Спосіб визначення сульфонілсечовинних гербіцидів у воді

Спосіб визначення сульфонілсечовинних гербіцидів у воді, що включає підготовку проб води до 3 методика дозволила б значно прискорити швидкість одного визначення та зменшити витрати на його проведення. Такий метод має не лише економічне, а й біоетичне значення. Відомий спосіб визначення тієнкарбазонметилу у воді шляхом ВЕРХ [4]. Однак, даний спосіб має наступні недоліки: не передбачає визначення суміші сульфонілсечовинних гербіцидів, вимагає більше часу і затрат реактивів. Відомий метод визначення форамсульфурону у воді методом ВЕРХ [5], обраний як прототип. Визначення проводять шляхом підготовки проб води до екстракції, проведення екстракції та концентрування. Наявність вказаних речовин визначають за їх залишковими кількостями у воді. Однак, такий підхід не дозволяє одночасно визначити кожну діючу речовину сульфонілсечовинної групи з суміші в одній пробі. Задачею корисної моделі є одночасне визначення сульфонілсечовинних гербіцидів (тієнкарбазон-метилу, форамсульфурону та ципросульфаміду) в одній пробі води. Технічний результат, отриманий після вирішення задачі, полягає в прискоренні визначення сульфонілсечовинних гербіцидів (тієнкарбазонметилу, форамсульфурону та ципросульфаміду) і зменшенні витрат на його проведення. Поставлена задача досягається тим, що у відомому способі визначення форамсульфурону у воді, який включає підготовку проб до екстракції, проведення екстракції та концентрації, хроматографування, згідно корисної моделі, змінюють умови хроматографування для чіткого розходження піків речовин (тієнкарбазон-метилу, форамсульфурону та ципросульфаміду), що знаходяться в суміші проби, після отримання хроматограм вивчають піки кожної речовини, ідентифікують їх за часом утримування, визначають їх кількість за градуювальною залежністю висоти піка кожної сполуки від концентрації в градуювальному розчині суміші сполук. Спосіб реалізують наступним чином: Спосіб ґрунтується на вилученні похідних сульфонілсечовини (тієнкарбазон-метилу, форамсульфурону, ципросульфаміду) з проби води, підкисленої 1 М водним розчином ортофосфорної кислоти, етилацетатом при підігріві, концентруванні екстракту та подальшому визначенні тієнкарбазон-метилу, форамсульфурону та ципросульфаміду методом обернено-фазової ВЕРХ з ультрафіолетовим (УФ) детектором. Підготовка проби: 500 мл води поміщають в конічну колбу місткістю 1000 мл. Додають близько 5 мл 1 М водного розчину ортофосфорної кислоти, доводячи рН до 4 (контроль рН проводять за індикаторним папером). Приливають 100 мл етилацетату та екстрагують на апараті для струшування протягом 30 хвилин при температурі 60°С. Розчин охолоджують і переносять в ділильну лійку місткістю 1000 мл, конічну колбу промивають тричі по 10 мл етилацетату. Струшують лійку впродовж 1-2 хвилин і після розділення шарів збирають верхній шар етилацетату в конічну колбу місткістю 250 мл. Екстракт сушать безводним сульфатом натрію (близь 58529 4 ко 15 г) шляхом настоювання у конічній колбі місткістю 250 мл протягом 30 хвилин. Екстракт переносять у грушоподібну колбу для відгону розчинників місткістю 250 мл і концентрують на ротаційному випарнику при температурі водяної бані не вище 60°С до об’єму 0,2-0,3 мл. До сухого залишку розчинник випаровують струменем сухого повітря. Сухий залишок кількісно переносять в градуйовану пробірку місткістю 5 мл за допомогою рухомої фази (суміш ацетонітрил-0,1% водний розчин ортофосфорної кислоти (35+65, об.+об.)). Кінцевий об’єм екстракту проби 2 мл. Аналогічно готують паралельну пробу. Підготовка та кондиціювання колонки для рідинної хроматографії: Колонку хроматографічну сталеву (250 мм  4,6 мм), заповнену Нуклеосилом С18 (100-5), стабілізують при температурі 30°С при об’ємній витраті рухомої фази 1 мл/хв. протягом 30 хвилин. Вмикають детектор і чекають стабільності базової лінії 10-15 хвилин. Умови роботи хроматографа: - рідинний хроматограм «Шимадзу» або подібний з УФ-детектором; - колонка хроматографічна сталева (250 мм  4,6 мм), заповнена Нуклеосилом С18 (100-5); - рухома фаза – суміш ацетонітрил-0,1% водний розчин ортофосфорної кислоти (35+65, об.+об.); - об’ємна витрата рухомої фази – 1 мл/хв.; - температура термостата колонки – 30°С; - довжина хвилі ультрафіолетового детектора – 230 нм; - чутливість – 0,02 aufs (одиниць абсорбції на шкалу); - швидкість руху діаграмної стрічки самописа – 4 мм/хв.; - об’єм петлі інжектора рідинного хроматографа – 20 мкл. Час утримування за даних умов, хв.: форамсульфурону – 7,1±0,1; тієнкарбазон-метилу – 10,8±0,1; ципросульфаміду – 12,0±0,1. Етапи способу одночасного визначення сульфонілсечовинних гербіцидів в одній пробі води узагальнені в табл. 2. Кількісне визначення тієнкарбазон-метилу, форамсульфурону та ципросульфаміду здійснюють методом абсолютного калібрування. Для цього необхідно для кожної речовини окремо побудувати градуювальну залежність висоти її хроматографічного піка від масової концентрації в градуювальному розчині суміші цих речовин. Побудова градуювальних залежностей для тієнкарбазон-метилу, форамсульфурону та ципросульфаміду: Готують 5 градуювальних розчинів суміші тієнкарбазон-метилу, форамсульфурону та ципросульфаміду з масовими концентраціями кожної сполуки 1; 2; 4; 5 та 6 мкг/мл. Ці градуювальні розчини хроматографують тричі в умовах, наведених в табл.2. Ідентифікацію піків тієнкарбазон-метилу, форамсульфурону та ципросульфаміду в розчинах 5 58529 проводять відповідно до часу утримування кожної з трьох сполук (табл.2). Вимірюють висоту піка кожної речовини від нульової (базової) лінії у напрямку, перпендикулярному осі часу, за допомогою лінійки з похибкою 0,5 мм. Обчислюють середнє значення висоти піків кожної сполуки з 3 паралельних вимірювань. Отримані результати обробляють за методом найменших квадратів. Градуювальна залежність описується рівнянням: hгр  а  b  гр , де hгр - висота піку тієнкарбазон-метилу, форам сульфурону чи ципросульфаміду, мм; гр - масова концентрація тієнкарбазонметилу, форамсульфурону чи ципросульфаміду в градуювальному розчині, мкг/мл; a - масштабний коефіцієнт; b - коефіцієнт регресії. Градуювальну залежність вважають задовільною, якщо значення коефіцієнта кореляції знаходиться в межах від 0,8 до 1,0. Виконання вимірювань: Проби хроматографують тричі за умов, наведених в таблиці 2. Використовуючи відповідну градуювальну залежність, обчислюють масову концентрацію n  , мг/дм3, тієнкарбазон-метилу, форамсульфурону та ципросульфаміду для кожної з паралельних проб за формулою: hnр  а Vnp , де n   b V , n - номер паралельної проби n  1 2 ; hnp - висота піку тієнкарбазон-метилу чи форамсульфурону, чи ципросульфаміду (середнє з трьох спостережень) в аліквоті проби, що введена в хроматограф, мм; a - масштабний коефіцієнт; 6 b - коефіцієнт регресії у рівнянні градуювальної залежності; Vnp - кінцевий об’єм екстракту проби, мл; V - об’єм проби води, мл. Результат обчислень заокруглюють до другої значущої цифри. Обробка результатів вимірювання: За результат вимірювання масової концентрації тієнкарбазон-метилу або форамсульфурону, або ципросульфаміду в пробі   , мг/дм3, приймають середнє значення двох паралельних визначень масової концентрації тієнкарбазон-метилу або форамсульфурону, або ципросульфаміду. Джерела інформації: 1. Перелік пестицидів і агрохімікатів, дозволених до використання в Україні. – Офіційне видання. – Київ: Юнівест Медіа, 2003. – 348 с. 2. Перелік пестицидів і агрохімікатів, дозволених до використання в Україні. – Офіційне видання. – Київ: Юнівест Медіа, 2010. – 543 с. 3. Карпенко В.В. Гігієнічна оцінка асортименту та обсягів застосування гербіцидів у сільському господарстві України / В.В. Карпенко, М.М. Коршун // Гігієна населених місць. – Київ, 2007. - №49. – С. 133-138. 4. Методичні вказівки з визначення тієнкарбазон-метилу в воді методом високоефективної рідинної хроматографії: Методичні вказівки №9332009 // Погоджено МОЗ 3.04.2009, Постанова №10, затверджено Міністерством охорони навколишнього природного середовища 5.05.2009, Наказ №204. 5. Методичні вказівки з визначення форамсульфурону в воді методом високоефективної рідинної хроматографії: Методичні вказівки №4312003 // Методичні вказівки з визначення мікро кількостей пестицидів в продуктах харчування, кормах та навколишньому середовищі. – Київ, 2004 рік. – Збірка №44. – С. 254-256. Таблиця 1 Загальні відомості про досліджувані сульфонілсечовинні гербіциди Назва Хімічна назва за IUPAC 1 2 Емпірична формула 4 Хімічна формула 3 Молекулярна маса 5 C12H14N4O7S2 390,4 CH3 O 4-[(4,5-дигідро-3-метокси-4-метил-5Тієнкарбазон- оксо-1Н-1,2,4-триазол-1-іл) карбоніл- S метил сульфамоїл]-5-метилтіофен-3карбонова кислота O O O O S O N CH3 H N N N O H3C CH3 7 58529 8 Продовження таблиці 1 1 2 3 4 1-(4,6-диметоксіпіримідин-2-іл)-3-(2Форамсульдиметилкарбамоїл-5-формамідофенілфурон сульфоніл) сечовина O H C 5 OCH3 CON(CH3)2 N SO2NHCONH N H C17H20N6O7S 452,4 N OCH3 CH3 O O Ципросульфамід N-циклопропіл-4[(2-метоксибензол) сульфамоїл] бензамід O O S NH O C18H18N2O5S 374,4 N H Таблиця 2 Спосіб визначення сульфонілсечовинних гербіцидів у воді Етап визначення Дії на даному етапі Підготовка до екстра- 500 мл води підкислюють 1 М водним розчином ортофосфорної кислоти до рН 4 кції (контроль рН проводять за індикаторним папером). Приливають 100 мл етилацетату та екстрагують на апараті для струшування протягом 30 хвилин при температурі 60°С. Розчин охолоджують і переносять в ділильну Екстракція лійку місткістю 1000 мл, конічну колбу промивають тричі по 10 мл етилацетату. Струшують лійку впродовж 1-2 хвилин і після розділення шарів збирають верхній шар етилацетату в конічну колбу місткістю 250 мл. Екстракт сушать безводним сульфатом натрію (близько 15 г) шляхом настоювання у Підсушування конічній колбі місткістю 250 мл протягом 30 хвилин. Екстракт переносять у грушоподібну колбу для відгону розчинників місткістю 250 мл і концентрують на ротаційному випарнику при температурі водяної бані не вище Концентрування 60°С до об'єму 0,2-0,3 мл. До сухого залишку розчинник випаровують струменем сухого повітря. - рідинний хроматограм «Шимадзу» або подібний з УФ-детектором; - колонка хроматографічна сталева (250 мм  4,6 мм), заповнена Нуклеосилом C18 (100-5); - рухома фаза - суміш ацетонітрил-0,1% водний розчин ортофосфорної кислоти (35+65, об.+об.); - об'ємна витрата рухомої фази - 1 мл/хв.; - температура термостата колонки - 30°С; Хроматографування - довжина хвилі ультрафіолетового детектора - 230 нм; (умови) - чутливість - 0,02 aufs (одиниць абсорбції на шкалу); - швидкість руху діаграмної стрічки самописа - 4 мм/хв.; - об'єм петлі інжектора рідинного хроматографа - 20 мкл. Час утримування за даних умов, хв.: форамсульфурону - 7,1±0,1; тієнкарбазон-метилу - 10,8±0,1; ципросульфаміду - 12,0±0,1. Комп’ютерна верстка А. Рябко Підписне Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601