Спосіб визначення імідазолінонових гербіцидів у воді та грунті

Спосіб визначення імідазолінонових гербіци 3 24827 біциди в одній пробі. Відомий спосіб визначення імазетапіру у воді та ґрунті методом високоефективної рідинної хроматографії (ВЕРХ) з використанням ультрафіолетового детектора [4, 5] обраний в якості прототипу. Визначення проводиться шляхом підготовки проб води та ґрунту до екстракції, проведення екстракції, очищення екстрактів, реекстракції та концентрування. Наявність імазетапіру вивчали за його залишковими кількостями у воді та ґрунті. Однак такий підхід не дозволяє одночасно визначити кожну діючу речовину імідазолінонового ряду з суміші в одній пробі. Задачею корисної моделі є одночасне визначення імідазолінонових гербіцидів (імазапіру, імазетапіру, iмазамоксу) в одній пробі води та ґрунту. Технічний результат, який отриманий в результаті вирішення задачі полягає в прискоренні швидкості визначення імідазолінонових гербіцидів (імазапіру, імазетапіру, імазамоксу) і зменшення витрат на його проведення. Поставлена задача досягається тим, що у відомому способі, визначення імазетапіру у воді та ґрунті, яке включає підготовку проб до екстракції, проведення екстракції, очищення, реекстракції, концентрування та хроматографування, згідно корисної моделі змінюють умови хроматографування для чіткого розходження піків речовин (імазапіру, імазетапіру, імазамоксу), що знаходяться в суміші проби, після отримання хроматографій вивчають піки кожної речовини, ідентифікують їх за часом утримання і визначають їх кількість за висотою піків. Спосіб здійснюється наступним чином: Вода: Спосіб ґрунтується на екстракції похідних імідазолінону (імазапіру, імазетапіру та імазамоксу) з підкислених сірчаною кислотою проб води хлороформом та визначенні методом ВЕРХ з використанням ультрафіолетового детектора. 500мл води поміщають у розділяючу лійку місткістю 1000мл і додають по краплях концентровану сірчану кислоту, доводячи до рН 2. До підкисленої проби додають 100мл хлороформу, струшують лійку протягом 1-2 хвилин, і після розділення шарів збирають хлороформний шар у конічну колбу місткістю 250мл. Екстракцію повторюють ще двічі порціями по 50мл хлороформу. Хлороформні фракції об'єднують і суша ть безводним сульфатом натрію (20-25г) шляхом настоювання у конічній колбі місткістю 250мл протягом 30 хвилин. Об'єднаний екстракт переносять у колбу для відгону розчинників і концентрують на ротаційному випарнику при температурі водяної бані не вище 40°С до об'єму 0,2-0,3мл. До сухого залишку упарюють розчинник на повітрі. Сухий залишок кількісно переносять в градуйовану пробірку місткістю 10мл за допомогою ацетонітрилу (загальний об'єм проби 1мл). Грунт: Спосіб ґрунтується на екстракції похідних імідазолінону (імазапіру, імазетапіру та імазамоксу) з проб ґрунту сумішшю ацетон - 0,05М водний розчин кальцію хлориду, очистці екстрактів від коекстрактивних речовин перерозподілом між двома рідинами, що не змішуються, при різних рН та визначанні імазамоксу методом ВЕРХ з викори 4 станням ультрафіолетового детектора. Наважку (50±0,1)г проби ґрунту поміщають у конічну колбу місткістю 250мл, додають 100мл суміші ацетон - 0,05М водний розчин кальцію хлориду (2+1, об.+об.), стр ушують на апараті для струшування протягом 10 хвилин і залишають на ніч. Розчин фільтрують у конічну колбу місткістю 250мл через фільтр "червона стрічка". Екстракцію повторюють ще двічі, кожний раз з новою порцією 50мл екстракційної суміші, стр ушуючи пробу на апараті для струшування протягом 10 хвилин, після чого розчин фільтрують через той же фільтр у ту ж колбу, промиваючи осад на фільтрі 20мл екстракційної суміші. До об'єднаного екстракту додають по краплях 1М водний розчин сірчаної кислоти, доводячи до рН 2. Підкислений екстракт переносять у розділяючу лійку місткістю 500мл, додають 50мл хлороформу, стр ушують лійку протягом 1-2 хвилин, і після розділення шарів збирають хлороформний шар в іншу розділяючу лійку місткістю 500мл. Екстракцію повторюють ще двічі порціями по 30мл хлороформу. До об'єднаної хлороформної фракції додають 30мл 50% водного розчину натрію гідрокарбонату, стр ушують лійку протягом 1-2 хвилин і після розділення шарів збирають водний шар у колбу місткістю 250мл. Екстракцію повторюють ще двічі порціями по 20мл 50% водного розчину натрію бікарбонату. Водні фракції об'єднують, додають по краплях 1М водний розчин сірчаної кислоти, доводячи до рН 2. Підкислений екстракт переносять у розділяючу лійку місткістю 250мл, додають 50мл хлороформу і 20г натрію хлориду, екстрагують протягом 1-2 хвилин, і після розділення шарів збирають хлороформний шар у колбу місткістю 250мл. Екстракцію повторюють ще двічі порціями по 30мл хлороформу. Хлороформні фракції об'єднують і сушать безводним сульфатом натрію (20-25г) шляхом настоювання у конічній колбі місткістю 250мл протягом 30 хвилин. Об'єднаний екстракт переносять у колбу для відгону розчинників і концентрують на ротаційному випарнику при температурі бані 40°С до об'єму 0,20,3мл. До повного висихання видаляють розчинник у потоці повітря. Сухий залишок кількісно переносять в градуйовану пробірку місткістю 10мл за допомогою ацетонітрилу (загальний об'єм проби 3мл). Умови хроматографування: Колонку хроматографічну сталеву (250мм х 4,6мм), заповнену Нуклеосил C18 (5мкм), стабілізують при кімнатній температурі при об'ємній витраті рухомої фази 0,5мл/хв протягом 30 хвилин. Включають детектор та чекають стабільності базової лінії 10-15 хвилин. Умови роботи хроматографа: - рідинний хроматограф “Shimadzu" aбo подібний з УФ-детектором; - колонка хроматографічна сталева (250мм х 4,6мм), заповнена Нуклеосил С18 (5мкм); - рухома фаза - суміш ацетонітрил - 0,1% водний розчин ортофосфорної кислоти (375+625, об.+об.); - об'ємна витрата рухомої фази - 0,5мл/хв; - довжина хвилі ультрафіолетового детектора - 230нм; 5 24827 - чутливість - 0,015 aufs (одиниць абсорбції на шкалу); - швидкість руху діаграмної стрічки самописа 4мм/хв; - об'єм петлі інжектора рідинного хроматографа - 20мкл. Час утримання за даних умов, хв.: імазапіру - 6,3-6,4; імазамоксу - 7,3-7,4; імазетапіру - 9,9-10,0. Етапи способу одночасного визначення імідазолінонових гербіцидів в одній пробі узагальнені в табл. 2. Кількісне визначення імазапіру, імазетапіру та імазамоксу здійснюють методом абсолютного калібрування. Для цього необхідно для кожної речовини окремо побудува ти градуювальну залежність висоти хроматографічних піків від її масової концентрації в градуювальному розчині. Градуювальні розчини, які одночасно містять імазапір, iмазетапір та імазамокс, з масовою концентрацією 10мкг/мл, 8мкг/мл, 4мкг/мл, 2мкг/мл та 1мкг/мл кожної речовини, хроматографують тричі в умовах, наведених в табл. 2. Ідентифікацію піків імазапіру, імазетапіру та імазамоксу в розчинах проводять відповідно до часу утримання (табл. 2). Вимірюють висоту піку кожної речовини від нульової (базової) лінії у напрямку, перпендикулярному осі часу, за допомогою лінійки з похибкою 0,5мм. Обчислюють середнє значення висоти піку імазамоксу з 3 паралельних вимірювань. Отримані результати обробляють за методом найменших квадратів. Градуювальна залежність описується рівнянням: h = а + bxr ст, де h - висота піку імазамоксу, мм або умовні одиниці, r ст - масова концентрація імазамоксу в градуювальному розчині, мкг/мл, а і b - коефіцієнти регресії. Градуювальну залежність вважають задовільною, якщо значення коефіцієнта кореляції знаходиться в межах від 0,8 до 1,0. Використовуючи відповідну градуювальну залежність, обчислюють масову концентрацію (r n, мг/дм 3) імазапіру, імазетапіру та імазамоксу для кожної з паралельних проб води за формулою: hпр - а Vпр rn = x , b V де 6 n - номер паралельної проби (n = 1, 2); hпр - висота піку імазапіру, імазетапіру чи імазамоксу (середнє з трьох спостережень) в аліквоті проби, що введена в хроматограф, мм; а і b - коефіцієнти регресії у рівнянні градуювальної залежності; Vпp - кінцевий об'єм екстракту проби, мл; V - об'єм проби води, мл, та масову концентрацію (wn, мг/кг) імазапіру, імазетапіру та імазамоксу для кожної з паралельних проб ґрунту за формулою: h - а Vїд wn = їд x , b m де n - номер паралельної проби (n = 1,2); hпp - висота піку імазапіру, імазетапіру чи імазамоксу (середнє з трьох спостережень) в аліквоті проби, що введена в хроматограф, мм; а і b - коефіцієнти регресії у рівнянні градуювальної залежності; Vпp - кінцевий об'єм екстракту проби, мл; m - наважка проби, г. Результат обчислень заокруглюють до другої значущої ци фри. Перелік використаної літератури: 1. Перелік пестицидів і агрохімікатів, дозволених до використання в Україні (офіційне видання). - К.: Юнівест Маркетинг. - 2001. - 272с. 2. Лист №156-05-02/56 від 24.02.2005, Головної державної інспекції захисту рослин Мінагрополітики України. 3. Временные методические указания по газохроматографическому определению имазапира (арсенала) в воде и почве: ВМУ №6238-91 // Методические указания по определению микроколичеств пестицидов в продуктах питания, кормах и внешней среде. - Москва, 1992. - Сборник №22. Ч. 1. - С. 65-71. 4. Методичні вказівки з визначення імазетапіру в ґрунті методом високоефективної рідинної хроматографії: Методичні вказівки №440-2003 // Методичні вказівки з визначення мікрокількостей пестицидів в продуктах харчування, кормах та навколишньому середовищі. - Київ, 2005. - Збірка №42. - С 3-15. 5. Методичні вказівки з визначення імазетапіру у воді методом високоефективної рідинної хроматографії: Методичні вказівки №474-2004 // Погоджено МОЗ 26.12.2003, Постанова №37, затверджено Мін. охорони навколишнього природного середовища 23.01.2004, Наказ №19. 7 24827 8 Таблиця 1 Спосіб визначення імідазолінонових гербіцидів у воді та гр унті Назва Хімічна назва за IUPAC Молекулярна маса С13Н15N3 О3 261,3 O (CH3 )2 CH Імазапір Емпірична формула C15H19N3 O3 289,3 CH 3 CH CH3 C15H19N3 O4 305,3 Хімічна формула 2-(4-ізопропіл-4-метил-5-оксі-2імідазолін-2-іл) нікотинова кислота CH3 N N O N H CO2 H (CH 3)2 CH (RS)-5-eтил-2-(4-ізопропіл-4Імазетапір метил-5-оксі-2-імідазолін -2-іл) нікотинова кислота N N CH2 H3 C N H CO2H CH 3CH2 2-[4,5-дигідро-4-метил-4-(1-метил етил)-5-оксо-1Н-імідазол-2-іл]-5Імазамокс метоксиметил-3-піридинкарбоксилова кислота CH3 CO2 H O N N NH O CH 3 Таблиця 2 Спосіб визначення імідазолінонових гербіцидів у воді та гр унті Етап визначення, досліджуваний об'єкт вода Екстракція грунт Очищення вода грунт вода Реекстракція Дериватизація Концентрування Умови хроматографування грунт вода, грунт вода, грунт вода, грунт Назва діючої речовини: імазапір, імазетапір, імазамокс Підкислення H2SO4 до рН 2, хлороформ 100мл + 2 рази по 50мл, струшувати щоразу разу впродовж 1-2 хвилин Ацетон - 0,05М + водний розчин СаСl2 (2:1), 100мл, настоюють впродовж 24 годин, фільтрують, потім 2 рази по 50мл, струшують щоразу впродовж 10 хвилин, фільтрують Не потребує Перерозподіл в системі підкислений H2SO4 водно-ацетоновий розчин - хлороформ - 50% водний розчин NaHCO3 Не потребує Підкислення H2SO4 до рН 2, хлороформ 50мл + 20г NaCl, струшують впродовж 1-2 хвилин, потім хлороформ 2 рази по 30мл, струшують щоразу впродовж 1-2 хвилин Об'єднаний екстракт концентрують на ротаційному випарнику при температурі бані 40°С до об'єму 0,2-0,3мл. - рідинний хроматограф “Shimadzu" з УФ-детектором - колонка хроматографічна сталева (250мм х 4,6мм), заповнена Нуклеосил С18 (5мкм) - рухома фаза - суміш ацетонітрил - 0,1% водний розчин ортофосфорної кислоти (375+625, об.+об.) - об'ємна витрата рухомої фази - 0,5мл/хв - l УФ де тектора - 230нм - чутливість - 0,015 aufs (одиниць абсорбції на шкалу) - швидкість руху діаграмної стрічки самописа - 4мм/хв - об'єм петлі інжектора - 20мкл - час утримання імазапіру - 6,3-6,4 хвилин; імазамоксу - 7,3-7,4 хвилин; імазетапіру - 9,9-10,0 хвилин. 9 Комп’ютерна в ерстка А. Крулевський 24827 Підписне 10 Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601