"Методические указания по определению альдикарба и его основных метаболитов (сульфоксида и сульфона) в воде, почве и растительном материале методами тонкослойной и газожидкостной хроматографии" // Технорма.RU

Утверждены

Минздравом СССР

27 апреля 1984 г. N 2991-84

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ АЛЬДИКАРБА И ЕГО ОСНОВНЫХ МЕТАБОЛИТОВ

(СУЛЬФОКСИДА И СУЛЬФОНА) В ВОДЕ, ПОЧВЕ И РАСТИТЕЛЬНОМ

МАТЕРИАЛЕ МЕТОДАМИ ТОНКОСЛОЙНОЙ И ГАЗОЖИДКОСТНОЙ

ХРОМАТОГРАФИИ <*>

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

<*> Разработаны В.Д. Чмилем, С.В. Чулковой (ВНИИГИНТОКС); Л.И. Бублик, Л.Л. Чеховской (УкрНИИЗР).

Краткая характеристика препарата. Альдикарб - O-(N-метилкарбомоил)-2-

метил-2-метилтиопропиональдегидоксим. Брутто-формула C H N O S.

2 14 2 2

Молекулярная масса 190,3. Синонимы - темик, амбич. Белое кристаллическое

вещество со слабым запахом сернистого меркаптана, т. пл. 98 - 100 °C.

-3

Разлагается при температуре выше 100 °C. Давление паров 13,33 x 10 Па при

25 °C. Растворимость в воде при 20 °C 6 г/л. При 30 °C (вес. %):

в ацетоне - 43, бензоле - 24, четыреххлористом углероде - 5, хлороформе -

44, метилизобутилкетоне - 24, толуоле - 12. Практически нерастворим в

н-гексане и других алкановых углеводородах, стабилен при хранении в

нормальных условиях в течение двух лет. Подвержен гидролизу в кислой и

щелочной средах, при действии сильных окислителей разлагается.

Водные растворы альдикарба нельзя хранить в сосудах, содержащих цинк, медь или полиэтилен. В почве и растениях альдикарб окисляется в сульфоксид и в меньшей степени - в сульфон. Препарат выпускают в виде гранул, содержащих 5 или 10% д.в. Применяют его в качестве инсектицида, акарицида и нематоцида.

Принцип метода. Метод основан на извлечении альдикарба и его метаболитов из растительного материала органическим растворителем или 0,25 М водным раствором хлороводородной кислоты, из воды - хлороформом, очистке растительных и почвенных экстрактов реэкстракцией хлороформом и количественном определении методом ТСХ по размеру площади пятен.

Суммарно альдикарб и его метаболиты определяют в виде сульфона после обработки пробы 0,2-процентным водным раствором перманганата калия методом ГЖХ. Количественно сульфон определяют методом абсолютной калибровки. Дли пересчета найденного количества альдикарба сульфона в альдикарб используют коэффициент, равный 0,85.

Метрологическая характеристика метода. Метрологическая характеристика метода приведена в таблице 86. Линейный динамический диапазон детектирования ГЖХ - не менее 60 нг. При определении больших концентраций берут аликвотную часть экстракта.

Таблица 86

МЕТРОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МЕТОДА

ОПРЕДЕЛЕНИЯ АЛЬДИКАРБА И ЕГО ОСНОВНЫХ МЕТАБОЛИТОВ

С ПОМОЩЬЮ ТОНКОСЛОЙНОЙ И ГАЗОЖИДКОСТНОЙ ХРОМАТОГРАФИИ

┌─────────────┬──────────────────┬──────────────┬───────────────────────┬───────────────────────┐

│Анализируемая│ Предел │ Среднее │Стандартное отклонение,│Доверительный интервал │

│ проба │ определения, │ значение │ % │ при p = 0,95, n = 5, │

│ │ мг/л или мг/кг │определения, %│ │ % │

│ ├──────┬─────┬─────┼────┬────┬────┼───────┬───────┬───────┼───────┬───────┬───────┤

│ │ 1 │ 2 │ 3 │ 1 │ 2 │ 3 │ 1 │ 2 │ 3 │ 1 │ 2 │ 3 │

├─────────────┴──────┴─────┴─────┴────┴────┴────┴───────┴───────┴───────┴───────┴───────┴───────┤

│ Тонкослойная хроматография │

│ │

│Вода │0,002 │0,002│0,002│97,2│95,4│93,2│+/- 2,2│+/- 2,4│+/- 2,6│+/- 2,7│+/- 2,9│+/- 3,2│

│Почва │0,01 │0,01 │0,01 │83,5│84,7│80,1│+/- 4,7│+/- 4,5│+/- 4,8│+/- 5,8│+/- 5,6│+/- 6,3│

│Растительный │0,02 │0,02 │0,02 │82,5│80,2│79,6│+/- 5,6│+/- 6,6│+/- 6,0│+/- 7,0│+/- 7,8│+/- 7,4│

│материал │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │

│(картофель, │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │

│сахарная │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │

│свекла) │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │

│ │

│ Газожидкостная хроматография │

│ │

│Вода │0,0005│ │ │91,7│ │ │+/- 1,5│ │ │+/- 1,9│ │ │

│Почва │0,002 │ │ │84,8│ │ │+/- 3,8│ │ │+/- 4,7│ │ │

│Растительный │0,005 │ │ │85,6│ │ │+/- 3,5│ │ │+/- 4,8│ │ │

│материал │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │

│(картофель, │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │

│сахарная │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │

│свекла) │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │

└─────────────┴──────┴─────┴─────┴────┴────┴────┴───────┴───────┴───────┴───────┴───────┴───────┘

Примечание. 1 - альдикарб; 2 - альдикарб сульфоксид; 3 - альдикарб сульфон.

Избирательность метода. Метод специфичен. Другие пестициды в данных условиях хроматографирования определению не мешают.

Реактивы и растворы. Азот особой чистоты. Аммиак водный ч.д.а. Ацетон х.ч. н-Гексан ч. Диэтиловый эфир х.ч. Сульфат натрия безводный ч.д.а. Хлорид натрия ч.д.а. Нитрит натрия ч.д.а. Гидросернистокислый натрий ч., 20-процентный в.р. Гидрокарбонат натрия ч.д.а, 10-процентный в.р. Нитропруссид натрия ч.д.а. Перманганат калия ч.д.а, 0,2-процентный в.р. Метиловый спирт ч.д.а. Хлороформ х.ч. Хлороводородная кислота х.ч. Уксусная кислота ледяная, х.ч. Этиловый спирт ректиф. 96-процентный. Нингидрин ч. Вода дистиллированная. Сернокислый кальций ч.д.а. Хлорид кальция ч. Силикагель КСК, N 2. Силикагель ЛС 5/40 мю для тонкослойной хроматографии с 13% гипса. Проявляющие реагенты: N 1 (0,1 г нингидрина растворяют в 40 мл этанола и 10 мл уксусной кислоты. Хранят в темной склянке 1 мес.); N 2 - 1-процентный водный раствор перманганата калия (в мерную колбу на 100 мл помещают 1,0 г перманганата калия и доводят до метки дистиллированной водой). Годен для употребления 6 мес.; N 3 (хроматографическую пластинку последовательно обрабатывают 0,5-процентным водным раствором нитропруссида натрия, 10-процентным водным раствором нитрита натрия, ледяной уксусной кислотой и затем парами 25-процентного водного раствора аммиака в эксикаторе в течение 5 - 10 мин.). Необходимо использовать свежеприготовленные реактивы. Хроматон N-супер (0,16 - 0,20 мм) с 5% SE-30. Хроматон N-супер (0,16 - 0,20 мм) с 5% OV-17. Стандартные растворы: альдикарба в ацетоне концентрацией 100 мкг/мл; альдикарба сульфоксида в ацетоне концентрацией 100 мкг/мл; альдикарба сульфона в ацетоне концентрацией 100 мкг/мл.

Приборы и посуда. Газовый хроматограф с ДЭЗ. Ротационный испаритель. Вакуумный водоструйный стеклянный насос. Колбы: мерные на 100 мл; Бунзена на 500 мл; круглодонные на 250 мл; плоскодонные со шлифом на 500 мл; конические на 500 мл. Водяная баня. Микропипетки. Электроплитка. Воронки: Бюхнера, диаметр 13 см; делительная на 500 мл. Сушильный шкаф. Аппарат для встряхивания. Стеклянные пластинки размером 150 x 150 мм. Пластинки для тонкослойной хроматографии "Силуфол". Сито капроновое 100/120 меш. Пульверизатор стеклянный для обработки пластинок. Камера для обработки пластинок. Камера хроматографическая. Эксикатор. Приготовление хроматографических пластинок: 14 г силикагеля и 1 г сульфата кальция смешивают с 50 мл дистиллированной воды 10 мин.; 5 - 7 г сорбционной массы равномерно наносят на одну пластинку и сушат при комнатной температуре 12 ч. Затем пластинки помещают в сушильный шкаф для активации при температуре 120 °C на 1 ч и затем хранят в эксикаторе над слоем хлористого кальция.

Ход анализа. Экстракция альдикарба и очистка экстрактов. Пробу воды (250 мл) помещают в делительную воронку на 1 л и промывают 25 мл н-гексана, отбрасывая этот растворитель. Затем альдикарб и его метаболиты экстрагируют хлороформом (3 x 50 мл). Объединенный хлороформный экстракт промывают 25 мл 10-процентного водного раствора гидрокарбоната натрия, сушат над безводным сульфатом натрия и сливают растворитель в колбу для концентрирования. Безводный сульфат натрия дважды промывают хлороформом порциями по 15 мл, сливая этот растворитель в ту же колбу. Растворитель упаривают на ротационном испарителе при температуре водяной бани 40 °C до небольшого объема (1 мл).

Навеску воздушно-сухой почвы (50 г) растирают в фарфоровой ступке, переносят в коническую колбу и заливают 60 мл раствора 0,25 М хлороводородной кислоты. Экстракцию проводят путем встряхивания в течение 20 мин. Экстракт отфильтровывают через складчатый фильтр. Экстракцию препарата повторяют еще 2 раза, приливая каждый раз при этом по 40 мл 0,25 М хлороводородной кислоты. Объединенный экстракт (140 мл) переносят в делительную воронку. Затем проводят реэкстракцию хлороформом 2 раза по 40 мл и далее поступают так, как это описано при экстракции из воды.

Навеску 25 г растительного материала (картофель, сахарная свекла) измельченного образца помещают в коническую колбу с притертой пробкой на 500 мл, заливают 75 мл смеси хлороформа с ацетоном (1:1) и помещают на аппарат для встряхивания на 30 мин. Затем растворитель отфильтровывают через бумажный фильтр. Экстракцию повторяют еще один раз. Остаток в колбе промывают 25 мл смеси растворителей. Упаривают растворители на ротационном испарителе при температуре водяной бани 40 °C до небольшого объема (1 мл) и затем досуха потоком сухого воздуха. Сухой остаток переносят тремя порциями дистиллированной воды до 20 мл в делительную воронку и дальнейшее определение проводят так, как это описано при экстракции из воды.

Экстракцию из зеленой массы проводят следующим образом. Пробу (25 г) измельченного образца заливают 75 мл 0,25 М раствора хлороводородной кислоты. Экстракцию проводят дважды в течение 20 мин. Дальнейшее определение осуществляют так, как это описано при экстракции из почвы.

Окисление альдикарба и альдикарба сульфоксида в альдикарб сульфон. Газохроматографическое определение альдикарба проводят в виде альдикарба сульфона. Для превращения альдикарба и его сульфоксида в сульфон к сухому остатку, полученному после упаривания очищенного экстракта, приливают 10 мл свежеприготовленного 0,2-процентного раствора перманганата калия и энергично встряхивают 15 мин. Затем обесцвечивают полученный раствор 2 мл 20-процентного водного раствора гидросернистокислого натрия. Прибавляют 1 - 1,5 г хлорида натрия, переносят раствор в делительную воронку и 3 раза экстрагируют альдикарб сульфон хлороформом порциями по 10 мл. Продолжительность одной экстракции 3 мин. Хлороформенный экстракт упаривают на ротационном испарителе (температура водяной бани 40 °C) до небольшого объема (1 мл) и затем досуха током сухого воздуха.

Идентификация и количественное определение альдикарба и его метаболитов. Метод тонкослойной хроматографии. Упаренный хлороформенный экстракт количественно наносят на хроматографическую пластинку. На эту же пластинку наносят стандарты альдикарба и альдикарба сульфоксида (1 - 5 мкг) и проводят хроматографирование в системе растворителей н-гексан-ацетон (3:2) в хроматографической камере, насыщенной в течение 2 ч парами подвижных растворителей. Для насыщения стенки камеры обкладывают фильтровальной бумагой, которая пропитывается смесью подвижных растворителей. По окончании хроматографирования пластинку извлекают из хроматографической камеры и сушат на воздухе под вытяжным шкафом.

Для обнаружения определяемых соединений пластинку обрабатывают

проявляющим реагентом N 1 и помещают в сушильный шкаф при 170° на

10 - 15 мин. Определяемые соединения обнаруживаются в виде оранжевых пятен

на белом фоне. Величины R в этой системе растворителей следующие:

альдикарб 0,58 +/- 0,01; альдикарб сульфоксид 0,05 +/- 0,01; альдикарб

сульфон 0,22 +/- 0,01.

В качестве второй системы растворителей может быть использована смесь

диэтилового эфира, гексана и ацетона (10:5:3). Величины R в этой системе:

альдикарб 0,45 +/- 0,01, альдикарб сульфоксид 0,06 +/- 0,01, альдикарб

сульфон 0,40 +/- 0,01.

Обнаружение соединений на хроматограммах можно проводить и обработкой пластинок 1-процентным водным раствором перманганата калия (желтые пятна на розовом фоне, проявляющий реагент N 2). Минимально детектируемые количества альдикарба и его метаболитов приведены в таблице 87.

Таблица 87

МИНИМАЛЬНО ДЕТЕКТИРУЕМЫЕ КОЛИЧЕСТВА АЛЬДИКАРБА

И ЕГО ОСНОВНЫХ МЕТАБОЛИТОВ МЕТОДОМ ТОНКОСЛОЙНОЙ

ХРОМАТОГРАФИИ, МКГ

┌─────────────┬───────────────────────────────────────────────────────────┐

│ Соединение │ Проявляющий реагент │

│ ├───────────────────┬───────────────────┬───────────────────┤

│ │ N 1 │ N 2 │ N 3 │

│ ├───────────┬───────┼───────────┬───────┼───────────┬───────┤

│ │ "Силуфол" │ КСК │ "Силуфол" │ КСК │ "Силуфол" │ КСК │

├─────────────┼───────────┼───────┼───────────┼───────┼───────────┼───────┤

│Альдикарб │0,1 │1,0 │1,0 │5,0 │ │ │

│Сульфоксид │0,1 │1,0 │1,0 │5,0 │ │ │

│Сульфон │0,1 │1,0 │1,0 │5,0 │1,0 │5,0 │

└─────────────┴───────────┴───────┴───────────┴───────┴───────────┴───────┘

Метод газожидкостной хроматографии. Сухой остаток, полученный после

окисления альдикарба и альдикарба сульфоксида в альдикарб сульфон,

растворяют в 1 мл ацетона и вводят 3 - 5 мкл в хроматограф. Условия

хроматографирования (хроматограф "Цвет-106" с ДЭЗ): стеклянная спиральная

колонка (длина 1 м, внутренний диаметр 3 мм), заполненная хроматоном

N-супер (0,16 - 0,20 мм), с 5% SE-30; температура термостата колонок,

детектора и испарителя соответственно 100, 250 и 280 °C; шкала электрометра

-12

20 x 10 А, скорость диаграммной ленты потенциометра 240 мм/ч. Время

удерживания альдикарба сульфона в этих условиях 2 мин. 30 с. Минимально

детектируемое количество 0,5 нг. Хроматографирование одной пробы проводят

дважды. На хроматограммах измеряют высоту пиков, соответствующих альдикарбу

сульфону, вычисляют среднее значение из двух параллельных определений и

находят содержание альдикарба сульфона по методу абсолютной калибровки. В

качестве второй неподвижной фазы может быть использована колонка с 5% OV-17

на том же носителе.

Для повышения надежности идентификации после хроматографирования аликвоты экстракта оставшуюся часть можно нанести на пластинку, чтобы определить с помощью тонкослойной хроматографии в одной из указанных выше систем подвижные растворители. Для обнаружения альдикарба сульфона на хроматограммах можно использовать также проявляющий реагент N 3 на основе нитропруссида натрия (синие пятна на белом фоне).

Обработка результатов анализа, проведенного по методу ТСХ. Содержание альдикарба или его метаболитов (X, мг/л или мг/кг) в пробах рассчитывают по формуле:

X = -,

где:

A - количество альдикарба (или его метаболитов) в пробе, мкг;

P - объем или масса пробы, мл или г.

При определении альдикарба в виде альдикарба сульфона полученный результат необходимо умножить на 0,85.

Количественную оценку альдикарба проводят путем сравнения интенсивности окраски и площадей пятен пробы и стандартных растворов или по величине площади пятен по формуле:

A - A

2 1

A = A - ------- (S - S),

2 S - S 2

2 1

где:

A, A , A - количество препарата соответственно определяемого вещества

1 2

и препаратов, мкг;

S, S и S - площади пятен соответственно определяемого вещества,

1 2

стандартных растворов с большим и меньшим содержанием вещества по сравнению

с анализируемой пробой, кв. мм.

Площадь пятен определяют, накладывая на пластинку прозрачную бумагу или кальку. Очерчивая контур, переносят его на миллиметровку и подсчитывают число квадратных миллиметров, входящих в контур.

Обработка результатов анализа, проведенного по методу ГЖХ. Для определения содержания альдикарба в пробах (X, мг/л или мг/кг) по методу абсолютной калибровки используют формулу:

AH V x 0,85

X = -----------,

H V P

1 1

где:

A - количество стандартного вещества (альдикарба сульфона), введенного

в хроматограф, нг;

H , H - высоты пиков соответственно стандарта и пробы, мм;

1 2

V - объем экстракта, введенный в хроматограф, мкл;

V - общий объем упаренного экстракта, мл;

P - объем или масса пробы, мл или г;

0,85 - коэффициент для пересчета найденного количества альдикарба сульфона в альдикарб.

Требования безопасности. Соблюдаются требования безопасности, рекомендуемые при работе с особо токсичными пестицидами.