"Хроматографическое определение микроколичеств пропанида, линурона, монолинурона и их метаболитов в воде, почве и растительном материале" // Технорма.RU

Утверждаю

Заместитель Главного

государственного

санитарного врача СССР

А.И.ЗАИЧЕНКО

28 января 1980 г. N 2124-80

ХРОМАТОГРАФИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ МИКРОКОЛИЧЕСТВ ПРОПАНИДА,

ЛИНУРОНА, МОНОЛИНУРОНА И ИХ МЕТАБОЛИТОВ В ВОДЕ, ПОЧВЕ

И РАСТИТЕЛЬНОМ МАТЕРИАЛЕ <*>

--------------------------------

<*> Л.Л. Кныр, В.П. Сухопарова, М.С. Соколов (Институт агрохимии и почвоведения АН СССР, г. Пущино).

Настоящие Методические указания предназначены для санитарно-эпидемиологических станций и научно-исследовательских учреждений Минздрава СССР, а также ветеринарных, агрохимических, контрольно-токсикологических лабораторий Минсельхоза СССР и лабораторий других министерств и ведомств, занимающихся анализом остаточных количеств пестицидов и биопрепаратов в продуктах питания, кормах и внешней среде.

Методические указания апробированы и рекомендованы в качестве официальных группой экспертов при Госкомиссии по химическим средствам борьбы с вредителями, болезнями растений и сорняками при МСХ СССР.

Методические указания согласованы и одобрены отделом перспективного планирования санэпидслужбы ИМПиТМ им. Е.И. Марциновского и лабораторным советом при Главном санитарно-эпидемиологическом управлении Минздрава СССР.

1. Характеристика анализируемых пестицидов

Линурон и 3,4-дихлоранилин (3,4-ДХА) представляют собой белые

кристаллические вещества, плохо растворимые в воде (75 и 659 мг/л

соответственно) и хорошо - в большинстве органических растворителей (низких

спиртах, ацетоне, ароматических углеводородах). Активное вещество гербицида

линурона - N-(3,4-дихлорфенил)-N'-метокси-N'-метилмочевина. Температура

плавления линурона - 93 - 94°, 3,4-ДХА - 71 - 72° (1,2). Линурон

применяется как гербицид избирательного действия для уничтожения однолетних

злаковых и двудольных сорняков на посевах кукурузы, сои, картофеля, льна и

моркови. Линурон малотоксичен для теплокровных (IV пр. г.к.). ЛД для

белых мышей и крыс - 2,17 - 2,40 г/кг. ДОК в картофеле - 0,1 мг/кг; в

моркови наличие остатков гербицидов не допускается.

Монолинурон представляет собой белое кристаллическое вещество с

температурой плавления 79 - 80°. Растворимость в воде - 580 мг/л при 20°,

хорошо растворяется в этаноле, ацетоне, бензоле и других органических

растворителях, кроме предельных углеводородов. Активное вещество

монолинурона N-(4-хлорфенил)-N-метокси-N'-метилмочевина (1,3). Химически

чистый 4-хлоранилин (4-ХА) - белое кристаллическое вещество с температурой

плавления 70 - 71°. Монолинурон применяется для уничтожения сорняков на

посадках картофеля и льна-долгунца. Соединение малотоксично для

теплокровных: ЛД для мышей и крыс - 2,0 - 2,5 г/кг. ДОК в клубнях

картофеля - 0,11 мг/кг.

Пропанид - белое кристаллическое вещество, лишенное запаха, с Т пл. 92

- 93 °С (технический продукт плавится при 88 - 91 °С), мол. масса 218,08

(3). Растворимость в воде - 225 мг/л (при 22 °С), в бензоле - 70 г/л; в

ацетоне - 1700 г/л. Хорошо растворим в хлороформе, изофороне (60% при 25

°С), этаноле (54% при 25 °С), бензине, петролейном и диэтиловом эфирах,

хорошо растворяется в метаноле. Упругость паров - 0,008 мм рт. ст. при 40

°С, по другим данным - 0,001 мм рт. ст. при 50 °С. Активное вещество

пропанида - 3,4-дихлоранилид пропионовой кислоты. Электронный спектр

поглощения спиртового раствора пропанида характеризуется тремя максимумами

(лямбда ) в ультрафиолетовой области - 247 - 250; 252,5 и 287,5; водного

макс

раствора - 248 нм.

Пропанид среднетоксичен для теплокровных животных. ЛД для крыс при

пероральном введении - 1384 +/- 100 мг/кг; по другим данным - 1300 - 2270

мг/кг, токсичная концентрация для рыб - 10 мг/л. По некоторым данным

пропанид обладает кумулятивным действием - коэффициент кумуляции 1,2 при

введении 1/50 ЛД .

Пропанид - высокоэффективный гербицид для избирательного уничтожения злаковых просовидных сорняков на посевах риса. ДОК в рисе - 0,3 мг/кг.

Структурные формулы:

Cl N O CH

\___ | || / 3

Линурон C H N O Cl Cl-// \\-N-C-N мол. масса 249,1.

9 10 2 2 2 \___/ \

--- OCH

N O CH

___ | || / 3

Монолинурон C H N O Cl Cl-// \\-N-C-N мол. масса 241,8.

9 11 2 2 \___/ \

--- OCH

Cl___

Пропанид C H ONCl Cl-// \\NHCOC H мол. масса 218,03.

9 9 2 \___/ 2 5

---

Cl___

3,4-дихлоранилин C H NCl Cl-// \\NH мол. масса 162,0.

6 5 2 \___/ 2

---

___

4-хлоранилин C H NCl Cl-// \\NH мол. масса 127,5.

6 6 \___/ 2

---

2. Принцип метода

Определение пропанида, линурона, монолинурона, 3,4-ДХА и 4-ХА в одной

пробе методом хроматографии в тонком слое основано на извлечении соединений

смесью органических растворителей, их упаривании, переэкстракции гербицидов

в н-гексан из строго контролируемой кислой среды и их упаривании (4).

Упаренный экстракт очищают на колонке с цеолитом 4А (щелочная форма) (5) и

хроматографируют на пластинках Силуфол.

В качестве подвижных фаз используют бензол:ацетон (60:1,5) или н-гексан:диэтиловый эфир (1:2), в качестве азосоставляющей используют 1-нафтилэтилендиамин (6,7). Полуколичественное определение производят путем визуального сравнения интенсивности окраски и размера пятен пробы и стандартных растворов.

Чувствительность метода: для воды - 0,5 - 1,0 мкг/л, для почвы - 5 - 10 мкг/кг, для растительного материала - 0,2 - 0,3 мг/кг. Ошибка определения +/- 5 - 10%.

3. Преимущество метода

В основу предлагаемого метода положены разработанные и

усовершенствованные элементы анализа, пригодные как для метода ТСХ, так и

для количественного фотометрического определения. Способ заключается в

очистке гексанового экстракта, содержащего исследуемые соединения на

колонке с цеолитом 4А (щелочная форма), что позволяет количественно

разделять гербициды и почвенные и растительные пигменты.

Преимущество рассматриваемого метода, в отличие от известных, заключается в его экспрессности, хорошей воспроизводимости, достаточно высокой чувствительности, возможности раздельного определения в одной пробе гербицида и его основного метаболита.

4. Реактивы и растворы

1. Едкий натр, чда, 10 н водный раствор (400 г NaOH растворяют, раствор доливают водой до 1 л, перемешивают).

2. Серная кислота, хч, 50-процентный водный раствор (275 мл конц. H SO

2 4

уд. веса 1,84 осторожно вливают в 500 мл дистиллированной воды, охлаждают,

перемешивают).

3. Натрий сернокислый безводный, чда.

4. Бензол, хч.

5. Ацетон, хч.

6. н-Гексан, хч.

7. Диэтиловый эфир, хч.

8. Хлороформ, чда.

9. Изопропиловый спирт, чда.

10. Проявляющие реактивы:

N 1 - к 20 мл конц. HCl (d = 1,10) прибавляют 80 мл этилового спирта;

N 2 - 1 г азотистокислого натрия растворяют в 2 мл воды и доводят до 100 мл этиловым спиртом;

N 3 - 1 г дигидрохлорида 1-нафтилэтилендиамина растворяют при нагревании на водяной бане в 2 мл воды и доводят до 100 мл этиловым спиртом.

11. Стандартные растворы: 20 мг пропанида, линурона, монолинурона, 3,4-дихлоранилина и 4-хлоранилина растворяют в 100 мл этилового спирта; концентрация этого раствора 200 мкг/мл.

5. Аппаратура и оборудование

Роторный испаритель или выпаритель-концентратор.

Аппарат для встряхивания.

Камера для хроматографирования - стеклянный цилиндрический или прямоугольный сосуд с притертой крышкой.

Пульверизаторы стеклянные.

Шприцы медицинские туберкулиновые емкостью 1 мл.

Сито металлическое почвенное с диаметром отверстий 0,1 - 1,0 мм.

6. Приготовление сорбционной колонки

Стеклянную хроматографическую колонку диаметром 15 мм, длиной 150 мм

заполняют стекловатой, имеющей волокна 1 - 2 см (толщина слоя 0,3 - 0,5

мм). Далее колонку на 4 - 5 см заполняют предварительно измельченным

(фракция 0,1 - 0,5 мм) цеолитом 4А (щелочная форма).

7. Подготовка проб к определению

Экстракция гербицидов

а) Из воды: анализируемый образец воды (до 1 л) после отстаивания сливают в стакан, подщелачивают 20-процентным NaOH до рН 10, переносят в делительную воронку и экстрагируют хлороформом (3 х 50 мл). Объединенный экстракт высушивают, пропуская через безводный сернокислый натрий, и растворитель упаривают досуха.

б) Из сухой или влажной почвы и почвенной суспензии: 100 - 500 г почвы или суспензии, освобожденной от растительных остатков, заливают 100 - 300 мл ацетона, 3 - 5 мл 20-процентного NaOH, тщательно перемешивают палочкой, после чего встряхивают в течение часа. Затем водно-ацетоновый экстракт фильтруют через воронку Бюхнера, колбу ополаскивают ацетоном, почву на фильтре промывают ацетоном (3 x 15 - 20 мл). Ацетон отгоняют на роторном испарителе, водную часть экстракта подщелачивают 20-процентным NaOH до рН 10, переносят в делительную воронку и токсиканты экстрагируют хлороформом (3 х 20 - 30 мл). Объединенный экстракт высушивают, пропуская через безводный сернокислый натрий, и растворитель упаривают досуха.

в) Из растительного материала (водоросли, корнеплоды моркови): 50 г измельченного материала (морковь, водоросли) заливают 150 мл смеси н-гексан:ацетон (9:1), встряхивают в течение 1 ч и фильтруют. Остаток на фильтре трижды промывают смесью растворителей (3 х 15 - 20 мл). Из объединенного экстракта отгоняют органические растворители, жидкую фазу, оставшуюся после отгонки растворителей, количественно переносят в делительную воронку. Колбу несколько раз обмывают дистиллированной водой, сливая ее затем в воронку, и доводят общий объем пробы до 100 мл. Приливают 18 мл 50-процентной серной кислоты, экстрагируют гербициды хлороформом (3 х 10 мл), отгоняют органический растворитель и следы хлороформа удаляют током воздуха.

8. Экстракция 3,4-ДХА и 4-ХА

После экстракции гербицидов сернокислый раствор (100 мл) нейтрализуют, подщелачивают до рН 10 (~ 30 мл 10 н NaOH) и экстрагируют 3,4-ДХА (4-ХА) хлороформом (3 х 20 мл), отгоняют органический растворитель и следы хлороформа удаляют током воздуха.

9. Очистка экстрактов, содержащих гербициды <*>

--------------------------------

<*> Очистку на колонке с сорбентом проводят только для проб, содержащих пропанид, линурон и монолинурон, а пробы с 3,4-ДХА (4-ХА), полученные при раздельной экстракции, в очистке не нуждаются.

Сухие остатки в колбах, содержащих гербициды, растворяют в 10 мл н-гексана и для отделения пигментов раствор пропускают через колонку с цеолитом со скоростью 2 - 4 мл/мин. После подсушивания сорбента вакуумом соединения вымывают 50 мл смеси растворителей н-гексан:диэтиловый эфир (3:1), затем элюат упаривают досуха и далее соединение анализируют.

9. Хроматографирование

Сухие остатки, содержащие анализируемые соединения, количественно

переносят диэтиловым эфиром на пластинки Силуфол, пластинки помещают в

камеру для хроматографирования; подвижный растворитель - бензол:ацетон

(60:1,5). Край пластинки погружают в растворитель на глубину 5 - 7 мм.

Когда фронт растворителя поднимается на высоту 10 см, пластинку

ополаскивают, вновь заполняют смесью растворителей и производят повторное

хроматографирование. Затем пластинки термостатируют при 160 °С: для

определения пропанида в течение 40 мин., для определения линурона и

монолинурона - 5 мин. После этого пластинки охлаждают и опрыскивают

последовательно проявляющими реактивами N 1, 2, 3. При наличии в пробе

ароматических аминов, пропанида, линурона и монолинурона появляются

фиолетовые пятна на белом фоне. R для 3,4-ДХА - 0,64 +/- 0,02; для

линурона - 0,42 +/- 0,02; для монолинурона - 0,26 +/- 0,02; для 4-ХА - 0,36

+/- 0,02; для пропанида - 0,25 +/- 0,02.

10. Обработка результатов анализа

Содержание токсикантов рассчитывают по формуле:

X = -,

где:

X - содержание препарата в пробе (мг/кг или мг/л);

A - количество препарата, найденное путем визуального сравнения размера и интенсивности окраски пятен пробы и стандартных растворов, мкг;

B - навеска пробы (г) или объем аликвоты (мл).

Вместо термостатирования можно облучать пластинки хроматоскопом типа БУФ-3 (расстояние от лампы 15 см, экспозиция 10 мин.).