульфометурон-метила в воде и почве в присутствии других пестицидов.

3. СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ, РЕАКТИВЫ, ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА И МАТЕРИАЛЫ

3.1. Средства измерений

Весы аналитические ВЛА-200, ГОСТ 24104-2001.

Весы лабораторные общего назначения с наибольшим пределом взвешивания до 500 г и пределом допустимой погрешности ±0,038 г.

Колбы мерные, ГОСТ 1770-74, вместимостью 100 см³ с пробками на шлифах.

Микрошприц, МШ-10, ГОСТ 20292-74.

Пипетки, ГОСТ 20292-77, вместимостью 1 и 10 мл с делениями.

Хроматограф Цвет 500 М или аналогичный с ДЭЗ.

Цилиндры мерные, ГОСТ 1770-74, вместимостью 100 см³.

Допускается использование средств измерений с аналогичными или лучшими характеристиками.

3.2. Реактивы

Калиевая соль Сульфметурон-метила со степенью чистоты не менее 95 %, ЗАО «Гербицид-холдинг».

Азот особой чистоты, ГОСТ 9293-74 из баллона с редуктором.

Ацетон, хч ГОСТ 2603-77.

Водород газообразный, ГОСТ 3022-80 из баллона с редуктором или получаемый из генератора водорода.

Воздух газообразный, ГОСТ 9-010-80 из баллона с редуктором или нагнетаемый компрессором.

н-Гексан, хч, ТУ 6-09-3375-78.

Гидразин гидрат, чда, ГОСТ 58322.

Диазометан, приготовленный в лаборатории, раствор в диэтиловом эфире.

Диэтиловый эфир, хч, ГОСТ 6265-79.

Калия гидроксид, хч, ГОСТ 2436-80.

Кислота хлористоводородная, оч, ГОСТ 14261-77.

Натрия сульфат N₂SO₄ хч, ГОСТ 4166-76, безводный.

Натрия хлорид, NaCl, хч, ГОСТ 4233-77.

Спирт метиловый, хч, ГОСТ 6995-77.

Хлороформ, хч, ГОСТ 20015-74.

Допускается использование реактивов иных производителей с аналогичной или более высокой квалификацией.

3.3 Вспомогательные устройства и материалы

Индикаторная бумага универсальная, ТУ 6-09-1181-76.

Насадки для газохроматографической колонки: Хромосорб W, AW, DMCS (100 - 120 меш) с 2 % OV-17, Хроматон N-AW-DMCS с 3 % OV-1.

Встряхиватель механический, ТУ 64-673М.

Гомогенизатор.

Делительные воронки, вместимостью 250, 500 и 1000 см³, ГОСТ 25336-82.

Колбы грушевидные и круглодонные, ГОСТ 9737-70, вместимостью 100 и 250 см³ с пробками на шлифах.

Колбы плоскодонные, ГОСТ 9737-70, вместимостью 500 см³ с пробками на шлифах.

Колонки хроматографические длиной 2 м, внутренним диаметром 3 мм.

Насос водоструйный ГОСТ 10696-74.

Почвенное сито.

Прибор для получения диазометана (рис. 1).

Ротационный вакуумный испаритель ИР-1М, ТУ 25-11-917-76.

Фильтр Шотта с отводом и конусным шлифом стеклянный крупнопористый, ВФОКЩ 180-ПОР160, ГОСТ 25336-82.

Допускается применение хроматографических колонок и другого оборудования с аналогичными или лучшими техническими характеристиками.

4. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

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.

5. ТРЕБОВАНИЯ К КВАЛИФИКАЦИИ ОПЕРАТОРОВ

К выполнению измерений допускают специалистов, имеющих квалификацию не ниже лаборанта-исследователя, с опытом работы на газовом хроматографе.

К проведению пробоподготовки допускают оператора с квалификацией «лаборант», имеющего опыт работы в химической лаборатории.

6. УСЛОВИЯ ИЗМЕРЕНИЙ

При выполнении измерений соблюдают следующие условия:

- процессы приготовления растворов и подготовки проб к анализу проводят при температуре воздуха (20 ± 5) °С и относительной влажности не более 80 %.

- выполнение измерений на газовом хроматографе проводят в условиях, рекомендованных технической документацией к прибору.

7. ПОДГОТОВКА К ОПРЕДЕЛЕНИЮ

7.1. Приготовление подкисленной воды

К 500 см³ дистиллированной воды пипеткой по каплям добавляют водный 0,1 н раствор соляной кислоты до pH ~ 2 - 3 по универсальной индикаторной бумаге.

7.2. Приготовление раствора диазометана

В круглодонную колбу вместимостью 100 см³, снабжённую капельной воронкой с байпасом и обратным холодильником, помещают 12 г (0,2 моля) КОН, 6 см³ метилового спирта, 6 см³ или 6,1 г (0,12 моля) гидразин гидрата. Колбу охлаждают до +5 °С смесью воды со льдом и начинают медленно, по каплям, прибавлять из капельной воронки 10 см³ (0,12 моля) хлороформа, постепенно увеличивая скорость. При этом реакционная масса становится жёлтой.

Выделившийся в ходе реакции диазометан через обратный холодильник, соединенный стеклянным переходом с капилляром, поступает в двугорлую колбу-приёмник 2 вместимостью 100 см³, содержащую 50 см³ осушенного диэтилового эфира. Колба 2 погружена в баню, содержащую смесь воды со льдом.

По окончании прибавления хлороформа реакционную колбу нагревают до 40 °С на водяной бане для полного удаления диазометана из реакционной массы. После обесцвечивания реакционной массы и стенок холодильника реакцию считают оконченной. Эфирный раствор диазометана хранят в склянке с притёртой пробкой в морозильной камере в течение трёх месяцев.

7.3. Кондиционирование и насыщение газохроматографических колонок

Колонки с носителями готовят общепринятым методом, устанавливают в термостате хроматографа, без подсоединения к детектору, а затем кондиционируют при скорости азота, рекомендуемой для хроматографического определения (см. п. 9.3) в режиме программирования температуры от 50 до 250 °С со скоростью нагрева 2 °С/мин, а затем в изотермическом режиме при 250 °С в течение 6 ÷ 8 час. Общую подготовку прибора к работе проводят согласно инструкции.

7.4. Приготовление градуировочных растворов

10 мг калиевой соли Сульфометурон-метила (аналитического стандарта) взвешивают в мерной колбе вместимостью 100 см³, растворяют навеску в этаноле и доводят объем до метки ацетоном (стандартный раствор № 1, концентрация 100 мкг/см³).

Для приготовления стандартного раствора № 2 (концентрация 10 мкг/см³) из колбы отбирают 10 см³ раствора № 1, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см³ и доводят до метки ацетоном. Стандартные растворы 1 и 2 стабильны в течение 6 месяцев при условии хранения в холодильнике.

В день анализа и затем ежедневно методом последовательного разбавления ацетоном растворов № 1 и 2 готовят градуировочные растворы концентрацией 0,5, 1,5 и 10 мкг/ см³.

7.5. Установление градуировочной характеристики

Градуировочную характеристику, выражающую зависимость площади (высоты) пика от концентрации калиевой соли Сульфометурон-метила в растворе (мкг/см³), устанавливают методом абсолютной калибровки по 4-м метилированным растворам для градуировки с концентрацией 0,5, 1,5 и 10 мкг/см³.

Перед градуировкой хроматографа в день анализа проводят метилирование Сульфометурон-метила. Для этого в 4 круглодонных концентратора емкостью 100 см³ вносят по 1 см³ градуировочных растворов концентрацией 0,5, 1,5 и 10 мкг/см³ соответственно. Растворы выпаривают досуха при температуре не выше 40 °С досуха. К сухому остатку в концентраторах прибавляют по 2 см³ раствора диазометана в диэтиловом эфире. Концентраторы плотно закрывают пробками и оставляют па 10 - 15 мин. По истечении времени избыток диазометана и эфир отдувают слабым током азота. К сухому остатку пипеткой добавляют 1 см³ гексана. Концентраторы закрывают пробкой на шлифе и их стенки тщательно обмывают растворителем. В испаритель хроматографа вводят 1 мм³ полученного раствора и анализируют в условиях хроматографирования по п. 9.3. Осуществляют не менее 3-х параллельных измерений.

8. ОТБОР И ХРАНЕНИЕ ПРОБ

Отбор проб производится в соответствии с «Унифицированными правилами отбора проб сельскохозяйственной продукции, пищевых продуктов и объектов окружающей среды для определения микроколичеств пестицидов», утв. 21.08.79 г., № 2051-79.

ГОСТ Р 51592-2000 «Вода. Общие требования к отбору проб», ГОСТ Р 51593-2000 «Вода питьевая. Отбор проб».

Отобранные пробы воды и почвы хранятся в холодильнике при 0 - 4 °С в течение пяти дней. При отсутствии условий проведения анализа в эти сроки, пробы почвы замораживают и хранят в морозильной камере при температуре -18 °С.

9. ПРОВЕДЕНИЕ ОПРЕДЕЛЕНИЙ

9.1. Вода

Исследуемую воду (200 см³) помещают в делительную воронку вместимостью 500 см³, добавляют по каплям 0,1 н НСl до pH 2 - 3 по универсальной индикаторной бумаге затем ~ 5 г кристаллического хлорида натрия и трижды экстрагируют Сульфометурон-метилхлороформом порциями по 50 см³. Каждую порцию экстракта пропускают через стеклянный пористый фильтр Шотта со слоем безводного сульфата натрия в грушевидную колбу вместимостью 100 см³, из которой с помощью ротационного вакуумного испарителя отгоняют растворитель до ~ 1 - 2 см³. Последнюю порцию фильтрата отгоняют в токе азота полностью. К сухому остатку пипеткой добавляют 2 см³ диазометана в диэтиловом эфире. Через 10 - 15 мин избыток диазометана и эфир отдувают слабым током воздуха. К сухому остатку пипеткой добавляют 10 см³ гексана. Колбочку закрывают пробкой на шлифе и ее стейки тщательно обмывают растворителем. В хроматограф вводят 1 мм³ полученного раствора.

9.2. Почва

Навеску предварительно просеянной через почвенное сито почвы 50 г помещают в плоскодонную колбу вместимостью 500 см³ и добавляют 100 см³ смеси ацетон: подкисленная вода (1:1) и встряхивают колбу на механическом встряхивателе в течение 30 мин. Экстракт пропускают через крупнопористый фильтр Шотта с помощью слабого вакуума в делительную воронку вместимостью 500 см³. Экстракцию повторяют еще два раза тем же количеством растворителя. После чего экстракты объединяют. К объединенному экстракту добавляют ~ 2 г хлористого натрия и трижды промывают экстракт гексаном, порциями по 60 см³, сливая вводно-ацетоновый экстракт в стакан объемом 250 см³ и возвращая в воронку после отделения гексана. Гексан отбрасывают.

Сульфометурон-метил трижды реэкстрагируют хлороформом порциями по 50 см³. Каждую порцию экстракта пропускают через слой безводного сульфата натрия, помещенного на крупнопористый фильтр Шотга, в грушевидную колбу вместимостью 100 см³, из которой с помощью ротационного вакуумного испарителя отгоняют растворитель до объема ~ 1 - 2 см³. Последнюю порцию экстракта удаляют полностью. К сухому остатку пипеткой добавляют 2 см³ раствора диазометана в диэтиловом эфире. Через 10 - 15 мин избыток диазометана и эфир отдувают слабым током воздуха до суха. К сухому остатку пипеткой добавляют 1 см³ гексана. Колбу закрывают пробкой на шлифе и ее стенки тщательно обмывают растворителем. В хроматограф вводят 1 мм³ полученного раствора.

9.3. Условия хроматографирования

2 % OV - 17.

Насадка колонки на Хромосорб W - AW - DMCS (100 - 120 меш.)

Длина колонки - 2 м;

Внутренний диаметр - 3 мм;

Температура термостата колонки - 220 °С;

Температура испарителя - 230 °С;

Температура детектора - 320 °С;

Рабочая шкала электрометра - 1,6·10^-11;

Скорость потока азота - 27 см³/мин;

Скорость протяжки ленты самописца - 240 мм/час;

Объем вводимой пробы - 1 мм³;

Линейный диапазон детектирования - 0,5 - 10 нг;

Абсолютное время удерживания метального производного Сульфомстурон-метила - 3 мин 40 сек.

Альтернативная фаза: 3 % OV - 1.

Насадка колонки на Хроматоне (80 - 100 меш).

Длина колонки - 2 м;

Внутренний диаметр - 3 мм;

Температура термостата колонки - 180 °С;

Температура испарителя - 250 °С;

Температура детектора - 250 °С;

Рабочая шкала электрометра - 10·10^-12;

Скорость потока азота - 40 см³/мин;

Скорость протяжки ленты самописца - 240 мм/час;

Объем вводимой пробы - 1 мм³;

Линейный диапазон детектирования - 0,5 - 10 нг;

Абсолютное время удерживания метального производного Сульфометурон-метила - 2 мин 45 сек.

10. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

Содержание калиевой соли Сульфометурон-метила в анализируемой пробе (X) мг/кг (мг/дм³) вычисляют по формуле:

где:

C_ст - концентрация соответствующего стандартного раствора, мг/см³г,

Н_рп - высота пика рабочей пробы, мм;

H_ст - высота пика стандарта, мм;

V - объем экстракта, подготовленного для хроматографирования, см³;

A - навеска анализируемой пробы в г или объем воды в см³.

11. КОНТРОЛЬ ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ

Оперативный контроль погрешности и воспроизводимости измерений осуществляется в соответствии с ГОСТ ИСО 5725-1 - 6.2002 «точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений».

12. РАЗРАБОТЧИКИ

Калинин В.А., профессор, канд. с-х. наук, Довгилевич Е.В., ст.н.сотр., канд. биол. наук, Калинина Т.С., ст.н.сотр., канд. с-х. наук, Довгилевич А.В., ст.н.сотр., канд. хим. наук.

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.

Алдошина Т.В., ст.н.сотр., Новикова К.Ф., канд. хим. наук., ст.н.сотр.

Федеральное государственное унитарное предприятие «Всероссийский научно-исследовательский институт химических средств защиты растений» (ФГУП «ВНИИХСЗР»), 115088, Москва, Угрешская 31, тел. (495) 679-34-27.