Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей
и благополучия человека

4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

Определение остаточных количеств каптана в яблочном соке методом газожидкостной хроматографии

Методические указания
МУК 4.1.2455-09

1. Разработаны Российским государственным аграрным университетом - МСХА им. К.А. Тимирязева, Учебно-научным консультационным центром «Агроэкология пестицидов и агрохимикатов», Минсельхоза России (В.А. Калинин, профессор, канд. с-х. наук, Т.С. Калинина, ст. н. сотр., канд.с-х. наук).

2. Рекомендованы к утверждению Комиссией по санитарно-эпидемиологическому нормированию при Федеральной службе по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (протокол от 25 декабря 2008 г. № 3).

3. Утверждены Руководителем Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации Г.Г. Онищенко 2 февраля 2009 г.

4. Введены в действие с 29 апреля 2009 г.

5. Введены впервые.

СОДЕРЖАНИЕ

 

4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

Определение остаточных количеств
каптана в яблочном соке методом
газожидкостной хроматографии

Настоящие методические указания устанавливают метод газожидкостной хроматографии для определения уровня остаточных количеств каптана в яблочном соке в диапазоне 0,01 - 0,1 мг/кг.

Краткая характеристика препарата

Название действующего вещества по ИСО: Каптан.

Название действующего вещества по ИЮПАК: 1, 2, 5, 6-Тетрагидро-N-трихлорметилтиофталимид.

Структурная формула:

C₉H₈Cl₃NO₂S

Мол. масса: 300,6

Агрегатное состояние: кристаллическое вещество.

Цвет, запах: белое вещество, почти без запаха.

Температура плавления: 178 °С.

Летучесть (давление паров): < 1,3 мПа (при 25 °С).

Растворимость: в воде 3,3 мг/дм³ (при 25 °С); в органических растворителях при 26 °С (г/дм³): ксилоле - 20; толуоле - 6,9; хлороформе - 70; ацетоне - 21, циклогексаноне - 23; диоксане - 47; бензоле - 21; изопропаноле - 1,7; этаноле - 2,9; диэтиловом эфире - 2,5. Коэффициент перераспределения в системе октанол: вода: K_owlogP - 2,8.

Стабильность в водных растворах: медленно гидролизуется в нейтральной среде, быстро разрушается в щелочной среде: DT₅₀ - 32,4 ч (pH 5); DT₅₀ - 8,3 ч (pH 7), < 2 мин (pH 10). Разрушается при нагревании до температуры плавления.

Краткая токсикологическая характеристика

Каптан относится к малоопасным веществам по острой оральной (ЛД₅₀ для крыс - 9000 мг/кг), дермальной (ЛД₅₀ для кроликов более 4500 мг/кг), но к опасным по ингаляционной токсичности (ЛК₅₀ для крыс - 668 мг/м³). Может вызывать раздражение кожи с сенсибилизацией и слизистых оболочек глаз, имеются ограниченные сведения о канцерогенном эффекте в опытах на животных.

В России для каптана установлены следующие гигиенические нормативы: ПДК в воде водоемов санитарно-бытового пользования - 0,2 мг/дм³; в воде рыбо-хозяйственных водоемов - 0,0006 мг/дм³; в почве - 1 мг/кг; в воздухе рабочей зоны - 0,3 мг/м³.

МДУ в продукции (мг/кг): содержание вещества в овощах, фруктах, ягодах, винограде, картофеле, бахчевых культурах не допускается.

Область применения

Каптан - не системный фунгицид с защитным и лечебным действием. Используется путем опрыскивания в период вегетации для борьбы с болезнями яблони и груши (парша), косточковых (кластероспориоз), земляники (пятнистость), картофеля и томатов (фитофтороз и альтернариоз) и других культур. Нормы расхода (в кг/га) на яблоне и груше 3,75 - 5; на абрикосах, вишне, персиках, сливе, черешне 2,5 - 3,5; на малине, крыжовнике, смородине 1,5 - 1,75; на томатах и картофеле, бахчевых 1,5 - 2; на землянике (до цветения и после сбора урожая) - 1,25; на виноградной лозе 2,5 - 3,75.

1. Метрологическая характеристика метода

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

Полнота извлечения вещества, стандартное отклонение, доверительные интервалы среднего результата для полного диапазона концентраций (n = 20) приведены в табл. 2.

Таблица 1

Метрологические параметры

Таблица 2

Полнота извлечения вещества, стандартное отклонение, доверительный интервал среднего результата

2. Метод измерений

Метод основан на определении каптана методом газожидкостной хроматографии с использованием детектора постоянной скорости рекомбинации электронов после экстракции данных веществ из исследуемой пробы ацетонитрилом и очистки экстракта путем перераспределения в несмешивающихся жидкостях и с помощью колоночной хроматографии на флоризиле.

Идентификацию вещества проводят по времени удерживания путем сравнения с аналитическим стандартом, а количественное определение - методом абсолютной калибровки.

В предлагаемых условиях анализа метод специфичен. Избирательность обеспечивается путем подбора колонки и изменения температуры колонки.

3. Средства измерений, реактивы, вспомогательные устройства и материалы

3.1. Средства измерений

Допускается использование средств измерений с аналогичными или лучшими характеристиками.

3.2. Реактивы

Допускается использование реактивов иных производителей с аналогичными или лучшими характеристиками.

3.3. Вспомогательные устройства и материалы

Допускается применение хроматографических колонок и другого 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, 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.

5. Требования к квалификации операторов

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

К проведению пробоподготовки допускают оператора с квалификацией «лаборант», имеющего опыт работы в химической лаборатории.

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

7. Подготовка к выполнению определений

7.1. Подготовка растворителей

Все растворители используют свежеперегнанными. Перегонку растворителей проводят, строго отбирая фракцию, соответствующую по температуре кипения основному веществу.

7.2. Приготовление стандартных и градуировочных растворов каптана

Основной раствор каптана готовят, количественно перенося навеску вещества массой по 100 мг в мерные колбы вместимостью 100 см³. В колбы вносят 20 см³ ацетона, содержимое колб перемешивают до полного растворения кристаллов каптана. Объем раствора в колбах доводят до метки ацетоном, после чего содержимое колб тщательно перемешивают. Получают раствор каптана массовой концентрации 1 мг/см³ (раствор № 1), который может храниться не более 1 месяца.

Методом последовательного разбавления раствора № 1 ацетоном в мерных колбах готовят рабочие растворы с концентрациями каптана 0,01; 0,02; 0,05 и 0,1 мкг/см³, которые могут храниться в холодильнике не более 10 суток.

Основной и градуировочные растворы каптана хранят в холодильнике.

7.3. Установление градуировочной характеристики

Градуировочную характеристику, выражающую зависимость площади (высоты) пика от концентрации каптана в растворе устанавливают методом абсолютной калибровки по стандартным растворам с концентрациями 0,01; 0,02; 0,05 и 0,1 мкг/см³.

Для построения градуировочного графика в инжектор хроматографа вводят по 1 мм³ каждого градуировочного раствора каптана и хроматографируют в условиях п. 9.2. Проводят не менее 3 параллельных измерений и находят среднее значение площади хроматографического пика для каждой концентрации. По полученным данным строят градуировочный график зависимости площади хроматографического пика в мВ от концентрации каптана в растворе в мкг/см³

7.4. Подготовка колонки для очистки экстракта

В пластмассовую колонку длиной 15 см, диаметром 1,5 см помещают на дно чистую стекловату и заполняют колонку 5 г флоризила 60/100 меш, уплотняя его путем вибрации колонки. На слой флоризила наносят слой безводного сернокислого натрия толщиной 1 см. Флоризил в колонке промывают 15 см³ ацетона, ацетон под давлением удаляют из колонки. Затем колонку промывают 15 см³ гексана.

7.5. Проверка хроматографического поведения каптана на колонке для очистки экстракта

Хроматографическое поведение каптана проверяют каждый раз при использовании новой партии флоризила. В стаканчик помещают 1 см³ стандартного раствора каптана с концентрацией 0,1 мкг/см³, добавляют 9 см³ гексана, перемешивают содержимое и наносят на колонку. Промывают колонку последовательно 10 см³ гексана и 5 см³ смеси гексан-ацетон - 4:1, смывы отбрасывают.

Пропускают через колонку 4 порции смеси гексан-ацетон (1:1) по 5 см³ каждая, собирая их в отдельные концентраторы. Собранные фракции выпаривают досуха, сухой остаток растворяют в 1 см³ ацетона и вводят в хроматограф 1 мм³ пробы. Фракции, содержащие каптан, объединяют, выпаривают досуха, сухой остаток вновь растворяют в 1 см³ ацетона и вводят в хроматограф 1 мм³ пробы. Рассчитывают содержание вещества в элюате, определяют полноту смыва с колонки и необходимый для очистки объем элюата.

8. Отбор и хранение проб

Отбор проб производится в соответствии с «Унифицированными правилами отбора проб сельскохозяйственной продукции, пищевых продуктов и объектов окружающей среды для определения микроколичеств пестицидов», № 2051-79 от 21.08.79 г., а также с ГОСТ 656-76 - «Плодовый сок, ТУ».

Пробы соков хранят в стеклянной герметично закрытой таре в холодильнике при температуре +4 °С не более 10 суток.

9. Выполнение определения

9.1. Яблочный сок

9.1.1. Экстракция каптана из анализируемой пробы и предварительная очистка. Навеску сока 10 г разводят 10 см³ насыщенного раствора хлористого натрия и переносят в делительную воронку. Добавляют в воронку 50 см³ ацетонитрила и встряхивают содержимое воронки в течение 1 - 2 мин. После разделения слоев нижний водный слой переливают в стаканчик, а слой ацетонитрила - в концентратор емкостью 250 см³. Водную фракцию из стаканчика переносят в делительную воронку, добавляют в воронку 30 см³ ацетонитрила и экстрагируют каптан, как указано выше. Экстракцию повторяют еще раз с тем же объемом ацетонитрила.

Объединенный экстракт ацетонитрила выпаривают на ротационном вакуумном испарителе при температуре 35 °С до объема 1 - 2 см³. Остаток в концентраторе разводят 100 см³ 2 %-го раствора Na₂SO₄ и переносят в делительную воронку емкостью 250 см³.

Добавляют в воронку 30 см³ хлористого метилена и встряхивают воронку в течение 1 - 2 мин. После разделения слоев нижний слой хлористого метилена сливают в концентратор, пропуская через безводный сернокислый натрий. Повторяют экстракцию еще два раза, используя каждый раз по 30 см³ хлористого метилена. Хлористый метилен выпаривают досуха на ротационном вакуумном испарителе.

9.1.2. Очистка экстракта на колонке с флоризилом. Сухой остаток в концентраторе разводят в 1 см³ ацетона, добавляют 9 см³ гексана, обмывают смесью стенки концентратора и переносят его содержимое на колонку с флоризилом. Колонку промывают последовательно 10 см³ гексана и 5 см³ смеси гексан-ацетон - 4:1, смывы отбрасывают. Фолпет элюируют с колонки 15 см³ смеси гексан-ацетон (1:1). Элюат собирают в концентратор емкостью 100 см³ и выпаривают досуха на ротационном вакуумном испарителе при температуре не выше 35 °С. Сухой остаток в концентраторе разводят в 1 см³ ацетона и вводят в хроматограф 1 мм³кл пробы.

9.2. Условия хроматографирования

Хроматограф «Кристалл 2000.М» с детектором по захвату электронов (ЭЗД) с пределом детектирования по Линдану 4×10^-14 м г/см³ и приспособлениями для капиллярной колонки или другой с аналогичными характеристиками.

Капиллярная кварцевая колонка НР-5 (5 % дифенил и 95 % диметилполисилоксан), длина 15 м, внутренний диаметр 0,32 мм, толщина пленки 0,25 мкм.

Температура термостата колонки программированная: начальная температура - 160 °С, нагрев колонки по 6 °С в минуту до 220 °С. Нагрев колонки после анализа по 25 °С в минуту до 260 °С, выдержка 3 мин. Температура испарителя - 230 °С, детектора - 320 °С.

Регулятор расхода гелия - РРГ-11; режим Split less.

Газ 1 - гелий (газ-носитель), расход гелия - 1 см³/мин, сброс 1:50, начало сброса - 20 с, длительность сброса - 2 мин.

Газ 2 - гелий, линейная скорость - 28 см/с, давление на входе - 38,21 кПа;

Газ 3 - азот (поддув в детектор), расход во время анализа - 45 см³/мин. Расход азота при продувке детектора после анализа - 65 см³/мин.

Абсолютное время удерживания каптана - 6 мин 08 с - 6 мин 14 с.

Объем вводимой пробы - 1 мм³.

Минимально детектируемое количество Каптана в анализируемом объеме - 0,01 нг

Линейность детектирования сохраняется в пределах 0,01 - 0,1 нг.

Каждую анализируемую пробу вводят в хроматограф 3 раза и вычисляют среднюю площадь пика.

Образцы, дающие пики больше, чем стандартный раствор с концентрацией каптана 0,1 мкг/см³ соответственно, разбавляют.

10. Обработка результатов анализа

Для определения содержания каптана в пробах методом ГЖХ используют следующую формулу:

X - содержание каптана в пробе, мг/кг;

S_СТ - площадь пика стандарта, мВ;

S_ПР -площадь пика образца, мВ;

А - концентрация стандартного раствора, мкг/см³;

V - объем экстракта, подготовленного для хроматографирования, см³;

m - масса анализируемого образца, r;

Р - содержание каптана в аналитическом стандарте, %.

11. Проверка приемлемости результатов параллельных определений

За результат анализа принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений, расхождение между которыми не превышает предела повторяемости (1):

Х₁, Х₂ - результаты параллельных определений, мг/кг;

r - значение предела повторяемости (табл. 1), при этом r = 2,8 σ_r. При невыполнении условия (1) выясняют причины превышения предела повторяемости, устраняют их и вновь выполняют анализ.

12. Оформление результатов

Результат анализа представляют в виде:

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

Δ - граница абсолютной погрешности, мг/кг;

δ - граница относительной погрешности методики (показатель точности в соответствии с диапазоном концентраций, табл. 1), %.

В случае если содержание компонента менее нижней границы диапазона определяемых концентраций, результат анализа представляют в виде:

«содержание вещества в пробе менее 0,01 мг/кг»^*

^* - 0,01 мг/кг - предел обнаружения.

13. Контроль качества результатов измерений

Оперативный контроль погрешности и воспроизводимости измерений осуществляется в соответствии с ГОСТ Р ИСО 5725-1 - 6-2002 «Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений».

13.1. 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:

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

Δ - граница абсолютной погрешности, мг/кг;

Δ - граница относительной погрешности методики (показатель точности в соответствии с диапазоном концентраций, таблица 1), %.

Результат контроля процедуры K_K рассчитывают по формуле:

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

Норматив контроля K рассчитывают по формуле:

Проводят сопоставление результата контроля процедуры (K_K) с нормативом контроля (K).

Если результат контроля процедуры удовлетворяет условию:

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 двух разных лабораториях, не должно превышать предела воспроизводимости (R)

Х₁, Х₂ - результаты измерений в двух разных лабораториях, мг/кг;

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

14. Разработчики

Калинин В.А., Калинина Т.С. Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева.

Приложение

Доверительный интервал и полнота определения каптана в виноградном соке