"МУК 4.1.2068-06. 4.1. Методы контроля. Химические факторы. Методические указания по определению остаточных количеств Пендиметалина в зерне зерновых колосовых культур, риса, кукурузы, растительных маслах, зеленой массе кукурузы, рисовой соломке методом газожидкостной хроматографии"
(утв. Роспотребнадзором 05.05.2006)

1. Подготовлены Федеральным научным центром гигиены им. Ф.Ф. Эрисмана 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.

Настоящие методические указания устанавливают метод газожидкостной хроматографии для определения в зерне зерновых колосовых культур, риса, кукурузы, растительных маслах, зеленой массе кукурузы, рисовой соломке массовых концентраций пендиметалина в диапазоне 0,05 - 0,5 мг/кг.

Пендиметалин - действующее вещество препарата СТОМП, КЭ (330 г/л), фирма-производитель "БАСФ".

N-(1-этилпропил)-2,6-динитро-3,4-ксилидин (IUPAC).

Структурная формула не приводится.

Мол. масса 281,3.

Кристаллическое вещество желто-оранжевого цвета. Плотность 1,19 (при 25 °C). Температура плавления 54 - 58 °C. Давление паров при 25 °C: 4,0 мПа. Хорошо растворим в большинстве органических растворителей - бензоле, толуоле, хлороформе, дихлорметане. Слабо растворим в петролейном эфире. Растворимость в ацетоне - 700; ксилоле - 628; гептане - 138; изопропаноле - 77 г/куб. дм (при 26 °C). Растворимость в воде - 0,3 мг/куб. дм, кукурузном масле - 148 г/куб. дм.

Область применения препарата

Пендиметалин - селективный гербицид для борьбы с однолетними двудольными и злаковыми сорными растениями.

Гигиенические нормативы: рекомендуемые ВМДУ в зерне зерновых колосовых культур, кукурузы, риса и масле кукурузы - 0,1 мг/кг; МДУ в масле сои - 0,1 мг/кг.

Метрологические характеристики метода представлены в таблицах 1 и 2.

Методика основана на определении вещества с помощью газожидкостной хроматографии (ГЖХ) с детектором электронного захвата ионов (ДЭЗ) после экстракции из анализируемой пробы растительного материала - ацетоном, растительного масла - ацетонитрилом, очистки экстракта перераспределением между двумя несмешивающимися фазами и на колонке с флорисилом.

Количественное определение проводится методом абсолютной калибровки.

Нижний предел измерения в хроматографируемом объеме пробы: 0,5 нг.

В предлагаемых условиях определения метод специфичен в присутствии пестицидов, применяемых в технологии выращивания зерновых колосовых культур, риса, кукурузы, сои.

Допускается использование средств измерения с аналогичными или лучшими характеристиками.

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

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

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.

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.

При выполнении измерений соблюдают следующие условия:

- процессы приготовления растворов и подготовки проб к анализу проводят при температуре воздуха (20 +/- 5) °C и относительной влажности не более 80%;

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

Выполнению измерений предшествуют следующие операции: очистка органических растворителей (при необходимости), приготовление градуировочных растворов и растворов внесения, установление градуировочных характеристик, подготовка колонки с флорисилом для очистки экстрактов, проверка хроматографического поведения вещества на колонке.

7.1.1. Очистка ацетона

7.1.2. Очистка ацетонитрила

Ацетонитрил кипятят с обратным холодильником над пентоксидом фосфора не менее 1 часа, после чего перегоняют, непосредственно перед употреблением ацетонитрил повторно перегоняют над прокаленным карбонатом калия.

7.1.3. Очистка этилацетата

Этилацетат промывают последовательно 5% водным раствором карбоната натрия, насыщенным раствором хлористого кальция, сушат над безводным карбонатом калия и перегоняют или подвергают ректификационной перегонке на колонне с числом теоретических тарелок не менее 50.

7.1.4. Очистка н-гексана

Растворитель последовательно промывают порциями концентрированной серной кислоты до тех пор, пока она не перестанет окрашиваться в желтый цвет, водой до нейтральной реакции промывных вод, перегоняют над поташом.

В мерную колбу вместимостью 500 куб. см помещают 25 г хлористого натрия, растворяют в 300 - 350 куб. см дистиллированной воды, доводя водой до метки, тщательно перемешивают.

7.3.1. Исходный раствор пендиметалина (концентрация 100 мкг/куб. см). В мерную колбу вместимостью 100 куб. см помещают 0,01 г пендиметалина, растворяют в 50 - 70 куб. см гексана, доводят гексаном до метки, тщательно перемешивают. Раствор хранится в холодильнике в течение 3-х месяцев.

Растворы N 1 - 4 готовят объемным методом путем последовательного разбавления исходного раствора.

7.3.2. Рабочие растворы N 1 - 4 пендиметалина для градуировки (концентрация 0,5 - 5,0 мкг/куб. см).

В 4 мерные колбы вместимостью 100 куб. см помещают по 0,5, 1,0, 2,0, 5,0 куб. см исходного раствора с концентрацией 100 мкг/куб. см (п. 7.3.1), доводят до метки гексаном, тщательно перемешивают, получают рабочие растворы N 1 - 4 с концентрацией пендиметалина 0,5, 1,0, 2,0 и 5,0 мкг/куб. см соответственно.

Растворы хранятся в холодильнике в течение месяца.

Градуировочные характеристики, выражающие зависимость площади (высоты) пика от концентрации пендиметалина в растворе (мкг/куб. см), устанавливают методом абсолютной калибровки по 4-м растворам для градуировки N 1 - 4.

В испаритель хроматографа вводят по 1 куб. мм каждого градуировочного раствора N 1 - 4 и анализируют в условиях хроматографирования по п. 9.3.1 или 9.3.2. Осуществляют не менее 3-х параллельных измерений.

7.5.1. Исходный раствор пендиметалина (концентрация 100 мкг/куб. см). В мерную колбу вместимостью 100 куб. см помещают 0,01 г пендиметалина, растворяют в 50 - 70 куб. см изопропилового спирта, доводят им же до метки, тщательно перемешивают.

7.5.2. Основной раствор пендиметалина для внесения в образцы растительной продукции (концентрация 10 мкг/куб. см).

В мерную колбу вместимостью 100 куб. см помещают 10,0 куб. см исходного раствора с концентрацией 100 мкг/куб. см (п. 7.5.1), доводят до метки ацетоном, тщательно перемешивают.

7.5.3. Основной раствор пендиметалина для внесения в образцы растительного масла (концентрация 10 мкг/куб. см).

В мерную колбу вместимостью 100 куб. см помещают 10,0 куб. см исходного раствора с концентрацией 100 мкг/куб. см (п. 7.5.1), доводят до метки изопропанолом, тщательно перемешивают.

Раствор хранится в холодильнике в течение месяца.

Нижнюю часть стеклянной колонки длиной 25 см, внутренним диаметром 13 мм уплотняют тампоном из стекловаты, выливают в колонку (при открытом кране) суспензию 5 г флорисила в 20 куб. см гексана. Дают растворителю стечь до верхнего края сорбента и помещают на него слой безводного сульфата натрия массой 1 г. Колонка готова к работе.

В круглодонную колбу вместимостью 10 куб. см помещают 2 куб. см раствора N 4 для градуировки с концентрацией пендиметалина 5 мкг/куб. см (п. 7.3.2), добавляют 3 куб. см гексана, перемешивают и наносят на колонку, подготовленную по п. 7.6. Колбу дополнительно обмывают 5 куб. см гексана, раствор также наносят на колонку. Промывают колонку 20 куб. см (при исследовании растительной продукции) или 40 куб. см гексана (при исследовании растительного масла), элюат отбрасывают.

Затем колонку промывают со скоростью 1 - 2 капли в сек. 120 куб. см смеси гексан-диэтиловый эфир (95:5, по объему) при исследовании растительной продукции или 70 куб. см смеси гексан-этилацетат (75:25, по объему) при исследовании растительного масла.

Фракционно (по 10 куб. см) отбирают элюаты, упаривают, остатки растворяют в 1 куб. см гексана, анализируют по п. 9.3.1 или 9.3.2.

Фракции, содержащие пендиметалин, объединяют и вновь анализируют.

Устанавливают уровень вещества в элюате, определяют полноту смывания с колонки и необходимый объем элюента.

Примечание: Проверку хроматографического поведения пендиметалина следует проводить обязательно, поскольку профиль вымывания может изменяться при использовании новой партии сорбентов и растворителей.

Отбор проб осуществляется по требованиям ГОСТ на соответствующий вид продукции: зерновые - ГОСТ 13586.3-83 "Зерно. Правила приемки и методы отбора проб"; рис - ГОСТ 6293-90 "Рис. Требования при заготовках и поставках"; кукуруза - ГОСТ 13634-90 "Кукуруза. Требования при заготовках и поставках"; зеленая масса, солома - ГОСТ 27262-87 "Корма растительного происхождения. Методы отбора проб".

Отобранные пробы зерна зерновых колосовых, риса, соломы просушивают при комнатной температуре в отсутствие прямого солнечного света до стандартной влажности и хранят в закрытой стеклянной или полиэтиленовой таре при +4 - 6 °C.

Образцы зерна и зеленой массы кукурузы замораживают и хранят при температуре -18 °C.

Пробы растительного масла хранят при +4 - 6 °C в закрытой стеклянной таре в темноте.

Перед анализом образцы зерна, соломки и растительного материала измельчают.

Образец измельченного зерна зерновых колосовых культур, кукурузы и риса, зеленой массы массой 20 г, рисовой соломки массой 10 г помещают в коническую колбу вместимостью 200 куб. см, вносят 100 куб. см ацетона, встряхивают на механическом встряхивателе в течение 30 мин. Надосадочную жидкость фильтруют на воронке Бюхнера через двойной фильтр "красная лента" с помощью разрежения, создаваемого водоструйным насосом. К остатку в колбе добавляют 50 куб. см ацетона и операцию экстракции повторяют, встряхивая колбу в течение 10 мин. Экстракт вновь фильтруют на воронке Бюхнера. Осадок на фильтре промывают 30 куб. см ацетона. Объединенные экстракты переносят в круглодонную колбу вместимостью 250 куб. см и упаривают досуха при температуре не выше 40 °C. При упаривании экстрактов зерна и зеленой массы кукурузы необходимо внимательно следить за процессом, не допуская вспенивания и переброса жидкости. Для полного удаления влаги из экстрактов данных культур в колбу вносят 2 - 3 куб. см ацетонитрила и вновь упаривают (возможно повышение температуры бани до 50 °C). Сухой остаток растворяют в 50 куб. см гексана (помещая колбу на ультразвуковую баню на 15 - 20 сек.), раствор переносят в делительную воронку вместимостью 250 куб. см, колбу обмывают 50 куб. см гексана, который также переносят в воронку. Объединенный раствор подвергают очистке по п. 9.1.2.

9.1.2. Очистка экстракта перераспределением в системе несмешивающихся растворителей

В делительную воронку с экстрактом вносят 100 куб. см 5% раствора хлорида натрия, интенсивно встряхивают в течение 5-ти мин. После полного разделения фаз верхний гексановый слой отделяют, фильтруют через слой безводного сульфата натрия, помещенного на бумажном фильтре в конусной воронке, в круглодонную колбу вместимостью 250 куб. см. Водный слой возвращают в делительную воронку и операцию экстракции повторяют, используя 50 куб. см гексана и встряхивая 2 мин. Объединенную органическую фазу, пропущенную через слой сульфата натрия, упаривают досуха при температуре не выше 40 °C.

Сухой остаток растворяют в 30 куб. см гексана, раствор переносят в делительную воронку вместимостью 100 куб. см. Вносят в воронку 30 куб. см ацетонитрила, насыщенного гексаном, интенсивно встряхивают в течение 5 мин. После полного разделения фаз нижний слой отделяют и переносят в колбу для упаривания вместимостью 100 куб. см. К оставшемуся в делительной воронке верхнему гексановому слою вновь добавляют 30 куб. см ацетонитрила, насыщенного гексаном, интенсивно встряхивают в течение 2-х мин. Гексановый слой отбрасывают. Нижний ацетонитрильный слой объединяют с первым экстрактом, упаривают на ротационном испарителе при температуре не выше 40 °C досуха и подвергают дополнительной очистке на колонке по п. 9.1.3.

9.1.3. Очистка экстракта на колонке с флорисилом

Остаток в круглодонной колбе, полученный после упаривания (п. 9.1.2), растворяют в 5 куб. см гексана (помещая колбу в ультразвуковую баню на 30 сек.) и наносят на колонку, подготовленную по п. 7.6. Колбу обмывают 5 куб. см гексана, которые также наносят на колонку. Колонку промывают 20 куб. см гексана со скоростью 2 - 3 капли в сек., элюат отбрасывают.

Пендиметалин элюируют с колонки 100 куб. см смеси гексан-диэтиловый эфир (95:5, по объему) со скоростью 2 - 3 капли в сек., собирая элюат в круглодонную колбу вместимостью 150 куб. см. Раствор упаривают досуха при температуре не выше 35 °C, остаток в колбе растворяют в 2 куб. см гексана при исследовании зерна риса, зерновых колосовых культур, кукурузы, зеленой массы кукурузы и 1 куб. см гексана - при исследовании рисовой соломки. Анализируют содержание пендиметалина по п. 9.3.1 или 9.3.2.

9.2.1. Экстракция

Образец масла массой 20 г помещают в коническую колбу вместимостью 200 - 250 куб. см, вносят 50 куб. см ацетонитрила и помещают на магнитную мешалку на 15 мин. После полного разделения фаз верхний ацетонитрильный слой осторожно декантируют через бумажный фильтр, помещенный в конусную воронку, в делительную воронку вместимостью 250 куб. см. Экстракцию повторяют новой порцией ацетонитрила объемом 50 куб. см. Объединенный отфильтрованный экстракт, помещенный в делительную воронку, подвергают очистке по п. 9.2.2.

9.2.2. Очистка экстракта перераспределением в системе несмешивающихся растворителей

К экстракту в делительной воронке добавляют 20 куб. см гексана, интенсивно встряхивают делительную воронку в течение 2-х мин. Разделившиеся фазы переносят в отдельные конические колбы вместимостью 100 - 150 куб. см. Нижний ацетонитрильный слой возвращают в делительную воронку и повторяют операцию его промывки еще дважды, используя по 20 куб. см гексана. Затем ацетонитрильный раствор переносят в круглодонную колбу вместимостью 250 куб. см, к оставшемуся в воронке гексану приливают ранее отделенные гексановые фракции, вносят в 10 куб. см ацетонитрила, насыщенного гексаном, интенсивно встряхивают 2 мин. После разделения фаз нижний ацетонитрильный слой объединяют с первым ацетонитрильным экстрактом, помещенным в круглодонную колбу, упаривают досуха при температуре не выше 40 °C и подвергают дополнительной очистке на колонке с флорисилом по п. 9.2.3.

9.2.3. Очистка экстракта на колонке с флорисилом

Остаток в круглодонной колбе, полученный после упаривания (п. 9.2.2.), растворяют в 5 куб. см гексана (помещая колбу в ультразвуковую баню на 30 сек.) и наносят на колонку, подготовленную по п. 7.6. Колбу обмывают 5 куб. см гексана, которые также наносят на колонку. Колонку промывают 40 куб. см гексана со скоростью 2 - 3 капли в сек., элюат отбрасывают.

Пендиметалин элюируют с колонки 40 куб. см смеси гексан-этилацетат (75:25, по объему) со скоростью 2 - 3 капли в сек., собирая элюат в круглодонную колбу вместимостью 100 куб. см. Раствор упаривают досуха при температуре не выше 35 °C, остаток в колбе растворяют в 2 куб. см гексана и анализируют содержание пендиметалина по п. 9.3.1 или 9.3.2.

9.3.1. Капиллярная колонка

Газовый хроматограф "Кристалл-2000М", снабженный детектором электронного захвата ионов.

Колонка капиллярная DB-5 длиной 30 м, внутренним диаметром 0,25 мм, толщина пленки сорбента 0,25 мкм.

Температура детектора: 300 °C;

испарителя: 230 °C.

Температура термостата колонки программированная.

Начальная температура 60 °C, выдержка 1 мин., нагрев колонки со скоростью 10 градусов в минуту до температуры 260 °C, выдержка 3 минуты.

Скорость газа 1 (азот): 44 см/сек., давление 140 кПа, поток 2,07 куб. см/мин.

Газ 2:

- деление потока 1:10; сброс 20,7 куб. см/мин. (исследование растительной продукции);

- деление потока 1:20; сброс 41,4 куб. см/мин. (исследование масла).

Хроматографируемый объем: 1 куб. мм.

Ориентировочное время выхода пендиметалина: 19 мин. 10 сек.

9.3.2. Насадочная колонка

Хроматограф газовый "Цвет-500М" с детектором постоянной скорости рекомбинации ионов.

Колонка стеклянная длиной 2 м, внутренним диаметром 3 мм, заполненная Хроматоном N-AW (0,125 - 0,160 мм) с 5% OV-210.

Температура термостата колонки - 170 °C;

детектора - 320 °C;

испарителя - 210 °C.

Скорость газа-носителя (азота) - 28 +/- 1 куб. см/мин.

Объем вводимой пробы - 1 куб. мм.

Ориентировочное время удерживания пендиметалина: 3 мин. 55 сек.

Линейный диапазон детектирования: 0,5 - 5,0 нг.

Образцы, дающие пики большие, чем градуировочный раствор пендиметалина с концентрацией 5,0 мкг/куб. см, разбавляют гексаном.

Содержание пендиметалина в пробе (X, мг/кг) рассчитывают по формуле:

где:

X - содержание пендиметалина в пробе, мг/кг;

A - концентрация пендиметалина, найденная по градуировочному графику в соответствии с величиной площади (высоты) хроматографического пика, мкг/куб. см;

V - объем экстракта, подготовленного для хроматографирования, куб. см;

m - масса анализируемого образца, г.

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

Федеральный научный центр гигиены им. Ф.Ф. Эрисмана (ФНЦГ им. Ф.Ф. Эрисмана); Роспотребнадзор.