Утверждены
Минздравом СССР
8 июля 1989 г. N 5033-89
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ГМП, ТМДИ, ГМДИ, ХГИ В ВОДЕ, ПОЧВЕ,
РАСТИТЕЛЬНОМ МАТЕРИАЛЕ МЕТОДОМ ТОНКОСЛОЙНОЙ
ХРОМАТОГРАФИИ <*>
--------------------------------
<*> Разработаны Ю.А. Бунятяном, М.С. Петросян (Филиал ВНИИГИНТОКС).
Препараты ГМП, ТМДИ, ГМДИ, ХГИ
рекомендуются для применения в сельском хозяйстве в качестве ингибиторов
нитрификации азотных удобрений на посевах риса, пшеницы, овощей, хлопчатника.
Краткая
характеристика препаратов. ГМП - N-гидрокси-3(5)-метилпиразол.
Брутто-формула C H N O.
Молекулярная масса 112.
Химически чистое
5 8 2
соединение -
бледно-желтый порошок со слабым запахом метилпиразола, т. пл.
72 - 76 °C. Хорошо
растворим в хлороформе,
ацетоне, воде. ГМП -
среднетоксичное
соединение. Для крыс ЛД составляет 1650
мг/кг.
50
ТМДИ
- тетраметилендикарбамоил-N-бис-3(5)-метилпиразол.
Брутто-формула
C H N O
. Молекулярная масса
300. Химически чистое
соединение -
14 22 6 2
бледно-желтый порошок
со слабым запахом метилпиразола. Хорошо
растворим в
ацетоне, хлороформе,
диметилформамиде, толуоле,
при нагревании - в
изопропиловом спирте, гексане, перекристаллизовывается из гексана.
В воде
нерастворим,
устойчив при температуре
разгонки, практически нелетуч.
Возможно проявление
двух изомерных форм
3(5)-метилпиразола. ТМДИ -
малотоксичное
соединение. Для крыс ЛД составляет 4600
мг/кг.
50
ГМДИ
- гексаметилендикарбамоил-N-бис-3(5)-метилпиразол.
Брутто-формула
C H N O
. Молекулярная масса
332. Химически чистое
соединение -
16 24 6 2
бледно-серый
порошок со слабым запахом метилпиразола. Т. пл. 59 -
61 °C, т.
кип. 165
- 170 °C
(533,3 Па). Хорошо растворим в
ацетоне, хлороформе,
диметилформамиде, толуоле, при нагревании
- в изопропиловом
спирте,
гексане, перекристаллизовывается
из гексана. В воде нерастворим,
устойчив
при температуре
разгонки. Возможно проявление
двух изомерных форм
3(5)-метилпиразола.
ГМДИ - малотоксичное
соединение. Для крыс
ЛД
50
составляет 4850
мг/кг.
ХГИ
- N-6-(хлоргексил)-карбамоил-3(5)-метилпиразол. Брутто-формула
C H N OCl.
Молекулярная масса 243,56.
Химически чистое соединение -
11 12 3
бледно-желтый порошок
со слабым запахом метилпиразола. Т. пл. 34 -
36 °C,
т. кип.
159 °C (260 Па). Хорошо растворим в ацетоне, хлороформе, толуоле,
изопропиловом спирте, метилэтилкетоне,
этилацетате, перекристаллизовывается
из гексана (гептана).
В воде нерастворим, устойчив
при температуре
разгонки. ХГИ
- малотоксичное соединение.
Для крыс ЛД составляет
50
5250 мг/кг.
Принцип метода. Метод основан на
извлечении ГМП, ТМДИ, ГМДИ, ХГИ из исследуемой пробы органическим
растворителем, очистке экстракта в кислой среде, реэкстракции
препаратов в щелочной среде и хроматографировании в
тонком слое пластинок "Силуфол" в системе растворителей
гексан-ацетон (5:3). Зоны локализации препаратов
обнаруживаются в виде синих пятен на светлом фоне после предварительного
облучения УФ-светом и обработки пластинок о-толуидином или йод-крахмальным реагентом.
Метрологическая характеристика метода.
Метрологические данные представлены в таблице 124.
Таблица 124
МЕТРОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МЕТОДА (N = 5, P =
0,95)
┌──────────┬────────────┬─────────────┬─────────┬───────────┬─────────────┐
│Анализи- │
Предел │ Диапазон
│Среднее │Стандартное│Доверительный│
│руемый │обнаружения,│определяемых │значение
│отклонение,│ интервал │
│объект │
мг/кг, л │концентраций,│определе-│ %
│ среднего, % │
│ │ │ мг/кг, л
│ния, %
│ │ │
├──────────┴────────────┴─────────────┴─────────┴───────────┴─────────────┤
│ ГМП │
│
│
│Вода │0,01 │0,01 - 0,1 │90 │+/- 2,25 │+/- 2,78 │
│Почва │0,04 │0,04 - 0,4 │81 │+/- 2,85 │+/- 3,52 │
│Рис │0,04 │0,04 - 0,4 │83 │+/- 1,60 │+/- 1,97 │
│Пшеница │0,04 │0,04 - 0,4 │85 │+/- 1,60 │+/- 1,97 │
│Картофель
│0,08 │0,08 - 0,4 │80 │+/- 3,61 │+/- 4,46 │
│Томаты │0,08 │0,08 - 0,4 │80 │+/- 3,17 │+/- 3,92 │
│
│
│ ТМДИ │
│
│
│Вода │0,01 │0,01 - 0,1 │94 │+/- 3,37 │+/- 4,17 │
│Почва │0,04 │0,04 - 0,4 │80 │+/- 3,03 │+/- 3,78 │
│Рис │0,04 │0,04 - 0,4 │97 │+/- 2,69 │+/- 3,34 │
│Пшеница │0,04 │0,04 - 0,4 │94 │+/- 3,08 │+/- 3,82 │
│Томаты │0,08 │0,08 - 0,4 │85 │+/- 1,65 │+/- 1,97 │
│
│
│ ГМДИ │
│
│
│Вода │0,01 │0,01 - 0,1 │90 │+/- 3,37 │+/- 4,17 │
│Почва │0,04 │0,04 - 0,4 │80 │+/- 3,03 │+/- 3,78 │
│Рис │0,04 │0,04 - 0,4 │95 │+/- 1,60 │+/- 1,97 │
│Пшеница │0,04 │0,04 - 0,4 │90 │+/- 1,58 │+/- 1,96 │
│Томаты │0,08 │0,08 - 0,4 │83 │+/- 1,60 │+/- 2,41 │
│
│
│ ХГИ │
│
│
│Вода │0,01 │0,01 - 0,1 │93,2 │+/- 3,21 │+/- 1,32 │
│Почва │0,04 │0,04 - 0,4 │80,0 │+/- 1,23 │+/- 0,51 │
│Рис │0,04 │0,04 - 0,4 │81,0 │+/- 2,83 │+/- 1,17 │
│Пшеница │0,04 │0,04 - 0,4 │83,0 │+/- 2,74 │+/- 1,13 │
│Томаты │0,08 │0,08 - 0,4 │80,0 │+/- 3,38 │+/- 1,34 │
└──────────┴────────────┴─────────────┴─────────┴───────────┴─────────────┘
Избирательность метода. В предлагаемых
условиях метод специфичен в присутствии близких по структуре и области
применения таких соединений, как нитрапирин,
6-хлорпиколиновая кислота, тилт, байлетон,
хлорамп, АТГ, АТГ-ф, лонтрел,
а также тех, которые применяются на посевах риса - пропанид,
базагран, ордран.
Реактивы,
растворы, материалы. ГМП, ТМДИ,
ГМДИ, ХГИ-98-процентные
(товарные формы).
Хлороформ х.ч. н-Гексан х.ч. Ацетон
х.ч.
Этиловый
спирт х.ч. Сульфат
натрия безводный, ч.
Гидроксид натрия х.ч.,
15-процентный в.р. Уксусная
кислота х.ч. Хлороводородная кислота
концентрированная х.ч.,
25-процентный (по объему) и 5 н
раствор. Калий
марганцовокислый х.ч., 3-процентный в.р. Йодид
калия х.ч., 1-процентный
в.р. о-Толуидин х.ч. Фильтры бумажные
обеззоленные
"синяя лента",
предварительно промытые смесью
хлороформ-ацетон (1:1). Пластинки
хроматографические
"Силуфол" УФ
размером 15 x 15 см.
Стандартные
254
растворы ГМП,
ТМДИ, ГМДИ, ХГИ в хлороформе содержанием 100; 10 и 1 мкг/мл.
Хранить в
холодильнике не более 3 мес. Проявляющие
реагенты: раствор для
хлорирования (смешивают
равные объемы 3-процентного раствора перманганата
калия и
25-процентного раствора хлороводородной
кислоты). Готовят перед
употреблением в
количествах, необходимых для
разового пользования;
проявляющий реагент
N 1: а - 0,2 г о-толуидина растворяют в 2 мл уксусной
кислоты; б
- 0,8 г йодида калия растворяют в
2 мл дистиллированной воды.
Смешивают растворы
а и б
и доводят дистиллированной водой до 200 мл.
Проявляющий
реагент N 2: а - 1-процентный водный
раствор йодида калия; б -
3-процентный
раствор крахмала. Перед употреблением смешать растворы а и б
и
этиловый спирт
в соотношении 2,5:2,5:1.
Перед опрыскиванием пластинку
помещают в
эксикатор, содержащий раствор для хлорирования, на 3 - 5 мин.,
после чего
оставляют на воздухе до удаления запаха хлора (около 15 мин.) и
обрабатывают
проявляющим реагентом N 1 или N 2.
Приборы, аппаратура, посуда.
Ртутно-кварцевая лампа ПРК-2 или ПРК-4. Ротационный вакуумный испаритель.
Колбы: мерные на 100 мл; конические на 100 и 250 мл; круглодонные на 100 мл.
Воронки делительные, химические. Микропипетки на 0,1 мл. Цилиндры мерные на 50
и 100 мл. Камера хроматографическая. Пульверизаторы
стеклянные. Камера для хлорирования (эксикатор).
Отбор проб. Отобранные пробы
анализировать сразу.
Ход анализа. Экстракция и очистка
экстрактов. Пробу воды (100 мл) помещают в коническую колбу. При определении
ГМП прибавляют безводный сульфат натрия до насыщения и трижды экстрагируют ГМП,
ТМДИ, ГМДИ, ХГИ хлороформом порциями по 50; 30 и 30 мл. Объединенный экстракт
фильтруют через слой безводного сульфата натрия в круглодонные колбы и отгоняют
растворитель на ротационном испарителе при температуре бани не выше 30 °C при
определении ГМП; 60 °C - ГМДИ, ТМДИ, ХГИ до объема 0,2 - 0,1 мл. Остаток
количественно с помощью хлороформа наносят на хроматографическую
пластинку.
Навеску почвы (25 г), измельченную и
просеянную, увлажняют 3 мл воды и трижды экстрагируют ГМП, ТМДИ, ГМДИ, ХГИ
ацетоном порциями по 50 мл. Объединенный экстракт фильтруют через фильтр
"синяя лента" и слой безводного сульфата натрия (1 - 2 г) и отгоняют
на ротационном испарителе досуха при температуре бани не выше 30 °C при
определении ГМП; 60 °C - ТМДИ, ГМДИ, ХГИ. К сухому остатку прибавляют 10 мл 5 н
раствора хлороводородной кислоты, тщательно
ополаскивают колбу и переносят в коническую колбу на 100 мл через фильтр
"синяя лента". Колбу еще дважды (по 10 мл) промывают 5 н раствором хлороводородной кислоты и сливают в ту же колбу.
Объединенный экстракт хлороводородной кислоты
подщелачивают 15-процентным раствором гидроксида натрия (4 - 5 мл) до pH 8 - 9, затем прибавляют безводный сульфат натрия до
насыщения (10 - 12 г) и трижды экстрагируют ГМП, ТМДИ, ГМДИ, ХГИ хлороформом по
15 - 20 мл. Далее поступают аналогично анализу воды. Измельченную (25 г) пробу
растительного материала (рис, пшеница, картофель, томаты) трижды экстрагируют
хлороформом по 50 мл. Растворитель фильтруют в перегонную колбу через фильтр
"синяя лента" и слой безводного сульфата натрия. Далее поступают
аналогично анализу почвы.
Условия хроматографирования.
После отгонки растворителя пробы с помощью
хлороформа
количественно наносят на пластинки
"Силуфол" на расстоянии 1 см
от нижнего
края пластинки. Справа и слева от
пробы наносят стандартные
растворы ГМП, ТМДИ, ГМДИ, ХГИ, содержащие известные
количества препаратов.
Развитие хроматограммы проводят
в системе гексан-ацетон (5:3).
После
поднятия фронта
растворителя на 14 см пластинку
проветривают на воздухе до
полного удаления
растворителей. После этого пластинку
подвергают облучению
УФ-светом в
течение 35 - 40 мин., затем помещают в камеру с раствором для
хлорирования на
3 мин., оставляют пластинку на воздухе
до полного удаления
запаха
хлора (около 15 мин.) и обрабатывают из
пульверизатора проявляющим
реагентом (о-толуидин или йод-крахмальный реагент).
Зоны локализации
обнаруживаются в
виде синих пятен на светлом фоне.
Окраска пятен устойчива
в течение 3
дней. Величины R для ГМП составляют 0,36, ТМДИ - 0,68, ГМДИ -
f
0,78, ХГИ -
0,84. Если содержание
препаратов в пробе превышает верхнюю
границу диапазона
линейности (10 мкг), то для нанесения
на пластинку
необходимо брать
аликвотную часть экстракта.
Обработка результатов анализа.
Количественная оценка проводится путем сравнения площадей и интенсивности
окраски пятен проб и стандартных растворов. Содержание ГМП, ТМДИ, ГМДИ, ХГИ в
анализируемой пробе (X, мг/кг или мг/л) определяют по формуле:
A
X = -,
P
где:
A - количество ГМП, ТМДИ, ГМДИ, ХГИ,
найденное путем сравнения со стандартами, мкг;
P - навеска или объем анализируемой
пробы, г или мл.
Требования безопасности. Соблюдать все
необходимые требования безопасности при работе в химических лабораториях.