"МУК 4.1.1135-02. 4.1. Методы контроля. Химические факторы. Определение остаточных количеств карфентразон-этила в воде и его метаболита карфентразона в воде, почве, зерне и соломе зерновых колосовых культур методом газожидкостной хроматографии. Методические указания"
(утв. Минздравом России)

1. Методические указания подготовлены: Федеральным научным центром гигиены им. Ф.Ф. Эрисмана (чл.-корр. РАМН, проф. В.Н. Ракитский, проф. Т.В. Юдина); Московской сельскохозяйственной академией им. К.А. Тимирязева (проф. В.А. Калинин, к. хим. н. Довгилевич А.В.); Всероссийским НИИ фитопатологии (А.М. Макеев и др.); Всероссийским НИИ защиты растений (В.И. Долженко и др.); Санкт-Петербургским НИИ лесного хозяйства (Маслаков С.Е., Л.В. Григорьева и др.), при участии Департамента госсанэпиднадзора Минздрава России (А.П. Веселов).

2. Методические указания рекомендованы к утверждению Комиссией по государственному санитарно-эпидемиологическому нормированию при Минздраве России.

3. Утверждены и введены в действие Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации, Первым заместителем Министра здравоохранения Российской Федерации, академиком РАМН Г.Г. Онищенко.

4. Введены впервые.

Фирма-производитель: ФМСи Корпорейшен.

Торговое название: Аврора.

Синонимы: F8426.

Название действующего вещества по ИСО: карфентразон-этил.

Название по ИЮПАК: этиловый эфир (RS)-2-хлор-3-[2-хлор-5-(4-дифторметил-4,5-дигидро-3-метил-5-оксо-1Н-1,2,4-триазол-1-ил)-4-фторфенил]пропионовой кислоты.

Структурная формула (не приводится).

Химически чистый карфентразон-этил представляет собой вязкую желтую жидкость с легким нефтяным запахом с температурой замерзания - 22,1 °C.

Растворимость (г/100 мл): гексан - 3, толуол - 90; вода - 12 - 30 мг/л (в зависимости от pH). Смешивается во всех соотношениях с ацетоном, метиленхлоридом, этанолом и этилацетатом.

Карфентразон-этил в водной среде гидролитически стабилен при pH 5; при pH 7 гидролизуется на 50% за 13,7 дней, а при pH 9 - за 5,1 ч.

Под действием солнечного излучения и при повышенных температурах разрушается относительно быстро.

В России установлены следующие гигиенические нормативы для карфентразон-этила:

ДСД - 0,03 мг/кг массы тела человека;

ПДК в воде водоема - 0,1 мг/л;

ОДК в почве - 0,06 мг/кг;

МДУ (мг/кг): зерно хлебных злаков - 0,02.

Область применения препарата

Карфентразон-этил - гербицид из группы триазолинонов системного действия, хорошо проникающий в растения через листья, но слабо передвигающийся по растению. Механизм действия связан с ингибированием активности протопорфириногеноксидазы. Высокоэффективен против широкого спектра двудольных сорняков в посевах злаковых культур при норме расхода 9 - 35 г д.в./га.

Название основного метаболита по ИСО: карфентразон.

Название по ИЮПАК: 2-хлор-3-[2-хлор-4-фтор-5-(4-дифторметил-4,5-дигидро-3-метил-5-оксо-1Н-1,2,4-триазол-1-ил)фенил]пропионовая кислота.

Структурная формула (не приводится).

Данные по физико-химическим и токсикологическим свойствам карфентразона фирмой-производителем не представлены.

2.1.1. Принцип метода

Методика основана на определении карфентразона и карфентразон-этила методом газожидкостной хроматографии с использованием детектора постоянной скорости рекомбинации ионов (или ЭЗД) после трехкратной экстракции карфентразона и карфентразон-этила из образцов органическим растворителем, концентрировании упариванием в вакууме и очистке путем перераспределения соединений между двумя несмешивающимися фазами. Идентификация веществ проводится по времени удерживания, а количественное определение - методом абсолютной калибровки.

2.1.2. Избирательность метода

В предлагаемых условиях метод специфичен в присутствии пестицидов, применяемых для зерновых культур (производные фенокси- и гетарилоксикарбоновых кислот, хлор- и фосфорорганические соединения, пиретроиды).

2.1.3. Метрологическая характеристика метода

Метрологическая характеристика метода представлена в табл. 1 и 2.

2.2.1. Реактивы и материалы

2.2.2. Приборы и оборудование

2.3.1. Подготовка и кондиционирование колонки для газожидкостной хроматографии

Готовую насадку (5% ОУ-17 на Хроматоне-супер или 5% 5Е-30 на Хроматоне N-AW) засыпают в стеклянную колонку, уплотняют под вакуумом, колонку устанавливают в термостате хроматографа, не подсоединяя к детектору, и стабилизируют в токе азота при температуре 280 °C в течение 8 - 10 ч.

2.3.2. Приготовление стандартных растворов

Взвешивают 50 мг карфентразона или карфентразон-этила в мерной колбе на 50 мл, растворяют навеску в ацетоне и доводят объем до метки ацетоном (стандартные растворы N 1, концентрация 1 мг/мл).

Стандартные растворы N 1 можно хранить в холодильнике в течение 6 месяцев. Методом последовательного разбавления готовят стандартные растворы карфентразон-этила в ацетоне с концентрациями 0,1; 0,05; 0,02 и 0,01 мкг/мл для построения калибровочного графика. Хроматографируют по 5 мкл каждого из полученных пяти растворов и строят график зависимости величины сигнала детектора от концентрации карфентразон-этила.

Методом разбавления готовят стандартный раствор карфентразона в ацетоне с концентрацией 10 мкг/мл (стандартный раствор N 2, хранится в холодильнике 1 месяц). Для построения графика отбирают в концентратор 1 мл стандартного раствора N 2, упаривают досуха в токе воздуха или азота и проводят бутилирование, как указано в п. 2.5.1.2.2. После охлаждения в концентратор добавляют 10 мл гексана, 15 - 20 мл воды и перемешивают (встряхивают). После разделения фаз отбирают 5 мл гексанового слоя и переносят в мерную колбу на 50 мл, доводят объем до метки гексаном. Получают раствор с концентрацией бутилового эфира карфентразона, соответствующей 0,1 мкг карфентразона на мл. Из него методом последовательного разбавления готовят стандартные растворы в гексане с концентрациями, соответствующими 0,05; 0,02 и 0,01 мкг карфентразона на мл для построения калибровочного графика. Хроматографируют по 5 мкл каждого из полученных пяти растворов и строят график зависимости величины сигнала детектора от концентрации карфентразона.

2.3.3. Приготовление бутилирующего раствора

Осторожно приливают 2 мл концентрированной серной кислоты к 80 мл н-бутанола в мерной колбе на 100 мл, перемешивают и доводят до метки бутанолом. Готовят непосредственно перед определением. Н-Бутанол рекомендуется перегонять перед приготовлением раствора.

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 зерна и соломы подсушивают до стандартной влажности и хранят в стеклянной или полиэтиленовой таре при комнатной температуре. Для длительного хранения пробы почвы подсушиваются при комнатной температуре в отсутствии прямого солнечного света. Сухие почвенные образцы могут храниться в течение года. Перед анализом сухую почву просеивают через сито с отверстиями диаметром 1 мм, зерно и солому измельчают на лабораторной мельнице.

2.5.1. Вода

2.5.1.1. Определение карфентразон-этила. Пробу воды объемом 50 мл помещают в делительную воронку емкостью 250 мл, подщелачивают 5%-ным водным раствором бикарбоната натрия до pH 8 - 9. В воронку добавляют 50 мл гексана, встряхивают воронку в течение 1 - 2 мин. и после расслаивания фаз верхнюю гексановую фракцию сливают в концентратор, пропуская ее через безводный серно-кислый натрий. Водную фракцию еще дважды экстрагируют гексаном порциями по 50 мл, встряхивая каждый раз воронку в течение 1 - 2 мин. Экстракты объединяют и упаривают на ротационном вакуумном испарителе досуха при температуре бани не выше 4000. Внимание! Водную фазу не выбрасывать, используется для определения карфентразона. Сухой остаток растворяют в 25 мл гексана и вводят в хроматограф 5 мкл раствора.

2.5.1.2. Определение карфентразона.

2.5.1.2.1. Экстракция и очистка экстракта. Из водного остатка раздела 2.5.1.1 отбирают аликвоту объемом 10 мл, переносят в делительную воронку емкостью 100 - 250 мл и подкисляют 4 н серной кислотой до pH 2 - 3. Добавляют в воронку 10 мл диэтилового эфира, воронку встряхивают и после разделения фаз верхний эфирный слой переносят в химический стакан объемом 100 мл. Экстракцию эфиром повторяют еще раз, используя 10 мл эфира. Водную фазу отбрасывают.

Эфирные экстракты объединяют, переносят в делительную воронку, добавляют в воронку 20 мл 5%-ного водного раствора бикарбоната натрия и встряхивают воронку 1 - 2 мин. После разделения слоев водную фазу сливают в химический стакан объемом 100 мл, подкисляют раствор 4 н серной кислотой до pH 2 - 3. Осторожно! Возможно разбрызгивание раствора! По окончании выделения пузырьков углекислого газа содержимое стакана возвращают в делительную воронку, добавляют 10 мл эфира, встряхивают воронку 1 - 2 мин. и после разделения слоев верхний эфирный слой сливают в концентратор, пропуская его через безводный серно-кислый натрий. Экстракцию повторяют, используя еще 10 мл эфира. Эфирные экстракты объединяют в концентраторе и упаривают на ротационном вакуумном испарителе досуха при температуре бани не выше 40 °C.

2.5.1.2.2. Бутилирование. К сухому остатку в концентраторе добавляют 1 мл 2%-ного раствора концентрированной серной кислоты в бутаноле. Плотно (!) закрывают концентратор пробкой и нагревают при 100 °C в течение 60 мин. После охлаждения добавляют в концентратор 10 мл гексана и 15 - 25 мл дистиллированной воды, встряхивают 3 мин. После разделения фаз 5 мкл гексановой фракции (верхней) вводят в хроматограф.

2.5.2. Почва

Навеску почвы массой 25 г помещают в коническую колбу объемом 250 мл, добавляют 10 мл 0,2 н соляной кислоты, перемешивают встряхиванием, прибавляют 40 мл ацетонитрила и встряхивают смесь на встряхивателе в течение 1 ч. Дают осадку отстояться (предпочтительно центрифугирование) и растворитель декантируют в концентратор через фильтр "красная лента". Экстракцию повторяют еще 2 раза, встряхивая пробу с 40 мл ацетонитрила в течение 30 мин. Экстракт фильтруют через тот же фильтр в концентратор.

Объединенный экстракт упаривают на ротационном вакуумном испарителе при температуре бани не выше 40 °C до объема примерно 10 мл. Добавляют в концентратор 5 мл ацетонитрила и 50 мл дистиллированной воды. Полученный раствор подкисляют 4 н серной кислотой до pH 1 - 2 (примерно 2 мл кислоты) и переносят в делительную воронку объемом 250 мл. Извлекают карфентразон двумя порциями по 25 мл хлористого метилена, встряхивая воронку во время каждой экстракции в течение 1 - 2 мин. После разделения фаз переносят нижнюю метиленхлоридную фракцию в чистую делительную воронку, а водную отбрасывают. Прибавляют в делительную воронку 25 мл 5%-ного водного раствора бикарбоната натрия, встряхивают воронку в течение 1 мин. и после разделения фракций верхнюю водную фазу собирают в химический стакан объемом 100 мл. Повторяют экстракцию еще раз с 25 мл раствора бикарбоната натрия. Водные фазы объединяют в стакане, а метиленхлоридную фракцию отбрасывают.

Водную фракцию переносят в делительную воронку, прибавляют 25 мл гексана, встряхивают воронку в течение 1 мин. и после разделения слоев верхнюю гексановую фракцию отбрасывают, а нижнюю возвращают в воронку. Водную фракцию в воронке подкисляют 4 н серной кислотой до pH 1 - 2. Осторожно! Возможно разбрызгивание раствора! Прибавляют 25 мл хлористого метилена, встряхивают воронку в течение 1 мин. и после разделения слоев нижний метиленхлоридный слой сливают в концентратор через слой безводного серно-кислого натрия. Повторяют экстракцию хлористым метиленом еще раз, используя 25 мл метиленхлорида. Метиленхлоридные экстракты объединяют в концентраторы, а водную фракцию отбрасывают. Объединенный экстракт упаривают на ротационном вакуумном испарителе при температуре бани не выше 40 °C досуха. Далее поступают, как указано в разделе 2.5.1.2.2.

2.5.3. Зерно

К навеске 10 г размолотого зерна в конической колбе емкостью 250 мл добавляют 50 мл смеси ацетонитрила с 0,2 н соляной кислотой (соотношение 80:20) и встряхивают смесь 0,5 ч на встряхивателе. Экстракт фильтруют в концентратор через бумажный фильтр "красная лента" методом декантации. Повторяют экстракцию еще два раза, используя каждый раз по 25 мл экстрагирующей смеси и встряхивая по 0,5 ч. Экстракты объединяют в концентраторе. Объединенные экстракты упаривают на ротационном вакуумном испарителе при температуре бани не выше 40 °C до объема примерно 30 мл. Переносят остаток в делительную воронку объемом 250 мл, обмывая концентратор 30 мл дистиллированной воды. В воронку с водной фазой прибавляют около 10 мл 4 н серной кислоты, доводя pH до 1 - 2.

Прибавляют в воронку 10 мл 0,1%-ного водного раствора марганцовокислого калия и встряхивают воронку в течение 1 мин. Затем экстрагируют карфентразон двумя порциями по 15 мл диэтилового эфира, встряхивая каждый раз воронку в течение 1 мин. Эфирные экстракты собирают в химический стакан объемом 100 мл и переносят в чистую делительную воронку, а водную фазу отбрасывают.

В делительную воронку с эфирным экстрактом приливают 25 мл 5%-ного водного раствора бикарбоната натрия, встряхивают воронку в течение 1 мин. и после разделения фаз водную фазу собирают в химический стакан. Внимание! Для полного разделения фаз содержимое воронки должно выстояться 10 - 15 мин. Следы эфира в водной фазе не допустимы. Повторяют экстракцию еще раз. Водную фракцию объединяют в стакане и возвращают в воронку, а эфирную отбрасывают. Подкисляют водную фракцию в воронке 4 н серной кислотой до pH 1 - 2 (примерно 10 мл). Осторожно! Возможно вспенивание и разбрызгивание раствора! По окончании реакции прибавляют в воронку 25 мл толуола, встряхивают ее в течение 1 мин. и после разделения слоев нижний толуоловый слой сливают в концентратор, пропуская его через безводный сернокислый натрий. Повторяют экстракцию еще раз, используя то же количество толуола. Толуоловые фракции объединяют в концентраторе и упаривают досуха на ротационном испарителе при температуре 50 °C. Далее поступают, как указано в разделе 2.5.1.2.2.

2.5.4. Солома

К навеске 5 г измельченной соломы в конической колбе емкостью 250 мл добавляют 100 мл смеси ацетонитрила с 0,2 н соляной кислотой (соотношение 80:20). Встряхивают смесь в течение 1,5 ч на встряхивателе. Экстракт фильтруют в коническую колбу через бумажный фильтр "красная лента". Повторяют экстракцию смесью ацетонитрила с соляной кислотой еще раз, используя такой же объем экстрагента и встряхивая смесь 1,5 ч. Экстракты объединяют в колбе, отбирают из колбы аликвоту экстракта объемом 40 мл в концентратор, прибавляют 50 мл 5%-ного раствора бикарбоната натрия и упаривают ацетонитрил на ротационном вакуумном испарителе при температуре бани не выше 40 °C до постоянного объема водной фазы.

Водную фазу из концентратора переносят в делительную воронку, споласкивая концентратор 30 мл дистиллированной воды, и подкисляют раствор 4 н серной кислотой до pH 1 - 2. Осторожно! Возможно разбрызгивание раствора! Далее поступают, как указано в разделе 2.5.3, начиная с абзаца 2.

После бутилирования добавляют в раствор 5 мл н-гексана, а не 10 мл.

2.6.1. Условия хроматографирования

Карфентразон в виде бутилового эфира. Температура испарителя - 290 °C, термостата колонки - 230 °C, детектора - 340 °C. Газовый режим: азот - 30 мл/мин.

Абсолютное время удерживания карфентразона - 1 мин. 33 с. Линейность детектирования сохраняется в пределах 0,05 - 0,5 нг.

Карфентразон-этил. Температура испарителя - 290 °C, термостата колонки - 215 °C, детектора - 340 °C.

Абсолютное время удерживания карфентразон-этила - 1 мин. 40 с. Линейность детектирования сохраняется в пределах 0,05 - 0,5 нг.

Карфентразон в виде бутилового эфира. Температура испарителя - 290 °C, термостата колонки - 280 °C, детектора - 340 °C. Газовый режим: азот - 40 мл/мин.

Абсолютное время удерживания карфентразона - 14 мин. 32 с. Линейность детектирования сохраняется в пределах 0,05 - 0,5 нг. Каждую анализируемую пробу вводят в хроматограф 3 раза и вычисляют среднюю высоту пика.

Образцы, дающие пики большие, чем стандартный раствор с концентрациями карфентразона и карфентразон-этила 0,1 мкг/мл соответственно, разбавляют.

2.6.2. Обработка результатов анализов

Необходимо соблюдать общепринятые правила безопасности при работе с органическими растворителями, токсичными веществами, электронагревательными приборами и сжатыми газами.

Калинин В.А., проф., к. с-х. н.; Калинина Т.С., к. с-х. н.; Довгилевич Е.В., к. биол. н.; Довгилевич А.В., к. хим. н.

Московская сельскохозяйственная академия им. К.А. Тимирязева. 127550, Москва, Тимирязевский пр., 2, кафедра химических средств защиты растений. Телефон: 976-02-20; факс: 976-43-26.