Унифицированная методика определения фосфорорганических пестицидов в продуктах растительного и животного происхождения, лекарственных растениях, кормах, воде, почве хроматографическими методами

Ход анализа. Экстракция и очистка экстрактов. Анализируемую пробу воды (1 л) помещают в делительную воронку на 1500-2000 мл, подкисляют 0,1 н. раствором (5-10 мл) до рН 4-5, хорошо перемешивают, добавляют 50 мл 10%-ного раствора хлорида натрия, экстрагируют из водной фазы хлороформом (хлористым метиленом или дихлорметаном) трижды (порциями по 100, 50 и 50 мл). Растворители перед экстракцией предварительно встряхивают в течение 2-3 мин с дистиллированной водой, затем воду отбрасывают. Экстракты объединяют, сушат над безводным сульфатом натрия, фильтруют небольшими порциями в грушевидную колбу ротационного вакуумного испарителя вместимостью 50 мл. Порциями отгоняют растворитель с помощью ротационного испарителя до 0,5-1 мл. Оставшийся растворитель отгоняют досуха на воздухе при комнатной температуре. К сухому остатку пипеткой добавляют 1 мл ацетона, колбу закрывают пробкой, тщательно обмывают стенки колбы растворителем. В хроматограф вводят 2-5 мкл полученного раствора. После определения ФОП методом ГЖХ с ТИД или ПФД в пробирку помещают заплавленный сверху стеклянный капилляр и удаляют растворитель слабым нагреванием на водяной бане с температурой 40 °С до объема меньше 0,2-0,3 мл. Остаток количественно с помощью того же стеклянного капилляра, но с отломанным заплавленным концом переносят на хроматографическую пластинку.

Для извлечения некоторых ФОП (бромофос, пиразофос, паратионметил, малатион, тетрахлорвинфос, фентоат) в качестве экстрагента может быть также рекомендован н-гексан. В этом случае из подготовленной описанным выше способом пробы воды (рH 4-5) указанные пестициды экстрагируют н-гексаном трижды порциями по 100 мл и далее поступают с н-гексановым экстрактами так же, как с хлороформными.

Концентрировать ФОП из воды можно на сополимере с дивинилбензолом. 20 г сополимера стирола с 2% дивинилбензола (размер гранул 0,5-1,0 мм), предварительно отмытого бензолом, помещают в делительную воронку, куда наливают бензол (100 мл). После того как сополимер набухнет в органическом растворителе (1,5-2 ч), его переносят с водой в стеклянную колонку (высотой 40 см с диаметром 2 см). Высота слоя сополимера в колонке 21 см. Объем бензола, связанного сополимером, 72-75 мл. Через эту колонку пропускают 10 л воды, содержащей ФОП, со скоростью 80-100 мл/мин. Оставшуюся воду отсасывают водоструйным насосом, колонку на 30-60 мин заливают бензолом, а затем элюируют бензолом поглощенные вещества со скоростью 2 мл/мин. Собирают 100 мл элюата, упаривают растворитель и проводят определение с помощью ГЖХ или ТСХ.

Пробу почвы (10-25 г) помещают в коническую колбу, заливают 50 мл метанола или смеси ацетона с 0,05 н. водным раствором хлорида кальция (1:1), время экстракции 30 мин при периодическом встряхивании. Экстракцию повторяют трижды. Экстракт фильтруют (или центрифугируют). Метанольный раствор разбавляют 150 мл воды и ФОП экстрагируют хлороформом* (трижды по 30 мл).

_______________

* Растворители перед экстракцией насыщают водой, как указано выше.

Из водно-ацетонового экстракта ФОП извлекают хлороформом* (хлористым метиленом или дихлорэтаном), трижды по 10 мл, объединяют хлороформный экстракт, сушат и упаривают, как при определении в воде. При необходимости экстракты очищают сублимацией в вакууме, на колонках с адсорбентами.

_______________

* Растворители перед экстракцией насыщают водой, как указано выше.

Пробу растительного материала, не содержащего воска (25-50 г), экстрагируют смесью ацетона и воды (1:1) или ацетонитрилом трижды порциями по 50 мл, время каждой экстракции 15 мин при механическом встряхивании. Объединенный экстракт переносят в делительную воронку и прибавляют 250-300 мл дистиллированной воды.

Из водно-ацетонового раствора экстрагируют пестициды хлористым метиленом* (хлороформом или дихлорметаном) трижды по 50 мл. Экстракт, содержащий пестициды, сушат над безводным сульфатом натрия, фильтруют, концентрируют (как при определении в воде) до объема 0,2-0,3 мл (досуха на воздухе) и анализируют методами ГЖХ или ТСХ. При необходимости экстракт очищают микросублимацией в вакууме, на колонке с углем или в системе н-гексан - ацетонитрил.

_______________

* Растворители перед экстракцией насыщают водой, как указано выше.

Взвешивают 20 г исследуемой пробы фруктов, сушеных фруктов с высоким содержанием сахара - фиников, фиг, изюма, сушеных слив, заливают 50 мл дистиллированной воды и оставляют на 2 ч. Пробу измельчают гомогенизатором при высоких оборотах, а затем после прибавления 150 мл ацетона гомогенизируют еще 2-3 мин. Экстракт фильтруют на воронке Бюхнера. Промывают ножи гомогенизатора, посуду и осадок на фильтре 20-30 мл ацетона. Фильтрат переносят в делительную воронку вместимостью 1000 мл и добавляют в него 450 дистиллированной воды или раствора сульфата натрия. Количество соли зависит от образующейся эмульсии. Например, к экстракту бананов сульфат натрия не добавляют. К экстракту из яблок добавляют 2% сульфата натрия, а к экстракту из земляники - 4%. Из этой смеси ФОП экстрагируют трижды дихлорметаном порциями по 100; 50 и 50 мл. Нижнюю органическую фазу фильтруют через 30 г безводного , промывают сульфат натрия 30 мл дихлорметана. Объединенный экстракт упаривают до 3-5 мл на ротационном испарителе. Добавляют в колбу 10 мл ацетона и испаряют до 2-3 мл. Эту операцию повторяют еще два раза, сконцентрированный остаток количественно переносят в мерную пробирку и доводят объем до 5 мл ацетоном. Полное удаление дихлорметана необходимо, так как его присутствие мешает дальнейшему определению методом ГЖХ.

Из 5 мл раствора отбирают пипеткой 1 мл для газовой хроматографии. Оставшиеся 4 мл упаривают до объема 1 мл и используют для ТСХ. Прибавляют 1 мл бензола к ацетоновому раствору и испаряют до 0,5-0,8 мл, затем доводят бензолом до 4 мл. Вычисляют полное количество экстракта, используемого для ТСХ, и этим количеством корректируют количество пробы, соответствующее бензольному раствору. Бензольный раствор очищают колоночной хроматографией либо на смешанном сорбенте, либо на оксиде алюминия, либо на силикагеле, как описано ниже.

Взвешивают 50 г измельченной в порошок исследуемой пробы сухих продуктов с низким содержанием масла и жира - хлебных культур, кукурузы, муки, сухих кормов, чая, прибавляют 200 мл дихлорметана, закрывают и встряхивают 30 мин. Декантируют растворитель и повторяют экстракцию 30 мл дихлорметана. Фильтруют пробу через воронку Бюхнера, промывают посуду и фильтр 20 мл дихлорметана. Фильтрат переносят в делительную воронку на 1000 мл и промывают смесью воды с ацетоном (5:2) трижды порциями по 50 мл. Сушат дихлорметановую фазу над безводным сульфатом натрия и в дальнейшем поступают так же, как при экстракции из сухофруктов.

При очистке экстракта в системе ацетонитрил-гексан сухой остаток растворяют в 10 мл н-гексана, раствор переносят в делительную воронку и встряхивают с 10 мл ацетонитрила, насыщенного гексаном, в течение 2 мин. После разделения фаз отделяют ацетонитрильный слой. Гексановый слой экстрагируют еще два раза ацетонитрилом порциями 5-10 мл. Объединенную ацетонитрильную фазу промывают без встряхивания 5 мл гексана, гексановый слой отбрасывают. К ацетонитрилу прибавляют 2%-ный раствор сульфата натрия, чтобы содержание ацетонитрила составляло не более 20% (200-250 мл раствора сульфата натрия). ФОП экстрагируют из водно-ацетонитрильного раствора гексаном трижды порциями по 30 мл.

Гексановый слой сушат над безводным сульфатом натрия, отгоняют растворитель досуха. Сухой остаток растворяют в 2-5 мл гексана и аликвотную часть хроматографируют. Если в пробе содержится большое количество пигментов, мешающих дальнейшему определению, рекомендуют проводить дополнительную очистку на колонке с активированным углем.

При очистке на колонке с углем для подготовки адсорбента 150 г активированного угля нагревают в 500 мл кипящей 1 н. соляной кислоты в течение 4 ч. Затем промывают его водой до исчезновения ионов хлора и сушат при 95-100 °С до постоянной массы. Температура не должна превышать 100 °С.

Стеклянную колонку длиной 300 мм с внутренним диаметром 18 мм заполняют 2 г угля и 1 г безводного сульфата натрия. Промывают колонку 20 мл ацетона. Затем на сорбент наносят пробу. Из колонки ФОП элюируют 100 мл ацетона. Ацетон упаривают с помощью ротационного вакуумного испарителя до объема 1-2 мл. Остаток количественно переносят в пробирку. На нагретой до 40-45 °С водяной бане удаляют растворитель. Следы ацетона отдувают слабым током воздуха. Сухой остаток растворяют в 2-5 мл ацетона и аликвотную часть хроматографируют.

При очистке на колонке со смешанным сорбентом для подготовки компонентов для смешанного адсорбента уголь обрабатывают описанным выше способом. Оксид магния (400 г) промывают 1000 мл абсолютного этилового спирта, фильтруют, сушат и активируют при 140 °С в течение 4 ч.

Закрывают нижнее отверстие стеклянной колонки (300х18 мм) стекловатой, промывают 1 н. раствором хлороводородной кислоты. Суспензируют 7 г смеси адсорбентов (активированный уголь, оксид магния и диатомит в соотношении 1:2:4) в 40 мл бензола. Заполняют колонку суспензией, промывают воронку и стакан бензолом, переносят смывы на колонку и дают бензолу стечь до поверхности адсорбента. Пипеткой наносят на колонку экстракт в количестве, соответствующем 20-50 г пробы, и элюируют 150 мл дихлорметана.

Очистка микросублимацией в вакууме используется для термически стабильных ФОП (фосмет, метилпаратион, фенитротион, диметоат, изофос-3 и др.).

Сконцентрированный до 1-2 мл экстракт количественно с помощью ацетона переносят в патрон сублиматора (см. рис.1). Удаляют растворитель на водяной бане, нагретой до 40 °С, с применением вакуума. Следы растворителя отдувают слабым током воздуха.

В патрон сублиматора помещают "палец", подсоединяют охлаждение водой, а затем присоединяют сублиматор к вакуумному насосу. Проводят сублимацию при температуре бани 90-95 °С и разрежении 13,3-26,7 Па (0,1-0,2 мм рт.ст.) в течение 40 мин. По окончании сублимации сублиматор вынимают из водяной бани, отсоединяют вакуум и холодную воду. ФОП смывают с "пальца" сублиматора 10 мл ацетона в пробирку. Ацетон из пробирки отгоняют на водяной бане. Следы растворителя отдувают слабым током воздуха. Сухой остаток растворяют в 2-5 мл ацетона. Далее проводят определение методом ГЖХ и ТСХ.