"Методические указания по определению ГМП, ТМДИ, ГМДИ, ХГИ в воде, почве, растительном материале методом тонкослойной хроматографии" // Технорма.RU

Утверждены

Минздравом СССР

8 июля 1989 г. N 5033-89

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ГМП, ТМДИ, ГМДИ, ХГИ В ВОДЕ, ПОЧВЕ,

РАСТИТЕЛЬНОМ МАТЕРИАЛЕ МЕТОДОМ ТОНКОСЛОЙНОЙ

ХРОМАТОГРАФИИ <*>

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

<*> Разработаны Ю.А. Бунятяном, М.С. Петросян (Филиал ВНИИГИНТОКС).

Препараты ГМП, ТМДИ, ГМДИ, ХГИ рекомендуются для применения в сельском хозяйстве в качестве ингибиторов нитрификации азотных удобрений на посевах риса, пшеницы, овощей, хлопчатника.

Краткая характеристика препаратов. ГМП - N-гидрокси-3(5)-метилпиразол.

Брутто-формула C H N O. Молекулярная масса 112. Химически чистое

5 8 2

соединение - бледно-желтый порошок со слабым запахом метилпиразола, т. пл.

72 - 76 °C. Хорошо растворим в хлороформе, ацетоне, воде. ГМП -

среднетоксичное соединение. Для крыс ЛД составляет 1650 мг/кг.

ТМДИ - тетраметилендикарбамоил-N-бис-3(5)-метилпиразол. Брутто-формула

C H N O . Молекулярная масса 300. Химически чистое соединение -

14 22 6 2

бледно-желтый порошок со слабым запахом метилпиразола. Хорошо растворим в

ацетоне, хлороформе, диметилформамиде, толуоле, при нагревании - в

изопропиловом спирте, гексане, перекристаллизовывается из гексана. В воде

нерастворим, устойчив при температуре разгонки, практически нелетуч.

Возможно проявление двух изомерных форм 3(5)-метилпиразола. ТМДИ -

малотоксичное соединение. Для крыс ЛД составляет 4600 мг/кг.

ГМДИ - гексаметилендикарбамоил-N-бис-3(5)-метилпиразол. Брутто-формула

C H N O . Молекулярная масса 332. Химически чистое соединение -

16 24 6 2

бледно-серый порошок со слабым запахом метилпиразола. Т. пл. 59 - 61 °C, т.

кип. 165 - 170 °C (533,3 Па). Хорошо растворим в ацетоне, хлороформе,

диметилформамиде, толуоле, при нагревании - в изопропиловом спирте,

гексане, перекристаллизовывается из гексана. В воде нерастворим, устойчив

при температуре разгонки. Возможно проявление двух изомерных форм

3(5)-метилпиразола. ГМДИ - малотоксичное соединение. Для крыс ЛД

составляет 4850 мг/кг.

ХГИ - N-6-(хлоргексил)-карбамоил-3(5)-метилпиразол. Брутто-формула

C H N OCl. Молекулярная масса 243,56. Химически чистое соединение -

11 12 3

бледно-желтый порошок со слабым запахом метилпиразола. Т. пл. 34 - 36 °C,

т. кип. 159 °C (260 Па). Хорошо растворим в ацетоне, хлороформе, толуоле,

изопропиловом спирте, метилэтилкетоне, этилацетате, перекристаллизовывается

из гексана (гептана). В воде нерастворим, устойчив при температуре

разгонки. ХГИ - малотоксичное соединение. Для крыс ЛД составляет

5250 мг/кг.

Принцип метода. Метод основан на извлечении ГМП, ТМДИ, ГМДИ, ХГИ из исследуемой пробы органическим растворителем, очистке экстракта в кислой среде, реэкстракции препаратов в щелочной среде и хроматографировании в тонком слое пластинок "Силуфол" в системе растворителей гексан-ацетон (5:3). Зоны локализации препаратов обнаруживаются в виде синих пятен на светлом фоне после предварительного облучения УФ-светом и обработки пластинок о-толуидином или йод-крахмальным реагентом.

Метрологическая характеристика метода. Метрологические данные представлены в таблице 124.

Таблица 124

МЕТРОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МЕТОДА (N = 5, P = 0,95)

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

│Анализи- │ Предел │ Диапазон │Среднее │Стандартное│Доверительный│

│руемый │обнаружения,│определяемых │значение │отклонение,│ интервал │

│объект │ мг/кг, л │концентраций,│определе-│ % │ среднего, % │

│ │ │ мг/кг, л │ния, % │ │ │

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

│ ГМП │

│ │

│Вода │0,01 │0,01 - 0,1 │90 │+/- 2,25 │+/- 2,78 │

│Почва │0,04 │0,04 - 0,4 │81 │+/- 2,85 │+/- 3,52 │

│Рис │0,04 │0,04 - 0,4 │83 │+/- 1,60 │+/- 1,97 │

│Пшеница │0,04 │0,04 - 0,4 │85 │+/- 1,60 │+/- 1,97 │

│Картофель │0,08 │0,08 - 0,4 │80 │+/- 3,61 │+/- 4,46 │

│Томаты │0,08 │0,08 - 0,4 │80 │+/- 3,17 │+/- 3,92 │

│ │

│ ТМДИ │

│ │

│Вода │0,01 │0,01 - 0,1 │94 │+/- 3,37 │+/- 4,17 │

│Почва │0,04 │0,04 - 0,4 │80 │+/- 3,03 │+/- 3,78 │

│Рис │0,04 │0,04 - 0,4 │97 │+/- 2,69 │+/- 3,34 │

│Пшеница │0,04 │0,04 - 0,4 │94 │+/- 3,08 │+/- 3,82 │

│Томаты │0,08 │0,08 - 0,4 │85 │+/- 1,65 │+/- 1,97 │

│ │

│ ГМДИ │

│ │

│Вода │0,01 │0,01 - 0,1 │90 │+/- 3,37 │+/- 4,17 │

│Почва │0,04 │0,04 - 0,4 │80 │+/- 3,03 │+/- 3,78 │

│Рис │0,04 │0,04 - 0,4 │95 │+/- 1,60 │+/- 1,97 │

│Пшеница │0,04 │0,04 - 0,4 │90 │+/- 1,58 │+/- 1,96 │

│Томаты │0,08 │0,08 - 0,4 │83 │+/- 1,60 │+/- 2,41 │

│ │

│ ХГИ │

│ │

│Вода │0,01 │0,01 - 0,1 │93,2 │+/- 3,21 │+/- 1,32 │

│Почва │0,04 │0,04 - 0,4 │80,0 │+/- 1,23 │+/- 0,51 │

│Рис │0,04 │0,04 - 0,4 │81,0 │+/- 2,83 │+/- 1,17 │

│Пшеница │0,04 │0,04 - 0,4 │83,0 │+/- 2,74 │+/- 1,13 │

│Томаты │0,08 │0,08 - 0,4 │80,0 │+/- 3,38 │+/- 1,34 │

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

Избирательность метода. В предлагаемых условиях метод специфичен в присутствии близких по структуре и области применения таких соединений, как нитрапирин, 6-хлорпиколиновая кислота, тилт, байлетон, хлорамп, АТГ, АТГ-ф, лонтрел, а также тех, которые применяются на посевах риса - пропанид, базагран, ордран.

Реактивы, растворы, материалы. ГМП, ТМДИ, ГМДИ, ХГИ-98-процентные

(товарные формы). Хлороформ х.ч. н-Гексан х.ч. Ацетон х.ч. Этиловый

спирт х.ч. Сульфат натрия безводный, ч. Гидроксид натрия х.ч.,

15-процентный в.р. Уксусная кислота х.ч. Хлороводородная кислота

концентрированная х.ч., 25-процентный (по объему) и 5 н раствор. Калий

марганцовокислый х.ч., 3-процентный в.р. Йодид калия х.ч., 1-процентный

в.р. о-Толуидин х.ч. Фильтры бумажные обеззоленные "синяя лента",

предварительно промытые смесью хлороформ-ацетон (1:1). Пластинки

хроматографические "Силуфол" УФ размером 15 x 15 см. Стандартные

254

растворы ГМП, ТМДИ, ГМДИ, ХГИ в хлороформе содержанием 100; 10 и 1 мкг/мл.

Хранить в холодильнике не более 3 мес. Проявляющие реагенты: раствор для

хлорирования (смешивают равные объемы 3-процентного раствора перманганата

калия и 25-процентного раствора хлороводородной кислоты). Готовят перед

употреблением в количествах, необходимых для разового пользования;

проявляющий реагент N 1: а - 0,2 г о-толуидина растворяют в 2 мл уксусной

кислоты; б - 0,8 г йодида калия растворяют в 2 мл дистиллированной воды.

Смешивают растворы а и б и доводят дистиллированной водой до 200 мл.

Проявляющий реагент N 2: а - 1-процентный водный раствор йодида калия; б -

3-процентный раствор крахмала. Перед употреблением смешать растворы а и б и

этиловый спирт в соотношении 2,5:2,5:1. Перед опрыскиванием пластинку

помещают в эксикатор, содержащий раствор для хлорирования, на 3 - 5 мин.,

после чего оставляют на воздухе до удаления запаха хлора (около 15 мин.) и

обрабатывают проявляющим реагентом N 1 или N 2.

Приборы, аппаратура, посуда. Ртутно-кварцевая лампа ПРК-2 или ПРК-4. Ротационный вакуумный испаритель. Колбы: мерные на 100 мл; конические на 100 и 250 мл; круглодонные на 100 мл. Воронки делительные, химические. Микропипетки на 0,1 мл. Цилиндры мерные на 50 и 100 мл. Камера хроматографическая. Пульверизаторы стеклянные. Камера для хлорирования (эксикатор).

Отбор проб. Отобранные пробы анализировать сразу.

Ход анализа. Экстракция и очистка экстрактов. Пробу воды (100 мл) помещают в коническую колбу. При определении ГМП прибавляют безводный сульфат натрия до насыщения и трижды экстрагируют ГМП, ТМДИ, ГМДИ, ХГИ хлороформом порциями по 50; 30 и 30 мл. Объединенный экстракт фильтруют через слой безводного сульфата натрия в круглодонные колбы и отгоняют растворитель на ротационном испарителе при температуре бани не выше 30 °C при определении ГМП; 60 °C - ГМДИ, ТМДИ, ХГИ до объема 0,2 - 0,1 мл. Остаток количественно с помощью хлороформа наносят на хроматографическую пластинку.

Навеску почвы (25 г), измельченную и просеянную, увлажняют 3 мл воды и трижды экстрагируют ГМП, ТМДИ, ГМДИ, ХГИ ацетоном порциями по 50 мл. Объединенный экстракт фильтруют через фильтр "синяя лента" и слой безводного сульфата натрия (1 - 2 г) и отгоняют на ротационном испарителе досуха при температуре бани не выше 30 °C при определении ГМП; 60 °C - ТМДИ, ГМДИ, ХГИ. К сухому остатку прибавляют 10 мл 5 н раствора хлороводородной кислоты, тщательно ополаскивают колбу и переносят в коническую колбу на 100 мл через фильтр "синяя лента". Колбу еще дважды (по 10 мл) промывают 5 н раствором хлороводородной кислоты и сливают в ту же колбу. Объединенный экстракт хлороводородной кислоты подщелачивают 15-процентным раствором гидроксида натрия (4 - 5 мл) до pH 8 - 9, затем прибавляют безводный сульфат натрия до насыщения (10 - 12 г) и трижды экстрагируют ГМП, ТМДИ, ГМДИ, ХГИ хлороформом по 15 - 20 мл. Далее поступают аналогично анализу воды. Измельченную (25 г) пробу растительного материала (рис, пшеница, картофель, томаты) трижды экстрагируют хлороформом по 50 мл. Растворитель фильтруют в перегонную колбу через фильтр "синяя лента" и слой безводного сульфата натрия. Далее поступают аналогично анализу почвы.

Условия хроматографирования. После отгонки растворителя пробы с помощью

хлороформа количественно наносят на пластинки "Силуфол" на расстоянии 1 см

от нижнего края пластинки. Справа и слева от пробы наносят стандартные

растворы ГМП, ТМДИ, ГМДИ, ХГИ, содержащие известные количества препаратов.

Развитие хроматограммы проводят в системе гексан-ацетон (5:3). После

поднятия фронта растворителя на 14 см пластинку проветривают на воздухе до

полного удаления растворителей. После этого пластинку подвергают облучению

УФ-светом в течение 35 - 40 мин., затем помещают в камеру с раствором для

хлорирования на 3 мин., оставляют пластинку на воздухе до полного удаления

запаха хлора (около 15 мин.) и обрабатывают из пульверизатора проявляющим

реагентом (о-толуидин или йод-крахмальный реагент). Зоны локализации

обнаруживаются в виде синих пятен на светлом фоне. Окраска пятен устойчива

в течение 3 дней. Величины R для ГМП составляют 0,36, ТМДИ - 0,68, ГМДИ -

0,78, ХГИ - 0,84. Если содержание препаратов в пробе превышает верхнюю

границу диапазона линейности (10 мкг), то для нанесения на пластинку

необходимо брать аликвотную часть экстракта.

Обработка результатов анализа. Количественная оценка проводится путем сравнения площадей и интенсивности окраски пятен проб и стандартных растворов. Содержание ГМП, ТМДИ, ГМДИ, ХГИ в анализируемой пробе (X, мг/кг или мг/л) определяют по формуле:

X = -,

где:

A - количество ГМП, ТМДИ, ГМДИ, ХГИ, найденное путем сравнения со стандартами, мкг;

P - навеска или объем анализируемой пробы, г или мл.

Требования безопасности. Соблюдать все необходимые требования безопасности при работе в химических лабораториях.