CC BY
7
УДК 613.632:615.285.7.07:543.544
3. А. Лейка
ХРОМАТОГРАФИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ МИКРОКОЛИЧЕСТВ БУТОНАТА
ВНИИ гигиены и токсикологии пестицидов, полимерных и пластических масс, Киев
Бутонат (фекама-трибуфон) находит широкое применение в качестве эффективного инсектицида для защиты зерновых культур, вследствие чего может происходить загрязнение воды, почвы и воздуха. В связи с этим большое значение имеют анализ и идентификация исходного соединения н продуктов его разложения. Эта задача становится особенно актуальной, поскольку под влиянием факторов внешней среды бутонат разлагается с образованием более токсичных соединений —ви-нилбутоната, хлорофоса, ДДВФ (Ackermann и соавт. 1979). В литературе описаны хромато-графические методы определения микроколичеств бутоната (Ackermann п соавт., 1971), однако до сих пор не изучены условия разделения и идентификации смеси исходного препарата и его метаболитов.
В настоящей работе предложены хроматогра-фические методы разделения и идентификации микроколичеств бутоната и его токсичных метаболитов в воздухе и почве. Основное внимание было уделено таким вопросам, как разработка чувствительных и селективных методов детектирования, извлечения препарата из проб воды и почвы, сорбция препарата из воздуха. Решение этих вопросов представляет определенные трудности, поскольку анализируемые соединения значительно различаются по физико-химическим характеристикам. Поэтому нами были разработаны условия хроматографического разделения смеси исследуемых соединений.
Газохроматографический анализ проводили на хроматографе «Цвет-106» с детектором постоянной скорости рекомбинации (ДПР). Условияхро-матографнрования: колонка стеклянная длиной 1 м и внутренним диаметром 3 мм, носитель — хроматом N-AW (0,16—0,2 меш). Температура термостата колонок 180°С, испарителя 210°С, детектора 230°С. Расход газа-ноентеля (азота особой чистоты) 70 мл/мин. Для определения линейного диапазона детектирования в хроматограф вводили по 5 мкл растворов препаратов в гексане различной концентрации. Линейный диапазон детектирования соблюдался в. интервале 2,5—3 нг. Все дальнейшие исследования выполняли в линейном диапазоне детектирования. Количественное определение осуществляли методом абсолютной калибровки («Методы определения микроколичеств пестицидов»). Для газохромато-графического разделения смеси исследуемых веществ использовали различные по природе неподвижные фазы (5 % SE-30, 5 % ХЕ-60, смешанная 4% SE = 30 + 6 % QF-1). Наиболее удовлетвори-
тельное разделение смеси достигается на средне-поляриой или полярной фазе (время удерживания для бутоната 3,45 мин, для виннлбутоната 1,71 мин, для ДДВФ 0,6 мин). Разделение хлорофоса и ДДВФ возможно в условиях газоадсорбцнон-ной хроматографии на отечественном адсорбенте «Полнсорб-1» (время удерживания 2,41 и 1,02 мин соответственно).
Нижний предел определения как исходного препарата, так и различных по строению продуктов его разложения практически одинаков независимо от типа используемой неподвижной фазы (например, на фазе 5 % БЕ-30 минимально детектируемое количество составляет для бутоната 2,6 нг, для виннлбутоната 2 мг, для ДДВФ Змг).
С целью повышения надежности идентификации установлены оптимальные условия хроматографического разделения бутоната, виннлбутоната, хлорофоса и ДДВФ в условиях тонкослойной хроматографии. Для этого проводили хромато-графнрованне смеси указанных соединений на пластинках «Снлуфол» или силикагель КСК в различных системах подвижных растворителей: гексан, хлороформ, бензол, гексан:ацетон (1:1), бензол:ацетон:хлороформ (50:25:25), бензол:аце-тон (3:1), этнлацетат. Однако полного разделения смеси в условиях адсорбционной хроматографии не достигалось (У?/ в смеси бензол — ацетон 1:1 бутонат — 0,68; виннлбутонат—0,72; ДДВФ — 0,68; хлорофос — 0,14). Поэтому для разделения смеси исследуемых соединений была использована обращенная распределительная хроматография на пластинках «Снлуфол», им-прегнированных смесью гексан — вазелиновое масло (95:5) в системе подвижного растворителя ацетон — вода в различных соотношениях. Наилучшее разделение препаратов достигалось в системе ацетон — вода в соотношении 1 : 1 (/?/: бутонат— 0,31; виннлбутонат — 0,45; ДДВФ — 0,6; хлорофос — 0,8).
Для обнаружения препаратов в слое сорбента использовали различные детектирующие реагенты: раствор нитрата серебра в ацетоне с последующим УФ-облучением (препараты проявляются в виде пятен черного цвета на белом фоне), раствором 4-нит.робензнлпнрнднна в ацетоне, термической обработкой в термостате при 110 СС в течение 5 мин и последующей обработкой раствором тетраэтиленпентампна в ацетоне (препараты проявляются в виде пятен фнолетово-синего цвета на белом фоне).
Количественное определение препаратов на хроматограмме проводили по калибровочному
графику «площадь пятна — концентрация» с учетом интенсивности окраски. Нижний предел обнаружения различными детектирующими реагентами практически одинаков и составляет для бу-тоната 0,1 мкг, для винилбутоната 0,1, для хлорофоса 0,5, для ДДВФ 0,2 мкг. Следует обратить внимание на тот факт, что чувствительность де-тектировання как исходного соединения, так и продуктов его разложения одинакова. Это существенно повышает эффективность использования хроматографии в тонком слое для определения микроколнчеств бутоната и токсичных продуктов его метаболизма в одной пробе.
При разработке методики определения бутоната в почве для уменьшения адсорбционных связей пестицидов с почвенным поглощающим комплексом и уменьшения экстракции веществ, мешающих определению, использовали смесь ацетона с 0,05 н. водным раствором хлористого кальция (1:1). Хлористый кальций, примененный в качестве экстрагента, как было показано ранее (Т. М. Петрова и 10. Б. Андреев), с одной стороны, ослабляет сорбционную способность почвенных коллоидов, с другой — коагулирует некоторые коэкстрактивные вещества. Пробу почвы (25 г) заливали в 50 мл смеси ацетон — 0,05 н. раствор хлористого кальция в соотношении 1:1, тщательно перемешивали и оставляли на ночь. Раствор фильтровали через бумажный фильтр («красная лента»), осадок в колбе промывали ацетоном дважды по 10 мл и фильтровали. В делительную воронку вносили 150 мл дистиллированной воды и реэкстрагировали препараты хло-V роформом трижды по 30 мл. Объединенные экстракты сушили сернокислым натрием (10— 20 г) и концентрировали растворитель на ротационном испарителе до объема 0,2—0,3 мл при температуре бани не выше 40 °С (досуха упаривали па воздухе). Сухой остаток растворяли в I мл гексана и хроматографировали методом га-зожидкостной хроматографии. В хроматограф вводили по 5 мкл гексапового экстракта. После газожидкостиого хроматографирования остаток в колбе концентрировали до объема 0,2—0,3 мл, количественно наносили на хроматографнческую пластинку и проводили определение в разработанных нами условиях.
Основные трудности при определении токсичных соединений в воздухе связаны с концентрированием их из воздуха (М. Т. Дмитриев и В. А. Мищнхин; И. А. Пинигнна и Н. И. Казнина; Ю. С. Другов н В. Г. Березкин). Дело в том, что пестициды в воздухе рабочей зоны находятся в виде паров и аэрозолей. В связи с этим мы использовали комбинированную систему отбора + проб воздуха, включающую сочетание бумажных фильтров и поглотителей с адсорбентом или растворителем. При сравнении эффективности поглощения паров бутоната и продуктов его разложения органическими растворителями, силикагелем, сорбциоиными пленками, пенополиуретаном уста-
новлено, что наиболее удовлетворительные результаты получены при сорбции паров на ацетон и пленочную сорбционную трубку (М. А. Кли-сенко и Д. Б. Гнренко). Применение каждого из этих способов сорбции определяется поставленной задачей: при проведении токсикологических исследований, при которых не требуется отбирать большие объемы воздуха, для поглощения паров можно использовать ацетон. Для сорбции паров бутоната из воздуха рабочей зоны, особенно в полевых условиях, более целесообразны сорбцн-ониые пленки. С учетом результатов проведен-" ных исследовании разработана методика определения бутоната в воздухе. Воздух со скоростью 0,5 л/мин аспирируют в течение 30 мин через бумажный фильтр «синяя лента», помещенный в фильтродержатель и последовательно соединенный с ним поглотитель Зайцева или сорбционную трубку. Бумажные фильтры переносят в коническую колбу и заливают 40 мл ацетона. Экстрагируют препараты из фильтра в течение 1 ч в статических условиях. Фильтр промывают дополнительно дважды ацетоном по 10 мл. Содержимое поглотителя объединяют с экстрактами фильтра, сушат безводным сернокислым натрием (10— 20 г). Концентрируют растворитель на ротационном испарителе под вакуумом до объема 0,2— 0,3 мл при температуре бани не выше 40 °С (досуха упаривают на воздухе). Остаток в колбе растворяют в 1 мл гексана и проводят газожидкостную и тонкослойную хроматографию
При применении для поглощения паров сорб-ционной пленки после отбора пробы препараты элюируют со стеклянной крошки 100 мл дистиллированной воды и переэкстрагнруют дважды по 10 мл хлороформа. Хлороформный экстракт сушат безводным сернокислым натрием, переносят в колбу для отгонки растворителей, объединяют с экстрактом из фильтров и концентрируют, далее хроматографическое определение.
Предложенные методы (газожидкостная и тонкослойная хроматография) определения бутоната отличаются высокой чувствительностью (ошибка определения не превышает ±15%) и избирательностью, что позволяет использовать их при проведении санитарно-химическнх, токсикологических и других исследований.
Литература. Дмитриев М. Т., Мищихин В. А. — Гнг.
и сан., 1979. Ks 3, с. 41—48. Другов 10. С., Березкин В. Г. Газохроматографнческий
анализ загрязненного воздуха. М., 1981, с. 221—223. Клисенко М. А., Гиренко Д. Б. — Гиг. и сан., 1980, № 9, с. 58—59.
Методы определения микроколнчеств пестицидов в продуктах питания, кормах и внешней среде. М., 1977. Петрова Т. М., Андреев /О. Б. — Химия в сельск. хоз-ве,
1980, № 10, с. 52—53. Пинигина И. А., Казнина Н. И. — Гиг. и сан., 1979, № 10, с. 39
Ackermann И., Beitz ИDedek IV. et al. — Z. ges. Hyg.,
1979, Bd 25, S. 512. Ackermann H., Vechher G., Berger H. — Arcli. exp. Vet.-Med., 1971, Bd 25, S. 199.
Поступила 10.08.82
