4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

Определение остаточных количеств
фенпропиморфа в воде методом
капиллярной газожидкостной
хроматографии

Методические указания
МУК 4.1.3089-13

Москва 2013

1. Разработаны ФБУН «Федеральный научный центр гигиены им. Ф.Ф. Эрисмана» Роспотребнадзора (В.Н. Ракитский, Т.В. Юдина, М.В. Ларькина, С.К. Рогачева).

2. Рекомендованы к утверждению Комиссией по государственному санитарно-эпидемиологическому нормированию при Федеральной службе по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (протокол от 30 мая 2013 г. № 1).

3. Утверждены руководителем Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации Г.Г. Онищенко 29 июля 2013 г.

4. Введены впервые.

СОДЕРЖАНИЕ

 

4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

Определение остаточных количеств фенпропиморфа
в воде методом капиллярной газожидкостной
хроматографии

Свидетельство об аттестации МВИ от 16.01.13 № 01.00282-2008/0150.16.01.13.

Настоящие методические указания устанавливают порядок применения метода капиллярной газожидкостной хроматографии для определения остаточных количеств фенпропиморфа в воде в диапазоне 0,001 - 0,01 мг/дм³.

Методические указания носят рекомендательный характер.

Название действующего вещества по ИСО: фенпропиморф.

Название действующего вещества по ИЮПАК: (±)-цис-4-[3-(4-трет-бутилфенил)-2-метилпропил]-2,6-диметилморфолин.

Структурная формула:

Эмпирическая формула: C₂₀H₃₃NO.

Молекулярная масса: 303,5.

Химически чистый фенпропиморф представляет собой бесцветное масло без запаха.

Температура кипения > 300 °С (101,3 кПа). Давление паров 3,5 мПа (20 °С). Растворимость в воде 4,3 мг/л (рН 7; 20 °С). Хорошо растворим в большинстве органических растворителях.

Краткая токсикологическая характеристика

Острая пероральная токсичность (LD₅₀) для крыс (самцы, самки) > 3000 мг/кг; острая дермальная токсичность (LD₅₀) для крыс (самцы, самки) > 4000 мг/кг; острая ингаляционная токсичность ЛК₅₀, 4 ч, крысы > 3580 мг/м³.

Область применения

Фенпропиморф является системным гербицидом профилактического и лечебного действия из группы ингибиторов синтеза эргостерина. Поступает в растения через листья и корни, эффективно подавляет развитие возбудителей мучнистой росы, различных видов ржавчины и ринхоспориоза на зерновых злаках, церкоспороза, мучнистой росы и ржавчины на сахарной свекле, бобах и чесноке.

1. Погрешность измерений

При соблюдении всех регламентируемых условий проведения анализа в точном соответствии с данной методикой погрешность (и ее составляющие) результатов измерения при доверительной вероятности Р = 0,95 не превышает значений, приведенных в табл. 1 для соответствующего диапазона концентраций.

Таблица 1

Метрологические параметры

Полнота извлечения вещества, стандартное отклонение, доверительный интервал среднего результата для всего диапазона измерений (п = 20) приведены в табл. 2.

Таблица 2

2. Метод измерений

Метод основан на определении фенпропиморфа капиллярной газожидкостной хроматографией (ГЖХ) с термоионным детектором после извлечения вещества из анализируемых образцов дихлорметаном, очистки экстракта на колонке с дезактивированным силикагелем.

Количественное определение проводится методом абсолютной калибровки.

3. Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы

3.1. Средства измерений

Примечание. Допускается использование средств измерений с аналогичными или лучшими характеристиками.

3.2. Реактивы

Примечание. Допускается использование реактивов с более высокой квалификацией, не требующей дополнительной очистки растворителей.

3.3. Вспомогательные устройства, материалы

Примечание. Допускается применение оборудования с аналогичными или лучшими техническими характеристиками.

4. Требования безопасности

4.1. При выполнении измерений необходимо соблюдать требования техники безопасности при работе с химическими реактивами по ГОСТ 12.1.007-76, требования по электробезопасности при работе с электроустановками по ГОСТ Р 12.1.019-09, а также требования, изложенные в технической документации на газовый хроматограф.

4.2. Помещение должно соответствовать требованиям пожаробезопасности по ГОСТ 12.1.004-91 и иметь средства пожаротушения по ГОСТ 12.4.009-83. Содержание вредных веществ в воздухе на 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 12.0.004-90.

4.3. При работе с газами, находящимися в баллонах под давлением до 15 МПа (150 кгс/см²), необходимо соблюдать «Правила устройства и безопасной эксплуатации стационарных компрессорных установок, воздухопроводов и газопроводов под давлением», ПБ-03-576-03. Запрещается открывать вентиль баллона, не установив на нем понижающий редуктор.

5. Требования к квалификации оператора

К выполнению измерений допускают специалиста, прошедшего обучение, освоившего методику, владеющего техникой, имеющего опыт работы на газовом хроматографе и подтвердившего соответствие получаемых результатов нормативам контроля погрешности измерений по п. 13.

6. Условия измерений

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

7. Подготовка к выполнению измерений

Измерениям предшествуют следующие операции: очистка органических растворителей (при необходимости), приготовление градуировочных растворов, растворов внесения, установление градуировочной характеристики, приготовление смесей растворителей для очистки экстрактов на колонке, подготовка колонки с силикагелем, проверка хроматографического поведения фенпропиморфа на ней.

7.1. Очистка ацетона

Ацетон перегоняют над небольшим количеством перманганата калия и прокаленным карбонатом калия или подвергают ректификационной перегонке на колонне с числом теоретических тарелок не менее 30.

7.2. Приготовление градуировочных растворов

7.2.1. Исходный раствор фенпропиморфа для градуировки (концентрация 100 мкг/см³). В мерную колбу вместимостью 100 см³ помещают 0,01 г фенпропиморфа, растворяют в 50 - 60 см³ ацетона, доводят растворителем до метки, тщательно перемешивают.

Раствор хранят в холодильнике при температуре 4 - 6 °С в течение месяца.

7.2.2. Рабочие растворы № 1 - 4 фенпропиморфа для градуировки (концентрация 0,25 - 2,5 мкг/см³). В 4 мерные колбы вместимостью 100 см³ помещают по 0,25; 0,5; 1,0 и 2,5 см³ исходного раствора фенпропиморфа для градуировки с концентрацией 100 мкг/см³ (п. 7.2.1), доводят до метки ацетоном, тщательно перемешивают, получают рабочие растворы № 1 - 4 с концентрацией фенпропиморфа 0,25; 0,5; 1,0 и 2,5 мкг/см³ соответственно.

Растворы хранят в холодильнике при температуре 4 - 6 °С в течение 14 дней.

Эти растворы фенпропиморфа используют для приготовления проб с внесением при оценке полноты извлечения действующего вещества методом «внесено-найдено».

7.3. Установление градуировочной характеристики и условия хроматографирования

Градуировочную характеристику, выражающую зависимость площади пика (мВ ∙ с) от концентрации фенпропиморфа в растворе (мкг/см³), устанавливают методом абсолютной калибровки по 4 растворам для градуировки.

В испаритель хроматографа вводят по 2 мм³ каждого градуировочного раствора и анализируют в условиях хроматографирования, представленных ниже. Осуществляют не менее 5 параллельных измерений. Устанавливают площади пиков мВ ∙ с, на основании которых строят градуировочную зависимость.

Условия хроматографирования

Измерения выполняют при следующих режимных параметрах.

Газовый хроматограф, снабженный термоионным детектором.

Хроматографическая, капиллярная, кварцевая колонка длиной 30 м, внутренним диаметром 0,32 мм, содержащая сорбент: 5 % фенила и 95 % диметилполисилоксана (толщина пленки сорбента 0,5 мкм).

Температура: детектора 300 °С;

испарителя 230 °С.

Температура термостата колонки программированная. Начальная температура - 150 °С, выдержка 1 мин, нагрев колонки со скоростью 10 градусов в минуту до температуры 220 °С, выдержка 4 мин, нагрев колонки со скоростью 15 градусов в минуту до температуры 270 °С. Время анализа 16 мин.

Газ 1 (азот): скорость 42,979 см³/с, давление 160,0 кПа, поток 1,849 см³/мин.

Газ 2: деление потока 1:2,8.

Скорость потока водорода: 13 см³/мин.

Скорость потока воздуха: 200 см³/мин.

Хроматографируемый объем: 2 мм³.

Линейный диапазон детектирования: 0,5 - 5 нг.

7.4. Приготовление смесей для приготовления градуировочных растворов и очистки экстрактов на колонке

7.4.1. Смесь гексан-ацетон (объемное соотношение 95:5). В мерную колбу вместимостью 100 см³ помещают 95 см³ гексана и 5 см³ ацетона, перемешивают.

7.4.3. Смесь гексан-ацетон (объемное соотношение 9:1). В мерную колбу вместимостью 100 см³ помещают 90 см³ гексана и 10 см³ ацетона, перемешивают.

7.5. Приготовление растворов внесения

7.5.1. Исходный раствор фенпропиморфа для внесения (концентрация 100 мкг/см³). В мерную колбу вместимостью 100 см³ помещают 0,01 г фенпропиморфа, растворяют в 50 - 70 см³ ацетона, доводят им до метки, тщательно перемешивают. Раствор хранится в холодильнике в течение 3 месяцев.

7.5.2. Раствор № 1 фенпропиморфа для внесения (концентрация 5 мкг/см³). В мерную колбу вместимостью 100 см³ помещают 5,0 см³ исходного раствора фенпропиморфа для внесения с концентрацией 100 мкг/см³ (п. 7.5.1), доводят до метки ацетоном, тщательно перемешивают.

Раствор хранится в холодильнике в течение месяца.

7.6. Подготовка колонки с силикагелем

Для дезактивирования силикагеля его навеску (5 г) помещают в колбу на 50 см³, добавляют 0,5 см³ дистиллированной воды, интенсивно встряхивают несколько раз руками, далее на встряхивателе в течение 20 мин, оставляют на ночь.

Нижнюю часть стеклянной колонки длиной 25 см, внутренним диаметром 10 - 12 мм уплотняют тампоном из стекловаты, медленно выливают в колонку (при открытом кране) суспензию 4 г силикагеля в 20 см³ гексана. Дают растворителю стечь до верхнего края сорбента, на который помещают слой безводного сульфата натрия высотой 1 см. Колонку промывают 30 см³ гексана, скорость прохождения растворителя 1 - 2 капли в секунду, после чего она готова к работе.

7.7. Проверка хроматографического поведения фенпропиморфа на колонке с силикагелем

В круглодонную колбу вместимостью 10 см³ помещают 2,0 см³ раствора № 1 для градуировки с концентрацией 0,25 мкг/см³ (п. 7.2.2), упаривают досуха на ротационном испарителе при температуре водяной бани не выше 35 °С. Сухой остаток растворяют в 2 см³ гексана, помещая на ультразвуковую баню на 40 - 60 с, и наносят на колонку, подготовленную по п. 7.6. Колбу обмывают дважды этой же смесью растворителей, порциями по 5 см³, которые также наносят на колонку. Скорость прохождения растворителя через колонку – 1 - 2 капли в секунду. Промывают колонку 30 см³ гексана и 30 см³ смеси гексан-ацетон в объемном соотношении 95:5, элюат отбрасывают.

Затем колонку промывают 70 см³ смеси гексан-ацетон (9:1, по объему) со скоростью 1 - 2 капли в секунду. Фракционно (по 10 см³) отбирают элюат, упаривают, остатки растворяют в 2 см³ ацетона, анализируют содержание фенпропиморфа по п. 7.3.

Фракции, содержащие фенпропиморф, объединяют и вновь анализируют.

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

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

8. Отбор и хранение проб

Отбор проб производится в соответствии с правилами, определенными ГОСТ Р 51592-2000 «Вода. Общие требования к отбору проб» и «Унифицированными правилами отбора проб сельскохозяйственной продукции, продуктов питания и объектов окружающей среды для определения микроколичеств пестицидов (от 21.08.79 № 2051-79).

Для длительного хранения образцы замораживают и хранят при температуре -18 °С. Перед анализом образцы воды фильтруют через неплотный бумажный фильтр средней плотности.

Отобранные пробы воды хранят в стеклянной или полиэтиленовой таре в холодильнике не более суток. Срок хранения отобранных проб, раздельно помещенных в полиэтиленовые пакеты, в холодильнике при температуре 4 - 6 °С 30 дней.

9. Выполнение определения

9.1. Экстракция

Образец отфильтрованной воды объемом 500 см³ помещают в делительную воронку вместимостью 1000 см³ и добавляют 80 см³ дихлорметана. Содержимое воронки интенсивно встряхивают в течение 2 - 3 мин. После полного разделения слоев нижний органический слой фильтруют через слой безводного сульфата натрия в колбу для упаривания вместимостью 250 см³. Водную фракцию возвращают и дважды повторяют экстракцию новыми порциями по 50 см³ дихлорметана.

Объединенный органический экстракт, упаривают досуха на ротационном вакуумном испарителе при температуре бани не выше 35 °С.

Сухой остаток подвергают дополнительной очистке на колонке с силикагелем по п. 9.2.

9.2. Очистка экстракта на колонке с силикагелем

Сухой остаток, полученный по п. 9.1, находящийся в колбе для упаривания, растворяют в 1 см³ гексана, выдерживают на УЗ-бане 60 с и наносят на колонку с деактивированным силикагелем, подготовленную по п. 7.6. Колбу ополаскивают дважды порциями гексана, которые также наносят на колонку. Скорость прохождения растворителя через колонку - 1 - 2 капли в секунду. Промывают пробу 30 см³ смеси гексан-ацетон в объемном соотношении 95:5 , элюат отбрасывают.

Фенпропиморф элюируют с колонки 70 см³ смеси гексан-ацетон в объемном соотношении 9:1 со скоростью 1 - 2 капли в секунду, собирая элюат в круглодонную колбу вместимостью 150 см³, раствор упаривают досуха при температуре не выше 35 °С. Сухой остаток растворяют в 2 см³ смеси ацетона, помещают в ультразвуковую баню на 40 - 60 с и анализируют содержание фенпропиморфа методом ГЖХ по п. 7.3.

10. Обработка результатов анализа

Содержание фенпропиморфа в пробе (X, мг/дм³) рассчитывают по формуле:

 где

С - концентрация фенпропиморфа, найденная по градуировочной характеристике в соответствии с величиной площади хроматографического пика, мкг/см³;

V - объем экстракта, подготовленного для хроматографирования, см³;

т - объем (масса) анализируемого образца, см³.

Примечание. Идентификация и расчет концентрации вещества в пробах могут быть проведены с помощью компьютерной программы обработки хроматографических данных, включенной в аналитическую систему.

11. Проверка приемлемости результатов параллельных определений

За результат анализа принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений, расхождение между которыми не превышает предел повторяемости:

 где                                       (1)

X₁, Х₂ - результаты параллельных определений, мг/дм³;

r - значение предела повторяемости (табл. 1), при этом r = 2,8σ_r.

При невыполнении условия (1) выясняют причины превышения предела повторяемости, устраняют их и вновь выполняют анализ.

12. Оформление результатов

Результат анализа представляют в виде:

 мг/дм³ при вероятности Р = 0,95, где

 - среднее арифметическое результатов определений, признанных приемлемыми, мг/дм³;

Δ - граница абсолютной погрешности, мг/дм³:

 где

δ - граница относительной погрешности методики (табл. 1), %.

Если содержание компонента менее нижней границы диапазона определяемых концентраций, результат анализа представляют в виде:

«содержание фенпропиморфа в пробе воды - менее 0,001 мг/дм³)).^*

^{______________}

^* - 0,001 мг/дм³ - предел обнаружения фенпропиморфа в пробах воды.

13. Контроль качества результатов измерений

Оперативный контроль погрешности и воспроизводимости измерений осуществляется в соответствии с ГОСТ Р ИСО 5725-(1 - 6)-02 «Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений».

13.1. Контроль стабильности градуировочной характеристики.

Контроль стабильности градуировочной характеристики проводят в начале и по окончании каждой серии анализов.

При контроле стабильности градуировочной характеристики проводят измерения не менее трех образцов градуировочных растворов, содержание фенпропиморфа в которых должно охватывать весь диапазон концентраций от 0,25 до 2,5 мкг/см³.

Градуировочная характеристика считается стабильной, если для каждого из используемого для контроля градуировочного раствора сохраняется соотношение:

 где

X - концентрация фенпропиморфа в пробе при контрольном измерении, мкг/см³;

С - известная концентрация градуировочного раствора фенпропиморфа, взятая для контроля стабильности градуировочной характеристики, мкг/см³;

В - норматив контроля градуировочной характеристики, % (В = 10 % при Р = 0,95).

Если величина расхождения (A) превышает 10 %, делают вывод о невозможности применения градуировочной характеристики для дальнейших измерений. В этом случае выясняют и устраняют причины нестабильности градуировочной характеристики и повторяют контроль ее стабильности с использованием других градуировочных растворов фенпропиморфа, предусмотренных МВИ. При повторном обнаружении нестабильности градуировочной характеристики устанавливают ее заново согласно п. 7.3.

Стабильность результатов измерений контролируют перед проведением измерений, анализируя один из градуировочных растворов.

13.2. Плановый внутрилабораторный оперативный контроль процедуры выполнения анализа проводится методом «добавок».

Величина добавки С_д должна удовлетворять условию:

 где

  - характеристика погрешности (абсолютная погрешность) результатов анализа, соответствующая содержанию компонента в испытуемом образце (расчетному значению содержания компонента в образце с добавкой соответственно) мг/дм³, при этом:

Δ_л = ±0,84Δ, где

Δ - граница абсолютной погрешности, мг/дм³:

 где

δ - граница относительной погрешности методики (показатель точности, табл. 1), %.

Контрольный параметр процедуры К_к рассчитывают по формуле:

 где

, , С_д - среднее арифметическое результатов параллельных определений (признанных приемлемыми по п. 11) содержания компонента в образце с добавкой, испытуемом образце, концентрация добавки соответственно, мг/дм³.

Норматив контроля К рассчитывают по формуле:

Проводят сопоставление результата контроля процедуры (К_к) с нормативом контроля (К).

Если результат контроля процедуры удовлетворяет условию

|К_к| ≤ К,                                                                   (2)

процедуру анализа признают удовлетворительной.

При невыполнении условия (2) процедуру контроля повторяют. При повторном невыполнении условия (2) выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам, и принимают меры по их устранению.

13.3. Проверка приемлемости результатов измерений, полученных в условиях воспроизводимости.

Расхождение между результатами измерений, выполненных в условиях воспроизводимости (разное время, разные операторы, разные лаборатории), не должно превышать предел воспроизводимости (R):

 где                                           (3)

X₁, X₂ - результаты измерений, выполненных в условиях воспроизводимости (разное время, разные операторы, разные лаборатории), мг/дм³;

R - предел воспроизводимости (в соответствии с диапазоном определяемых концентраций, табл. 1), %.