"МУК 4.1.1417-03. 4.1. Методы контроля. Химические факторы. Методические указания по определению остаточных количеств метсульфурон-метила в воде, почве, зерне и соломе зерновых колосовых культур, соломке льна методом высокоэффективной жидкостной хроматографии"
(утв. Минздравом России 24.06.2003)

1. Методические указания подготовлены Федеральным научным центром гигиены им. Ф.Ф. Эрисмана (академик РАМН, проф. В.Н. Ракитский, проф. Т.В. Юдина) при участии Департамента госсанэпиднадзора Минздрава России (А.П. Веселов).

2. Методические указания рекомендованы к утверждению Комиссией по госсанэпиднормированию при Минздраве России.

3. Утверждены Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации, Первым заместителем Министра здравоохранения Российской Федерации, академиком РАМН Г.Г. Онищенко 24 июня 2003 г.

4. Введены с 30 июня 2003 г.

5. Введены впервые.

Настоящие методические указания устанавливают метод высокоэффективной жидкостной хроматографии для определения в воде, почве, зерне и соломе зерновых колосовых культур, соломке льна массовой концентрации метсульфурон-метила в диапазонах 0,002 - 0,02 мг/куб. дм; 0,05 - 0,5 мг/кг; 0,025 - 0,25 мг/кг; 0,1 - 1,0 мг/кг; 0,1 - 1,0 мг/кг.

Метсульфурон-метил - действующее вещество препаратов:

МАГНУМ(R), ВДГ (600 г/кг), фирма-производитель "Август", Россия;

АЛС-2/03, ВДГ (600 г/кг), фирма-производитель "Алсико Агропром", Россия.

2-[(6-метил-4-метокси-1,3,5-триазин-2-илкарбамоил)сульфамоил]бензойная кислота, метиловый эфир (IUРАС).

Структурная формула (не приводится).

Константа диссоциации рКа - 3,3.

Метсульфурон-метил стабилен на воздухе при температуре до 140 °С, а также в нейтральных и щелочных водных растворах при 25 °С, гидролизуется в кислых растворах.

Краткая токсикологическая характеристика:

Область применения препарата

Метсульфурон-метил рекомендуется к применению в качестве гербицида против однолетних двудольных сорняков на посевах зерновых колосовых культур (пшеница яровая и озимая, ячмень, овес), льне-долгунце.

Гигиенические нормативы:

ДСД - 0,003 мг/кг массы тела;

ОБУВ в атмосферном воздухе - 0,005 мг/куб. м;

ОБУВ в воздухе рабочей зоны - 0,7 мг/куб. м;

ПДК в воде водоемов - 0,006 мг/куб. дм;

ОДК в почве - 0,1 мг/кг;

ВМДУ в зерне - 0,05 мг/кг.

Метрологические характеристики метода представлены в таблицах 1 и 2.

Методика основана на определении вещества с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) с ультрафиолетовым детектором после экстракции из анализируемой пробы воды смесью органических растворителей, почвы и растительного материала - смесью метанол - фосфатный буфер (рН 7), очистки экстракта перераспределением между двумя несмешивающимися фазами и на концентрирующих патронах Диапак-С16. Экстракт соломы зерновых подвергают дополнительной очистке на концентрирующем патроне Диапак-С.

Количественное определение проводится методом абсолютной калибровки.

В предлагаемых условиях определения метод специфичен в присутствии пестицидов, применяемых в технологии выращивания зерновых колосовых культур и льна.

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 работе с реактивами соблюдать требования безопасности, установленные для работ с токсичными, едкими, легковоспламеняющимися веществами по ГОСТу 12.1.005-88.

4.2. При выполнении измерений с использованием жидкостного хроматографа соблюдают правила электробезопасности в соответствии с ГОСТом 12.1.019-79 и инструкцией по эксплуатации прибора.

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

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 жидкостном хроматографе проводят в условиях, рекомендованных технической документацией к прибору.

Выполнению измерений предшествуют следующие операции: очистка органических растворителей (при необходимости), приготовление растворов, подготовка буферных растворов, подвижных фаз для ВЭЖХ, кондиционирование хроматографических колонок, установление градуировочной характеристики, подготовка концентрирующих патронов для очистки экстрактов, проверка хроматографического поведения вещества на концентрирующих патронах.

7.1.1. 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.

7.1.2. Очистка этилацетата

Этилацетат промывают последовательно 5%-ным 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.

7.1.3. 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 250 куб. см помещают 10 г едкого натра, растворяют в 100 - 150 куб. см дистиллированной воды, доводят водой до метки, тщательно перемешивают.

Для приготовления 1 М раствора ортофосфорной кислоты в мерную колбу вместимостью 100 куб. см помещают 6,9 куб. см ортофосфорной кислоты, доводят водой до метки, тщательно перемешивают.

Для приготовления 0,01 М раствора ортофосфорной кислоты в мерную колбу вместимостью 500 куб. см помещают 5 куб. см 1 М раствора ортофосфорной кислоты, доводят до метки водой, тщательно перемешивают.

Для приготовления 0,005 М раствора ортофосфорной кислоты в мерную колбу вместимостью 1000 куб. см помещают 5 куб. см 1 М раствора ортофосфорной кислоты, доводят до метки водой, тщательно перемешивают.

В мерную колбу вместимостью 1000 куб. см помещают 100 - 150 куб. см воды, вносят 50 куб. мм ледяной уксусной кислоты, доводят водой до метки, тщательно перемешивают.

В мерную колбу вместимостью 100 куб. см помещают 50 - 70 куб. см этилацетата, вносят 0,5 куб. см ледяной уксусной кислоты, доводят до метки этилацетатом, тщательно перемешивают.

В мерную колбу вместимостью 1000 куб. см помещают 670 куб. см 0,01 М ортофосфорной кислоты, 50 куб. см метанола, добавляют 280 куб. см ацетонитрила, перемешивают, фильтруют и дегазируют.

В мерную колбу вместимостью 1000 куб. см помещают 700 куб. см 0,01 М ортофосфорной кислоты, добавляют 300 куб. см ацетонитрила, перемешивают, фильтруют и дегазируют.

Промывают колонку подвижной фазой N 1 или N 2 (приготовленной по п. 7.8 или п. 7.9) в течение 30 минут при скорости подачи растворителя 0,4 куб. см/мин. или 1 куб. см/мин. до установления стабильной базовой линии.

В мерную колбу вместимостью 1000 куб. см помещают 550 куб. см 0,005 М ортофосфорной кислоты, добавляют 450 куб. см ацетонитрила, перемешивают, фильтруют и дегазируют.

7.12.1. Исходный раствор метсульфурон-метила для градуировки (концентрация 1 мг/куб. см)

В мерную колбу вместимостью 100 куб. см помещают 0,1 г метсульфурон-метила, растворяют в 50 - 70 куб. см метанола, доводят метанолом до метки, тщательно перемешивают. Раствор хранится в холодильнике в течение 3-х месяцев.

Растворы N 1 - 5 готовят объемным методом путем последовательного разбавления исходного стандартного раствора.

7.12.2. Раствор N 1 метсульфурон-метила для градуировки (концентрация 10 мкг/куб. см)

В мерную колбу вместимостью 100 куб. см помещают 1 куб. см исходного стандартного раствора метсульфурон-метила с концентрацией 1 мг/куб. см (п. 7.12.1), разбавляют метанолом до метки. Раствор хранится в холодильнике в течение месяца.

Этот стандартный раствор используют для приготовления проб с внесением при оценке полноты извлечения метсульфурон-метила из исследуемых образцов.

7.12.3. Рабочие растворы N 2 - 5 метсульфурон-метила для градуировки (концентрация 0,05 - 0,5 мкг/куб. см)

В 4 мерные колбы вместимостью 100 куб. см помещают по 0,5, 1,0, 2,5 и 5,0 куб. см стандартного раствора N 1 с концентрацией 10 мкг/куб. см (п. 7.12.2), доводят до метки смесью растворителей (приготовленной по п. 7.11), тщательно перемешивают, получают рабочие растворы N 2 - 5 с концентрацией метсульфурон-метила 0,05, 0,1, 0,25 и 0,5 мкг/куб. см соответственно.

Растворы хранятся в холодильнике не более 3-х дней.

Градуировочную характеристику, выражающую зависимость площади пика (отн. единицы) от концентрации метсульфурон-метила в растворе (мкг/куб. см), устанавливают методом абсолютной калибровки по 4-м растворам для градуировки N 2 - 5.

В инжектор хроматографа вводят по 20 куб. мм каждого градуировочного раствора и анализируют в условиях хроматографирования по п. 9.3.1 или 9.3.2. Осуществляют не менее 3-х параллельных измерений.

Патрон Диапак-С16 устанавливают на аллонж с прямым отводом для вакуума <*>, сверху в патрон вставляют шприц с разъемом Льюера объемом не менее 10 куб. см, используемый в качестве емкости для элюента.

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

<*> В отсутствие специального аллонжа, жидкость продавливают через патрон с помощью шприца, скорость продавливания раствора не должна превышать 1 - 2 капли в сек.

Концентрирующий патрон промывают последовательно 10 куб. см метанола, затем 15 куб. см бидистиллированной воды. Процедуру проводят с использованием вакуума, скорость потока растворителей через патрон не должна превышать 5 куб. см/мин., при этом нельзя допускать высыхания поверхности патрона.

В круглодонную колбу вместимостью 100 куб. см помещают 0,1 куб. см стандартного раствора N 1 метсульфурон-метила (п. 7.12.2), растворитель упаривают досуха при температуре не выше 35 °С, остаток растворяют в 10 куб. см буферного раствора с рН 10 (п. 7.7) и вносят на концентриующий патрон, подготовленный по п. 7.14. Скорость прохождения раствора через патрон не должна превышать 1 - 2 капли в сек. Элюат отбрасывают.

Промывают патрон 10 куб. см 0,005% уксусной кислоты (п. 7.4), затем 15 куб. см смеси ацетонитрил - 0,005 М фосфорная кислота (15:85 по объему). Высушивают патрон пропусканием воздуха (с использованием вакуума) в течение 5 мин. Метсульфурон-метил элюируют с патрона 10 куб. см ацетонитрила, собирая 2-е порции элюата по 5 куб. см каждая непосредственно в круглодонные колбы. Растворы в колбах упаривают досуха при температуре не выше 35 °С. Остаток в каждой колбе растворяют в 2-х куб. см смеси растворителей (приготовленной по п. 7.11) и анализируют на содержание метсульфурон-метила по п. 9.3.1 или 9.3.2. При обнаружении вещества только в первой фракции элюирование метсульфурон-метила с патрона осуществляют 5 куб. см ацетонитрила; при наличии его в обеих, объем элюента увеличивают до 10 куб. см.

Патрон Диапак-С устанавливают на аллонж с прямым отводом для вакуума <*>, сверху в патрон вставляют шприц с разъемом Льюера объемом не менее 10 куб. см, используемый в качестве емкости для элюента.

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

<*> В отсутствие специального аллонжа, жидкость продавливают через патрон с помощью шприца, скорость продавливания раствора не должна превышать 1 - 2 капли в сек.

Концентрирующий патрон промывают последовательно 5 куб. см этилацетата, затем 5 куб. см смеси гексан - этилацетат (8:2 по объему). Процедуру проводят с использованием вакуума, скорость потока растворов через патрон не должна превышать 5 куб. см/мин., при этом нельзя допускать высыхания поверхности патрона.

В круглодонную колбу вместимостью 100 куб. см помещают 0,1 куб. см стандартного раствора N 1 метсульфурон-метила (п. 7.12.2), растворитель упаривают досуха при температуре не выше 35 °С, остаток растворяют в 2 куб. см этилацетата, помещают на 30 сек. в ультразвуковую баню. Затем в колбу добавляют 8 куб. см гексана, смесь тщательно перемешивают и вносят на концентриующий патрон, подготовленный по п. 7.16. Колбу обмывают 5 куб. см смеси гексан - этилацетат (8:2 по объему) и также вносят на патрон. Скорость прохождения раствора через патрон не должна превышать 1 - 2 капли в сек. Элюат отбрасывают.

Высушивают патрон под вакуумом в течение 2 мин. Метсульфурон-метил элюируют с патрона 10 куб. см 0,1% уксусной кислоты в этилацетате (п. 7.5), собирая 2-е порции элюата по 5 куб. см каждая непосредственно в круглодонные колбы. Растворы в колбах упаривают досуха при температуре не выше 35 °С. Остаток в каждой колбе растворяют в 2-х куб. см смеси растворителей (приготовленной по п. 7.11) и анализируют на содержание метсульфурон-метила по п. 9.3.1 или 9.3.2. При обнаружении вещества только в первой фракции элюирование метсульфурон-метила с патрона осуществляют 5 куб. см 0,1% уксусной кислоты в этилацетате; при наличии его в обеих, объем элюента увеличивают до 10 куб. см

Отбор проб производится в соответствии с "Унифицированными правилами отбора проб сельскохозяйственной продукции, пищевых продуктов и объектов окружающей среды для определения микроколичеств пестицидов" (N 2051-79 от 21.08.79).

Отобранные пробы воды анализируют в день отбора или хранят при 4 °С в течение 3-х дней.

Пробы зерна, соломы и соломки льна подсушивают до стандартной влажности и хранят в стеклянной или полиэтиленовой таре при комнатной температуре.

Для длительного хранения пробы почвы подсушивают при комнатной температуре в отсутствие прямого солнечного света. Сухие почвенные образцы могут храниться в течение года. Перед анализом сухую почву просеивают через сито с отверстиями диаметром 1 мм.

Непосредственно перед анализом образцы зерна, соломы и соломки льна измельчают на лабораторной мельнице.

Водную фазу переносят в коническую колбу вместимостью 250 - 300 куб. см, подкисляют с помощью 1 М ортофосфорной кислоты до рН 3, контролируя его значение по иономеру. Раствор переносят в делительную воронку вместимостью 150 - 250 куб. см, добавляют 30 куб. см смеси гексан - хлористый метилен (65:35 по объему), интенсивно встряхивают воронку в течение 2-х мин. Верхний органический слой собирают в коническую колбу вместимостью 100 куб. см. Водную фазу вновь переносят в делительную воронку. Операцию экстракции повторяют еще дважды, используя по 20 и 15 куб. см смеси гексан - хлористый метилен (65:35 по объему). Объединенную органическую фазу фильтруют через хлопковую вату, помещенную в конусную химическую воронку, в круглодонную колбу и упаривают досуха на ротационном вакуумном испарителе при температуре не выше 35 °С. Сухой остаток в колбе растворяют в 4-х куб. см смеси растворителей (приготовленной по п. 7.10) и анализируют на содержание метсульфурон-метила по п. 9.3.1 или 9.3.2.

9.2.1. Экстракция

Образец суховоздушной почвы, размолотого зерна массой 10 г, соломы или соломки льна массой 5 г помещают в коническую колбу вместимостью 250 - 300 куб. см, вносят 125 куб. см смеси метанол - фосфатный буфер, рН 7 (80:20 по объему, п. 7.6), помещают на встряхиватель на 30 мин., затем выдерживают на ультразвуковой бане 3 мин. (при анализе образцов почвы и зерна); образцы соломы и соломки льна встряхивают 1 час, не помещая в ультразвуковую баню.

Раствор фильтруют на воронке Бюхнера через двойной бумажный фильтр "красная лента" под вакуумом. Осадок на фильтре промывают 75 куб. см смеси метанол - фосфатный буфер, рН 7 (80:20 по объему). Экстракт и промывку переносят в мерный цилиндр вместимостью 250 куб. см с пришлифованной пробкой, перемешивают, измеряют объем раствора, 1/2 его часть (эквивалентную 5 г почвы и зерна или 2,5 г соломы и соломки льна) переносят в круглодонную колбу. Далее проводят очистку экстракта по п. 9.2.2, 9.2.3, а также 9.2.4 (для соломы).

9.2.2. Очистка экстракта перераспределением в системе несмешивающихся растворителей

Экстракт, полученный по п. 9.2.1. и помещенный в круглодонную колбу, упаривают на ротационном вакуумном испарителе до водного остатка (~ 20 куб. см) при температуре не выше 35 °С, внимательно следя за процессом и не допуская переброса жидкости при вспенивании. К водному остатку добавляют 30 куб. см фосфатного буферного раствора, рН 10 (п. 7.7), содержимое колбы тщательно перемешивают. Контролируют рН раствора на иономере, доводят его значение до 10 с помощью 1 N едкого натра.

Раствор переносят в делительную воронку вместимостью 250 куб. см, добавляют 20 куб. см смеси гексан - хлористый метилен (20:80 по объему), интенсивно встряхивают делительную воронку в течение 2-х мин. После полного разделения фаз нижний органический слой сливают и отбрасывают. Операцию промывки водного раствора смесью гексан - хлористый метилен (20:80) повторяют еще дважды порциями по 20 куб. см.

Водную фазу переносят в химический стакан вместимостью 100 куб. см, подкисляют с помощью 1 М ортофосфорной кислоты до рН 3, контролируя его значение по иономеру. Раствор переносят в делительную воронку вместимостью 150 - 250 куб. см, добавляют 30 куб. см смеси гексан - хлористый метилен (65:35 по объему), интенсивно встряхивают воронку в течение 2-х мин. Верхний органический слой собирают в мерный цилиндр вместимостью 50 куб. см с пришлифованной пробкой. Водную фазу вновь переносят в делительную воронку. Операцию экстракции повторяют еще дважды, используя по 15 куб. см смеси гексан - хлористый метилен (65:35 по объему). Объединенную органическую фазу в мерном цилиндре тщательно перемешивают, измеряют объем раствора.

При анализе образцов почвы, соломы и соломки льна 1/2 часть раствора в цилиндре (эквивалентную 2,5 г почвы, 1,25 г соломы или соломки льна) переносят в делительную воронку вместимостью 150 куб. см. При анализе проб зерна органическую фазу переносят в делительную воронку полностью.

Затем в делительную воронку добавляют 10 куб. см фосфатного буферного раствора, рН 10 (п. 7.7), интенсивно встряхивают воронку в течение 2-х мин. Нижний водный слой отделяют и подвергают дополнительной очистке по п. 9.2.3.

9.2.3. Очистка экстракта на концентрирующем патроне Диапак-С16

Водный раствор, полученный по п. 9.2.2, вносят на концентрирующий патрон Диапак-С16, подготовленный по п. 7.14. Скорость прохождения раствора через патрон не должна превышать 1 - 2 капли в сек. Элюат отбрасывают.

Промывают патрон 10 куб. см 0,005% уксусной кислоты (п. 7.4), затем 15 куб. см смеси ацетонитрил - 0,005 М фосфорная кислота (15:85 по объему). Высушивают патрон пропусканием воздуха (с использованием вакуума) в течение 5 мин. Метсульфурон-метил элюируют с патрона 5 куб. см или 10 куб. см (в соответствии с п. 7.15) ацетонитрила, собирая элюат непосредственно в круглодонную колбу. Раствор упаривают досуха при температуре не выше 35 °С. Остаток в колбе растворяют в 2,5 куб. см (образцы зерна и соломки льна) или в 2-х куб. см (образцы почвы) смеси растворителей (подготовленной по п. 7.11) и анализируют на содержание метсульфурон-метила по п. 9.3.1 или 9.3.2.

Экстракты проб соломы подвергают дополнительной очистке по п. 9.2.4.

9.2.4. Очистка экстракта соломы на концентрирующем патроне Диапак-С

Сухой остаток в колбе, полученный при очистке проб соломы по п. 9.2.3, растворяют в 2 куб. см этилацетата, помещают на 30 сек. в ультразвуковую баню. Затем в колбу добавляют 8 куб. см гексана, смесь тщательно перемешивают и вносят на концентрирующий патрон Диапак-С, подготовленный по п. 7.16. Колбу обмывают 5 куб. см смеси гексан - этилацетат (8:2 по объему) и также вносят на патрон. Скорость прохождения раствора через патрон не должна превышать 1 - 2 капли в сек. Элюат отбрасывают.

Высушивают патрон под вакуумом в течение 2 мин. Метсульфурон-метил элюируют с патрона 5 куб. см или 10 куб. см (в соответствии с п. 7.17) 0,1% уксусной кислоты в этилацетате (п. 7.5), собирая элюат непосредственно в круглодонную колбу. Раствор упаривают досуха при температуре не выше 35 °С. Остаток в колбе растворяют в 2,5 куб. см смеси растворителей (приготовленной по п. 7.11) и анализируют на содержание метсульфурон-метила по п. 9.3.1 или 9.3.2.

Жидкостной хроматограф с ультрафиолетовым детектором Perkin-Elmer (США).

9.3.1. Колонка стальная длиной 25 см, внутренним диаметром 2,1 мм, содержащая Spherisorb S5 ODS 2 зернением 5 мкм.

Температура колонки: комнатная.

Подвижная фаза: 0,01 М ортофосфорная кислота - метанола - ацетонитрил (67:5:28 по объему).

Скорость потока элюента: 0,4 куб. см/мин.

Рабочая длина волны: 230 нм.

Чувствительность: 0,01 ед. абсорбции на шкалу.

Объем вводимой пробы: 20 куб. мм.

Ориентировочное время выхода метсульфурон-метила: 12,1 - 12,5 мин.

9.3.2. Колонка стальная длиной 25 см, внутренним диаметром 4,0 мм, содержащая Zorbax ODS зернением 5 мкм.

Температура колонки: комнатная.

Подвижная фаза: 0,01 М ортофосфорная кислота - ацетонитрил (70:30 по объему).

Скорость потока элюента: 1,0 куб. см/мин.

Рабочая длина волны: 230 нм.

Чувствительность: 0,01 ед. абсорбции на шкалу.

Объем вводимой пробы: 20 куб. мм.

Ориентировочное время выхода метсульфурон-метила: 12,7 - 13,0 мин.

Образцы, дающие пики, большие чем стандартный раствор метсульфурон-метила с концентрацией 0,5 мкг/куб. см, разбавляют смесью растворителей (приготовленной по п. 7.11).

Содержание метсульфурон-метила в пробе рассчитывают по формуле:

где:

Х - содержание метсульфурон-метила в пробе, мг/кг;

А - концентрация метсульфурон-метила, найденная по градуировочному графику, мкг/куб. см;

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

m - масса (объем) анализируемого образца, г (куб. см);

К - коэффициент пересчета, учитывающий объем экстрактов проб, используемый для анализа, равный для воды - 1, зерна - 2, почвы, соломы и соломки льна - 4.

Юдина Т.В., д.б.н., зав. лаб., Федорова Н.Е., д.б.н., вед. научн. сотр., Волкова В.Н., к.х.н., научн. сотр.

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

141000, г. Мытищи Московской обл., ул. Семашко, д. 2, лаборатория аналитических методов контроля.

Телефон: (095) 586-1276.