ОПРЕДЕЛЕНИЕ НИТРАПИРИНА И ЕГО МЕТАБОЛИТА 6-ХЛОРПИКОЛИНОВОЙ КИСЛОТЫ В ОБЪЕКТАХ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

скопим. 7-я. Материалы. Свердловск, 1970, с. 47. Прайс В. Аналитическая птомноабсорбционная спектро-

Цалев Д. Л., Мжельская Т. И., Ларский Э. Г.—Лаб. скопия. М., 1976. дело. 1973, № 7, С. 390—392. Поступила 02.12.82

УДК 611.7:681.84:547.621.4111-074

Ю. А. Бунятян, М. С. Петросян

ОПРЕДЕЛЕНИЕ НИТРАПИРИНА И ЕГО МЕТАБОЛИТА 6-ХЛОРПИКОЛИНОВОЙ КИСЛОТЫ В ОБЪЕКТАХ ОКРУЖАЮЩЕЙ

СРЕДЫ

Армянский филиал ВНИИ гигиены и токсикологии пестицидов, полимерных и пластических масс, Ереван

Нитрапнрин — активный ингредиент стабилизаторов азотных удобрений Н-серве — фабричной марки фирмы «Дау Кемикл» (США). Он обладает избирательной активностью по отношению к почвенной бактерии нитросомные, которая окисляет аммиачный азот до нитритной формы. Благодаря этому нитрапирин задерживает переход ионов аммония в ионы нитрита, тем самым позволяя ионам аммония оставаться в почве более длительное время. В результате уменьшаются потери азота от выщелачивания и денитрификации, благодаря чему растения могут более эффективно усваивать азот.

Исследования процессов превращения нитра-пирина показали, что в воде, почве и растениях он быстро метаболизируется с образованием 6-хлор-пиколиновой кислоты (6-ХПК). Поэтому в растительных объектах, воде и почве необходимо контролировать остаточные количества основного метаболита нитрапирина — 6-ХПК. В то же время относительно высокая летучесть нитрапирина, а также возможное непосредственное загрязнение источников водоснабжения с точки зрения охраны окружающей среды и здоровья населения вызывают необходимость санитарного контроля воздуха и воды при его сельскохозяйственном применении.

Из структурных аналогов нитрапирина и 6-ХПК в литературе описаны методики определения 4-ами-но-3,5,6-трихлорпиколиновой кислоты —действующего начала препаратов тордона (США) и хлорам-па (СССР) — методами полярографии и газожидкостной хроматографии с предварительным метилированием диазометаном в последнем случае (М. М. Филимонова и соавт.). Указанные методы применительно к нитрапирину и 6-ХПК не дали положительных результатов, в связи с чем нами разработаны методы определения нитрапирина в воздухе, воде и его метаболита 6-ХПК в воде, почве и растительном материале методами тонкослойной и газожидкостной хроматографии.

Нитрапирин — 2-хлор-6-трихлорметилпиридин.

аСЗссг

N

кристаллический порошок со слабым сладковатым запахом. Температура плавления 62—63 °С. Хорошо растворим в ацетоне, хлороформе, безводном аммиаке, хлористом метилене, ксилоле при 20— 26 °С. Растворимость в воде ограниченна — менее 40 мг/л. Нитрапирин летуч (давление пара при 25 °С составляет 2,8- Ю-13 мм рт. ст.), малотоксичен для теплокровных (1Л)50 для крыс 3675 мг/кг, для мышей 3113 мг/кг). *

6-ХПК.

С1С/Зсоон

N

Химически чистое вещество представляет собой

Химически чистое вещество — белые кристаллы, хорошо растворимые в этилацетате, ацетоне и малорастворимые в хлороформе, диэтиловом эфире, этаноле, бензоле, воде. Обладает средней токсичностью (ЬЭ5о для крыс 1487 мг/кг, для мышей 777 мг/кг).

Методы определения нитрапирина в воздухе и воде основаны на извлечении вещества из исследуемой пробы органическим растворителем (ацетоном, хлороформом), отгонке последнего и применении методов тонкослойной и газожидкостной хроматографии с использованием детектора постоянной * скорости рекомбинации (ДПСР) варианте детектора электронного захвата.

Воздух со скоростью 5 л/мин протягивают 10 мин через последовательно соединенные патрон с бумажным фильтром «синяя лента» и 2 поглотительных прибора с пористым фильтром № 1, содержащих по 2 г активированного угля марки БАУ. Отбор проводят в кипящий слой. Фильтры переносят в коническую колбу вместимостью 100 мл и трижды промывают 20 мл ацетона. Полученные растворы фильтруют через воронку с безводным сульфатом натрия в колбу для отгонки растворителя. Уголь в поглотительных приборах также промывают ацетоном (трижды по 20 мл), раствор переносят в ту же колбу для отгонки растворителя. Объединенный раствор выпаривают досуха под вакуумом при температуре бани 35—40 °С. Сухой* остаток растворяют в 1 мл ацетона и хроматогра-фируют аликвоту.

При анализе нитрапирина в воде 100 мл воды помещают в делительную воронку и трижды экстра-

гируют хлороформом порциями (по 50, 30 и 30 мл). Объединенный экстракт высушивают над безводным сернокислым натрием, фильтруют и отгоняют растворитель на ротационном испарителе, досуха при температуре бани 35—40 °С. Остаток растворяют в 1 мл ацетона и анализируют методами тонко-

* слойной или газожидкостной хроматографии.

Условия газохроматографического определения следующие: хроматограф снабженный ДПСР, газ-носитель — азот особой чистоты, скорость на выходе из колонки 100 мл/мин, колонка стеклянная 2000 x 3 мм, наполненная хроматоном М-А\У, си-ланнзированным Г.МДС с 5% ЭЕ-ЗО (размер частиц 0,20—0,25 мм), температура испарителя 225 °С, детектора 210 °С, термостата колонок 150 °С; рабочая шкала электрометра 50х Ю-12 А, скорость диаграммной ленты 720 мм/ч, линейный диапазон определения 0,1—15 нг, хроматографируемый объем 2—5 мкл. В предлагаемых условиях время удерживания ннтрапирина 4 мин 10 с. Количественную оценку содержания ннтрапирина осуществляют путем параллельного сравнения рассчиты-

* ваемого пика с пиком, полученным в результате введения известного количества стандартного вещества (методом сравнения). Предел обнаружения с помощью газожидкостной хроматографии для воздуха 0,005 мг/м3, для воды 0,01 мг/л. Средний процент обнаружения 91,8±4 для воздуха и 95± ±3,1 для воды.

Для тонкослойного хроматографического определения 1 мл ацетонового раствора переносят в центрифужную пробирку с делениями, упаривают до 0,1—0,2 мл, количественно наносят на хрома-тографическую пластинку «Силуфол» иУ-254 и развивают хроматограмму в смеси гексана с ацетоном в соотношении 10 : 1. Зоны локализации ннтрапирина на пластинке обнаруживаются в виде темных пятен на светлом фоне после обработки раствором аммиаката серебра в ацетоне и последующем

* УФ-облучении. 0,54±0,01. Количественное определение проводят путем сравнения интенсивности окраски и размеров пятен проб и стандартных растворов, содержащих от 1 до 50 мкг препарата. Предел обнаружения методом тонкослойной хроматографии для воздуха 0,02 мг/м3, для воды 0,01 мг/л. Средний процент обнаружения колеблется в пределах 89—99%.

Определение 6-ХПК в воде, почве и растительных образцах основано на извлечении ее из подкисленной пробы органическим растворителем, очистке экстракта активированным углем в щелочной среде, реэкстракции препарата в кислой среде и хроматографировании в тонком слое сили-кагеля. Для дополнительной очистки применяют двухмерную хроматографию. Первой подвижной фазой служит бензол, второй — смесь бензола с

ц уксусной кислотой (1 : 1). Для обнаружения зон локализации 6-ХПК пластинку обрабатывают аммиакатом серебра и подвергают УФ-облучению до и после проявления в течение 5—7 мин. При наличии в пробе 6-ХПК на пластинке проявляются бурые

пятна с Я, 0,54±0,01. Количественную оценку проводят путем сравнения интенсивности окраски и размеров пятен проб и стандартных растворов, содержащих 10—50 мкг 6-ХПК. Предел обнаружения 0,1 мг/л в воде, 0,2 мг/кг в почве и 0,5 мг/кг в зерне и сухой зеленой массе. Средний процент обнаружения для воды 82,0±3,7, для почвы 77±5, для зерна и сухой зелени 70,0±5,1.

При анализе 6-ХПК в воде 100 мл ее помещают в делительную воронку, подкисляют 2 мл ортофос-форной кислоты и трижды экстрагируют этилаце-татом порциями по 50 мл. Объединенные экстракты высушивают над безводным сернокислым натрием, отгоняют растворитель на ротационном испарителе при 60 °С досуха, остаток растворяют в 1 мл эти- , лацетата и переносят в центрифужную пробирку с делениями, упаривают до 0,1—0,2 мл при температуре не выше 60 °С и количественно наносят на хро-матографическую пластинку.

При анализе 6-ХПК в почве и растительном материале почву (50—100 г) или растительный материал (20—50 г зерна или 10 г сухой зеленой массы) подкисляют 20 мл 2% раствора ортофосфорной 1 кислоты, тщательно перемешивают и экстрагируют 100 мл этилацетата 30 мин. Смесь фильтруют на во- I ронке Бюхнера, осадок промывают 50 мл этилаце- | тата. Объединенный экстракт этилацетата упаривают до 30—40 мл, остаток переносят в делительную воронку и экстрагируют дважды по 3 мин, встряхивая каждый раз с 20 мл 20% раствора хлористого калия, приготовленного на 0,5% водном растворе едкого натра. После разведения слоев фракцию этилацетата отбрасывают. К водному раствору при перемешивании прибавляют смесь, полученную в результате энергичного встряхивания 2 г активированного угля марки БАУ, 15 мл 0,5% раствора едкого натра и 15 мл этилацетата. Пробу выдерживают 1 ч и фильтруют на воронке Бюхнера. Уголь на фильтре промывают дважды по 10 мл 0,5% раствора едкого натра. Смесь переносят в делительную воронку, слой этилацетата отбрасывают. К водному слою прибавляют 1—2 мл 10% раствора серной кислоты и экстрагируют этилаце-татом трижды по 20—30 мл. Объединенный экстракт высушивают, растворитель отгоняют при 60 °С. Далее поступают, как при анализе 6-ХПК в воде.

Предлагаемые методы успешно апробированы при установлении ПДК ннтрапирина в воде водоемов и определении остаточных количеств 6-ХПК в почве, зерне, зеленой массе, обработанных различными дозами препарата марки Н-серве. Исследования проводили с контрольными образцами воздуха, воды, почвы и растительного материала, не содержащими препаратов, и с теми же пробами, в которые включали известное количество препаратов (1—50 мкг нитрапирина, 10—50 мкг 6-ХПК).

Литература. Филимонова М. М., Горбунова В. £., Филимонов Б. Ф. — В кн.: Методы определения микро-количеств пестицидов в продуктах питания, кормах и внешней среде. М., 1977, с. 306—309.

Поступила 26.10.82