Кандидатская диссертация - Лаврухин Д.К.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Владимирский государственный университет
имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых»
На правах рукописи
Лаврухин Дмитрий Константинович
ДИСПЕРСИОННАЯ ТВЕРДОФАЗНАЯ И ЖИДКОСТНОЖИДКОСТНАЯ МИКРОЭКСТРАКЦИЯ ПРИ ОДНОВРЕМЕННОМ
ОПРЕДЕЛЕНИИ ПЕСТИЦИДОВ РАЗЛИЧНЫХ КЛАССОВ
В ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТАХ И КОРМАХ
ХРОМАТОГРАФИЧЕСКИМИ МЕТОДАМИ
02.00.02 – аналитическая химия
Диссертация на соискание ученой степени
кандидата химических наук
Научный руководитель:
доктор химических наук,
профессор Амелин В. Г.
Владимир – 2014
2
Работа выполнена
на кафедре химии ФГБОУ ВПО «Владимирский государственный
университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича
Столетовых» и в лаборатории химического анализа ФГБУ «Федеральный
центр охраны здоровья животных» (ФГБУ «ВНИИЗЖ»)
3
Список сокращений
EPA US
-
GCB
PDP
-
PSA
-
QuEChERS
-
ВЭЖХ
ГЖХ
ГХ
ГХБ
ГХЦГ
ДВБ
ДЖЖМЭ
-
ДМД
ДОС
ЖЖЭ
КЭФ
МДУ
Микро-ЭЗД
МС
МТФЭ
МЭКХ
НЖФ
ООП
ОФ-ВЭЖХ
-
ПА
ПАВ
ПДМС
ПИД
ПФ
СОЗ
ТИД
-
Environment protection agency United States
(Агентство по защите окружающей среды
Соединенных Штатов Америки)
Graphitized Carbon Black (графитированная сажа)
Pesticide data program (программа мониторинга
пестицидов)
Primary Secondary Amines (первичные вторичные
амины)
Quick, easy, cheap, effective, rugged, safe (быстрый,
простой, дешевый, эффективный и безопасный)
Высокоэффективная жидкостная хроматография
Газо-жидкостная хроматография
Газовая хроматография
Гексахлорбензол
Гексахлорциклогексан
Дивинилбензол
Дисперсионная жидкостно-жидкостная
микроэкстракция
Диодно-матричный детектор
Диапазон определяемых содержаний
Жидкостно-жидкостная экстракция
Капиллярный электрофорез
Максимально допустимый уровень
Микро-электронно-захватный детектор
Масс-спектрометрический детектор
Твердофазная микроэкстракция
Мицеллярная электрокинетическая хроматография
Неподвижная жидкая фаза
Особо опасные пестициды
Обращенно-фазовая высокоэффективная жидкостная
хроматография
Полиакрилат
Поверхностно-активные вещества
Полидиметилсилоксан
Пламенно-ионизационный детектор
Подвижная фаза
Стойкий органический загрязнитель
Термоионный детектор
4
ТСХ
ТФЭ
УФ
ФОП
ХОП
ЭЗД
-
Тонкослойная хроматография
Твердофазная экстракция
Ультрафиолетовый детектор
Фосфорорганические пестициды
Хлорорганические пестициды
Электронно-захватный детектор
5
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ............................................................................................................. 8
ГЛАВА
1.
ОСТАТОЧНЫХ
ПРОБОПОДГОТОВКА
КОЛИЧЕСТВ
ПРИ
ПЕСТИЦИДОВ
ОПРЕДЕЛЕНИИ
В
ПИЩЕВЫХ
ПРОДУКТАХ И КОРМАХ (обзор литературы) ........................................... 13
1.1. Способы пробоподготовки при определении остаточных количеств
пестицидов в пищевых продуктах и кормах ................................................... 17
1.1.1. Экстракция растворителями ............................................................. 20
1.1.2. Твердофазная экстракция .................................................................. 23
1.1.3. Твердофазная микроэкстракция ....................................................... 29
1.1.4. Прободготовка QuEChERS ............................................................... 31
1.1.5. Дисперсионная жидкостно-жидкостная микроэкстракция ........... 34
1.2. Ограничения при определении пестицидов хроматографическими
методами ............................................................................................................. 43
ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ ............................................. 44
2.1. Реактивы и материалы................................................................................ 44
2.2. Аппаратура .................................................................................................. 46
2.3. Вспомогательное оборудование................................................................ 46
2.4. Методика определения 100 пестицидов различных классов из одной
навески продуктов питания и кормов.............................................................. 47
2.4.1. Экстракция и очистка экстракта методом QuEChERS при
определении пестицидов в овощах, фруктах и мёде .................................. 47
2.4.2. Экстракция и очистка экстракта методом QuEChERS при
определении пестицидов в зерне, кормах, мясе и молоке ......................... 49
2.4.3. Концентрирование и дополнительная очистка экстракта методом
ДЖЖМЭ .......................................................................................................... 51
2.5. Хроматографическое разделение и определение пестицидов ............... 53
6
ГЛАВА 3. ПРОБОПОДГОТОВКА QuEChERS И ДИСПЕРСИОННАЯ
ЖИДКОСТНО-ЖИДКОСТНАЯ
ОПРЕДЕЛЕНИИ
ПЕСТИЦИДОВ
МИКРОЭКСТРАКЦИЯ
РАЗЛИЧНЫХ
ПРИ
КЛАССОВ
В
ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТАХ И КОРМАХ ........................................................ 56
3.1.
Оптимизация
условий
проведения
пробоподготовки
на
этапе
экстракции по методу QuEChERS ................................................................... 56
3.2. Оптимизация условий проведения пробоподготовки на этапе очистки
экстракта по методу QuEChERS ...................................................................... 62
3.3. Оптимизация условий проведения ДЖЖМЭ при сочетании с
пробоподготовкой по методу QuEChERS ....................................................... 66
3.4. Резюме к главе 3 ......................................................................................... 73
ГЛАВА
4.
ГАЗО-ЖИДКОСТНАЯ
РАЗЛИЧНЫМИ
ДЕТЕКТОРАМИ
ХРОМАТОГРАФИЯ
В
С
ОПРЕДЕЛЕНИИ
ПЕСТИЦИДОВ....................................................................................................75
4.1. Установление
газовой
возможностей определения пестицидов методом
хроматографии
с
электронно-захватным
и
масс-
спектрометрическим детекторами ................................................................... 75
4.2. Оптимизация условий разделения ............................................................ 81
4.3. Резюме к главе 4 ......................................................................................... 94
ГЛАВА
5.
ВЫСОКОЭФФЕКТИВНАЯ
ХРОМАТОГРАФИЯ
ЖИДКОСТНАЯ
С ДИОДНО-МАТРИЧНЫМ ДЕТЕКТОРОМ В
ОПРЕДЕЛЕНИИ ПЕСТИЦИДОВ................................................................... 95
5.1.
Создание
«базы
данных»
действующих
веществ
пестицидов,
определяемых методом ВЭЖХ ........................................................................ 95
5.2. Оптимизация условий разделения ............................................................ 96
5.3. Резюме к главе 5 ......................................................................................... 99
ГЛАВА 6. НОВЫЕ СПОСОБЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЕСТИЦИДОВ В
ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТАХ И КОРМАХ ...................................................... 100
6.1. Определение пестицидов в овощах, фруктах и мёде ............................ 105
6.2. Определение пестицидов в мясе и молоке ............................................. 119
7
6.3. Определение пестицидов в зерне и кормах ........................................... 131
6.4. Резюме к главе 6 ....................................................................................... 140
ВЫВОДЫ ............................................................................................................ 141
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ............................................................................... 143
ПРИЛОЖЕНИЕ 1.............................................................................................. 162
ПРИЛОЖЕНИЕ 2.............................................................................................. 166
ПРИЛОЖЕНИЕ 3.............................................................................................. 174
ПРИЛОЖЕНИЕ 4.............................................................................................. 178
ПРИЛОЖЕНИЕ 5.............................................................................................. 179
8
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность
работы.
Контаминация
пищевых
продуктов
пестицидами является одной из основных угроз пищевой безопасности.
Такое положение связано не только с тем фактом, что практически
все
пестициды являются канцерогенными и особо опасными веществами, но и с
возрастающими объемами их использования (за последние несколько лет они
увеличились во многих странах более чем на 30%). На территории
Российской Федерации разрешено к использованию более 250 наименований
действующих веществ пестицидов. Эта цифра возрастает более чем в 2 раза,
если говорить о разрешенных пестицидах в других странах, а также
неизрасходованных запасах устаревших, запрещенных и особо стойких
пестицидов, существующих в объектах окружающей среды.
Сложившаяся обстановка усугубляется весьма слабым методическим
обеспечением, не позволяющим выявить и малой доли всего разнообразия
действующих веществ пестицидов. Методики определения пестицидов по
ГОСТ и методическим указаниям в РФ оказываются весьма дорогостоящими,
продолжительными,
больших
объёмов
трудозатратными
высокотоксичных
и
предполагают
использование
растворителей.
Нормативные
документы, как правило, предполагают проводить определение небольшого
числа (2 - 5 наименований) наиболее широко применяемых и ожидаемых в
данном
объекте
пестицидов.
Лишь
небольшое
количество
методик
направлено на определение 6-15 пестицидов, однако, в большинстве случаев,
это представители одного класса, или же проводится поэтапное (раздельное)
определение соединений разных классов.
В настоящее время для извлечения пестицидов из овощей, фруктов и
определения
их
методами
ГЖХ(ВЭЖХ)-МС/МС
используют
пробоподготовку по QuEChERS (Quick, Easy, Cheap, Effective, Rugged,
Safe). Таким способом определяют более 100 пестицидов единовременно.
Однако
при такой пробоподготовке определение пестицидов более
9
доступными хроматографическими методами
электронно-захватным
с диодно-матричным и
детекторами, а также методом ГЖХ(ВЭЖХ)-МС
низкого разрешения затруднено в связи с недостаточной очисткой экстрактов
для таких сложных матриц как мясо, молоко, зерно и корма. Кроме того,
ГЖХ(ВЭЖХ)-МС/МС оборудование дорогостоящее и требует высокой
квалификации оператора, поэтому его использование в рутинных анализах в
настоящее время невыгодно.
Цель данной работы состояла в разработке экспрессного и простого
способа одновременного определения пестицидов различных классов в
продуктах питания и кормах из одной навески, путем совмещения
пробоподготовки QuEChERS и дисперсионной жидкостно-жидкостной
микроэкстракции с последующим хроматографическим определением.
Для
достижения
поставленной
цели
необходимо
было
решить
следующие задачи:
 установить возможность комбинации методов пробоподготовки
QuEChERS
и
дисперсионной
жидкостно-жидкостной
микроэкстракции (ДЖЖМЭ) для одновременного извлечения
пестицидов различных классов из одной навески пробы;
 провести оптимизацию условий проведения подготовки проб для
получения
экстрактов
необходимой
для
анализа
хроматографическими методами чистоты при достаточной степени
концентрирования;
 разработать способы определения широкого круга пестицидов
различных классов в продуктах питания и кормах.
Научная новизна. Предложена методология извлечения 100 пестицидов
13 различных классов из одной навески образцов зерна, кормов, пищевых
продуктов с использованием дисперсионной твердофазной микроэкстракции
и ДЖЖМЭ, как метода дополнительной очистки и концентрирования
экстракта.
10
Исследовано хроматографическое поведение наиболее актуальных
пестицидов различных классов (ХОП, ФОП, пиретроиды, неоникотиноиды,
карбаматы, производные мочевины, триазины, триазолы, производные
феноксиуксусной
кислоты,
производные
бензимидазола,
фталимиды,
дикарбоксимиды, производные имидазола) при их совместном присутствии в
условиях газожидкостной и высокоэффективной жидкостной хроматографии.
Показана возможность хроматографического разделения смесей ХОП,
ФОП, пиретроидов, триазинов, триазолов, производных бензимидазола,
фталимидов, производных имидазола, дикарбоксимидов методом газовой
хроматографии
с
электронно-захватным(ГХ-ЭЗД)
или
масс-
спектрометрическим (ГХ-МС) детекторами, а также неоникотиноидов,
карбаматов,
триазинов,
феноксиуксусной
кислоты
триазолов,
методом
пиретроидов,
производных
вывсокоэффективной
жидкостной
хроматографии с диодно-матричным детектором (ВЭЖХ-ДМД).
Предложено применение ДЖЖМЭ в качестве метода дополнительной
очистки и концентрирования при извлечении пестицидов различной
полярности.
Изучено влияние основных параметров проведения подготовки проб на
эффективность
экстракции
пестицидов
различной
полярности
при
совмещении методов QuEChERS и ДЖЖМЭ (полярность растворителей,
объем растворителей, значение pH среды, ионная сила раствора, добавки
высаливающих компонентов, сорбенты).
Практическая значимость работы. Предложены способы определения
100 пестицидов различных классов из одной навески овощей, фруктов, меда,
молока, мяса, зерна и кормов. Пределы обнаружения и определения
составили 0,05-2,5 и 0,14-3,6 мкг/кг соответственно в зависимости от
методики анализа. Относительное стандартное отклонение результатов
анализа
не
превышает
0,1.
Разработанные
методики
превосходят
действующие национальные стандарты: значительно снижены расходы и
11
продолжительность
анализа,
количество
используемых
токсичных
растворителей, упрощена схема пробоподготовки.
Разработанный способ позволил решить актуальные на настоящий
момент проблемы:
 значительно расширить число определяемых пестицидов из одной
навески (44 наименования методом ГХ-ЭЗД, 69 наименований
методом ГХ-МС, 30 наименований методом ВЭЖХ);
 сократить
продолжительность
анализа
до
1-1,5
часов
(в
зависимости от метода) за счет разработки схем одновременного
определения пестицидов из одной навески и с одновременным
использованием ГХ-МС, ГХ-ЭЗД, ВЭЖХ-ДМД;
 значительно
сокращены
объемы
используемых
токсичных
растворителей и реактивов;
 снижены затраты на проведение анализа.
Личный вклад автора заключался в проведении экспериментальных
исследований по оптимизации условий хроматографического разделения
пестицидов; оптимизации пробоподготовки QuEChERS и метода ДЖЖМЭ и
их
совмещении;
разработке
способов
одновременного
определения
пестицидов из одной навески зерна, кормов и продуктов питания за один
анализ; интерпретации результатов эксперимента, формулировании научных
положений и выводов.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы
доложены на следующих конференциях и симпозиумах: международной
молодежной научной конференции «ЛОМОНОСОВ- 2012» (Москва, МГУ),
VI Всероссийской конференции молодых учёных, аспирантов и студентов с
международным участием, «Менделеев – 2012», 2012 г. (Санкт-Петербург,
СПбГУ), конференции «Методы анализа и контроля качества воды», 2012 г.
(Москва, Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского
РАН), международной конференции «7th European conference on pesticides and
related organic micropollutants in the environment and 13th Symposium on
12
chemistry and fate of modern pesticides», 2012 г. (Порту, Португалия),
международном симпозиуме «6th International Symposium on Recent Advances
in Food Analysis», 2013 г. (Прага, Чехия), международной конференции «10th
European Pesticide Residue Workshop», 2014 г. (Дублин, Ирландия).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 работ: 5 статей в
журналах из перечня ВАК, 6 тезисов докладов.
Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 179
страницах, включая введение, 6 глав, выводы, список литературы (155
источников) и 5 приложений. Работа содержит 33 рисунка и 27 таблиц.
13
ГЛАВА 1. ПРОБОПОДГОТОВКА ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ
ОСТАТОЧНЫХ КОЛИЧЕСТВ ПЕСТИЦИДОВ В ПИЩЕВЫХ
ПРОДУКТАХ И КОРМАХ (обзор литературы)
В настоящее время в сельском хозяйстве активно используют
комбинированные пестициды – смеси двух или более действующих веществ
пестицидов. Как правило, это пестициды различного назначения (гербициды,
фунгициды и т.д.), различного характера воздействия (контактного или
системного)
и,
соответственно,
различных
классов.
Так,
например,
комбинированный препарат «Эфория», применяемый против сосущих и
листогрызущих насекомых, сочетает системное и контактное действие
неоникотиноидов и пиретроидов - тиаметоксама и лямбда-цигалотрина.
Наиболее широко применяемые комбинированные пестициды представлены
в табл.1 [1-3].
Таблица 1
Наиболее широко применяемые комбинированные пестициды
Комбинированный препарат
Действующие вещества
Класс соединений
Кинфос
Диметоат + бета-циперметрин
Чинук
Бета-цифлутрин + Имидаклоприд
Борей
Лямбда-цигалотрин +
Имидаклоприд
Сценик Комби,
КС
Клотианидин + флуоксастробин +
протиоконазол + тебуконазол
Титул дуо
Тебуконазол + Пропиконазол
Лямбда-цигалотрин +
Тиаметоксам
«Эфория»
Фосфорорганические
пестициды (ФОП) +
Пиретроиды
Пиретроиды +
Неоникотиноиды
Пиретроиды +
Неоникотиноиды
Неоникотиноиды +
стробилурины + триазолы
+ триазолы
Триазолы
Пиретроиды +
Неоникотиноиды
Совместное использование пестицидов является важным резервом
повышения биологической и экономической эффективности применения
химических средств защиты растений. С помощью этого приёма можно не
только
замедлить
адаптацию
вредных
организмов
к
применяемым
14
препаратам, но и уменьшить пестицидную нагрузку на обрабатываемую
площадь, повысить производительность труда, уменьшить механическое
повреждение культуры, снизить себестоимость агрохимических работ,
сохранить структуру и гумус почвы. Например, применение комбинаций
небольших доз двух или более пестицидов обеспечивает такую же
биологическую эффективность и длительность действия, как и обработка,
большой дозой более токсичного препарата.
Однако такой подход к обработке сельскохозяйственных культур не
обеспечивает безопасность продукта. Наиболее подвержена загрязнению
пестицидами продукция, непосредственно обрабатываемая препаратами
(фрукты,
овощи,
злаковые
культуры
и
т.д.).
А
при
неграмотном
использовании препаратов в продукции обнаруживаются превышения
максимально
допустимых
уровней
(МДУ)
действующих
веществ
пестицидов.
Применение пестицидов не ограничивается сельским хозяйством. Они
находят широкое применение в деревообрабатывающей промышленности,
защите запасов продовольствия и кормов для животных. Обработке
пестицидами подвергаются и сами животные, а также места их содержания,
во избежание риска появления переносчиков болезней (блохи, клещи и т.д.) и
в целях профилактики различных заболеваний. В результате таких обработок
и поедания животными кормов, заражённых пестицидами, последние
обнаруживаются в молоке, мясе, жире животных.
В целях контроля использования пестицидов в России действует
процедура их регистрации с занесением зарегистрированных препаратов в
«Государственный каталог пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к
применению на территории Российской Федерации», который обновляется
ежегодно. Данный каталог устанавливает нормы расхода препарата и объект,
на котором разрешено применение каждого конкретного пестицида. На
настоящий момент в него внесено более 500 пестицидов [4].
15
Следует отметить, что ограничения на используемые объёмы в
каталоге ставятся лишь на готовую форму препарата, не учитывая его
действующее вещество. Таких препаратов (использующих одно и то же
действующее
вещество)
зарегистрировано
большое
количество,
с
разрешением к применению на одном и том же объекте в один и тот же
период.
Данный
факт
позволяет увеличивать
нагрузку конкретного
действующего вещества.
Использование конкретного действующего вещества на обозначенном
объекте, предъявляемые условия к обработке не являются гарантией
безопасности.
значительные
Распространение
расстояния
от
пестицида
очага
может
применения.
происходить
Перенос
на
пестицида
осуществляется вместе с воздушными массами (что особенно актуально при
распылении препарата с воздуха), возможна инфильтрация пестицидов в
поверхностные и грунтовые воды. Результатом чего является заражение
больших площадей, вместе с тем может происходить заражение продуктов
растениеводства (овощи, фрукты и т.д.) и животных.
В зарубежных странах, странах Евросоюза, пестициды также проходят
регистрацию, однако критерии оценки безопасности отличны. Следствием
такого разногласия является допуск к использованию разных пестицидов в
тех или иных странах со своими нормами расхода. Отсутствие нормативной
документации, регламентирующей показатели безопасности продукции в
отношении пестицидов, на которые наложен запрет на использование в РФ,
но применяемые в зарубежных странах (в том числе странах-импортёрах);
отсутствие методического обеспечения в определении таких пестицидов,
значительно ослабляет защиту потребителя от заражённой продукции, т.к. в
этом случае контроль опирается на добросовестность импортёра в указании
необходимых сведений о применяемых пестицидах.
Некоторые пестициды, прошедшие регистрацию, приобретают статус
запрещённых (или накладываются ограничения на их использование) в
процессе эксплуатации. В результате чего, остатки таких веществ могут быть
16
обнаружены в продуктах, что также связано с наличием неизрасходованных
запасов пестицидов и, как следствие, попаданием их в окружающую среду с
последующим загрязнением продукции.
Поэтому становится важным
проводить их определение в продуктах питания и объектах окружающей
среды.
Необходимо
отметить
незарегестрированных
возможность нелегального
препаратов.
Нормы
содержания
использования
действующих
веществ пестицидов в продуктах растительного, животного происхождения и
в объектах окружающей среды указаны в соответствующих нормативных
документах (технические регламенты, гигиенические нормативы, санитарные
правила и нормы, федеральные законы и т.д.). Эти документы нормируют не
только разрешенные пестициды, но также полностью запрещённые к
использованию и некоторые запрещённые на данном объекте. Нормирование
запрещённых пестицидов связано с их обнаружением в продуктах животного
и растительного происхождения и в объектах окружающей среды и по сей
день, в связи с накоплением данных веществ в окружающей среде, наличием
неизрасходованных запасов запрещённых пестицидов и их применением в
слаборазвитых странах (где ДДТ остается главным оружием в борьбе против
опасных насекомых, переносчиков таких болезней, как малярия).
Количество нормируемых пестицидов для каждого отдельного продукта
животного происхождения, зерна и кормов составляет 2-4 наименований
(ДДТ, ГХЦГ во всех пищевых продуктах и кормах; 2,4-Д и гексахлорбензол
(ГХБ) только в зерне и кормах, причем ГХБ только в пшенице на
продовольственные
цели),
несмотря
на
многообразие
применяемых
препаратов и их обнаружение (по данным программы мониторинга
пестицидов (PDP), разработанной Министерством сельского хозяйства
США) в продуктах питания. Программа запущена в 1991 году и проводит
определение более 400 пестицидов более чем в 100 продуктах. В рамках
программы
тестируется
как
отечественная
продукция,
так
импортированная 10-ю штатными лабораториями в 7-и штатах страны.
и
17
Существующие на настоящий момент методики позволяют определять
один или небольшое количество пестицидов, как правило одного класса, в
каждом конкретном объекте или группе объектов. Зачастую определение
различных пестицидов в одном и том же объекте проводится по разным
методикам.
Лишь
несколько
методик
направлены
на
определение
небольшого числа пестицидов разных классов (3-5 наименований) в
различных продуктах (МУ 2142-80, МУ 4994-89, ГОСТ 30710-2001).
Такой подход является неприемлимым, в связи с большими трудо- и
экономическими затратами, которые увеличиваются в виду использования в
данных методиках классических методов экстракции (жидкостно-жидкостная
экстракция и твердофазная экстракция). Поэтому остро встает вопрос о
необходимости универсальной методики определения большого числа
пестицидов разных классов в различных объектах.
Кроме того, на продуктах зарубежного производства могут быть
использованы пестициды не разрешенные для применения на конкретном
объекте в РФ, но зарегестрированные для использования в стране-импортёре.
В связи с чем отсутствие норм содержания и методик определения не
позволит выявить обнаружение.
1.1. Способы пробоподготовки при определении остаточных количеств
пестицидов в пищевых продуктах и кормах
Содержание различных пестицидов в том или ином объекте зависит от
их кумулятивных свойств и персистентности, а также от многих внешних
факторов
(температура,
метеорологические
условия
и
т.д.).
Так,
растворимость пестицида в воде или в отдельных компонентах кутикулы и
липидах клеточной оболочки зависит от степени его полярности. Чем менее
полярна молекула токсиканта, тем лучше вещество растворимо в липидах.
Кутикула хорошо проницаема для большинства масел. Гербициды в виде
недиссоциированных кислот (например, 2,4-Д), эфиры хлорфеноксиуксусных
кислот и далапона, некоторые производные мочевины и триазины
18
относительно неполярны и поэтому легко преодолевают кутикулярный
барьер [5].
Остатки пестицидов распределяются неравномерно на (в) обработанной
продукции. Пестициды контактного действия остаются на поверхности или в
небольшой мере проникают в восковый слой. Пестициды системного
действия
проникают
в
обработанное
растение.
Другим
источником
неоднородности является способ применения. Остатки пестицидов после
обработки,
проведенной
с
высокими
дозами
рабочего
раствора,
концентрируются в нижней части плода. Данный факт необходимо
учитывать при проведении исследования.
Подготовка пробы начинается с выделения пригодной для анализа части
с
учетом
особенностей
распределения
аналитов.
Затем
следуют
размельчение, гомогенизация всего выделенного количества пробы, в том
случае, если такая механическая обработка не приведет к потере части
аналитов, что является важным при определении следовых количеств
пестицидов [6].
Во многих случаях при работе с биологическими материалами, такими
как пищевые продукты, требуется проведение трудоёмкой подготовки пробы
вследствие весьма сложного состава матрицы образца. После отбора
подходящей части пробы следуют экстракция и очистка экстракта.
Подготовка пробы всегда преследует одновременно несколько целей:

удаление из пробы компонентов, мешающих идентификации пиков
веществ-аналитов на хроматограмме;

удаление
из
пробы
микроорганизмы,
а
нерастворимых
также
частиц,
компонентов,
включая
загрязняющих
аналитическую колонку и уменьшающих, тем самым, срок ее
эксплуатации;

концентрирование
компоненты,
до
раствора,
уровня
содержащего
концентрации,
определяемые
позволяющей
регистрировать в инжектируемом в колонку объеме пробы.
его
19
Выбор способа экстракции определяется многими факторами, наиболее
важными из них являются:
 возможность химического превращения пестицида при выбранных
условиях экстракции;
 возможность превращения пестицида в анализируемом субстрате с
образованием
продуктов,
резко
отличающихся
по
физико-
химическим свойствам от исходного препарата;
 возможность химического взаимодействия пестицидов с субстратом
с образованием конъюгатов, которые не извлекаются обычными
способами экстракции.
Экспериментально доказано, что «старение» образцов затрудняет
извлечение пестицидов [7-8]. Вероятно, это связано с хемосорбцией
пестицидов, например липидами животных и растительных тканей. При этом
наблюдается избирательность накопления «связанных» пестицидов в
определенных фракциях липидов. Так, в животных организмах γ-ГХЦГ
связывается преимущественно с триглицеридами, кельтан – с эфирами
холестерина печени, а полихлоркамфен – с фосфолипидами спинного и
головного
мозга.
При
длительном
поступлении
наблюдается
преимущественное накопление «связанных» пестицидов [9].
Для
полярных,
неполярных,
в
том
числе
для
практически
водонерастворимых пестицидов во многих случаях присутствие влаги в
органическом растворителе увеличивает степень извлечения. Вероятно,
молекулы воды способствуют набуханию субстрата, сорбируются им,
вытесняя пестициды.
Способ экстракции, который используется для выделения пестицидов,
должен
обеспечивать
количественное
и
селективное
извлечение
определяемых веществ, т. е. максимально извлекать из анализируемой
матрицы определяемые вещества на фоне как можно меньшего извлечения
соэкстрактивных (мешающих) веществ. В противном случае потребуется
более сложная стадия очистки полученного экстракта, что неизбежно
20
приведет
к
потерям
определяемых
веществ
и
увеличению
общей
погрешности анализа.
1.1.1. Экстракция растворителями
Среди методов разделения и концентрирования, применяемых при
определении пестицидов, широкое применение находят экстракционные
методы, особенно жидкостно-жидкостная экстракция.
Многочисленный
ассортимент
экстрагентов
позволяет
найти
удовлетворительное решение практически для любой задачи.
При изучении экстракции пестицидов было показано, что независимо от
природы извлекаемого вещества (если оно не имеет ярко выраженных
кислотных
или
экстрагирующей
основных
свойств)
способности
растворители
располагаются
в
по
ряд:
возрастанию
предельные
<
непредельные < хлорпроизводные < ароматические углеводороды < простые
эфиры < спирты < сложные эфиры < растительные масла. Такая
классификация
обусловлена
различной
способностью
органических
растворителей к сольватации извлекаемых веществ. Наименее эффективно
экстрагируют пестициды предельные углеводороды, образующие связи с
ними
за
счет
ванн-дер-ваальсовых
взаимодействий.
Непредельные
углеводороды, как и ароматические, вследствие дополнительного πвзаимодействия являются более эффективными экстрагентами. Еще большую
экстракционную
способность
имеют
хлорсодержащие
углеводороды,
образующие с пестицидами водородные связи, причем дихлорметан и
хлороформ
являются
более
эффективными
экстрагентами,
чем
четыреххлористый углерод. По этой же причине хорошо извлекают
пестициды спирты и эфиры, различная природа которых позволяет
дифференцировать действие экстрагентов [10].
Процесс извлечения варьируется в зависимости от типа образца –
жидкий или твердый. Однако наибольшее применение этот метод экстракции
находит в извлечении загрязнителей из жидких образцов, так как при
21
экстрагировании определяемых веществ из твердых матриц требуется
дополнительная
многократную
стадия
подготовки
экстракцию
пробы.
Как
правило,
несмешивающимися
проводят
органическими
растворителями. В том случае, если жидкий образец пробы достаточно
свободен от влияния матрицы, стадия пробоподготовки может быть
значительно сокращена, например, достаточно разбавления образца водой
или фильтрации. Так в работе [11] для определения карбаматов методом
жидкостной тандемной масс-спектрометрии с ионизацией в электроспрее
авторы разбавляют образцы сока и вина и затем их фильтруют перед
непосредственным вводом в хроматографическую систему.
Твердые вещества перед экстракцией подвергают гомогенизации, а
затем их смешивают с соответствующими растворителями, куда переходят
целевые компоненты.
Для повышения экстрагирующей силы растворителя необходимо
учитывать полярность анализируемых пестицидов. Необходимо отметить,
что комбинирование неполярных, нерастворимых в воде растворителей
(таких как дихлорметан или гексан) с растворителями различной полярности
может повысить его экстрагирующую способность. Наиболее часто
используемыми для экстрагирования пестицидов растворителями являются
ацетонитрил и этилацетат [12]. Ацетонитрил, являясь полярным и
растворимым в воде растворителем (но с достаточными гидрофобными
свойствами), эффективно экстрагирует как полярные, так и неполярные
пестициды, при этом он содержит небольшое количество со-экстрактивных
веществ,
по
сравнению
с
другими
растворителями,
например,
с
дихлорметаном, особенно в анализе сложных матриц.
Этилацетат используется для экстракции пестицидов различных классов
из фруктов и овощей [12]. Диэтиловый эфир эффективно используют для
экстракции фунгицидов, при этом, обладая более низкой температурой
кипения, чем этилацетат, он быстрее испаряется на роторном испарителе при
более низких температурах без потерь аналитов. Также предпочтительно
22
использование средне-полярных растворителей, таких как ацетон [12] и
дихлорметан [13-14]. Однако наиболее популярным растворителем является
дихлорметан, который способен экстрагировать соединения с различной
полярностью и легко упаривается. Методы Агентства по охране окружающей
среды США 8120 и 8140 используют жидкостно-жидкостную экстракцию
(ЖЖЭ)
с
помощью
дихлорметана
для
определения
в
воде
15
хлорорганических и 21 фосфорорганических пестицидов [15].
Таблица 2
Извлечение остатков пестицидов и их метаболитов из различных
матриц ЖЖЭ
Анализируемая
матрица
Вода, злаки
Пестициды и их
метаболиты
Синтетические
пиретроиды
Вода, томаты
Синтетические
пиретроиды
Яблоки,
картофель
Новалурон
Овощи
Двустворчатые
моллюски
Вода
Имидаклоприд и
основной метаболит
Карбаматы, ХОП, ФОП,
пиретроиды
Производные
карбоновых кислот
Вода
Высокополярные
гербициды (Глифосат)
Мед
11 ХОП
Томаты
ФОП, пиретроиды
Растворитель
Гексан, Гексан-ацетон
(9:1)
Гексан-дихлорметан
(1:1) Гексан-ацетон
(1:1)
Литература
[10]
[10]
Метанол-вода (7:3)
[10]
Ацетон
[10]
Ацетонитрил-ацетон
[10]
Диэтиловый эфир или
дихлорметан
Вода или вода с
хлороформом, иногда
при кислом значении
рН
Экстракция: 3 x 30 мл
Гексан-этилацетат
(80:20)
Очистка ТФЭ:
Флорисил, 25 мл
гексан-диэтиловый
эфир (80:20)
Экстракция: 8 мл
ацетонитрила + 0,5 мл
воды + 1,5 мл
этилацетата
Очистка ТФЭ:
замораживание при
20°С в течение 6 часов,
1,5 г Na2SO4
[10]
[10]
[16]
[17]
23
Для извлечения хлорорганических пестицидов (ХОП) чаще используют
перегонно-экстракционные
устройства
(аппараты
Сокслета)
при
одновременной конденсации водяного пара и не смешивающегося с водой
растворителя [10].
Экстракцию ХОП также проводят гексаном или петролейным эфиром.
Степень извлечения может быть повышена за счет введения в водную фазу
высаливателей и/или органических растворителей. Иногда применяют
системы
из
двух
несмешивающихся
органических
растворителей.
Практическое применение нашли системы изооктан – диметилформамид и
гексан – ацетонитрил. Последнюю с большим успехом применяют для
отделения хлорсодержащих соединений от липидов, так как ХОП хорошо
растворяются в ацетонитриле, а липиды остаются в гексане. Из образцов
растительного происхождения ХОП извлекают ацетонитрилом и ацетоном.
Для извлечения ХОП из растений, содержащих большие количества восков и
липидов, лучше применять ацетон, а для образцов с большим содержанием
пигментов – смесь гексана с изопропиловым спиртом (1:1) [10].
Однако, классическая ЖЖЭ трудно автоматизируется, требует больших
объемов токсичных растворителей и весьма продолжительна по времени.
Разделению слоев растворителей при анализе часто мешает образование
устойчивых эмульсий.
1.1.2. Твердофазная экстракция
В настоящее время проявляется общая тенденция в анализе остатков
пестицидов использовать способы экстракции, которые легко поддаются
автоматизации, уменьшают число операций, выполняемых вручную, и
количества используемых органических растворителей и обеспечивают
возможность анализа большого числа проб. Этим требованиям отвечает
твердофазная
экстракция
(ТФЭ),
которая
является
альтернативой
традиционной экстракции в системе жидкость-жидкость и которая позволяет
объединить этапы экстракции и концентрирования.
24
Преимущества ТФЭ заключаются в экономии времени и растворителей,
исключении опасности образования эмульсий, возможности выделения
следовых количеств аналита, возможности автоматизации; при этом
конечный экстракт более «чистый», а степень извлечения аналитов, как
правило, возрастает.
Особенно часто ТФЭ применяют при анализе природных вод. При
анализе твердых объектов (фрукты, овощи, растительные материалы,
зерновые
и
т.д.)
предэкстракцию
их
водой,
вначале
гомогенизируют,
органическими
а
затем
проводят
растворителями
(метанол,
ацетонитрил и др.) или же смесью растворителей (табл.3).
На настоящий момент доступен широкий выбор адсорбентов с
различной селективностью. Выбор того или иного адсорбента зависит от
типа анализируемой матрицы, природы интересующих пестицидов.
Использование готовых коммерчески доступных патронов (картриджей)
для ТФЭ значительно упрощает процедуру подготовки проб к анализу. Для
выделения из воды пестицидов методом ТФЭ применяют, главным образом,
колонки-картриджи, заполненные 0,5-2 мл фазы С18 (размер частиц 30-40
мкм). Также применяют картриджи, заполненные силикагелем, флорисилом
или оксидом алюминия.
Таблица 3
Извлечение остатков пестицидов и их метаболитов
из различных матриц ТФЭ
Анализируемая
матрица
Вода
Пестицид
Сорбент
Метод
Литера
тура
Триазиновые
пестициды и
продукты их
распада - гидроксиs-триазины
Картриджи с
активированной
графитированной
сажей Carbopack B,
ионообменные
смолы в ацетатной
форме и фаза
пропил-NH2
ГХ-МС,
ВЭЖХМС
[18]
25
Вода
Производные
мочевины, Nметилкарбаматов и
их полярные
метаболиты
Смесь двух
сорбентов,
например фаз С18 и
Фенил
Картриджи с
активированной
графитированной
сажей Carbopack B,
ионообменные
смолы в ацетатной
форме и фаза
пропил-NH2
Вода
Полярные
пестициды
Carbopack B,
сорбент С18
Вода
Пиретроиды
Сорбент С18
Вода
Фрукты и
овощи (слат,
томат,
виноград,
клубника)
Многокомпонентные смеси,
включающие
большое число
пестицидов
различных классов
Триазолы,
пиретроиды,
регуляторы роста
насекомых
(акринатрин,
битертанол,
ципроконазол,
флюдиоксонил,
флютриафол,
миклобутанил,
пирипроксифен,
тебуконазол)
Вода
Карбаматы
Речная и
водопроводная
вода
Триазины
(диизопропилгидро
ксиатразин,
ВЭЖХУФ
ВЭЖХДМД,
ВЭЖХМС, ГХМС
ВЭЖХУФ,
ВЭЖХМС
[1922]
[23]
[24]
Смесь двух
сорбентов,
например фаз С18 и
Фенил
ВЭЖХДМД
[2528]
Сорбент С18
МЭКХДМД
[29]
ГХ/МС
[30]
ВЭЖХДМД
УФ
[31]
Картриджи Sep-Pak
C18
МИП-картриджи
селективные к
триазинам и
26
диэтилгидроксиатра соответствующим
зин,
метаболитам.
диизопропилатрази
Метаболиты
н, диэтилатразин,
экстрагированы
гидрокситербутилаз
ТФЭ смесью
ин, симазин,
пропазин-МИП и
атразин, пропазин,
LiChrolut EN
тербутилазин,
(полистирол/дивини
прометрин,
лбензол)
тербутрин)
Хлорорганические
пестициды (2,4дихлорфенол,
эндосульфан
сульфат, βэндосульфан,
Поверхностны
Картриджи Strata
ЖХ/МС
гептахлор эпоксид,
е воды
C18E
-МС
α-эндосульфан,
эндрин, 4,4´-ДДД,
2,4´-ДДД,
гептахлор, 2,4´ДДЭ, 4,4´-ДДТ, 2,4´ДДТ, 4,4´-ДДЭ)
Неоникотиноиды
ЖХ/ион
Абрикос,
(ацетамиприд,
изация в
сельдерей,
Картридж Extrelutимидаклоприд,
электро
кабачок,
NT20
тиаклоприд,
спрееперсик, груша
тиаметоксам)
МС
Пестициды
триазолопиримидин
ового ряда
Вода
(флуметсурам,
Картриджи Sep-Pak
КЭФПочва
флорасулам,
plus C18
УФ
хлорансулам-метил,
диклосулам,
метосулам)
Хлорорганические
пестициды (α,β,γ,δКолонки
бензолгексахлорид,
заполненные
альдрин, диэльдрин,
ГХсорбентом Florisil,
Чай
эндрин, 4,4´-ДДЭ,
ЭЗД;
кондиционирование
2,4´-ДДТ, 4,4´-ДДД,
ГХ-МС
проведено н4,4´-ДДТ),
гексаном
пиретроиды
(бифентрин,
[32]
[33]
[3435]
[36]
27
Масла
цитрусовых
фруктов
Питьевая вода
фенпропатрин,
цифлутрин,
циперметрин,
фенвалерат)
Карбофуран,
карбарил, диметоат,
малатион,
хлорпирифос,
фентион, дикофол,
метидатион,
бупрофезин,
бифентрин,
пиридафентион,
тетрадифон
Метамидофос,
имидаклоприд,
беномил, тиофанатметил, бендиокарб,
дифлубензурон,
хлорпирифос,
флуфеноксурон,
карбосульфан,
бифентрин
Хлорорганические
пестициды (α,β,δбензолгексахлорид,
альдрин, α,βэндосульфан,
диэльдрин, эндрин,
ДДТ)
ГХ-МС
FL-PR
экстракционный
картридж
(флорисил)
[37]
ЖХ-МС
C18 (SPE-LVI)
ГХ-МС
[38]
Вода
Тебутиурон,
гексазинон, диурон,
2,4-Д, амитрин
Плавленый кварц с
привитыми
октадецильными
группами (1 г)
ЖХ-УФ
[39]
Вода
Триазны (аметрин,
атразин, пропазин,
тербутилазин,
тербутрин, симазин)
Backerbond SPE C18 polar
ТСХ
[40]
Разработаны методы ТФЭ многокомпонентных смесей, включающие
большое
число
пестицидов
различных
классов:
13
триазинов,
11
производных мочевины, 1 производного пиридазина, 3 карбаматов, 2
производных аминокислот, 1 динитроанилина, бифенокса [26];
28
Для повышения эффективности экстракции полярных пестицидов
иногда применяют колонки со смесью двух сорбентов, например фаз С18 и
фенилполисилоксан [18].
Совместимость водных образцов с обращено-фазовой жидкостной
хроматографией позволяет провести on-line связь ТФЭ с аналитическими
системами. Такая on-line система в основном используется в анализе водных
образцов и, как правило, предполагает предварительное концентрирование
пробы воды от 50 до 250 мл на небольших картриджах, упакованных
подходящим сорбентом. После элюирования захваченные аналиты подаются
на аналитическую колонку или систему обнаружения.
Преимущества on-line систем: обогащение аналита, автоматизация
подготовки проб и анализа, минимизация потерь аналита. К недостаткам
предварительного
on-line
концентрирования
относятся
ограниченная
пропускная способность; отсутствие гибкости системы.
Прямая связь ТФЭ с газовой хроматографией более сложна, так как
требуется эффективное удаление остатков воды. Существуют методики с
использованием
автоматизированной
ТФЭ
с
большим
объемом
инжектируемого образца с программируемой температурой испарения в
сочетании
с
газовой
хромато-масс-спектрометрией.
Эта
система
обеспечивает быстрое, воспроизводимое и чувствительное определение 9-и
хлорорганических
пестицидов
(альфа-,
бета-,
дельта-
гексахлорциклогексана; альдрина, диэльдрина, эндрина; альфа-, бетаэндосульфана и ДДТ) в воде [38].
Также сообщается о использовании полностью автоматизированных online ОФ-ВЭЖХ-ГХ систем, главным образом в определении остаточных
количеств 4-х фосфорорганических пестицидов (диметоат, метидатион,
хлорпирифос, фенитротион)
в оливковом масле. Эта
процедура, с
использованием интерфейса адсорбционно-десорбционной передачи через
печь может быть осуществлена без какой-либо пробоподготовки, за
исключением фильтрации [41]. Автоматизированные объединенные ЖХ-ГХ
29
системы обладают рядом преимуществ, особенно при анализе большого
количества проб.
1.1.3. Твердофазная микроэкстракция
Разработанный в 1989 году метод твердофазной микроэкстракции
(МТФЭ) находит широкое применение в анализе загрязнителей в виду
легкой автоматизации, простоты выполнения, экспрессности [42]. Метод
основан на установлении равновесия между аналитом в образце и аналитом,
адсорбированном на волокне из плавленого кварца, покрытом стационарной
фазой, которой может служить жидкий полимер, твердый адсорбент или
комбинации обеих этих фаз. На сегодняшний день доступно большое
количество покрытий, охватывающих широкий интервал полярности. В
большинстве
работ
используются
волокна,
покрытые
полидиметилсилоксаном (ПДМС) и полиакрилатом (ПА), однако в анализе
пестицидов находят применение и другие стационарные фазы, например,
ПДМС/дивинилбензол (ДВБ); карбовоск/ДВБ; карбовоск/матричная смола;
карбоксен/ПДМС; ДВБ/карбоксен/ПДМС [43-48].
Метод
МТФЭ
используется
для
непосредственного
(прямого)
извлечения пестицидов из образцов воды [46, 49-57].
Фрукты и овощи, находящиеся в твердой или гетерогенной формах, не
позволяют проводить прямое извлечение аналитов. Однако это становится
возможным после предварительного извлечения аналита растворителями [5860]. МТФЭ можно также проводить над поверхностью гомогенезированного
образца. Этот способ, называемый поверхностная МТФЭ, уменьшает
интерференции, так как волокно не контактирует с комплексом матриц
фруктов и овощей. Этот метод применяется в анализе остаточных количеств
пестицидов различных классов:
 7-и фосфорорганических инсектицидов (диазинон, фенитротион,
фентион, паратион-этил, бромофос-метил, бромофос-этил, этион)
[43];
30
 11-и хлорорганических пестицидов (альфа-, бета-, гамма- и
дельта-гексахлорциклогексан, 2,4´-ДДТ, 4,4´-ДДТ, 4,4´-ДДЭ,
4,4´-ДДД, бис(4-хлорофенил)метан, 2,4-дихлоробензофенон, 4,4дихлоробензофенон, эндрин) [47-48];
 11-и хлорорганических пестицидов (мирекс, альфа- и гаммахлордан, 2,4´-ДДТ, гептахлор, гептахлор изомер А, гаммагексахлорциклогексан,
диэльдрин,
альдрин,
эндрин,
гексахлорбензол) [61];
 10-и хлорорганических пестицидов (альфа-гексахлорциклогексан,
гамма-гексахлорциклогексан,
альдрин,
диэльдрин,
эндрин,
эндосульфан I, эндосульфан II, 4,4´-ДДТ, 4,4´-ДДЭ, 4,4´-ДДД)
[62].
В большинстве случаев МТФЭ применяют в сочетании с газовой
хроматографией. В этом варианте экстракцию аналитов из волокна проводят
путем термической десорбции в инжекторе хроматографа, что позволяет
полностью избежать использования органических растворителей [48, 50, 53].
Однако
данный
способ
не
подходит
для
анализа
термолабильных
соединений. МТФЭ была оптимизирована для дальнейшего определения
пестицидов методами высокоэффективной жидкостной или мицеллярной
электрокинетической хроматографии. Так, интерфейс МТФЭ-ВЭЖХ был
оборудован специальной камерой, в которой происходит десорбция
растворителями, такими как метанол или ацетонитрил [63].
Метод позволяет достаточно легко и быстро проводить определение
большого числа пестицидов различных классов в виду наличия широкого
ассортимента стационарных фаз. Однако возникают определенные трудности
в анализе методом ВЭЖХ, требующей дополнительных операций и единиц
оборудования. Кроме того, при анализе твердых матриц требуется
предварительная экстракция растворителями.
31
1.1.4. Прободготовка QuEChERS
В 2003 году для извлечения пестицидов из матриц пищевых продуктов и
очистки экстракта был предложен
оригинальный метод – QuEChERS
(Quick, easy, cheap, effective, rugged, safe – быстрый, простой, дешевый,
эффективный и безопасный) [64].
Этот метод включает экстракцию ацетонитрилом и очистку экстракта
методом дисперсионной твердофазной экстракции. С момента разработки и
первой публикации, данный метод приобрел большую популярность в
области определения остатков пестицидов в пищевых продуктах. Он
включает
в
себя
небольшое
количество
стадий
и
расширяет ряд
определяемых пестицидов, по сравнению с предыдущими методами
экстракции. Кроме того, традиционные методы извлечения требуют
большого количества пробы, растворителей, являются дорогостоящими,
многостадийными
(что
увеличивает
возможность
систематической
и
случайной погрешности), предполагают определение одного пестицида или
пестицидов в пределах, как правило, одного класса.
Одним из важных этапов в проведении пробоподготовки методом
QuEChERS является выбор экстрагирующего растворителя. Для извлечения
пестицидов обычно применяют ацетон, этилацетат и ацетонитрил. При
использовании этих растворителей достигаются высокие степени извлечения
аналитов [64].
Хотя ацетон легко смешивается с водой, его отделение от воды
невозможно без использования неполярного растворителя. Этилацетат лишь
частично
смешивается
с
водой,
что
делает
излишним
добавление
неполярного растворителя для отделения его от воды, однако, большинство
сильнополярных пестицидов не будет переходить в него. Ацетонитрильные
экстракты пищевых продуктов (фрукты и овощи) содержат меньшее
количество интерферирующих веществ, чем в соответствующих экстрактах
этилацетата и ацетона. Кроме того, ацетонитрил можно достаточно легко
отделить от воды, например высаливанием.
32
Во
избежание
использования
дополнительных
растворителей,
способствующих более полному извлечению, но являющихся токсичными и
дорогостоящими, в методе QuEChERS были использованы различные соли,
повышающие эффективность экстракции пестицидов различной полярности
в органическую фазу. Среди ряда протестированных солей выбраны сульфат
магния, эффективно уменьшающий объем водной фазы, мешающей переходу
полярных аналитов в органическую фазу. Кроме того, при его использовании
отмечается наилучшая степень извлечения аналитов. Изменяя количество
хлорида натрия NaCl, добавляемого при экстракции, становится возможным
управлять полярностью метода. Эксперименты показали, что смесь 4 г
MgSO4 и 1 г NaCl препятствует соизвлечению некоторых мешающих веществ
(например, фруктозы).
Одним из важных моментов в проведении подготовки пробы по методу
QuEChERS является регулирование рН среды. Это необходимо для
стабилизации определяемых пестицидов и увеличения эффективности
экстракции. С этой целью вместе со смесью сульфата магния и хлорида
натрия
вводят
цитраты
двузамещенный
(в
основном
полуторный
гидрат
это
и
натрий
натрий
лимоннокислый
лимоннокислый
тризамещенный двойной гидрат), раствор муравьиной или уксусной кислоты
или раствор гидроксида натрия в экстрагирующем растворителе [64-77].
Для
очистки
твердофазную
экстрактов,
экстракцию.
QuEChERS
Традиционная
использует
колоночная
дисперсионную
твердофазная
экстракция требует пластиковые или стеклянные колонки, заполненные 2502000 мг сорбента. Необходимо вспомогательное оборудование (такое как
вакуумные насос и коллектор, манометр, фитинги и т.д.), предварительная
подготовка колонки, большее количество растворителей и этап выпаривания
растворителя. Дисперсионная твердофазная экстракция экономит время,
растворители, расходы.
33
Пробирки с сорбентами, используемые в дисперсионной твердофазной
экстракции, могут быть приготовлены в лаборатории, но они также
коммерчески доступны и могут содержать:
 сульфат магния – для удаления воды из органического растворителя;
 первичные вторичные амины (PSA) – для удаления различных
полярных органических кислот, полярных пигментов, некоторых сахаров и
жирных кислот;
 графитированная сажа (GCB) – для удаления стиролов и пигментов,
таких как хлорофилл;
 С18 – для удаления неполярных мешающих веществ (таких как
липиды).
Выбор сорбентов зависит от исследуемых пестицидов и состава
анализируемой матрицы.
Так, при анализе овощей и фруктов в основном используют PSA, а для
пигментированных овощей и фруктов добавляют графитированную сажу.
При анализе более жирных продуктов используют сорбент С18.
Также следует отметить, что при анализе некислых матриц (например,
салат) происходит разрушение пестицидов, чувствительных к основной среде
(каптан, фолпет, дихлорфлуанид, хлороталонил и т.д.). Эта проблема была
решена путем добавления 0,1%-ного раствора уксусной или муравьиной
кислоты на этапе экстракции [78].
Активированный уголь показывает плохую эффективность экстракции в
результате содержания различных полярных групп на поверхности. Поэтому
в методе QuEChERS для дисперсионной ТФЭ используют графитированную
сажу. Её получают обжигом сажи при высоких температурах (2700-3000ºС),
и она содержит на своей поверхности комплексы кислорода, имеющие
структуру, схожую со структурой гидрохинона, хинонов, хромена и солей
бензопирилия. Эти группы удерживают кислые соединения, не позволяя им
десорбироваться различными растворителями. Также на поверхности
34
графитированных саж имеется положительный заряд, обеспечивающий
анионообменный механизм сорбции [79].
На
эффективность
экстракции
оказывает
влияние
и
удельная
поверхность графитированной сажи. Первые графитированные сажи имели
удельную поверхность 100 м2/г (Carbopack B и ENVI-Carb SPE от Supelco и
Carbograph 1 от Altech), позднее разработан Carbograph 4 с удельной
поверхностью 210 м2/г, обладающий большей сорбционной ёмкостью [79].
Экспериментально доказано, что графитированная сажа адсорбирует на
поверхности
пестициды,
имеющие
плоское
строение
(тиабендазол,
гексахлорбензол, тербуфол и др.) [79].
Модификация первоначального метода (для таких жирных продуктов
как яйца, молоко, авокадо, мясо животных) с использованием смеси
сорбентов PSA, C18 и GCB на стадии очистки экстракта, а также
использованием на этапе экстракции сульфата магния и ацетата натрия
(вместо хлорида натрия) и добавлением 1%-ного раствора ледяной уксусной
кислоты в ацетонитрил (для достижения постоянной величины рН,
независимо от исходного значения рН пробы) показала более полное
извлечение [80].
В виду использования ацетонитрила, в качестве экстрагирующего
растворителя, метод идеально сочетается с последующим определением
методом жидкостной хроматографии. Однако в результате недостаточной
степени очистки становится затруднительным использование «классических»
детекторов (ДМД, УФ-детектор и т.д.). Поэтому большинство работ,
выполненных
с
использованием
метода
QuEChERS,
проведены
с
использованием масс-спектрометрического анализа.
1.1.5. Дисперсионная жидкостно-жидкостная микроэкстракция
Дисперсионная жидкостно-жидкостная микроэкстракция (ДЖЖМЭ)
относится к группе методов жидкостно-жидкостной микроэкстракции
(жидкофазного
микроэкстракционного
концентрирования).
Данное
35
направление развивается с 1990-х годов и в настоящее время приобрело
большую
популярность.
Преимуществом
методов
жидкофазной
микроэкстракции является использование микрообъемов растворителей (от
капли до 200 мкл в зависимости от метода). Кроме того, такой вид
экстракции позволяет проводить извлечение аналитов одновременно с
концентрированием в десятки и сотни раз, значительно сокращает время
подготовки пробы (с нескольких часов до нескольких минут), используемое
количество пробы и затраты.
Первым вариантом жидкофазной микроэкстракции явился метод
микроэкстракции в отдельную каплю, заключающийся в извлечении
аналитов в каплю растворителя, помещенного в анализируемый раствор на
кончике иглы. Во время перемешивания раствора происходит накопление
определяемых компонентов в капле растворителя, затем капля засасывается в
шприц и используется для анализа. Недостатком данного метода является
сложность
выполнения,
связанная
с
неустойчивостью
капли
в
перемешивающемся растворе и, тем самым, возможностью ее срыва. Также к
недостаткам метода можно отнести трудность его автоматизации.
Метод нашел применение в определении различных классов пестицидов
(карбаматы, фосфорорганические соединения, хлорорганические соединения,
триазины, триазолы) в основном в жидких объектах – воде, соках, вине,
методами газовой хроматографии с масс-спектрометрическим, электроннозахватным,
микро-электронно-захватным
и
пламенно-фотометрическим
детекторами и жидкостной хроматографии с ультрафиолетовым и диодноматричным детекторами [81]. Также имеются работы [82-84] по определению
пестицидов различных классов за один анализ:
 6 пестицидов – 5 представителей ФОП (диазинон, диметоат,
хлорпирифос, фентион, хиналофос) и винклозолин –
использованием
изооктана
в
растворителя методом ГХ-МС [82];
качестве
в вине с
экстрагирующего
36
 14 пестицидов
– 9
ФОП, (диметоат, хлорпирифос-метил,
фенитротион, малатион, хлорпирифос, хиналофос, метидатион,
этион,
фозалон,)
пириметанил,
процимидон,
бупрофезин,
трифлоксистробин, пирипрохифен – в овощах с использованием
толуола в качестве экстрагента методом ГХ с микро-электроннозахватным детектором (микро-ЭЗД) [83];
 20 пестицидов – представителей ФОП, перитроидов, ХОП,
производных карбаминовой кислоты – в винограде и яблоках с
применением толуола методом ГХ-МС [84].
Позднее был разработан метод жидкофазной микроэкстракции на
пустотелое
волокно
(hollow
fiber).
Этот
метод
обладает
большей
эффективностью в сравнении с микроэкстракционным концентрированием в
каплю, т.к. гидрофобные полые волокна ускоряют процесс извлечения.
Помимо того, полые волокна обеспечивают
защиту экстрактанта и, как
следствие, позволяют проводить анализ сложных матриц. Также малый
размер пор волокон обеспечивает микрофильтрацию пробы. Однако
короткое время жизни таких волокон в сочетании с их дороговизной делает
данный метод непривлекательным.
Метод используют в определении ХОП, ФОП, серосодежащих
пестицидов в пробах воды, овощей, ягод, почвы, вина. А также в
определении большого количества пестицидов различных классов за один
анализ, например:
 50 пестицидов (триазолы, триазины, стробилурины, производные
мочевины, карбаминовой кислоты и др.) в алкогольных напитках
методом ультра ВЭЖХ-МС/МС [85];
В качестве акцепторной фазы в основном используют неполярные
растворители (толуол, октанол, додекан, ундекан) [86].
Экстракция в точке помутнения основана на разделении фаз, которое
происходит в растворе неионогенных ПАВ при нагревании выше так
называемой температуры точки помутнения (рис. 1). Такой метод был
37
применен в анализе довольно «простых» матриц, таких как фрукты, овощи,
фруктовые соки, рис [87].. При этом определяли пестициды в пределах одного
класса: ФОП [88],, карбаматы [89-90],, производные мочевины [91]. В анализе
использовали PEG,, Triton X-114
114 и додецил сульфат натрия.
Рис.1. Схема проведения экстракции в точке помутнения.
Использование в таком виде экстракции поверхностно
поверхностно-активных
веществ в качестве экстрагентов делает неудобным дальнейший анализ
методами газовой или жидкостной хроматографии. В случае анионных ПАВ
в качестве эффективных экстрагентов требуются дополнительно соли и
регулировка значения рН среды.
В 2006 году Assadi с соавторами [92] был разработан метод
дисперсионной жидкостно-жидкостной
жидкостно жидкостной микроэкстакции. Среди методов
жидкофазной микроэкстракции ДЖЖМЭ отличается наиболее простой
техникой выполнения и наименьшим
наименьшим количеством задействованных единиц
оборудования. В его основе лежит трехкомпонентная система растворителей,
включающая
водную
фазу,
несмешивающийся
(экстрагент)
и
смешивающийся (диспергент)
(дисперг ) с водой растворитель. При введении смеси
таких
растворителей
в
водную
фазу
происходит
диспергирование
экстрагента на мелкие капли размером в десятые и сотые доли микрона и
образуется мутный раствор (тонкодисперсная эмульсия). Таким образом,
поверхность массобмена
ассобмена значительно возрастает, а равновесие наступает за
несколько секунд. Затем капли экстрагента, обогащенные аналитом,
выделяют из водной фазы центрифугированием [93].
Техника
ехника выполнения метода ДЖЖМЭ состоит из двух этапов (рис.
(рис.2):
38
Рис.
2.
Схема
проведения
дисперсионной
жидкостно-жидкостной
микроэкстракции.
1. Введение смеси экстрагирующего и диспергирующего растворителей в
пробу воды, содержащей определяемые вещества. После этого происходит
диспергирование экстрагента на очень мелкие капли, куда переходят
определяемые вещества. При этом образуется мутный раствор. Введение
смеси растворителей необходимо совершать быстро при помощи шприца.
Причем чем меньше диаметр отверстия иглы, тем лучше проходит
диспергирование, вследствие увеличения давления. Стоит отметить, что
встряхивание сформировавшейся тонкодисперсной эмульсии нежелательно,
т.к. это может привести к объединению капель, в результате чего произойдет
уменьшение поверхности массопереноса.
2. Центрифугирование
мутного
раствора.
Экстрагент,
содержащий
аналиты, выделяется из водной фазы и подвергается анализу.
Изначально, метод разработан и был использован для извлечения
различных органических загрязнителей из воды, однако со временем
ассортимент матриц расширился, но по-прежнему они остаются жидкими
(вино, сок, чай) или с большим содержанием воды (фрукты и овощи), или же
полностью растворимые в воде, а также почва (приложение 1).
Основные параметры, указывающие на эффективность экстракции в
ДЖЖМЭ, - степень концетрирования и степень извлечения.
Степень концентрирования (К) рассчитывают по формуле:
39
C sed
C0 ,
К
где Сsed – концентрация аналита в выделившейся фазе; С0 –
концентрация аналита в анализируемом растворе.
Степень извлечения (R) рассчитывают по следующей формуле:
R
C sed Vsed
C 0V0 ,
где Vsed – объем выделившейся фазы; V0 – объем анализируемого
раствора.
Цель
оптимизации
микроэкстракции
заключается
в
достижении
максимально возможных значений указанных параметров.
Выбор экстрагента является одним из самых важных факторов
оптимизации
рассматриваемого
концентрирования
метода.
характерны
Для
микроэкстракционного
специфические
требования
к
экстрагирующему растворителю. Общим требованием является низкая
растворимость в воде и низкая летучесть. В зависимости от плотности
экстрагента различают два способа проведения ДЖЖМЭ: концентрирование
«сверху» и концентрирование «снизу».
При концентрировании «сверху»
соответственно используют растворители с меньшей плотностью, чем у
воды. В основном это легкие углеводороды – гексан, циклогексан,
гексадекан, м-ксилол, ундеканол, додеканол и др. [93-98]. Однако
большинство работ выполнено с применением концентрирования «снизу».
Данный
способ
более
удобен
в
плане
отбора
экстрагента
после
центрифугирования раствора. Если в методе классической жидкостножидкостной микроэкстракции наиболее популярным растворителем является
дихлорметан, то в методе жидкофазной микроэкстракции он применяется
очень редко, около 4% публикаций используют этот растворитель [99].
Наиболее предпочтительны более хлорированные и менее растворимые в
воде углеводороды – хлороформ [95, 100-108], хлорбензол [109-118],
тетрахолрметан [115, 119-124] и тетрахлорэтилен [125-132]. Оба эти метода
40
используются для извлечения широкого ряда пестицидов как отдельного
класса, так и представителей нескольких – ХОП, ФОП, карбаматы,
пиретроиды, триазины и т.д. Выбор экстрагента зависит от особенностей
матрицы и поведения в ней аналита.
В последнее время все чаще используют ионные жидкости, которые
называют «зелеными растворителями». Последующий метод определения –
жидкостная хроматография. В газовой хроматографии ионную жидкость не
используют в виду ее низкой летучести. Наиболее распространен 1-гексил-3метилимидазолия гексафторфосфат ([С6MIM][PF6]). Он использован для
извлечения пестицидов разных классов (ФОП, карбаматы, триазолы,
пиретроиды, фенилмочевины) из различных матриц (вода, фрукты, овощи,
мед и др.) [115, 133-140].
Еще
одним
важным
критерием
выбора
экстрагента
для
хроматографического окончания является его совместимость с неподвижной
фазой. Так, использование в качестве экстрагента ионных жидкостей
потребовало доработки системы ввода пробы, предотвращающей их
поступление в хроматографическую колонку [141-143].
Объем экстрагента также оказывает влияние на эффективность
экстракции и, что очевидно, на степень концентрирования аналитов.
Критерием выбора оптимального объема экстрагента служит минимальный
объем, который можно отобрать после разделения фаз в качестве аликвоты
для последующего анализа (если метод анализа не накладывает никаких
ограничений
на
минимальный
объем
пробы).
Минимальный
объем
необходим для достижения наибольшего концентрирования. Рекомендуемый
объем экстрагента 10–50 мкл [144]. Однако объем экстрагента в публикациях
варьируется от 9 до 100 мкл. Также имеются работы с использованием
большего количества экстрагента – 200 мкл [107] и даже 800 мкл [102].
Объем экстрагента подбирают таким образом, чтобы получить
наибольшую степенью извлечения аналитов при наибольшей степени их
концентрирования. Таких условий не всегда удается добиться в виду
41
частичной растворимости экстрагента в анализируемой матрице и, как
следствие,
потери
части
аналитов,
и
уменьшением
поверхности
массопереноса с уменьшением объема экстрагента.
Другим фактором оптимизации является выбор диспергирующего
растворителя. Основное условие, предъявляемое к диспергирующему
растворителю, заключается в его максимально полной смешиваемости
с
экстрагентом и матрицей, из которой проводят извлечение. Также
диспергатор
должен
способствовать
образованию
мелкодисперсной
эмульсии экстрагента. При этом объем диспергатора должен быть
наименьшим, чтобы исключить сильное разбавление анализируемого
раствора. Обычно используемые объемы диспергатора составляют 0,2-2,5 мл
(более чем в 90% рассмотренных работ этот объем не превышает 1 мл).
В качестве диспергирующего растворителя в основном используют
ацетон, ацетонитрил и метанол, реже – тетрагидрофуран и этанол.
Помимо
растворителей
для
диспергирования
экстрагента
также
применяют ультразвук. Основным параметром, влияющим на эффективность
экстракции в этом случае, будет являться время обработки ультразвуком.
Авторы разных статей используют время обработки ультразвуком от 0,5 мин
до 10 мин [116, 129].
Известны
случаи
применения
микроволн
для
эмульсификации
экстрагента [139]. Основными критериями служат мощность микроволнового
излучения и время обработки. Авторы статьи [139] используют 240 Ватт в
течение 16 минут для извлечения гербицидов класса фенилмочевин и
триазинов из молока, применяя в качестве экстрагента ионную жидкость
[С6MIM][PF6].
Изменение ионной силы раствора. Добавка солей в анализируемый
раствор приводит к образованию гидратированных малоподвижных ионов.
Однако
в
методе
с
диспергированием
растворителя
диффузионные
затруднения в массопередаче не являются определяющими из-за резкого
увеличения поверхности массообмена. Негативным является дополнительное
42
выделение экстрагента за счет высаливания, что уменьшает концентрацию
аналита в экстракте. В итоге, как отмечено в работах [145-148], коэффициент
концентрирования незначительно зависит от ионной силы раствора или
имеет тенденцию к уменьшению.
Существенное влияние солевые добавки оказывают на эффективность
выделения экстракта из эмульсии. В случае экстрагентов меньшей, чем вода,
плотности, выделение экстракта в отдельную фазу упрощается.
При
концентрировании
“тяжелыми”,
по
сравнению
с
водой,
экстрагентами плотность раствора с солевой добавкой не должна совпадать с
плотностью
экстрагента
–
иначе
агрегирование
экстракта
центрифугированием станет невозможным.
Регулирование рН раствора. Значение рН анализируемого раствора
оказывает влияние не только на устойчивость того или иного пестицида, но и
на коэффициент диффузии, в случае аналитов с выраженными кислотными
или щелочными свойствами.
Методом
дисперсионной
жидкостно-жидкостной
микроэкстракции
удалось снизить значения предела количественного определения до 0,001-5
мкг/л (мкг/кг). При этом достичь высоких значений степени извлечения
аналитов (70-90%) и сконцентрировать пробу в 70-1000 раз [99].
Параметры, влияющие на эффективность экстракции, довольно просто
регулировать и найти наиболее подходящий вариант исполнения для
экстракции
пестицидов.
практически
всех
существующих
действующих
веществ
43
1.2.
Ограничения при определении пестицидов
хроматографическими методами
Хроматографические
методы
продолжают
оставаться
основным
инструментом аналитической химии пестицидов. В зависимости от свойств
пестицидов (летучесть и термостабильность) применяют ГХ и ВЭЖХ с
различными детекторами.
Существующие на настоящий момент способы пробоподготовки или
довольно трудоёмки, дорогостоящи, требуют больших объёмов токсичных
растворителей (ЖЖЭ, ТФЭ и др.); или же необходим анализ методами
ГХ(ВЭЖХ)-МС/МС на дорогостоящем оборудовании в силу недостаточной
очистки экстракта (QuEChERS). Степень очистки экстракта, получаемом
методом ДЖЖМЭ, позволяет проводить определение
пестицидов с
применением более доступных хроматографических методов с ДМД и ЭЗД,
однако извлечение пестицидов ДЖЖМЭ проводят лишь из простых жидких
матриц, таких как вода, соки, вино.
Одновременное определение пестицидов является актуальным в
настоящее время. Существуют методики определения более 100 пестицидов,
но такие работы проводят на весьма дорогостоящих масс-спектрометрах
высокого
разрешения
или
применяют
ГХ(ВЭЖХ)-МС/МС.
Такое
оборудование требует высокой квалификации оператора и не пригодно в
рутинном анализе. Кроме того, определение пестицидов по таким методикам
проводят в простых матрицах: фрукты, овощи, вода, соки. Одновременное
определение пестицидов различных классов в более сложных матрицах –
мясо, молоко, зерно, корма – с применением простых и дешевых способов
пробоподготовки и оборудованием в литературе не встречается.
44
ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1. Реактивы и материалы
В работе использовали следующие стандартные образцы и реактивы:
 Стандартный раствор смеси пестицидов в циклогексане по 10 мг/л
альдрина, цис-хлордана, транс-хлордана, окси-хлордана, 2,4´-ДДД, 4,4´-ДДД,
2,4´-ДДЭ, 4,4´-ДДЭ, 2,4´-ДДТ, 4,4´-ДДТ, диэльдрина, эндрина, альфа-ГХЦГ,
бета-ГХЦГ, гамма-ГХЦГ, дельта-ГХЦГ, гептахлора, гептахлора-экзоэпоксида,
гептахлора-эндо-эпоксида,
цис-нонахлора,
гексахлорбензола,
транс-нонахлора (Pesticide-mix 1037, Dr. Ehrenstorfer, Германия).
 Стандартный раствор смеси пестицидов в толуоле по 10 мг/л азинфосэтила, азинфос-метила, бромофос-метила, бромофос-этила, карбофенотиона,
хлорфенвинфоса,
хлорпирифоса,
хлорпирифос-метила,
диазинона,
диклофентиона, дихлорфоса, этиона, этримфоса, фенхлорфоса, фонофоса,
малатиона,
метакрифоса,
метидатиона,
пиримифос-этила,
пиримифос-
метила, пропетамфоса, сульфотепа, тетрахлорвинфоса (Pesticide-mix 167, Dr.
Ehrenstorfer, Германия).
 Стандартный раствор смеси пестицидов в циклогексане по 10 мг/л
цифлутрина,
циперметрина,
дельтаметрина,
фенвалерата,
перметрина,
фенотрина, тетраметрина (Pesticide-mix 118, Dr. Ehrenstorfer, Германия).
 Стандартный раствор пестицидов по 20 мг/л хлороталонила, дикофола,
альфа-эндосульфана, бета-эндосульфана, эндосульфан-сульфата (Pesticidemix 323, Dr. Ehrenstorfer, Германия).
 Стандартный раствор пестицидов по 20 мг/л хлоротолурона, диурона,
фенурона,
флуометурона,
изопротурона,
линурона,
метобромурона,
метоксурона, монолинурона, монурона (Pesticide-mix 129, Dr. Ehrenstorfer,
Германия).
 Стандартные образцы индивидуальных пестицидов (Dr. Ehrenstorfer,
Германия): 2,4-Д (99,8%), атразин (98,8%), ацетамиприд (99,8%), бифентрин
(99,0%), винклозолин (99,8%), десметрин (99,8%), диниконазол (99,5%),
45
имазалил (98,8%), имидаклоприд (99,8%), каптан (99,8%), карбарил (99,8%),
крбофуран
(99,0%),
кумафос
(99,8%),
лямбда
цигалотрин
(99,8%),
метрибузин (99,0%), паклобутразол (99,8%), пенконазол (99,8%), прометрин
(99,0%), пропазин (98,8%), пропиконазол (99,8%), профенофос (99,8%),
симазин (98,6%), тербутрин (99,8%), тиабендазол (99,8%), тиаметоксам
(99,9%), тритиконазол (99,6%), фенбуконазол (99,8%), феноксикарб (98,8%),
флутриафол (99,9%), флювалинат (99,6%), фозалон (99,8%), хлорбромурон
(99,6%), ципроконазол (99,9%), эпоксиконазол (99,8%), этаконазол (99,9%),
этилентиомочевина (99,4%).
 Ацетонитрил для хроматографии (Panreac, ЕС).
 Гексан для хроматографии (Panreac, ЕС).
 Этилацетат (Panreac, ЕС).
 Циклогексан (Sigma-aldrich, Германия).
 Дихлорметан 99,9 % (Carl Roth GmbH, Германия).
 Трихлорметан стабилизированный 0,6-1 % этанола х.ч. (Экос - 1,
Россия).
 2-деканол (Fluka).
 Муравьиная кислота (Panreac, ЕС).
 Уксусная кислота (ЗАО Химреактив, Россия).
 Тетрахлорметан х.ч. (ЗАО «База №1 Химреактивов»).
 Натрий лимоннокислый тризамещенный двойной гидрат (Na3C6H5O7
.
2H2O) х.ч. (Sigma-aldrich, Германия).
 Натрий
лимоннокислый
двузамещенный
полуторный
(Na2HC6H5O7 . 1,5H2O) (Sigma-aldrich, Германия).
 Хлорид натрия, (Sigma-aldrich, Германия).
 Сульфат магния, (Panreac, ЕС).
 Сорбент PSA (Supelco, Австралия).
 Сорбент DSC– 18 (Supelco, США).
 Сорбент Supelclean ENVI – Carb 120/400 (Supelco, США).
гидрат
46
2.2. Аппаратура
 Жидкостной хроматограф Flexar LC (Perkin-Elmer, США).
 Waters XTerra® RPC18 5мкм, 3,9 х 150 мм (Waters, Великобритания)
 Диодно-матричный детектор (Perkin-Elmer, США).
 Газовый хроматограф Clarus-600 с детектором по захвату электронов
(Perkin-Elmer, США).
 Кварцевая капиллярная колонка Rtx-5® (RestekCorporation, США)
длиной 30 м и внутренним диаметром 0,25 мм (толщина пленки
неподвижной фазы 0,25 мкм).
 Кварцевая капиллярная колонка Rtx-5MS® (RestekCorporation, США)
длиной 30 м и внутренним диаметром 0,25 мм (толщина пленки
неподвижной фазы 0,32 мкм).
2.3. Вспомогательное оборудование
 Весы аналитические 210-0,0001 г (SartoriusCP 124 S КТ), класс
точности специальный.
 Дозаторы механические переменного объема 1-10 мл (Eppendorf,
Германия), 2-20, 20-200, 100-1000 мкл (Pipetman, GilsonS.A.S., Франция).
 Центрифуга MPW-260R (MPWMed. Instruments, Польша).
 Ультразвуковая ванна ПСБ – ТАНС (ЭЛСИКО, Россия).
 Мельница IKA (Werke, Германия).
 Пробирки
полипропиленовые
50
мл
для
ICP-MS
(SARSTED,
полипропиленовые
15
мл
для
ICP-MS
(SARSTED,
Германия).
 Пробирки
Германия).
 Генератор азота и упариватель RapidVap ( Labconco®, USA).
47
2.4. Методика определения 100 пестицидов различных классов из одной
навески продуктов питания и кормов
2.4.1. Экстракция и очистка экстракта методом QuEChERS при
определении пестицидов в овощах, фруктах и мёде
Схема определения представлена на рис. 3.
Экстракция. Исследуемые образцы измельчали и отбирали среднюю
пробу не менее 100 г.
В центрифужную пробирку вместимостью 50 мл
вносили навеску измельченного и усредненного образца массой 10,0 г (для
анализа мёда 5 г образца растворяли в 5 мл дистиллированной воды),
добавляли 10,0 мл ацетонитрила, закрывали пробирку и энергично
встряхивали в течение 1 минуты. Затем вносили смесь солей:
 4,0 г безводного сульфата магния (MgSO4);
 1,0 г хлорида натрия (NaCl);
 1,0 г цитрата натрия трехзамещенного дигидрата (Na3C6H5O7
.
2H2O)
 0,5 г цитрата натрия двузамещенного полуторного гидрата
(Na2HC6H5O7 . 1,5H2O).
После внесения солей содержимое интенсивно встряхивали в течение 1
мин (во избежание образования комков) и центрифугировали в течение 5 мин
при 3000 мин-1. Далее отбирали 6,0 мл верхнего ацетонитрильного слоя для
проведения очистки экстракта.
Очистка. 6,0 мл ацетонитрильного экстракта отбирали и переносили в
центрифужную пробирку вместимостью 15 мл, которая содержала смесь
MgSO4 (0,95г) и сорбентов: 150 мг PSA (250 мг для меда), и ENVI/Carb (50
мг) для анализа овощей и фруктов. Пробирку энергично встряхивали в
течение 30 с и центрифугировали 5 мин при 3000 мин-1. Конечный экстракт
использовали для проведения ДЖЖМЭ.
48
Рис. 3. Схема определения 100 пестицидов в пробах фруктов, овощей и мёда из одной
навески методами ГХ-МС, ГХ-ЭЗД и ВЭЖХ-ДМД
49
2.4.2. Экстракция и очистка экстракта методом QuEChERS при
определении пестицидов в зерне, кормах, мясе и молоке
Схема определения представлена на рис. 4.
Экстракция. Исследуемые образцы измельчали и отбирали среднюю
пробу не менее 100 г.
В центрифужную пробирку вместимостью 50 мл
вносили навеску измельченного и усредненного образца зерна или кормов
массой 5,0 г, добавляли 5 мл воды. Содержимое встряхивали в течение
минуты.
При анализе проб мяса в пробирку вносили навеску массой 10 г без
добавления воды, а при анализе молока – 5 мл без добавления воды.
Добавляли 5,0 мл ацетонитрила, 5,0 мл этилацетата и 20 мкл муравьиной
кислоты. Закрывали пробирку и энергично встряхивали в течение 1 минуты.
Затем вносили смесь солей:
 4,0 г безводного сульфата магния (MgSO4);
 1,0 г хлорида натрия (NaCl);
 1,0 г цитрата натрия трехзамещенного дигидрата (Na3C6H5O7
.
2H2O)
 0,5 г цитрата натрия двузамещенного полуторного гидрата
(Na2HC6H5O7 . 1,5H2O).
После внесения солей содержимое интенсивно встряхивали в течение 1
мин (во избежание образования комков) и центрифугировали в течение 5 мин
при 3000 мин-1. Для проб с высоким содержанием жира (более 8%)
центрифугирование проводили при -8°С. Далее отбирали 6,0 мл верхнего
ацетонитрильного слоя для проведения очистки экстракта.
Очистка экстрактов зерна и кормов. 6,0 мл ацетонитрильного экстракта
отбирали и переносили в центрифужную пробирку вместимостью 15 мл,
которая содержала смесь MgSO4 (0,95г) и сорбента PSA (0,50 г). Пробирку
энергично встряхивали в течение 30 с и центрифугировали 5 мин при 3000
мин-1. Конечный экстракт использовали для проведения ДЖЖМЭ.
50
Очистка экстрактов мяса и молока. 6,0 мл ацетонитрильного экстракта
отбирали и переносили в центрифужную пробирку вместимостью 15 мл,
которая содержала смесь MgSO4 (0,95г) и сорбентов PSA (0,20 г) и C18 (0,20
г). Пробирку энергично встряхивали в течение 30 с и центрифугировали 5
мин при 3000 об/мин при температуре -10°С. Конечный экстракт
использовали для проведения ДЖЖМЭ сокращенно.
Рис. 4. Схема определения 100 пестицидов в пробах мяса, молока, зерна и кормов
из одной навески методами ГХ-МС, ГХ-ЭЗД и ВЭЖХ-ДМД
51
2.4.3. Концентрирование и дополнительная очистка экстракта
методом ДЖЖМЭ
2.4.3.1. Извлечение 70 пестицидов различных классов для
определения методом газовой хроматографии
Извлечение из проб овощей, фруктов и мёда.
Способ 1. В центрифужную пробирку вместимостью 15 мл вносили 6,0
мл дистиллированной воды и 4,0 мл очищенного по п. 2.4.1 экстракта. В
полученную смесь с помощью шприца вносили смесь 1,0 мл этанола и 100
мкл гексана или хлороформа. Полученную дисперсную систему разрушали
центрифугированием в течение 5 мин при 3000 мин-1. Отбирали верхний слой
гексана и отдували в токе азота до 50 мкл или нижний слой хлороформа и
отдували в токе азота досуха (сухой остаток растворяли в 50 мкл гексана) и
хроматографировали.
Способ 2. В центрифужную пробирку вместимостью 15 мл, содержащую
10,0 мл дистиллированной воды, вносили смесь 2,0 мл очищенного экстракта
и 80 мкл хлороформа. Полученную смесь подвергали воздействию
ультразвука
в
течение
1
мин.
Дисперсную
систему
разрушали
центрифугированием в течение 10 мин при 4500 мин-1. Отбирали нижний
слой хлороформа и отдували в токе азота досуха. Сухой остаток растворяли в
50 мкл гексана и хроматографировали.
Извлечение пестицидов из проб мяса и молока. В центрифужную
пробирку вместимостью 15 мл, содержащую 10,0 мл 10%-ного раствора
хлорида натрия, добавляли 100 мкл муравьиной кислоты и с помощью
шприца вносили в полученный раствор 2,0 мл очищенного экстракта.
Полученную
смесь
ультразвука
в
слегка
течение
1
встряхивали
мин.
и
подвергали
Дисперсную
систему
воздействию
разрушали
центрифугированием в течение 20 мин при 4500 мин-1. Отбирали верхний
слой этилацетата и отдували в токе азота досуха. Сухой остаток растворяли в
50 мкл гексана и хроматографировали.
52
2.4.3.2. Извлечение 12 производных мочевины для определения
методом ВЭЖХ
Извлечение из проб овощей, фруктов и мёда. В центрифужную пробирку
вместимостью 15 мл, содержащую 10,0 мл дистиллированной воды, вносили
с помощью шприца смесь 2,0 мл очищенного экстракта и 200 мкл
дихлорметана. Полученную смесь подвергали воздействию ультразвука в
течение 30 с. Дисперсную систему разрушали центрифугированием в течение
5 мин при 2500 мин-1. Отбирали верхний слой дихлорметана и отдували в
токе азота досуха. Сухой остаток растворяли в 50 мкл ацетонитрила и
хроматографировали.
Извлечение из проб мяса и молока. В центрифужную пробирку
вместимостью 15 мл, содержащую 10,0 мл 10%-ного раствора хлорида
натрия, добавляли 100 мкл муравьиной кислоты и вносили с помощью
шприца смесь 2,0 мл очищенного экстракта и 50 мкл дихлорметана.
Полученную
смесь
ультразвука
в
слегка
течение
1
встряхивали
мин.
и
подвергали
Дисперсную
систему
воздействию
разрушали
центрифугированием в течение 20 мин при 4500 мин-1. Отбирали верхний
слой этилацетата и отдували в токе азота досуха. Сухой остаток растворяли в
50 мкл ацетонитрила и хроматографировали.
2.4.3.3. Извлечение 18 пестицидов различных классов для
определения методом ВЭЖХ
Извлечение пестицидов из проб овощей, фруктов и мёда. В
центрифужную пробирку вместимостью 15 мл, содержащую 10,0 мл
дистиллированной воды, вносили смесь 2,0 мл очищенного экстракта и 80
мкл хлороформа. Полученную смесь подвергали воздействию ультразвука в
течение 1 мин. Дисперсную систему разрушали центрифугированием в
течение 10 мин при 4500 мин-1. Отбирали нижний слой хлорофрма и
53
отдували в токе азота досуха. Сухой остаток растворяли в 50 мкл
ацетонитрила и хроматографировали.
Извлечение пестицидов из проб мяса и молока. В центрифужную
пробирку вместимостью 15 мл, содержащую 10,0 мл 10%-ного раствора
хлорида натрия, добавляли 100 мкл муравьиной кислоты и вносили с
помощью шприца смесь 2,0 мл очищенного экстракта и 50 мкл хлороформа.
Полученную
смесь
ультразвука
в
слегка
течение
1
встряхивали
мин.
и
подвергали
Дисперсную
воздействию
систему
разрушали
центрифугированием в течение 20 мин при 4500 мин-1. Отбирали верхний
слой этилацетата и хлороформа и отдували в токе азота досуха. Сухой
остаток растворяли в 50 мкл ацетонитрила и хроматографировали.
Правильность предложенных методик проверяли методом «введенонайдено». Для характеристики эффективности процесса пробоподготовки
рассчитывали коэффициент концентрирования (К), степень извлечения (R,%)
пестицидов из образцов:
К 
R
cк
;
cо
c к Vк
 100;
c оV о
- где ск и c0 – концентрация аналита в конечном анализируемом растворе
и начальная концентрация аналита в исходной пробе. Vки Vо – объем
конечного анализируемого раствора-концентрата и объем пробы.
2.5. Хроматографическое разделение и определение пестицидов
Для определения летучих пестицидов (приложение 2) использовали
газовый хроматограф Clarus-600 с детектором по захвату электронов (ЭЗД)
(Perkin-Elmer, США). Разделение проводили на кварцевой капиллярной
колонке Rtx-CLPesticides® (RestekCorporation, США) длиной 30 м и
внутренним диаметром 0,32 мм (толщина пленки неподвижной фазы 0,25
мкм).
54
Также
использовали
газовый
хроматограф
Clarus
680
с
масс-
спектрометрическим детектором Clarus SQ8T (с моноквадрупольный массанализатором).
Условия разделения и детектирования представлены в табл. 4.
Таблица 4
Условия разделения и детектирования при определении летучих
пестицидов методом газовой хроматографии
Параметр
Вводимый объем
Способ ввода
Температура инжектора
Температурный режим
колонки
Скорость потока газаносителя
Температура детектора
Температура трансферлинии
Энергия ионизации
ГХ-ЭЗД
ГХ-МС
1 мкл
1 мкл
Без деления потока
Без деления потока
280ºС
280ºС
От 60°С до 120°С со
скоростью 30°С/мин, до От 120°С (1 мин) до 300°С
230°С со скоростью
(3 мин) со скоростью
2°С/мин, до 300°С (4 мин)
15°С/мин
со скоростью 30°С/мин
1 мл/мин
1 мл/мин
300 ºС
250°С
-
270°С
-
70 эВ
Для определения не летучих пестицидов применяли жидкостной
хроматограф Flexar LC (Perkin-Elmer, США). Разделение проводили на
колонке Waters XTerra® RPC18 5мкм, 3,9 х 150 мм. Использовали диодноматричный
детектор
(Perkin-Elmer,
детектирования представлены в табл. 5.
США).
Условия
разделения
и
55
Таблица 5
Условия разделения и детектирования при определении нелетучих и
термолабильных пестицидов методом ВЭЖХ-ДМД
Определение 12
Параметр
гербицидов
производных
мочевины
Определение 18
пестицидов различных
классов
Вводимый объем
10 мкл
10 мкл
Подвижная фаза
Ацетонитрил:вода
Ацетонитрил:вода
Режим элюирования
Градиентный
Градиентный
Температура колонки
30ºС
30ºС
240 нм
220 нм
Длина волны
детектирования
56
ГЛАВА 3. ПРОБОПОДГОТОВКА QuEChERS И
ДИСПЕРСИОННАЯ ЖИДКОСТНО-ЖИДКОСТНАЯ
МИКРОЭКСТРАКЦИЯ ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ ПЕСТИЦИДОВ
РАЗЛИЧНЫХ КЛАССОВ В ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТАХ И КОРМАХ
В данной главе рассмотрена возможность применения совместно
двух
способов
пробоподготовки
QuEChERS
и
ДЖЖМЭ
для
одновременного извлечения 100 пестицидов разных классов из одной
навески фруктов, овощей, мёда, зерна и кормов, мяса и молока.
Как уже отмечалось, в настоящее время действуют ГОСТы и
методические
рекомендации
«ожидаемые»
пестициды,
т.е.
применяются
на
объекте
данном
ориентированные
те
непосредственно
действующие
согласно
вещества,
каталогу.
на
которые
Несомненно,
первостепенной задачей и будет являться определение таких препаратов. Но
остается риск контаминации неразрешенными пестицидами по указанным в
обзоре причинам. Нами предлагается способ определения широкого круга
пестицидов.
3.1. Оптимизация условий проведения пробоподготовки на этапе
экстракции по методу QuEChERS
С целью одновременного извлечения целевых пестицидов был
исследован диапазон масс навески фруктов и овощей, зерна, мяса, мёда от 2
до 15 г и объёмов пробы молока от 2 до 15 мл. Установлено, что масса
навески 10 г для овощей, фруктов, мяса; 5 г для зерна и кормов и объём 5 мл
для
проб
молока
является
наиболее
оптимальной
для
проведения
пробоподготовки по методу QuEChERS. При такой массе (объёме) на
хроматограмме
наблюдается
удовлетворительное
количество
пиков
интерферирующих веществ приемлемой интенсивности в совокупности с
бóльшим концентрированием (фон матрицы незначительно возрастает с
повышением массы навески или объёма пробы до оптимальных значений).
57
Метод пробоподготовки QuEChERS не предполагает добавления воды
на этапе экстракции к продуктам с высоким содержаниям влаги (к которым
относятся фрукты и овощи, мясо, молоко). Для проб с низким содержанием
влаги, таким как зерно и корма, с целью увеличения эффективности
экстракции добавляют воду.
Исследовано влияние различных объёмов воды на условия экстракции
целевых компонентов для проб с высоким содержанием влаги: 0; 2; 4; 5; 6 мл.
Установлено незначительное увеличение степени извлечения при увеличении
объема воды до 4 мл и вновь ее уменьшение при дальнейшем увеличении
доли воды (рис. 5). Такая закономерность объясняется изменением pH среды
и введением более полярного растворителя. На рис.5 представлены степени
извлечения
для
извлечения
в
основных
каждом
представителей
классе
варьируется
каждого
в
класса
пределах
(степень
±10%
от
представленного пестицида и находится в диапазоне 70-120%).
Б 40
Степень извлечения, %
Степень извлечения, %
А 120
35
30
25
20
15
10
5
0
100
80
60
40
20
0
0 мл
2 мл
4 мл
5 мл
6 мл
0 мл
2 мл
4 мл
5 мл
6 мл
Рис. 5. Зависимость средней степени извлечения пестицидов из
разных матриц от соотношения вода:ацетонитрил: А - фрукты и овощи, мёд;
Б - мясо и молоко.
Поэтому дальнейшим этапом явился поиск оптимальных добавок
буферирующих и высаливающих солей, также рассматривался вариант
добавления муравьиной, уксусной кислот, для регулирования pH среды,
58
обеспечивающей
наилучшее
проникновение
растворителя
в
клетки
материала и обеспечивающей перенос целевых компонентов (пестицидов)
через оболочки (мембраны) клеток и их высвобождение из молекул липидов
в
межклеточное
пространство
и
смешивание
с
основной
массой
растворителя. Основную роль в этом процессе также будет играть явление
обратного осмоса. Достижение оптимальной величины осуществляется
добавлением
высаливателей,
понижающих
растворимость
целевых
компонентов, тем самым способствуя их переносу в растворитель.
Регулирование pH среды необходимо для стабилизации пестицидов.
Установлено,
максимальных
что
степеней
оптимальным
извлечения
вариантом
пестицидов
для
достижения
является
соотношение: 4.0 г MgSO4, 1.0 г NaCl, 1.0 г Na3C6H5O7
.
следующее
2H2O и 0.5 г
Na2HC6H5O7 . 1,5H2O для овощей и фруктов и добавление 20 мкл муравьиной
кислоты для проб мяса и молока (рис. 6).
С добавлением безводного сульфата магния будет удаляться из
системы вода, способствуя высвобождению липидных слоев и переходу
целевых компонентов в растворитель. Добавлением высаливателя (хлорида
натрия) процесс срыва липидного слоя (разрушения жировой клетки) будет
усилен. Также на данном этапе будет происходить растворение липидов,
пигментов
и
других
веществ,
присутствие
дальнейшему определению пестицидов.
которых
будет
мешать
А
Степень извлечения, %
59
100
80
60
40
20
0
4,0 г MgSO4
4,0 г MgSO4 + 1,0 г NaCl
4,0 г MgSO4 + 1,0 г NaCl + 1% CH3COOH
4,0 г MgSO4 + 1,0 г NaCl + 1,0 г Na2HC6H5O7·1,5H2O
4,0 г MgSO4 + 1,0 г NaCl + 0,5 г Na2HC6H5O7·1,5H2O + 1,0 г Na3C6H5O7 ·2H2O
4,0 г MgSO4 + 1,0 г NaCl + 0,5 г Na2HC6H5O7·1,5H2O + 1,0 г Na3C6H5O7 ·2H2O + 20 мкл HCOOH
Степень извлечения, %
Б
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
4,0 г MgSO4
4,0 г MgSO4 + 1,0 г NaCl
4,0 г MgSO4 + 1,0 г NaCl + 1% CH3COOH
4,0 г MgSO4 + 1,0 г NaCl + 1,0 г Na2HC6H5O7·1,5H2O
4,0 г MgSO4 + 1,0 г NaCl + 0,5 г Na2HC6H5O7·1,5H2O + 1,0 г Na3C6H5O7 ·2H2O
4,0 г MgSO4 + 1,0 г NaCl + 0,5 г Na2HC6H5O7·1,5H2O + 1,0 г Na3C6H5O7 ·2H2O + 20 мкл HCOOH
Рис. 6. Влияние высаливателей и буферирующих солей на степень извлечения пестицидов
из: А - фруктов, овощей и мёда; Б - мяса, молока, зерна и кормов.
На этапе экстракции были исследованы соотношения растворителей
этилацетат:ацетонитрил и гексан:ацетонитрил (при добавлении 5 мл воды к
пробам с низким содержанием влаги): 2:8; 4:6; 5:5; 6:4 (об.) (рис.7).
Установлено,
что
при
добавлении
этилацетата
степени
извлечения
пестицидов значительно возрастают, достигая максимума при соотношении
1:1 (5 мл ацетонитрила и 5 мл этилацетата). Видимо такая система
60
способствует высвобождению пестицидов, встроенных в в углеводородную
область бислойных липидных мембран или адсорбированных в области
полярных групп.
1-А
1-Б
2-А
2-Б
Рис.7. Зависимость средней степени извлечения пестицидов из разных
матриц от соотношения гексан:ацетонитрил (1) и этилацетат:ацетонитрил (2):
А - фрукты и овощи, мёд; Б - мясо и молоко
Степени извлечения пестицидов из фруктов и овощей незначительно
отличаются при использовании 10 мл ацетонитрила или его смеси с
этилацетатом. Данный факт является следствием значительного различия в
составе матрицы растительного и животного происхождения, в частности
отсутствия в растительной матрице сложных липидов. Помимо того, в
слабокислой среде и с удалением воды сульфатом магния возможно
протонирование липидов с их последующим разрушением с выделением
свободных жирных кислот, что способствует высвобождению молекул
пестицидов.
При
использовании
смеси
ацетонитрил:гексан
наблюдалось
выделение гексана, анализ этого слоя методом ГХ-МС показал отсутствие в
нем определяемых веществ, а также компонентов, мешающих определению.
61
Поэтому этот
слой
на
следующих
стадиях
подготовки
пробы
не
использовали.
Для проб с низким содержанием влаги были исследованы различные
объемы воды до проведения экстракции: 0; 2; 5; 6 мл. Установлено, что
добавление 5 мл воды к пробе способствует лучшему извлечению
пестицидов (рис. 8). На этом этапе также важно время контакта пробы с
водой. Исследованы временные интервалы в 1, 5, 10 и 15 мин. Значения
степеней извлечения незначительно меняются при увеличении времени до 5
минут,
дальнейшее
увеличение
приводит
к
ухудшению
извлечения
пестицидов.
Степень извлечения,%
120
100
80
60
40
20
0
0 мл
2 мл
5 мл
6 мл
Рис. 8. Влияние объема воды на степень извлечения пестицидов из
проб с низким содержанием влаги, добавляемого к пробам с низким
содержанием влаги, до проведения экстракции.
Улучшение
извлечения
пестицидов
связано,
по-видимому,
с
набуханием крахмала и растворением некоторых полисахаридов. Такой
процесс способствует изменению в структуре зерна, его размягчению, и
образованию
пестицидов.
сетчатой
структуры,
что
и
способствует
извлечению
62
3.2. Оптимизация условий проведения пробоподготовки на этапе
очистки экстракта по методу QuEChERS
На стадии экстракции из анализируемой матрицы будут выделяться не
только определяемые компоненты, но большое количество других веществ
(белки, сахара, липиды, жирные кислоты, пигменты и т.д.), содержащихся в
объекте. Особую сложность составляют продукты животного происхождения
за
счет извлечения
сложных
липидов, свободных жирных кислот,
олигосахаридов и т.д. Также определению будут мешать и извлекаемые из
овощей и фруктов различные пигменты.
Для очистки экстрактов всех рассматриваемых объектов исследовали
сорбенты, приведенные в табл. 6.
Таблица 6
Исследуемые сорбенты
Сорбент
Характеристика
Назначение
Размер частиц 50 мкм;
PSA (первичные-
размер пор 70Å;
вторичные амины)
удельная площадь
Удаление сахаров и
жирных кислот
поверхности 500 м2/г
C18 (сорбент с
привитыми на
силикагеле
октадецильными
группами)
ENVI/Carb
(графитированная
сажа)
Размер частиц 200-400
mesh; размер пор 70Å;
удельная площадь
Удаление липидов
поверхности 480 м2/г
размер частиц 6
120-400 mesh; удельная
Удаление
площадь поверхность
пигментов
100 м2/г
Диоксид кремния
Размер частиц >230
SiO2
mesh
Сорбция
пестицидов
63
размер частиц 60-100
Florisil (силикат
mesh (149-250 мкм);
магния
удельная площадь
Сорбция
пестицидов
поверхность 289 м2/г
Исследованы различные диапазоны масс (соотношения) сорбентов на
этапе очистки экстракта (табл. 6).
Использование SiO2 (протонированная форма с активными Si-OH
группами) на этапе очистки экстракта показал значительное снижение (на
порядок) степени извлечения определяемых пестицидов, вследствие сорбции
последних на данном адсорбенте. Адсорбция достигается задерживанием
молекул пестицидов кластерами диоксида кремния за счет Ван-дерВаальсовых сил и электростатических взаимодействий.
Адсорбция пестицидов на данной стадии происходит и на флорисиле,
однако коэффициент емкости в отношении пестицидов значительно ниже,
чем у диоксида кремния.
Были
проведены
исследования
по
эффективности
экстракции
пестицидов при применении диоксида кремния и флорисила на стадии
экстракции. Для этого проводили гомогенизацию пробы с сорбентом и затем
проводили экстракцию растворителем. Однако и в этом случае степени
извлечения оказались низкими.
Сорбентом PSA (первичные вторичные амины) активно удаляются из
системы сахара и некоторые жирные кислоты, взаимодействуя с активными
аминогруппами сорбента (донорно-акцепторные связи), а также за счет Вандер-Ваальсовых сил. Удалению свободных жирных кислот и также липидов
будет способствовать добавление сорбента с привитыми неполярными
октадецильными группами C18 за счет гидрофобных взаимодействий с
хвостами (жирные кислоты) липидов.
Графитированная сажа, получаемая обжигом сажи при температурах
2700-3000ºС,
является
простейшим
неспецифическим
сорбентом
с
64
одноатомной однородной поверхностью. Сорбирует на своей поверхности
пигменты, благодаря неспецифическим взаимодействиям.
Установлены
оптимальные
соотношения
масс
сорбентов,
необходимых для извлечения пестицидов (рис. 9.). Применение 500 мг PSA
для проб зерна, 200 мг PSA и 200 мг C18 для проб мяса и молока, 150 мг PSA
и 50 мг ENVI/Carb для проб фруктов и овощей и 250 PSA для проб мёда
позволяет извлекать пестициды в диапазоне 70-110 % в зависимости от
компонента и используемой матрицы образца. Добавления сульфата магния
массой 950 мг, необходимого для удаления воды, достаточно для получения
максимальных значений степеней извлечения пестицидов.
2
Степень извлечения, %
Степень извлечения, %
1
120
100
80
60
40
20
0
100 мг PSA
150 мг PSA
250 мг PSA
150 мг PSA и 25 мг ENVI/Carb
150 мг PSA и 50 мг ENVI/Carb
150 мг PSA и 75 мг ENVI/Carb
120
100
80
60
40
20
0
100 мг PSA
250 мг PSA
500 мг PSA
65
Степень извлечения, %
3
120
100
80
60
40
20
0
4
Степень извлечения, %
100 мг PSA
200 мг PSA
500 мг PSA
120
100
80
60
40
20
0
100 мг C18
200 мг C18
300 мг C18
200 мг С18 и 100 мг PSA
200 мг С18 и 200 мг PSA
Рис. 9. Влияние сорбентов на степень извлечения пестицидов из фруктов и
овощей (1), меда (2), зерна и кормов (3), мяса и молока (4).
Из рис. 9. видно, что при дальнейшем увеличении массы сорбента не
происходит значительных улучшений в извлечении пестицидов за счет
достижения равновесных концентраций. Для фруктов и овощей добавление
ENVI/Carb также не оказывает сильного влияния на полноту извлечения,
однако его применение позволяет значительно очистить экстракт, тем самым
удалив пики мешающих компонентов с хроматограммы.
66
3.3. Оптимизация условий проведения ДЖЖМЭ при сочетании с
пробоподготовкой по методу QuEChERS
Полученные после пробоподготовки по методу QuEChERS экстракты
являются недостаточно «чистыми» для дальнейшего хроматографирования с
применением электронно-захватного детектора в виду недостаточной
степени их очистки от компонентов матрицы и концентрирования (за
исключением ХОП). Такие экстракты возможно анализировать методом
масс-спектрометрии, однако в этом случае пределы количественного
определения и обнаружения для многих пестицидов будут значительно
низкими, вследствие недостаточной степени концентрирования. Помимо
того,
мешающие
компоненты
матрицы
негативно
сказываются
на
продолжительности жизни колонки и частей источника ионизации массспектрометра. Поэтому необходим дополнительный этап концентрирования
и доочистки для последующего хроматографирования. Такую возможность
дает
применение
метода
дисперсионной
жидкостно-жидкостной
микроэкстракции.
Основными параметрами оптимизации проведения метода ДЖЖМЭ
являются выбор подходящего экстрагента и диспергента, объем среды (вода),
регулирование ионной силы раствора (добавлением высаливателей – хлорида
натрия).
Выбор экстрагента и его объема. Растворители для экстракции
отбирали на основании их несмешиваемости с образующейся средой после
введения в воду диспергента, хорошем растворении определяемых веществ,
хорошей растворимости в диспергенте.
В качестве экстрагента исследовали дихлорметан, трихлорметан,
тетрахлорметан, 1,1,2,2-тетрахлорэтан, гексан, циклогексан.
Наилучшими экстрагентами, показывающими одинаково хорошие
степени извлечения (70-110%), при экстракции неполярных и слабополярных
пестицидов из овощей и фруктов являются трихлометан (80 мкл) и гексан
(100 мкл) (рис. 10). Наиболее удобным в плане отбора выделяющегося
67
растворителя
будет
использование
трихлорметана,
так
как
данный
растворитель, после разрушения эмульсии, выделяется снизу (вследствие его
большей плотности). Использование гексана более удобно при дальнейшем
газохроматографическом анализе, но в результате его выделения сверху,
отбор экстрагента затрудняется и требует специально сконструированных
пробирок с узким горлом. Однако преимуществом использования гексана
будет являться большая избирательность (плохо экстрагируются полярные
пестициды) и меньшее количество компонентов матрицы по сравнению с
трихлорметаном,
вследствие
относительной
неполярности
гексана.
Трихлорметан (80 мкл) также хорошо извлекает полярные пестициды, в
отличие от гексана (степени извлечения довольно низкие – 20-50%) в виду
его неполярности. Производные мочевины наиболее полно извлекаются при
использовании в качестве экстрагента 200 мкл дихлорметана (рис. 9 ) .
Степень извлечения, %
120
100
80
60
40
20
0
Гексан
Циклогексан
Дихлорметан
Трихлорметан
Тетрахлорметан
Тетрахлорэтан
Рис. 10. Средние степени извлечения пестицидов при использовании
различных экстрагентов.
68
Степень извлечения, %
1
120
100
80
60
40
20
0
50 мкл
100 мкл
150 мкл
200 мкл
50 мкл
100 мкл
150 мкл
200 мкл
120
Степень извлечения, %
2
100
80
60
40
20
0
Рис. 11. Влияние объема гексана (1) и хлороформа (2) на степень извлечения
пестицидов.
Выделившийся после экстракции объем экстрагента составляет
меньшую
величину,
что
связано
с
частичной
растворимостью
экстрагирующего растворителя в воде и ацетонитриле (в смеси с водой).
Выделения ацетонитрила не происходит за счет образования более
устойчивых связей с молекулами воды при данном соотношении.
При
экстракции
(определяемых
методом
неполярных
газовой
или
слабополярных
хроматографии)
из
пестицидов
продуктов,
где
69
используется смесь ацетонитрила и этилацетата при пробоподготовке
QuEChERS, добавления какого-либо растворителя не требуется (рис. 12). В
данном случае, растворенный этилацетат и будет являться экстрагентом в
данном виде экстракции. За счет образования более устойчивых связей
ацетонитрила с водой, межмолекулярные связи ацетонитрила и этилацетата
будут разрываться, также будут высвобождаться молекулы пестицидов,
более охотно переходя в этилацетат.
Для извлечения полярных пестицидов из таких проб экстрагирующей
силы этилацетата недостаточно. Но добавление 50 мкл дихлорметана для
извлечения 12 производных мочевины и 50 мкл трихлорметана - 18 полярных
пестицидов способствует наилучшему извлечению (рис. 12).
Степень извлечения, %
120
100
80
60
40
20
0
Этилацетат
Рис.
12.
Влияние
Этилацетат + 50 мкл CH2Cl2
экстрагента
на
Этилацетат + 50 мкл CHCl3
степень
извлечения
пестицидов,
экстрагируемых смесью ацетонитрил:этилацетат
Выбор диспергента и его объема. Для проведения ДЖЖМЭ
диспергент (диспергирующий растворитель) должен отвечать определенным
требованиям: хорошо растворяться в воде (среде), растворять требуемый
объём экстрагента.
Для извлечения пестицидов из проб фруктов и овощей возможно
использование полярного ацетона (1 мл), растворяющегося в смеси воды и
70
ацетонитрила (6 мл и 4 мл соответственно) (рис. 13). Увеличение доли
ацетонитрила приводит к значительному изменению в плотности системы и
затрудняет
растворение
ацетона,
что
способствует
более
слабому
высвобождению молекул экстрагента, увеличивается объем капли в
дисперсной системе (за счет удаления молекул воды из пространства между
агрегатами экстрагента), а время существования эмульсии значительно
снижается до нескольких долей секунд, что приводит к уменьшению
поверхности
массопереноса
и
необходимости
быстрого
достижения
равновесия.
Степень извлечения, %
120
100
80
60
40
20
0
6:4:1
6:5:1
6:4:0.5
Рис. 13. Зависимость средних степеней извлечения пестицидов при
использовании различных объемов (мл) вода:экстракт:ацетон (экстрагент –
гексан).
Для определения пестицидов в пробах овощей и фруктов, проб
животного происхождения, кормов и зерна возможно использовать в
качестве диспергента непосредственно очищенный экстракт. Использование
2 мл экстракта показывает наилучшую степень извлечения пестицидов.
Однако в данном варианте образуется слабоустойчивая эмульсия с довольно
крупными
каплями
экстрагента.
Поэтому
для
увеличения
времени
существования эмульсии и поверхности массопереноса применяли обработку
71
образовавшейся системы ультразвуком, способствующему разрушению
агрегатов молекул экстрагента на более мелкие, увеличивая дисперсность
системы. Обработка ультразвуком в течение 1 мин для 69 неполярных и 18
полярных пестицидов и 30 с для 12 производных мочевины показывает
наилучшую степень извлечения.
Влияние ионной силы раствора. Влияние ионной силы раствора
исследовали добавлением к 10 мл воды хлорида натрия для получения 1, 5,
10 и 15% раствора (рис. 14). Установлено, что при анализе объектов с
применением
на
стадии
экстракции
смеси
ацетонитрил:этилацетат
оптимальным будет использование 10 %-ного раствора хлорида натрия. При
данной концентрации достигается полное выделение этилацетата (или его
смеси с хлороформом или дихлорметаном), который будет содержать
пестициды.
Степень извлечения, %
120
100
80
60
Мясо, молоко, зерно, корма
40
Фрукты, овощи, мед
20
0
0%
5%
10%
15%
Концентрация раствора хлорида натрия
Рис.14. Влияние ионной силы раствора на степени извлечения пестицидов в
зависимости от матрицы.
При анализе фруктов, овощей и проб, не требующих добавления
этилацетата на стадии экстракции, увеличение концентрации хлорида натрия
в растворе приводит к уменьшению степени извлечения пестицидов.
Вероятно, это связано с образованием гидратированных малоподвижных
ионов, затрудняющих процесс массопереноса.
72
Влияние pH среды. Для проведения микроэкстракции
изменяли pH
среды путем добавления различных объемов муравьиной кислоты. К воде
(раствору хлорида натрия) добавляли 50, 100, 200 мкл муравьиной кислоты.
Степень извлечения максимальна при использовании 100 мкл муравьиной
кислоты при анализе продуктов животного происхождения. Для проб
фруктов, овощей и меда изменение pH среды не желательно. (рис.15).
100
Степень извлечения, %
95
90
85
80
Мясо, молоко, зерно, корма
75
Фрукты, овощи, мед
70
65
60
0
50
100
150
200
Объем HCOOH, мкл
Рис.15. Влияние pH на степень извлечения пестицидов в зависимости от
матрицы.
Уменьшение pH среды (увеличение концентрации ионов водорода)
приводит к более полному извлечению вследствие их взаимодействия с
молекулами ацетонитрила, способствуя разрыву связей с молекулами
пестицидов. Дальнейшее уменьшение pH среды приводит к снижению
степени
извлечения
пестицидов,
что
обусловлено
протонированием
исходных молекул пестицидов.
Влияние времени и скорости центрифугирования. Рассматриваемые
параметры оказывают значительное влияние на полноту разрушения
эмульсии, характеризующую, впоследствии, полноту извлечения пестицидов.
Исследовали следующие скорости центрифугирования: 2500 об/мин, 2700
об/мин, 3000 об/мин. И время центрифугирования 3 мин, 5 мин, 10 мин, 15
мин.
73
Разрушение
эмульсии
хлороформа
в
смеси
ацетонитрил:вода
(при
диспергировании ультразвуком) или в смеси ацетонитрил:вода:этанол с
наивысшими степенями извлечения для каждого исследуемого компонента
происходит при 3000 об/мин в течение 5 мин.
Для
достижения
использования
видимого
этилацетата
разрушения
требуются
эмульсии
скорости
выше
в
варианте
3000
об/мин.
Проводили исследования влияния следующих скоростей центрифугирования:
3500 об/мин, 4500 об/мин, 6000 об/мин. Наибольшая степень извлечения
достигается при центрифугировании 4500 об/мин в течение 20 мин. При
скоростях выше 4500 об/мин степень извлечения пестицидов падает, а на дне
пробирки наблюдается осадок, который, возможно, содержит аналиты.
Исследовали время центрифугирования при 4500 об/мин: 5, 10, 15 и 20
мин. При времени центрифугирования менее 20 мин наблюдаются более
низкие значения степени извлечения пестицидов, что связано с неполным
разрушением эмульсии. Установлено, что оптимальными параметрами
центрифугирования,
при
которых
степени
извлечения
пестицидов
максимальны, являются скорость центрифугирования 4500 об/мин и время
центрифугирования – 20 мин.
3.4. Резюме к главе 3
1. Оптимизированы условия пробоподготовки по методу QuEChERS для
одновременного извлечения 100 пестицидов различных классов из одной
навески фруктов, овощей, мёда, мяса, молока, зерна и кормов. При этом
установлены оптимальные масса навески, объёмы растворителей, природа и
масса буферирующих солей и высаливателей, а также сорбентов для
максимального извлечения пестицидов из проб пищевых продуктов и
кормов.
2. Установлена возможность совмещения ДЖЖМЭ с пробоподготовкой
QuEChERS. Оптимизированы условия проведения ДЖЖМЭ для наиболее
полного извлечения 69 неполярных и слабополярных пестицидов для
74
дальнейшего газохроматографического анализа и 30 полярных пестицидов
для анализа методом ВЭЖХ. Подобраны экстрагент, диспергент и условия
проведения ДЖЖМЭ. Установлено, что степени извлечения пестицидов с
применением разработанного способа пробоподготовки удовлетворительны
и лежат в диапазоне 70-110%.
75
ГЛАВА 4. ГАЗО-ЖИДКОСТНАЯ ХРОМАТОГРАФИЯ С
РАЗЛИЧНЫМИ ДЕТЕКТОРАМИ В ОПРЕДЕЛЕНИИ
ПЕСТИЦИДОВ
Получаемые после пробоподготовки экстракты содержат пестициды,
отличающиеся
по
своим
свойствам.
Основными
двумя
свойствами,
определяющими дальнейшую возможность их определения газовой или
жидкостной хроматографией, являются летучесть и термолабильность.
Оптимизированные условия позволяют провести извлечение 70
летучих и термостабильных пестицидов, определение которых возможно
методом
газовой
хроматографии.
Основные
характеристики
данных
пестицидов, а также детектор, с помощью которого проводили их
определение, представлены в приложении 2.
В данной главе установлена возможность определения данных
пестицидов электронно-захватным или масс-спектрометрическим детектором
с электронной ионизацией и моноквадрупольным масс-анализатором;
оптимизированы условия разделения исследуемых пестицидов.
4.1. Установление возможностей определения пестицидов методом
газовой хроматографии с электронно-захватным и массспектрометрическим детекторами
Электронно-захватный детектор занимает одно из ведущих мест. Свое
широкое распространение детектор получил в связи с необходимостью
измерения весьма малых количеств хлорсодержащих пестицидов. Он
успешно применяется для определения малых концентраций галоген-,
кислород- и азотсодержащих веществ, некоторых металлоорганических
соединений и других веществ, содержащих атомы с явно выраженным
сродством к электрону.
Следует отметить, что чувствительность детектора сложным образом
зависит от природы анализируемых веществ, вида и числа атомов,
обладающих сродством к электрону, структуры веществ. Чувствительность
76
ЭЗД резко и неравномерно возрастает с увеличением числа атомов галогенов
в молекуле, а также в ряду фтор-, хлор-, бром- и йод-содержащих
аналогичных соединений.
ЭЗД в рассмотренных нами работах (с использованием дисперсионной
жидкостно-жидкостной микроэкстрации) в большинстве случаев применяли
для определения хлорорганических пестицидов, проводили детектирование
некоторых пиретроидов, триазолов, а также каптана, фолпета, каптафола,
имеющих в своем составе один или более атомов галогенов (приложение 1).
Объектами анализа выступали:
 яблоки, виноград (каптан, фолпет, каптафол);
 вода (пиретроиды);
 вино
(металаксил-М,
пенконазол,
фолпет,
диниконазол,
пропиконазол, дифенконазол, азоксистробин);
 груши, виноград, яблоки, клубника (триадимефон, процимидон,
гексаконазол, миклобутанил, диниконазол, ипродион);
 почва (фенпропатрин, цигалотрин, фенвалерат);
 питьевая и природная вода (гептахлор, альдрин, эндосульфан,
ДДТ, ДДЭ).
Все стандартные образцы, приведенных в приложении 2 действующих
веществ пестицидов, были проанализированы с целью определения к ним
чувствительности ЭЗД (для МСД были приготовлены смеси действующих
веществ отдельно по классам), а также дальнейшего подбора температурного
режима с целью обеспечения наиболее полного разделения. Для этого были
приготовлены стандартные растворы веществ с концентрацией 0,5 мкг/мл в
н-гексане. Параметры газохроматографического разделения (табл. 7, п/п 1-5)
в этом случае были взяты из сертификата качества стандартной смеси
хлорорганических пестицидов (Pesticide-Mix 1037, Dr.Ehrenstorfer), при
которых проводили их идентификацию и количественный анализ.
77
Таблица 7
Параметры разделения при определении чувствительности ЭЗД и МСД
к пестицидам методом газовой хроматографии
№ п/п
Параметр
Значение
1
Температура инжектора
280°С
2
Начальная температура колонки
120°С (1 минута)
3
Конечная температура колонки
300°С (3 минуты)
4
Градиент температуры
8,5°С/мин
5
Температура детектора
300°С
6
Скорость потока газа-носителя
1 мл/мин
7
Инжектируемый объем
1 мкл
В результате, для дальнейшего исследования методом ГХ-ЭЗД
выбраны
пестициды
из
таблицы
приложения
2,
где
в
графе
«Детектирование» указано ЭЗД и методом ГХ-МС, где указано МС. В этом
случае сигнал от пестицидов имеет достаточно высокую интенсивность для
достижения предела определения ниже нормативных значений, указанных в
соответствующих
документах
РФ
и/или
ЕС
с
учетом
степени
концентрирования для каждого вида продукции.
Многие пестициды, в частности пиретроиды, некоторые триазолы
существуют в виде нескольких изомерных форм, поэтому на хроматограмме
одному
пестициду
соответствует
несколько
пиков
(например,
эпоксиконазолу, рис.16). В силу различия в свойствах изомеров происходит
их разделение. Были идентифицированы все изомеры, т.к. нормирование
(как правило) проводят по сумме изомеров, а в случае отсутствия норм
необходимость определения изомеров исходит из их отрицательного
воздействия на здоровье человека.
78
Рис. 16. Хроматограмма эпоксиконазола: пики соответствуют 2-ум
пространственным изомерам
Пестициды из таблицы приложения 2 анализировали методом газовой
хромато-масс-спектрометрии с целью определения чувствительности к ним
моноквадрупольного
масс-спектрометрического
дететктора
(МСД)
с
электронной ионизацией.
Условия разделения те же, что при анализе методом ГХ-ЭЗД (табл.7).
Время сканирования и задержка между сканированиями установлены таким
образом, чтобы получить скорость сбора данных порядка 4-6 точек в секунду
(не менее).
Идентификацию компонентов проводили с помощью библиотеки
NIST’08.
Некоторые
компоненты
(диниконазол,
эпоксиконазол,
тритиконазол, фенбуконазол) отсутствовали в указанной базе, поэтому
проводили их отдельный анализ с целью получения характерного массспектра
и
установления
m/z
основных
ионов
для
дальнейшего
количественного анализа и скрининга (рис. 17). Проводили отдельный анализ
изомеров веществ, т.к. результаты поиска библиотеки являются недостаточно
достоверными для однозначной идентификации изомеров.
79
16.12
100
268
2.70e8
2.91e8
70
100
268
А
270
57
%
173
%
75
51
232 245
165
114123
191
271
202
249
292
0
m/z
64
114
164
214
264
0
Time
15.81
16.01
16.21
16.41
16.61
17.63
100
16.81
17.01
Selfmix 13 nov 2012 3268 (17.627)
17.21
17.41
192
100
17.61
Scan EI+
2.72e8
17.81
18.01
18.21
192
2.72e8
Б
%
138
%
63
75 89 101 121
194
165
157
183 206
225 247 262
83
0
17.26
m/z
54
19.10
104
154
204
254
19.09
19.59
20.09
20.59
21.09
0
Time
17.09
17.59
18.09
18.59
20.71
100
В
125
%
55 82 103
%
33
20.32 20.39
20.60
22.09
22.59
23.09
20.82
21.00
21.13
198
2.12e7
198
130 190
211 251
0
20.20
21.59
Selfmix 13 nov 2012 4008 (20.712) Cm (4001:4012-(3931:4000+4020:4106))
2.91e7
129
100
332
274 308
83
133
183
233
283
21.42
21.59 21.73
21.26 21.36
21.49
m/z
333
21.92 21.97
22.22
22.36
22.51 22.60
22.78
22.59
22.79
22.84
22.98
0
Time
20.19
20.39
20.59
Рис.17.
20.79
20.99
21.19
21.39
Хроматограммы
21.59
и
21.79
21.99
22.19
масс-спектры
22.39
диниконазола
22.99
(А),
эпоксиконазола (Б) и тритиконазола (В).
На хроматограмме по полному ионному току заметно, что некоторые
вещества имеют равное или приблизительно равное время удерживания
(плохо разрешены), например, эндосульфан и хлордан (рис.18). Однако
режим
селективной
ионной
регистрации
позволил
провести
их
идентификацию и определение по характерным массам (рис.18).
Изомеры образуют ионы одинаковой массы, однако они хорошо
разрешены на масс-хроматограмме. Например, изомеры ГХЦГ, изомеры
ДДЭ, ДДТ (рис.19.).
80
19-Apr-2013; 0.5 mg/L in Hexane
01; 0.5 mg/L in Hexane; , 19-Apr-2013 + 09:03:06
Mix_323_2013_04_19
Scan EI+
TIC
5.53e7
15.71
100
1
2
А
15.67
%
0
15.49
15.54
15.59
15.64
15.69
19-Apr-2013; 0.5 mg/L in Hexane
15.74
15.79
Time
15.89
15.84
01; 0.5 mg/L in Hexane; , 19-Apr-2013 + 09:03:06
Mix_323_2013_04_19 Sm (SG, 2x3)
Scan EI+
373
2.92e6
15.70
100
Б
2
1
%
15.64
0
15.57
15.62
Time
15.67
15.72
15.77
15.82
15.87
15.92
15.97
Рис.18. Хроматограммы эндосульфана (1) и хлордана (2) по полному
ионному току (А) и в режиме селективной ионной регистрации (Б).
17-Apr-2013; 0.5 mg/L in Hexane
01; 0.5 mg/L in Hexane; , 17-Apr-2013 + 14:18:41
Mix_323_2013_04_17
10.60
100
1
Scan EI+
181
1.48e7
3
2
11.23
11.41
4
11.97
А
%
10.81
12.07
0
Time
10.11
10.61
11.11
11.61
19-Apr-2013; 0.5 mg/L in Hexane
12.11
12.61
13.11
01; 0.5 mg/L in Hexane; , 19-Apr-2013 + 09:03:06
Mix_323_2013_04_19
Scan EI+
235
1.03e7
16.30
100
17.02
1
2
Б
3
4
17.12
%
17.84
16.93
0
Time
16.10
16.30
16.50
16.70
16.90
17.10
17.30
17.50
17.70
17.90
18.10
Рис.19. Масс-хроматограммы изомеров гексахлорциклогексана (А) (1 –
альфа-ГХЦГ, 2 – бета-ГХЦГ, 3 – гамма-ГХЦГ, 4 – дельта-ГХЦГ) и ДДТ (Б)
(1 – 2,4´-ДДЭ, 2 – 4,4´-ДДЭ, 3 – 2,4´-ДДТ, 4 – 4,4´-ДДТ).
81
Оба детектора (ЭЗД и МСД) оказались чувствительны к широкому
кругу пестицидов. Благодаря этому становится возможной идентификация
пестицидов
методом
хромато-масс-спектрометрии
(как
наиболее
достоверного) и его количественного определения методом газовой
хроматографии
с
электронно-захватным
детектором,
как
наиболее
чувствительного (в большинстве случаев и в особенности хлорорганических
пестицидов).
Установлена возможность детектирования 69 пестицидов (приложение
2) с масс-спектрометрическим детектором и 44 пестицидов с применением
электронно-захватного детектора.
4.2. Оптимизация условий разделения
Первым шагом к оптимальным условиям разделения определяемых
компонентов является правильный выбор хроматографической колонки, а
именно типа неподвижной фазы. Производители колонок предлагают
широкий ассортимент неподвижных фаз, благодаря чему становится
возможным подобрать колонку под конкретную задачу.
Производителями рекомендовано использование слабо-полярной фазы
состава 5%-дифенил, 95%-диметилполисилоксан в анализе пестицидов.
Такая фаза используется в большинстве рассмотренных работ в определении
пестицидов. Этот тип фазы в основном применим при разделении
хлорорганических соединений, однако возможно разделение и более
полярных веществ, на что указывают работы по определению пестицидов
разных классов, использующих такую неподвижную фазу.
Количество и круг выбранных для анализа пестицидов в совокупности
с подобранным температурным режимом колонки позволяет использование
30 метровой колонки с внутренним диаметром 0,25 мм и толщиной плёнки
неподвижной фазы 0,25 мкм для проведения достаточно эффективного
разделения и обеспечения выхода на хроматограмме 44-х определяемых
пестицидов в виде приемлемо узких пиков.
82
Увеличение длины колонки, как и толщины пленки неподвижной фазы,
приведёт к слишком хорошему разрешению пиков вследствие увеличения
продолжительности пребывания компонентов в неподвижной фазе колонки,
а продолжительность анализа, как следствие, будет неоправданно велика.
Различие в температурах кипения, упругости паров, разной летучести
определяемых соединений позволяет провести их эффективное разделение
путем изменения температуры колонки во времени.
Важным параметром также является температура инжектора. Для
анализа исследуемых пестицидов выбрана температура 280°С при вводимом
объеме 1 мкл. При таком значении, получаемые пики пестицидов имеют
узкую
симметричную
форму.
Снижение
температуры
приводит
к
постепенному испарению пестицида и слишком долгому поступлению в
колонку, в результате происходит размывание хроматографического пика.
Подбор температурного режима колонки при анализе пестицидов с
использованием электронно-захватного детектора.
С целью выбора наиболее оптимальных условий разделения всех
исследуемых компонентов были приготовлены смеси пестицидов по классам
(ХОП, ФОП, триазолы, пиретроиды и т.д.) с концентрацией 0,001 – 0,1 мг/л
(в зависимости от чувствительности к тому или иному соединению); изучено
их «поведение» в зависимости от градиента температур. После чего
проводили подбор условий, при которых будет достигнуто разделение как
можно большего числа исследуемых веществ (как внутри класса, так и
разных классов). И далее подбор температурного режима, позволяющего
разделить остальные компоненты (при подтверждении их присутствия
методом масс-спектрометрии).
Для лучшего понимания следующей информации по достижению
оптимальных условий разделения и удобному обращению к ним, текст будет
отделен подзаголовками Метод №:
83
Метод 1.
Отправным пунктом в оптимизации условий разделения явился
«стандартный» температурный режим для определения хлорорганических
пестицидов (табл. 7). Такой температурный режим позволил провести
разделение компонентов внутри класса, за исключением 2,4´-ДДТ и 4,4´-ДДД
из хлорорганических пестицидов. Хорошо разрешены пики ФОП, однако
некоторые имеют те же времена удерживания, что и ХОП (малатион и
гептахлор изомер B, хлорфенвинфос и цис-хлордан, этион и 4,4´-ДДД/2,4´ДДТ). Также полностью разделены пестициды других классов, однако и в
этом случае наблюдается наложение пиков с пестицидами классов ФОП и
ХОП. Наблюдается размытие тыла и фронта пика представителей ФОП
(метакрифос и сульфотеп), что является неприемлимым (рис.20).
21
16
19
22
23
28
26
14
3
25
2
8
5
11
7
18 20
15
12
10
30
29
13
4
6
9
24
17
27
31
32
1
Время, мин
Рис. 20. Хроматограммы ХОП (красный цвет) и ФОП (синий цвет) по методу 1: 1
– метакрифос; 2 – альфа-ГХЦГ; 3 – гексахлорбензол; 4 – бета-ГХЦГ; 5 – гамма-ГХЦГ; 6
– сульфотеп; 7 – гептахлор; 8 – гептахлор-эндо-эпоксид; 9 – диазинон; 10 – фенхлорфос;
11 – альдрин; 12 – пиримифос-метил; 13 – малатион; 14 – гептахлор-экзо-эпоксид; 15 –
хлорпирифос; 16 – окси-хлордан; 17 – пиримифос-этил; 18 – хлорфенвинфос; 19 – цисхлордан; 20 – 2,4́-́ ДДЭ; 21 – транс-нонахлор; 22 – транс-хлордан; 23 – дильдрин; 24 – 4,4́ДДЭ; 25 – 2,4́-ДДД; 26 – эндрин; 27 – этион; 28 – 4,4́-ДДД; 29 – 2,4́-ДДТ; 30 –
карбофенотион; 31 – цис-нонахлор; 32 – 4,4́-ДДТ.
84
Метод 2.
Вследствие плохого разрешения пиков и полностью неразделенных
некоторых представителей класса хлорорганических пестицидов и с полным
или частичным наложением пиков компонентов между классами пестицидов
было решено увеличить время пребывания их в колонке путем уменьшения
градиента температуры нагрева колонки до 5°С/мин, начальной температуры
колонки до 60°С без изменения скорости потока газа-носителя (1 мл/мин).
Такие изменения не показали изменений в плане разделения компонентов
(как и в предыдущем случае 2,4´-ДДТ и 4,4´-ДДД остаются неразделенными),
однако, как и ожидалось, значительно увеличилось время удерживания
компонентов в связи с увеличением значения коэффициента распределения
вещества между фазами. Такая же закономерность наблюдается и для ФОП
Напряжение, мВ
(рис.21).
А
В
Б
Г
Время, мин
Рис.21. Хроматограммы ХОП (А, Б) и ФОП (В, Г) по методам 1 (А, В) и 2 (Б,
Г).
Разделение между ФОП и ХОП (малатион и гептахлор-экзо-эпоксид,
хлорфенвинфос и цис-хлордан, этион и 4,4́-ДДД) не улучшилось (рис.22).
85
Время, мин
Рис. 22. Хроматограммы ХОП (красный цвет) и ФОП (синий цвет) по методу
2.
Метод 3.
В
связи
с
отсутствием
улучшений,
было
решено
проводить
модификацию изначального метода. В попытке провести разделение ФОП и
ХОП были установлены следующие параметры: начальная температура –
120°С, скорость нагрева 5°С/мин до 180°С (удерживание в течение 5 минут).
Нагрев со скоростью 15°С/мин до 300°С (удерживание 5 мин). Скорость
потока газа-носителя: 1 мл/мин в течение 10 мин, 0,5 мл/мин в течение 8 мин
и далее 1 мл/мин до конца анализа. Общее время анализа 31 минута.
Снижением скорости потока газа-носителя на 10 минуте предполагалось
увеличить время пребывания 2 неразделенных ХОП (4,4́-ДДД и 2,4́-ДДТ) и 3х пар ХОП-ФОП (малатион и гептахлор-экзо-эпоксид, хлорфенвинфос и цисхлордан, этион и 4,4́-ДДД) в то время, как хорошо разделенные пестициды
уже
пройдут
необходимое
количество
актов
сорбции-десорбции
и
выполненные изменения их не затронут.
Установлено, что данный режим позволил добиться незначительного
разрешения 4,4´-ДДД и 2,4´-ДДТ, однако не разделены дильдрин и 4,4´-ДДЭ
(возможно значительный вклад оказал градиент температуры в 15°С/мин;
изменение градиента до 10°С/мин доказало данное предположение(рис.23).
Возрастает ширина пиков метакрифоса, сульфотепа, альфа-, бета-, гамма-
86
ГХЦГ и ГХБ вследствие установления скорости потока газа-носителя во
время их выхода на уровне 0,5 мл/мин, тем самым снижается эффективность
колонки (увеличивается высота эквивалентной теоретической тарелки) в
результате уменьшения величины критерия Рейнольдса (Re):
Re 
2ur
,
v
где u – линейная скорость потока газа носителя; r – радиус капиллярной
колонки; v – кинематическая вязкость газа-носителя.
Помимо
этого,
с
уменьшением
скорости
потока
возрастает
молекулярная диффузия, что также приводит к размытию пиков, исходя из
уравнения Ван-Деемтера.
В результате снижения скорости нагрева на данном отрезке времени
происходит увеличение коэффициента емкости неподвижной фазы.
Напряжение, мВ
Напряжение, мВ
А
Б
Время, мин
Рис. 23. Хроматограммы ФОП и ХОП по методу 3 (А) и ХОП со снижением
градиента температуры до 10ºС/мин (Б).
87
Проведенные исследования дают информацию о характере поведения
исследуемых пестицидов в зависимости от температур колонки, градиента
температур и скорости потока газа-носителя. Так, оптимальное разделение
альфа-изомера гексахлорциклогекана и гексахлорбензола достигается более
высоким градиентом температур (порядка 8,5°С/мин и выше). Скорее всего,
такая закономерность объясняется близким сродством к адсорбенту.
Увеличение градиента температур приводит к увеличению упругости паров
пестицидов с большей степенью у альфа-изомера ГХЦГ, благодаря чему и
происходит их разделение. Однако такой градиент температур отрицательно
сказывается на разделении 4,4´-ДДД и 2,4´-ДДТ. Снижение градиента
температур до 5°С/мин приводит к ухудшению разделения альфа-ГХЦГ и
гексахлорбензола, дильдрина и 4,4´-ДДЭ, цис-нонахлора и 4,4´-ДДТ, но в то
же время начинает улучшаться разделение 2,4´-ДДТ и 4,4´-ДДД (только
совместно с уменьшением скорости потока). Однако уменьшение скорости
потока приводит к сильному размытию пиков метакрифоса и сульфотепа,
связанном со слишком долгим пребыванием их в колонке.
Метод 4.
Начальная температура 120°С является достаточно высокой, что
приводит к уменьшению времени пребывания пестицидов в начале колонки.
В связи с этим, начальная температура снижена до 90°С. Для обеспечения
разделения альфа-ГХЦГ и ГХБ, дильдрина и 4,4´-ДДЭ, нонахлора-цис и 4,4´ДДТ градиент температуры задали 15°С/мин до 180°С (температура, при
которой хорошо разделенные компоненты прошли основную длину
колонки). Далее нагрев осуществляли до 300°С со скоростью 3°С/мин, для
обеспечения разделения 2,4´-ДДТ и 4,4´-ДДД. Скорость потока не
изменялась на протяжении всего анализа (51 минута) и составляла 1 мл/мин.
Сильно изменилась картина для ФОС. Их пики значительно сместились
влево и хорошо разделены с ХОС, за исключением карбофенотиона, альфа-
88
ГХЦГ и ГХБ. Такие изменения вызваны возрастанием градиента температур
до 15°С/мин (рис.24).
Время, мин
Рис. 24. Хроматограммы ФОП (синий цвет) и ХОП (черный цвет) по методу
4.
Метод 5.
Недостатком режима разделения по методу 4 является значительное
размытие переднего фронта пиков альфа-, бета-, гамма-ГХЦГ, ГХБ и в
меньшей степени гептахлора. Это является причиной отклонения адсорбции
от закона Генри. В данных условиях изотерма адсорбции будет иметь вид
вогнутой кривой, соответственно

v
 0 и 1  0 (где χ – коэффициент Генри,
n
n
µ - коэффициент, равный отношению времени пребывания в неподвижной
фазе ко времени пребывания в подвижной фазе) из уравнения скорости
продвижения максимума распределения: v1 
газа-носителя)
v0
(где v0 - линейная скорость
1 
v1

(где α – положительный коэффициент), поэтому
 
n
n
вершина пика будет «отставать» и пик движется «хвостом» вперед.
Также ухудшается разделение 2,4´-ДДТ и 4,4´-ДДД; дильдрина, 4,4´ДДЭ и 2,4´-ДДД. Поэтому на следующем этапе понижали начальную
89
температуру колонки до 60ºС, а градиент температуры увеличили до
30ºС/мин до температуры 120ºС, дальнейшем снижением скорости нагрева
до 3ºС/мин до температуры 226ºС (при этом должна быть достигнута
достаточная степень разделения ХОС) и далее увеличением скорости нагрева
до 30ºС/мин до 300ºС для уменьшения времени анализа. Общее время
анализа при этом составило 60 минут (рис.25).
Напряжение, мВ
А
Напряжение, мВ
Б
Рис. 25. Хроматограмма стандартной смеси пестицидов из табл. 8 по методу
5 с 16 по 42 минуту (А) и с 42 по 60 минуту (Б). Номера пиков соответствуют
№ п/п пестицида из табл. 8.
90
Такой температурный режим позволил провести хорошее разделение
ХОС и ФОС, добиться хорошей формы пиков (узкие и симметричные).
Достаточо эффективно разделить альфа-ГХЦГ и ГХБ, 2,4´-ДДТ и 4,4´-ДДД,
дильдрин, 4,4´-ДДЭ и 2,4´-ДДД.
Таблица 8
Пестициды, определяемые методом ГХ-ЭЗД
№ п/п
Пестицид
Время удерживания tR, мин
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
Метакрифос
Альфа-гексахлорциклогексан
Гексахлорбензол
Бета-гексахлорциклогексан
Гамма-гексахлорциклогексан
Сульфотеп
Гептахлор
Диазинон
Фенхлорфос
Метрибузин
Винклозолин
Гептахлор-эндо-эпоксид
Пиримифос-метил
Альдрин
Хлорпирифос
Малатион
Пиримифос-этил
Гептахлор-экзо-эпоксид
Хлорфенвинфос
Окси-хлордан
Каптан
Цис-хлордан
2,4´-ДДЭ
Транс-нонахлор
Транс-хлордан
Цис-нонахлор
Дильдрин
4,4´-ДДЭ
2,4´-ДДД
Эндрин
4,4´-ДДД
Этаконазол
17,6
21,7
22,4
24,7
25,3
27,8
28,2
29,6
30,1
30,4
30,6
30,9
31,5
33,7
34,4
34,7
36,1
37,3
37,5
37,8
38,2
39,6
40,1
40,3
40,8
41,2
42,8
43,2
43,8
44,7
46,3
46,6; 47,1
91
33
2,4´-ДДТ
46,9
34
Этион
47,3
35
Карбофенотион
49,2
36
Пропиконазол
49,8; 50,4
37
4,4´-ДДТ
50,2
38
Бифентрин
52,8
39
Пенконазол
55,2
40
Лямбда-цигалотрин
56,9; 57,1
41
Эпоксиконазол
57,3
42
Флювалинат
57,8; 58,0
43
Профенофос
58,7
44
Кумафос
59,7
Таким образом достигнут оптимальный температурный режим
колонки, обеспечивающий разделение 44 пестицидов различных классов за
один анализ в течение 60 минут. Получены приемлемые степени разделения
Rs
(0,6-1,0)
плохо
разделенных
компонентов,
достигнута
высокая
эффективность колонки, в результате пики веществ на хроматограмме узкие,
симметричные, не размытые.
Оптимизация
условий
разделения
при
анализе
методом
газовой
хроматографии с масс-спектрометрическим детектором.
В газовой хроматографии с масс-спектрометричесим детектированием
оптимизация условий разделения значительно облегчается, так как в этом
случае достаточно хорошо разделить вещества, молекулы которых при
ионизации образуют фрагментированные ионы одинаковой массы. Конечно,
необходимо учитывать и количество веществ, выходимых в определенный
отрезок времени. Здесь будут влиять конструктивные особенности детектора
и его возможности.
92
Для
определения
69
интересующих
нас
соединений
оказался
достаточным температурный режим по методу 1 из предыдущего раздела,
позволяющий провести хорошее разделение изомерных форм пестицидов за
25 мин (табл. 9).
Таблица 9
Пестициды, определяемые методом ГХ-МС
Время
№ п/п
Пестицид
удерживания
tR, мин
m/z характерных ионов
Ион 1
Ион 2 Ион 3
1
Метакрифос
8,94
125
180
208
2
Сульфотеп
11,49
322
65
97
3
Альфа-ГХЦГ
11,98
181
183
219
4
Гексахлорбензол
12,15
284
286
282
5
Бета-ГХЦГ
12,80
181
183
219
6
Гамма-ГХЦГ
12,83
181
183
219
7
Дельта-ГХЦГ
13,48
181
183
219
8
Этримфос
13,34
181
153
292
9
Пропетамфос
12,69
138
194
-
10
Фонофос
12,93
179
152
246
11
Диазинон
12,93
109
137
-
12
Хлороталонил
13,33
266
264
268
13
Десметрин
13,05
213
198
171
14
Диклофентион
13,98
279
223
97
15
Метрибузин
14,11
198
56
60
16
Хлорпирифос-метил
14,25
286
288
125
17
Винклозолин
14,23
212
198
285
18
Гептахлор
14,54
100
272
274
19
Прометрин
14,55
241
184
226
20
Фенхлорфос
14,85
284
286
124
93
21
Дикофол
14,96
139
141
250
22
Тербутрин
14,77
226
185
241
23
Пиримифос-метил
14,81
290
276
305
24
Бромофос-метил
15,83
331
329
125
25
Пенконазол
16,18
159
248
161
26
Хлорфенвинфос
16,28
267
269
81
27
Гептахлор-экзо-эпоксид
16,31
353
355
351
28
Окси-хлордан
16,31
115
185
387
29
Тиабендазол
16,49
201
174
-
30
Каптан
16,49
79
149
84
31
Метидатион
16,80
145
85
93
32
Бромофос-этил
16,75
97
303
359
33
Цис-хлордан
16,85
373
375
377
34
2,4´-ДДЭ
16,86
246
248
176
35
Паклобутразол
16,91
236
125
82
36
Тетрахлорвинфос
16,93
331
329
109
37
4,4´-ДДЭ
17,55
246
248
176
38
Альфа-эндосульфан
17,01
195
239
241
39
Транс-хлордан
17,19
373
375
377
40
Флутриафол
17,19
123
164
219
41
Профенофос
17,40
337
339
139
42
Дильдрин
17,74
79
81
83
43
Эндрин
18,24
263
81
281
44
Диниконазол
18,44
268
270
70
45
2,4´-ДДД
17,78
235
237
165
46
Этаконазол
18,39; 18,47
245
173
55
47
4,4´-ДДД
18,58
235
237
165
48
2,4´-ДДТ
19,02
235
237
165
49
Пропиконазол
19,15; 19,30
259
173
175
94
50
4,4´-ДДТ
19,31
235
237
165
51
Эндосальфан-сульфат
19,35
272
237
387
52
Ципроконазол
18,22
222
138
224
53
Бета-эндосульфан
18,52
195
207
159
54
Этион
18,48
231
153
125
55
Карбофенотион
18,96
157
121
342
56
Эпоксиконазол
19,97
192
138
165
57
Бифентрин
20,20
181
166
165
58
Тетраметрин
20,25
164
123
-
59
Азинфос-метил
20,46
132
77
160
60
Фенотрин
20,68
123
183
-
61
Тритиконазол
20,96
207
235
281
62
Азинфос-этил
21,15
132
77
160
63
Перметрин
22,29
183
163
165
64
Лямбда-цигалотрин
21,12
181
197
208
65
Кумафос
21,33
362
225
96
66
Фенбуконазол
23,23
198
129
125
67
Фозалон
21,20
182
68
Транс-нонахлор
17,28
409
407
411
69
Цис-нонахлор
18,69
409
407
411
4.3. Резюме к главе 4
1. Установлена возможность детектирования 69 летучих и термостабильных
пестицидов масс-спектрометрическим детектором и 44-х – электроннозахватным детектором.
2. Подобраны оптимальные условия, позволяющие эффективно разделить все
интересующие пестициды (температура инжектора, температурный режим
колонки, скорость потока газа-носителя, объем вводимого образца).
Установлены
времена
удерживания
и
отношения
m/z
(для
масс-
спектрометрии) для проведения идентификации и количественного анализа.
95
ГЛАВА 5. ВЫСОКОЭФФЕКТИВНАЯ ЖИДКОСТНАЯ
ХРОМАТОГРАФИЯ С ДИОДНО-МАТРИЧНЫМ ДЕТЕКТОРОМ В
ОПРЕДЕЛЕНИИ ПЕСТИЦИДОВ
Методом
газовой
хроматографии
не
удается
определить
ряд
пестицидов вследствие их низкой летучести или недостаточной термической
стабильности.
Однако
возможно
их
определение
методом
высокоэффективной жидкостной хроматографии.
Пестициды,
определяемые
методом
ВЭЖХ,
представлены
в
приложении 3.
Все представленные в приложении 3 пестициды являются полярными,
что
дает
возможность
высокоэффективной
их
жидкостной
анализа
методом
хроматографии.
обращено-фазовой
Разделение
таких
пестицидов позволяет провести колонка с неподвижной обращенной фазой
C18 (привитые октадецильные группы на силикагеле). Так как все
определяемые пестициды поглощают свет в УФ-области спектра, возможно
их детектирование диодно-матричным детектором.
5.1. Создание «базы данных» действующих веществ пестицидов,
определяемых методом ВЭЖХ
Анализировали растворы пестицидов (приложение 3) с концентрацией
0,5 мкг/мл. Благодаря возможности одновременной регистрации спектров
поглощения аналитов, установлены максимумы светопоглощения и средняя
длина волны, при которой наблюдается достаточная для дальнейшего
определения рассматриваемых пестицидов чувствительность детектора: 240
нм для 12 производных мочевины и 220 нм для 18 пестицидов различных
классов.
Создана библиотека полученных спектров с помощью программного
обеспечения IRISTM, по УФ-спектрам проводили оценку «чистоты пика»
аналита и дополнительную идентификацию пестицида.
96
5.2. Оптимизация условий разделения
Основным параметром, влияющим на эффективность разделения
определяемых пестицидов, является природа и соотношение растворителей
подвижной фазы.
В качестве подвижной фазы для эффективного разделения полярных
пестицидов возможно использование среднеполярного ацетонитрила и
полярной воды. Ввиду различия в полярности (растворимости в воде)
производных мочевины и пестицидов других классов (приложение 3),
требуется градиентный режим элюирования с разным соотношением
полярного и среднеполярного растворителей.
Значительной растворимостью в воде отличаются гербициды 2,4-Д и
этилентиомочевина. Установлено, что на начальном этапе 20 об. %
ацетонитрила достаточно для «улавливания» данных пестицидов.
Оптимальные условия разделения для 30 полярных пестицидов
представлены в табл. 10.
Таблица 10
Условия разделения 30 полярных пестицидов
Время,
мин
Ацетонитрил, об.%
Скорость потока подвижной
Температура
Длина
фазы, мл/мин
колонки
волны, нм
30°С
220 или 240
0-10
20
1,2
10-15
40
1,2
26-32
80
1,2
32-34
20
1,2
В установленных условиях элюирования все пестициды имеют
достаточно высокую степень разделения (рис. 26, табл. 11).
97
Таблица 11
Степень разделения некоторых пестицидов
Пестициды
Монурон и симазин
Атразин и карбарил
Метобромурон и диурон
Лямбда-цигалотрин и дельтаметрин
Степень разделения, RS
1.3
0.8
0.8
1.4
Рис.26. Хроматограмма стандартной смеси полярных пестицидов,
определяемых
методом
ВЭЖХ-ДМД
(номера
соотвествуют
№
п/п
зависит
от
пестицидов из табл. 12)
Чувствительность
определения
пестицидов
температуры колонки. Установлено, что
колонки 30
0
также
при температуре термостата
С наблюдается максимальная интенсивность сигнала, а
разделение пестицидов улучшается.
98
Таблица 12
Времена удерживания полярных пестицидов
№ п/п
Пестицид
tR, мин
1
2,4-Д
1,2
2
Этилентиомочевина
1,6
3
Тиаметоксам
2,1
4
Фенурон
2,8
5
Имидаклоприд
3,2
6
Ацетамиприд
3,8
7
Метоксурон
6,2
8
Монурон
7,1
9
Симазин
7,5
10
Карбофуран
8,2
11
Флуометурон
9,1
12
Хлортолурон
9,8
13
Изопротурон
10,1
14
Атразин
10,2
15
Карбарил
10,3
16
Метобромурон
11,2
17
Диурон
11,4
18
Имазалил
12,1
19
Пропазин
13,3
20
Ципроконазол
14,1
21
Линурон
15,4
22
Хлорбромурон
16,5
23
Пропиконазол
19,0
24
Дифлубензурон
20,3
25
Феноксикарб
20,7
26
Винклозолин
21,2
99
27
Хлорпирифос
25,6
28
Циперметрин
26,4
29
Лямбда-цигалотрин
27,5
30
Дельтаметрин
27,9
На рис.26 представлена хроматограмма 30 пестицидов, определяемых
методом ВЭЖХ-ДМД при 240 нм (производные мочевины) и 220 нм
(остальные пестициды).
5.3. Резюме к главе 5
1. Установлена возможность одновременного определения 30 полярных
пестицидов методом высокоэффективной жидкостной хроматографии с
диодно-матричным детектором.
2.
Создана
библиотека
УФ-спектров
определяемых
пестицидов для
дополнительной идентификации и определения «чистоты» пика.
3. Подобраны оптимальные условия, позволяющие провести эффективное
разделение
30
полярных
пестицидов:
оптимизированы
соотношения
используемых растворителей в качестве подвижной фазы, скорость ее
потока, температура термостата колонки.
100
ГЛАВА 6. НОВЫЕ СПОСОБЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЕСТИЦИДОВ В
ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТАХ И КОРМАХ
В настоящей главе представлены аналитические характеристики
разработанных методик определения 100 пестицидов различных классов
методами газовой и высокоэффективной жидкостной хроматографии в
пищевых продуктах и кормах из одной навески с применением совмещенных
дисперсионной твердофазной и жидкостно-жидкостной микроэкстракции и
результаты их апробации на реальных пробах.
Разработанные методики рассмотрены в сравнении с действующими
ГОСТами и методическими рекомендациями на территории РФ.
В предложенных методиках извлечение 100 пестицидов различных
классов проводили с применением пробоподготовки QuEChERS из одной
навески пробы. Полученный экстракт делили на три части и проводили
дополнительную очистку и концентрирование методом ДЖЖМЭ отдельно
для 70 летучих неполярных пестицидов, 18 нелетучих полярных пестицидов
и
12
производных
мочевины
(рис.
3-4).
Выделившуюся
после
микроэкстракции фазу отдували в токе азота до 40 мкл (в случае гексана) или
досуха и сухой остаток растворяли в 40 мкл гексана (в случае хлороформа и
дихлорметана). Таким образом, проводили концентрирование пробы в 100
раз (при использовании 4 мл экстракта) или в 50 раз (при использовании 2 мл
экстракта).
Использование ДЖЖМЭ позволило провести дополнительную очистку
экстракта и эффективно сконцентрировать пробу, что позволило провести
анализ хроматогафическими методами с ЭЗД и ДМД.
Строили градуировочный график по 6 концентрациям в трех
повторностях для каждой точки (табл. 13). График линеен во всем диапазоне
определяемых содержаний, коэффициенты корреляции составили 0,99650,9999. Норматив контроля стабильности градуировочного графика (КМВИ =
2,33·Sотн) не превышал 5%.
101
Таблица 13
Характеристики градуировочных графиков
№
п/п
Пестицид
1
2,4-Д
2
2,4´-ДДД
3
4
5
6
7
2,4´-ДДЭ
2,4´-ДДТ
4,4´-ДДД
4,4´-ДДЭ
4,4´-ДДТ
Метод
определения
Линейный
диапазон,
мкг/кг
(мкг/л)
Уравнение
градуировочного
графика
Коэффициент
корреляции
КМВИ
ВЭЖХ-ДМД
10-500
у = 25356,53х
0,9988
3,5
ГХ-ЭЗД
1-500
у = 26574650х
0,9999
1,4
ГХ-МС
1-250
у = 74,4267х
0,9995
2,6
ГХ-ЭЗД
1-500
у = 19943815х
0,9994
2,1
ГХ-МС
1-250
у = 74,2794х
0,9997
2,4
ГХ-ЭЗД
1-500
у = 30034421х
0,9999
1,6
ГХ-МС
1-250
у = 52,4030х
0,9991
3,8
ГХ-ЭЗД
1-500
у = 33727656х
0,9996
1,9
ГХ-МС
1-250
у = 48,6746х
0,9997
2,2
ГХ-ЭЗД
1-500
у = 46245604х
0,9992
2,6
ГХ-МС
1-250
у = 50,9873х
0,9995
3,2
ГХ-ЭЗД
1-500
у = 12458468х
0,9995
2,2
ГХ-МС
1-250
у = 35,2459х
0,9996
3,0
8
Азинфос-метил
ГХ-МС
1-250
у = 22,2356х
0,9988
2,6
9
Азинфос-этил
ГХ-МС
1-250
у = 14,5655х
0,9992
2,1
Альдрин
ГХ-ЭЗД
1-250
10
у = 44211324х
0,9993
2,5
ГХ-МС
1-250
у = 56,6885х
0,9996
3,2
ГХ-ЭЗД
1-500
у = 32215560х
0,9995
2,5
ГХ-МС
1-250
у = 17,0462х
0,9995
1,8
ГХ-МС
1-250
у = 25,6388х
0,9999
2,6
у = 90784,73х
0,9989
2,8
11
Альфа-ГХЦГ
12
Альфа-эндосульфан
13
Атразин
ВЭЖХ-ДМД
10-500
14
Ацетамиприд
ВЭЖХ-ДМД
10-500
у = 51668,82х
0,9999
3,5
Бета-ГХЦГ
ГХ-ЭЗД
10-500
15
у = 7257687х
0,9999
2,1
ГХ-МС
1-250
у = 28,1459х
0,9993
2,2
ГХ-МС
1-250
у = 33,3256х
0,9992
2,6
ГХ-ЭЗД
1-600
у = 12213550х
0,9998
1,5
ГХ-МС
1-250
у = 181,8380х
0,9997
2,8
16
Бета-эндосульфан
17
Бифентрин
18
Бромофос-метил
ГХ-МС
1-250
у = 20,4995х
0,9992
2,1
19
Бромофос-этил
ГХ-МС
1-250
у = 10,2917х
0,9990
2,8
ГХ-ЭЗД
1-500
у = 4584064х
0,9996
1,8
ГХ-МС
1-250
у = 15,6620х
0,9987
2,2
ВЭЖХ-ДМД
10-500
у = 21681,84х
0,9992
2,8
20
Винклозолин
102
21
22
23
Гамма-ГХЦГ
Гексахлорбензол
Гептахлор
ГХ-ЭЗД
1-250
y = 38165784х
0,9992
2,6
ГХ-МС
1-250
у = 28,1459х
0,9992
2,8
ГХ-ЭЗД
1-500
у = 689563х
0,9996
2,2
ГХ-МС
1-250
у = 42,7521х
0,9999
2,6
ГХ-ЭЗД
1-500
у = 5277945х
0,9995
2,5
ГХ-МС
1-250
у = 21,8217х
0,9993
2,2
ГХ-ЭЗД
1-500
у = 78456446х
0,9998
1,8
ГХ-МС
1-250
у = 19,9466х
0,9994
2,2
у = 5422233х
0,9998
1,6
24
Гептахлор-экзоэпоксид
25
Гептахлор-эндоэпоксид
ГХ-ЭЗД
26
Дельта-ГХЦГ
ГХ-МС
1-250
у = 11,0962х
0,9987
2,5
27
Дельтаметрин
ВЭЖХ-ДМД
10-500
у = 65898,22х
0,9993
3,1
28
Десметрин
ГХ-МС
1-250
у = 23,6558х
0,9992
2,5
Диазинон
ГХ-ЭЗД
1-500
29
у = 1355406х
0,9996
1,8
ГХ-МС
1-250
у = 28,5153х
0,9994
2,2
1-250
30
Диклофентион
ГХ-МС
1-250
у = 23,8706х
0,9993
2,6
31
Дикофол
ГХ-МС
1-250
у = 4,2566х
0,9989
2,2
Дильдрин
ГХ-ЭЗД
1-250
32
у = 37851896х
0,9998
2,4
ГХ-МС
1-250
у = 48,3330х
0,9994
2,8
33
Диниконазол
ГХ-МС
1-250
у = 22,5268х
0,9992
2,5
34
Диурон
ВЭЖХ-ДМД
10-500
у = 60172,21х
0,9992
3,2
35
Дифлубензурон
ВЭЖХ-ДМД
10-500
у = 56877,65х
0,9996
2,4
36
Изопротурон
ВЭЖХ-ДМД
10-500
у = 143306х
0,9994
2,5
37
Имазалил
ВЭЖХ-ДМД
10-500
у = 20527,48х
0,9975
1,8
38
Имидаклоприд
ВЭЖХ-ДМД
10-500
у = 33754,21х
0,9995
2,6
Каптан
ГХ-ЭЗД
1-500
39
у = 19011326х
0,9994
2,2
ГХ-МС
1-250
у = 66,5589х
0,9988
2,8
ВЭЖХ-ДМД
10-500
у = 225220,39х
0,9999
3,1
ГХ-ЭЗД
1-500
у = 12809230х
0,9998
1,6
ГХ-МС
1-250
у = 26,6333х
0,9996
2,2
ВЭЖХ-ДМД
10-500
у = 26885,67х
0,9997
2,0
ГХ-ЭЗД
10-1000
у = 201496х
0,9999
1,4
ГХ-МС
1-250
у = 55,6589х
0,9995
1,8
ВЭЖХ-ДМД
10-500
у = 57061,11х
0,9997
2,6
ГХ-ЭЗД
10-1200
у = 420730х
0,9993
2,5
ГХ-МС
1-250
у = 58,6391х
0,9997
1,6
ВЭЖХ-ДМД
10-500
у = 52788,13х
0,9999
2,2
ГХ-ЭЗД
1-250
у = 510235х
0,9995
2,1
40
Карбарил
41
Карбофенотион
42
Карбофуран
43
Кумафос
44
45
46
Линурон
Лямбда-цигалотрин
Малатион
103
47
Метакрифос
ГХ-МС
1-250
у = 17,6077х
0,9996
2,8
ГХ-ЭЗД
1-250
у = 2050825х
0,9997
1,8
ГХ-МС
1-250
у = 23,9622х
0,9991
2,4
48
Метидатион
ГХ-МС
1-250
у = 26,3255х
0,9996
2,2
49
Метобромурон
ВЭЖХ-ДМД
10-500
у = 57212,33х
0,9981
2,8
50
Метоксурон
ВЭЖХ-ДМД
10-500
у = 107027,21х
0,9993
2,4
Метрибузин
ГХ-ЭЗД
1-500
51
у = 35429275х
0,9999
1,6
ГХ-МС
1-250
у = 24,3075х
0,9989
2,4
ВЭЖХ-ДМД
10-500
у = 74509,32х
0,9984
2,4
ГХ-ЭЗД
1-250
у = 42262347х
0,9993
2,6
ГХ-МС
1-250
у = 4,5466х
0,9994
2,2
ГХ-МС
1-250
у = 22,0872х
0,9992
2,4
ГХ-ЭЗД
1-640
у = 7239460х
0,9991
2,8
ГХ-МС
1-250
у = 77,6400х
0,9992
2,6
ГХ-МС
1-250
у = 82,2727х
0,9998
2,4
ГХ-ЭЗД
1-500
у = 18119498х
0,9999
2,2
ГХ-МС
1-250
у = 13,1171х
0,9996
2,2
ГХ-ЭЗД
1-500
у = 19732996х
0,9982
2,5
ГХ-МС
1-250
у = 21,5044х
0,9989
2,8
52
Монурон
53
Окси-хлордан
54
Паклобутразол
55
Пенконазол
56
Перметрин
57
Пиримифос-метил
58
Пиримифос-этил
59
Прометрин
ГХ-МС
1-250
у = 21,2145х
0,9992
3,2
60
Пропазин
ВЭЖХ-ДМД
10-500
у = 689845,25х
0,9993
2,4
61
Пропетамфос
ГХ-МС
1-250
у = 24,7410х
0,9992
2,2
ГХ-ЭЗД
1-500
у = 4431372х
0,9995
1,8
ГХ-МС
1-250
у = 15,0674х
0,9996
2,2
ВЭЖХ-ДМД
10-500
у = 37260,26х
0,9999
2,6
ГХ-ЭЗД
10-500
у = 613102х
0,9986
2,8
ГХ-МС
1-250
у = 3,6010х
0,9989
3,0
ВЭЖХ-ДМД
10-500
у = 54676,45х
0,9988
2,8
ГХ-ЭЗД
10-500
у = 412365х
0,9991
2,4
ГХ-МС
1-500
у = 22,4414х
0,9997
2,2
62
63
Пропиконазол
Профенофос
64
Симазин
65
Сульфотеп
66
Тербутрин
ГХ-МС
1-250
у = 24,9294х
0,9995
2,8
67
Тетраметрин
ГХ-МС
1-500
у = 75,8687х
0,9995
2,8
68
Тетрахлорвинфос
ГХ-МС
1-500
у = 45,6555х
0,9999
2,8
69
Тиабендазол
ГХ-МС
1-250
у = 21,1256х
0,9988
2,2
70
Тиаметоксам
ВЭЖХ-ДМД
10-500
у = 37114,30х
0,9991
2,4
Транс-нонахлор
ГХ-ЭЗД
1-250
71
у = 34233693х
0,9999
1,4
ГХ-МС
1-250
у = 18,2689х
0,9999
2,2
104
72
Транс-хлордан
ГХ-ЭЗД
1-250
у = 40026702х
0,9991
2,8
ГХ-МС
1-250
у = 18,4460х
0,9991
2,6
у = 63,2548х
0,9995
2,4
73
Тритиконазол
ГХ-МС
1-250
74
Фенбуконазол
ГХ-МС
1-250
у = 78,9523х
0,9996
2,4
75
Феноксикарб
ВЭЖХ-ДМД
10-500
у = 51087,21х
0,9999
2,2
76
Фенотрин
ГХ-МС
1-250
у = 41,2545х
0,9999
2,8
77
Фенурон
ВЭЖХ-ДМД
10-500
у = 73141х
0,9988
2,8
Фенхлорфос
ГХ-ЭЗД
1-500
78
у = 8470491х
0,9996
1,8
ГХ-МС
1-250
у = 56,6882х
0,9995
2,2
79
Флуометурон
ВЭЖХ-ДМД
10-500
у = 35665х
0,9995
2,4
80
Флутриафол
ГХ-МС
1-250
у = 29,0732х
0,9988
2,6
81
Флювалинат
ГХ-ЭЗД
10-1000
у = 249933х
0,9965
2,6
82
Фозалон
ГХ-МС
1-250
у = 31,5698х
0,9993
2,8
83
Фонофос
ГХ-МС
1-250
у = 75,5735х
0,9989
2,6
84
Хлорбромурон
ВЭЖХ-ДМД
10-500
у = 93713,75х
0,9996
2,6
85
Хлороталонил
ГХ-МС
1-100
у = 3,0819х
0,9992
2,8
ГХ-ЭЗД
10-1000
у = 5432170х
0,9964
2,4
ГХ-МС
1-250
у = 22,7469х
0,9993
2,2
ВЭЖХ-ДМД
10-500
у = 19225,10х
0,9992
2,2
86
Хлорпирифос
87
Хлорпирифос-метил
ГХ-МС
1-250
у = 25,6899х
0,9999
2,6
88
Хлортолурон
ВЭЖХ-ДМД
10-500
у = 119770,21х
0,9994
2,0
Хлорфенвинфос
ГХ-ЭЗД
10-500
89
у = 2456548х
0,9986
2,2
ГХ-МС
1-250
у = 35,6459х
0,9992
2,4
ВЭЖХ-ДМД
10-500
у = 51355,86х
0,9999
1,8
ГХ-МС
1-500
у = 26,0019х
0,9996
2,2
ВЭЖХ-ДМД
10-500
у = 78095,76х
0,9975
3,2
ГХ-ЭЗД
1-500
у = 39598216х
0,9998
1,6
ГХ-МС
1-250
у = 15,6610х
0,9989
2,2
ГХ-ЭЗД
1-500
у = 43138352х
0,9997
1,8
ГХ-МС
1-500
у = 18,8260х
0,9996
1,6
у = 4,5236х
0,9999
2,2
90
Циперметрин
91
Ципроконазол
92
93
Цис-нонахлор
Цис-хлордан
94
Эндосальфансульфат
95
Эндрин
96
97
Эпоксиконазол
Этаконазол
ГХ-МС
1-500
ГХ-ЭЗД
1-250
у = 27322708х
0,9998
1,8
ГХ-МС
1-250
у = 15,2569х
0,9996
2,6
ГХ-ЭЗД
10-500
у =14556987х
0,9996
3,5
ГХ-МС
1-250
у = 40,6363х
0,9998
2,4
ГХ-ЭЗД
1-1000
у = 6255978х
0,9994
2,2
ГХ-МС
1-250
у = 14,8136х
0,9996
2,4
105
98
Этилентиомочевина
99
Этион
100
Этримфос
ВЭЖХ-ДМД
10-500
у = 86501,55х
0,9998
2,6
ГХ-ЭЗД
20-500
у = 5489658х
0,9992
2,2
ГХ-МС
1-250
у = 39,9132х
0,9988
2,8
ГХ-МС
1-250
у = 19,1227х
0,9985
2,8
6.1. Определение пестицидов в овощах, фруктах и мёде
Фрукты и овощи являются наиболее подверженными контаминации
пестицидами продуктами в связи с их непосредственной обработкой
препаратами. Мёд менее подвержен загрязнению вследствие высокой
токсичности пестицидов для пчел и их смертью до возврата в улей. Однако
средства защиты накапливаются в воске и могут переходить обратно в мед.
Определение пестицидов в овощах и фруктах по ГОСТ и МУК
возможно лишь для небольшого числа пестицидов в пределах одного класса:
12
ХОП
(МУК
2142-80
«Методические
указания
по
определению
хлорорганических пестицидов в воде, продуктах питания, кормах и табачных
изделиях хроматографией в тонком слое»), 5 ФОП (ГОСТ 30710-2001
«Плоды, овощи и продукты их переработки. Методы определения
остаточных
количеств
фосфорорганических
пестицидов»).
Также
существуют методики определения небольшого числа пестицидов различных
классов из одной навески, извлекая пестициды двумя последовательными
экстракциями (МУ 4994-89 «Методические указания по определению
синтетических пиретроидов, фосфорорганических пестицидов, севина и
беномила при совместном присутствии в плодово-овощных культурах»).
Определение пестицидов – представителей других классов – проводится по
различным методикам в одном и том же объекте. В 2010 году была
аттестована методика ФГУ «Центр оценки качества зерна» по определению
остаточных количеств пестицидов в пробах овощей, фруктов, зерна и почв
методом хромато-масс-спектрометрии. Методика позволяет определять
пестициды
различных
классов методами
Пестициды извлекают методом QuEChERS.
ГХ-МС
и
ВЭЖХ-МС-МС.
106
Относительно
меда
действуют
методические
рекомендации
с
применением тонкослойной хроматографии при определении гамма-ГХЦГ
(линдана), ДДТ и его метаболитов. Предел обнаружения данной методики
составляет 50 мкг/кг, несмотря на максимально допустимый уровень: 5
мкг/кг.
Предлагаемая нами методика позволяет значительно сократить трудо-,
экономические
затраты;
снизить
продолжительность
анализа, расход
токсичных растворителей и других реактивов. Разработанная методика
позволяет повысить пищевую безопасность и дать толчок к расширению
норм пестицидов при неоднократном их обнаружении в продуктах питания в
рамках
мониторинга.
Кроме
того,
значительно
снижены
пределы
обнаружения и определения. Полученные значения позволяют проводить
определение пестицидов в мёде на уровне установленных нормативными
документами количеств (рис. 27).
120
100
80
60
40
20
Минимальный LOD, мкг/кг
Макисмальный LOD, мкг/кг
Общая стоимость
обеспечения методики,
отн.ед.
Объем используемых
растворителей, отн. ед.
Общая продолжительность
анализа, ч
Общее количество
определяемых пестицидов,
шт
0
12 ХОП: МУ 2142-80; 5 ФОП: ГОСТ 30710-2001
3 пиретроида, 5 ФОП, севин, беномил: МУ 4994-89
Разработанная методика
Рис. 27. Сравнение разработанной методики с действующими ГОСТ и
МУК.
107
Таких результатов удалось добиться, совместив дисперсионную
твердофазную
и
жидкостно-жидкостную
микроэкстракцию.
Степени
извлечения пестицидов, предложенными нами способами не уступают
полученными по ГОСТ и МУК.
Степень извлечения пестицидов оценивали по двум добавкам в пределах
линейного диапазона: на уровне 20 мкг/кг(л) и 100 мкг/кг(л). Анализ
проводили в пяти повторностях для каждого уровня концентрации. Также
проводили
анализ
«холостой»
пробы.
Установлено,
что
пестициды
извлекаются во всем линейном диапазоне со степенью извлечения 70-110%
при повторяемости менее 20%. Компоненты матрицы (по результатам
холостой пробы) не влияют на определение.
Пределы обнаружения (LOD, сигнал/шум =3:1) и определения (LOQ,
сигнал/шум =10:1) рассчитаны с учетом коэффициентов концентрирования.
Аналитические характеристики методики представлены в табл. 14.
Таблица 14
Аналитические характеристики методики определения остаточных
количеств пестицидов различных классов в овощах, фруктах и мёде
хроматографическими методами
№
п/п
Пестицид
1
2,4-Д
2
2,4´-ДДД
3
4
5
6
7
ДОС,
мкг/кг
Метод
определения
10-500
ВЭЖХ-ДМД
1-500
LOQ,
мкг/кг
R, %
Sr
0,3
1,0
90±9
0,08
ГХ-ЭЗД
0,09
0,29
96±5
0,04
1-250
ГХ-МС
0,20
0,56
1-500
ГХ-ЭЗД
0,10
0,33
98±5
0,04
1-250
ГХ-МС
0,22
0,61
1-500
ГХ-ЭЗД
0,05
0,16
95±7
0,06
1-250
ГХ-МС
0,20
0,55
1-500
ГХ-ЭЗД
0,05
0,16
96±5
0,04
1-250
ГХ-МС
0,20
0,55
1-500
ГХ-ЭЗД
0,05
0,15
98±5
0,04
1-250
ГХ-МС
0,22
0,61
1-500
ГХ-ЭЗД
0,19
0,62
96±7
0,06
ГХ-МС
0,20
0,55
2,4´-ДДЭ
2,4´-ДДТ
4,4´-ДДД
4,4´-ДДЭ
4,4´-ДДТ
1-250
LOD,
мкг/кг
108
8
Азинфос-метил
1-250
ГХ-МС
0,44
1,22
90±9
0,08
9
Азинфос-этил
1-250
ГХ-МС
0,46
1,30
92±7
0,06
1-250
10
Альдрин
ГХ-ЭЗД
0,08
0,24
95±5
0,04
1-250
ГХ-МС
0,30
0,85
1-500
ГХ-ЭЗД
0,10
0,32
98±2
0,02
1-250
ГХ-МС
0,21
0,60
0,20
0,55
95±7
0,06
11
Альфа-ГХЦГ
12
Альфа-эндосульфан
1-250
ГХ-МС
13
Атразин
10-500
ВЭЖХ-ДМД
0,7
2,2
94±9
0,08
14
Ацетамиприд
10-500
ВЭЖХ-ДМД
0,3
1,0
86±9
0,08
10-500
15
Бета-ГХЦГ
ГХ-ЭЗД
0,16
0,51
94±7
0,06
1-250
ГХ-МС
0,23
0,65
1-250
ГХ-МС
0,18
0,50
92±5
0,04
1-600
ГХ-ЭЗД
0,09
0,29
98±7
0,06
1-250
ГХ-МС
0,33
0,92
16
Бета-эндосульфан
17
Бифентрин
18
Бромофос-метил
1-250
ГХ-МС
0,30
0,85
96±7
0,06
19
Бромофос-этил
1-250
ГХ-МС
0,29
0,80
98±10
0,08
1-500
ГХ-ЭЗД
0,08
0,25
1-250
ГХ-МС
0,27
0,75
95±10
0,08
10-500
ВЭЖХ-ДМД
0,4
1,2
1-250
ГХ-ЭЗД
0,08
0,26
96±5
0,04
1-250
ГХ-МС
0,18
0,50
1-500
ГХ-ЭЗД
0,04
0,13
98±5
0,04
1-250
ГХ-МС
0,05
0,15
1-500
ГХ-ЭЗД
0,16
0,50
99±5
0,04
1-250
ГХ-МС
0,23
0,65
1-500
ГХ-ЭЗД
0,08
0,25
100±8
0,06
1-250
ГХ-МС
0,21
0,60
20
21
22
23
24
Винклозолин
Гамма-ГХЦГ
Гексахлорбензол
Гептахлор
Гептахлор-экзо-эпоксид
25
Гептахлор-эндо-эпоксид
1-250
ГХ-ЭЗД
0,10
0,32
95±7
0,06
26
Дельта-ГХЦГ
1-250
ГХ-МС
0,21
0,60
95±5
0,04
27
Дельтаметрин
10-500
ВЭЖХ-ДМД
0,1
0,4
94±9
0,08
28
Десметрин
1-250
ГХ-МС
0,25
0,70
89±7
0,06
1-500
29
Диазинон
ГХ-ЭЗД
0,19
0,60
95±10
0,08
1-250
ГХ-МС
0,16
0,45
30
Диклофентион
1-250
ГХ-МС
0,29
0,80
96±10
0,08
31
Дикофол
1-250
ГХ-МС
0,15
0,42
92±5
0,04
1-250
32
Дильдрин
ГХ-ЭЗД
0,04
0,13
95±7
0,06
1-250
ГХ-МС
0,29
0,82
109
33
Диниконазол
1-250
ГХ-МС
0,23
0,65
94±7
0,06
34
Диурон
10-500
ВЭЖХ-ДМД
0,8
2,5
92±9
0,08
35
Дифлубензурон
10-500
ВЭЖХ-ДМД
0,4
1,2
90±5
0,04
36
Изопротурон
10-500
ВЭЖХ-ДМД
0,5
1,6
94±5
0,04
37
Имазалил
10-500
ВЭЖХ-ДМД
0,3
1,0
95±5
0,04
38
Имидаклоприд
10-500
ВЭЖХ-ДМД
0,6
1,8
90±7
0,06
1-500
39
Каптан
ГХ-ЭЗД
0,09
0,29
98±7
0,06
1-250
ГХ-МС
0,22
0,62
10-500
ВЭЖХ-ДМД
0,4
1,4
94±5
0,04
1-500
ГХ-ЭЗД
0,10
0,32
96±10
0,08
1-250
ГХ-МС
0,23
0,65
10-500
ВЭЖХ-ДМД
0,4
1,2
92±7
0,06
96±10
0,08
90±5
0,04
98±5
0,04
98±7
0,06
96±10
0,08
40
Карбарил
41
Карбофенотион
42
43
44
45
46
47
Карбофуран
Кумафос
Линурон
Лямбда-цигалотрин
101000
ГХ-ЭЗД
0,56
1,80
1-250
ГХ-МС
0,29
0,82
10-500
ВЭЖХ-ДМД
0,3
1,0
101200
ГХ-ЭЗД
0,20
0,64
1-250
ГХ-МС
0,20
0,56
10-500
ВЭЖХ-ДМД
0,1
0,2
1-250
ГХ-ЭЗД
0,10
0,32
1-250
ГХ-МС
0,16
0,45
1-250
ГХ-ЭЗД
0,50
1,60
1-250
ГХ-МС
0,09
0,25
0,12
0,33
94±5
0,04
Малатион
Метакрифос
48
Метидатион
1-250
ГХ-МС
49
Метобромурон
10-500
ВЭЖХ-ДМД
0,8
2,4
96±5
0,04
50
Метоксурон
10-500
ВЭЖХ-ДМД
0,3
0,8
92±9
0,08
1-500
51
Метрибузин
ГХ-ЭЗД
0,08
0,27
96±7
0,06
1-250
ГХ-МС
0,15
0,41
10-500
ВЭЖХ-ДМД
0,3
1,0
94±7
0,06
1-250
ГХ-ЭЗД
0,06
0,19
100±5
0,04
1-250
ГХ-МС
0,13
0,35
1-250
ГХ-МС
0,16
0,44
95±10
0,08
1-640
ГХ-ЭЗД
0,10
0,32
96±7
0,06
1-250
ГХ-МС
0,20
0,56
1-250
ГХ-МС
0,19
0,52
98±5
0,04
1-500
ГХ-ЭЗД
0,11
0,35
98±7
0,06
1-250
ГХ-МС
0,15
0,43
1-500
ГХ-ЭЗД
0,09
0,29
94±5
0,04
52
Монурон
53
Окси-хлордан
54
Паклобутразол
55
Пенконазол
56
Перметрин
57
Пиримифос-метил
58
Пиримифос-этил
110
1-250
ГХ-МС
0,17
0,48
0,20
0,55
96±5
0,04
0,2
0,5
95±10
0,08
96±10
0,08
94±7
0,06
98±5
0,04
92±5
0,04
99±7
0,06
59
Прометрин
1-250
ГХ-МС
60
Пропазин
10-500
ВЭЖХ-ДМД
61
Пропетамфос
1-250
ГХ-МС
0,13
0,36
1-500
ГХ-ЭЗД
0,20
0,64
1-250
ГХ-МС
0,15
0,42
10-500
ВЭЖХ-ДМД
0,6
1,8
10-500
ГХ-ЭЗД
0,20
0,64
1-250
ГХ-МС
0,14
0,38
10-500
ВЭЖХ-ДМД
0,3
0,8
10-500
ГХ-ЭЗД
0,56
1,80
1-500
ГХ-МС
0,05
0,14
62
63
Пропиконазол
Профенофос
64
Симазин
65
Сульфотеп
66
Тербутрин
1-250
ГХ-МС
0,12
0,33
94±7
0,06
67
Тетраметрин
1-500
ГХ-МС
0,24
0,68
94±7
0,06
68
Тетрахлорвинфос
1-500
ГХ-МС
0,29
0,82
96±10
0,08
69
Тиабендазол
1-250
ГХ-МС
0,24
0,66
92±9
0,08
70
Тиаметоксам
10-500
ВЭЖХ-ДМД
0,3
1,0
96±5
0,04
1-250
71
Транс-нонахлор
ГХ-ЭЗД
0,06
0,19
102±5
0,04
1-250
ГХ-МС
0,08
0,22
1-250
ГХ-ЭЗД
0,05
0,17
94±7
0,06
1-250
ГХ-МС
0,14
0,38
72
Транс-хлордан
73
Тритиконазол
1-250
ГХ-МС
0,16
0,44
94±2
0,02
74
Фенбуконазол
1-250
ГХ-МС
0,23
0,65
96±10
0,08
75
Феноксикарб
10-500
ВЭЖХ-ДМД
0,4
1,4
94±9
0,08
76
Фенотрин
1-250
ГХ-МС
0,23
0,65
98±5
0,04
77
Фенурон
10-500
ВЭЖХ-ДМД
0,6
1,8
94±9
0,10
1-500
78
Фенхлорфос
ГХ-ЭЗД
0,18
0,57
96±7
0,06
1-250
ГХ-МС
0,21
0,58
0,7
2,2
96±7
0,06
96±5
0,04
94±5
0,04
79
Флуометурон
10-500
ВЭЖХ-ДМД
80
Флутриафол
1-250
ГХ-МС
0,20
0,55
81
Флювалинат
101000
ГХ-ЭЗД
0,40
1,28
82
Фозалон
1-250
ГХ-МС
0,20
0,56
88±9
0,08
83
Фонофос
1-250
ГХ-МС
0,24
0,66
98±7
0,06
84
Хлорбромурон
10-500
ВЭЖХ-ДМД
0,3
0,9
96±7
0,06
85
Хлороталонил
1-100
ГХ-МС
0,16
0,45
94±5
0,04
Хлорпирифос
101000
ГХ-ЭЗД
0,12
0,38
105±5
0,04
1-250
ГХ-МС
0,14
0,40
86
111
10-500
ВЭЖХ-ДМД
0,4
1,4
0,14
0,38
96±5
0,04
0,6
2,0
99±5
0,04
92±7
0,06
96±5
0,04
96±5
0,04
98±7
0,06
94±5
0,04
94±5
0,04
96±5
0,04
99±10
0,08
90±9
0,08
92±7
0,06
96±5
0,04
98±5
0,04
87
Хлорпирифос-метил
1-250
ГХ-МС
88
Хлортолурон
10-500
ВЭЖХ-ДМД
10-500
89
Хлорфенвинфос
ГХ-ЭЗД
0,10
0,32
1-250
ГХ-МС
0,16
0,46
10-500
ВЭЖХ-ДМД
0,4
1,2
1-500
ГХ-МС
0,24
0,66
0,3
1,0
90
Циперметрин
91
Ципроконазол
92
93
95
Эндрин
0,07
0,21
1-250
ГХ-МС
0,08
0,22
1-500
ГХ-ЭЗД
0,08
0,26
1-500
ГХ-МС
0,11
0,32
1-500
ГХ-МС
0,13
0,36
1-250
ГХ-ЭЗД
0,06
0,20
1-250
ГХ-МС
0,31
0,86
10-500
ГХ-ЭЗД
0,60
1,92
1-250
ГХ-МС
0,23
0,65
1-1000
ГХ-ЭЗД
0,50
1,60
1-250
ГХ-МС
0,16
0,44
10-500
ВЭЖХ-ДМД
0,5
1,5
20-500
ГХ-ЭЗД
0,20
0,64
1-250
ГХ-МС
0,21
0,58
1-250
ГХ-МС
0,31
0,86
Эпоксиконазол
Этаконазол
98
Этилентиомочевина
99
Этион
100
ГХ-ЭЗД
Цис-хлордан
Эндосальфан-сульфат
97
ВЭЖХ-ДМД
1-500
Цис-нонахлор
94
96
10-500
Этримфос
На рис. 28 представлены примеры хроматограмм экстрактов из яблок с
добавлением и без добавления пестицидов. Совместное применение
QuEChERS и ДЖЖМЭ позволило значительно снизить матричный эффект и
добиться высоких уровней концентрирования, тем самым понизив пределы
обнаружения.
112
А
Напряжение, мВ
Поглощение, mAU
Время, мин
Б
Время, мин
В
Время, мин
Напряжение, мВ
Г
Время, мин
113
Интенсивность, %
Д
Время, мин
Время, мин
Рис. 28. Хроматограммы экстракта яблок без добавки (А, В, Д) и с
добавкой (Б, Г) пестицидов при определении методом ВЭЖХ-ДМД (А, Б),
ГХ-ЭЗД (В, Г) и ГХ-МС (Д).
Результаты определения пестицидов в разных видах фруктов и мёде
представлены в табл. 15-16.
Таблица 15
Результаты определения пестицидов в меде (n=3 , P=0,95)
№
образца
№
1
2
Гамма-ГХЦГ
2,4´-ДДЭ
3
4,4´-ДДЭ
4
4,4´-ДДД
5
Альфациперметрин
4,4´-ДДД
Винклозолин
Триадимефон
Гамма-ГХЦГ
1
2
Пестицид
1
2
3
1
Найдено, мг/кг
Российская Федерация
0,0047±0,0012***
0,005
0,025±
0,002
0,003±
0,005
0,030
0,001
0,002±
0,001
0,039±0,003
не нормируется****
4
5
2
1
2
6
7
1
2
1
Хлорпирифос
Гамма-ГХЦГ
2,4´-ДДЭ
Винклозолин
Альфа-ГХЦГ
Альфациперметрин
Альфа-ГХЦГ
2,4´-ДДТ
Малатион
MRL, mg/kg
EC**
не нормируется
0,05
0,05
0,002±0,001
0,079±0,008
0,049±0,006
0,009±0,002
0,005
не нормируется
не нормируется
0,05
не нормируется
0,1
0,005
не нормируется
0,098±0,005
0,002±0,001
0,012±0,002
не нормируется
0,005
0,005
не нормируется
0,005
не нормируется
не нормируется
0,05
не нормируется
не нормируется
не нормируется
0,05
0,005
0,005
не нормируется
не нормируется
0,05
0,02
3
2
1
2
МДУ, мг/кг
РФ*
0,098±0,006
0,005±0,002
0,077±0,003
0,0008±0,0004
0,004±0,001
0,019±0,005
114
2
8
9
10
11
Циперметрин
1
Альфа-ГХЦГ
2
Бета-ГХЦГ
3
4
1
4,4´-ДДД
Винклозолин
Альфа-ГХЦГ
2
Гамма-ГХЦГ
3
4
1
2,4´-ДДД
Бета-Эндосульфан
Альфа-ГХЦГ
2
Гамма-ГХЦГ
3
Бета-ГХЦГ
4
2,4´-ДДД
5
4,4´-ДДТ
1
Гамма-ГХЦГ
2
Бета-ГХЦГ
3
4
2,4´-ДДД
Альдрин
1
Гамма-ГХЦГ
2
Бета-ГХЦГ
1
1
2,4´-ДДД
4,4´-ДДТ
2
Гамма-ГХЦГ
3
Бета-ГХЦГ
1
Гамма-ГХЦГ
1
Гамма-ГХЦГ
2
Бета-ГХЦГ
3
2
3
Альдрин
Бета-ГХЦГ
2,4´-ДДД
1
2,4´-ДДД
2
4,4´-ДДТ
3
Гамма-ГХЦГ
4
Бета-ГХЦГ
5
Хлорпирифос
12
13
14
15
16
17
19
0,002±0,001
0,007±
0,001
0,009
0,002±
0,001
0,0004±0,0002
0,022±0,005
0,005±
0,001
0,009
0,004±
0,001
0,003±0,001
0,004±0,001
0,002±
0,001
0,002±
0,006
0,001
0,002±
0,001
0,002±
0,001
0,004
0,002±
0,001
0,002±
0,001
0,004
0,002±
0,001
0,003±0,001
0,003±0,001
0,002±
0,001
0,003
0,0010
±0,000
5
0,002±0,001
0,0010±0,0005
0,002±
0,001
0,003
0,0010
±0,000
5
0,0010±0,0005
0,002
±0,001
0,003
0,0010
±0,0005
0,005±0,001
0,003±0,001
0,0014±0,0005
0,0010±0,
0005
0,002
0,0010±0,
0005
0,002
±0,001
0,003
0,0010
±0,0005
0,003±0,001
не нормируется
0,05
0,005
не нормируется
0,005
не нормируется
0,05
не нормируется
0,005
не нормируется
0,005
не нормируется
0,05
0,01
0,005
не нормируется
0,005
0,05
0,005
не нормируется
0,005
не нормируется
0,05
0,01
0,005
не нормируется
0,005
0,005
0,05
0,05
0,005
не нормируется
0,005
не нормируется
0,005
не нормируется
не нормируется
0,005
0,005
0,01
не нормируется
0,05
0,005
0,05
0,005
не нормируется
не нормируется
не нормируется
115
20
1
Гамма-ГХЦГ
2
Бета-ГХЦГ
3
2,4´-ДДД
0,008
±0,002
0,011
0,003
±0,001
0,0010±0,0005
Италия
0,0021±0,0005
0,0030±0,0005
0,0010±0,0005
0,002±0,001
0,0010±0,0005
0,003±0,001
0,006±0,001
0,0010±0,0005
0,027±0,007
0,005
не нормируется
0,005
0,05
1 Альфа-ГХЦГ
0,005
не нормируется
2 Гептахлор
не нормируется
0,01
2
1 Гептахлор
не нормируется
0,01
3
1 Гептахлор
не нормируется
0,01
4
1 Диэльдрин
не нормируется
0,01
2 Гептахлор
не нормируется
0,01
5
3 Тиаметоксам
не нормируется
0,01
1 Альфа-ГХЦГ
0,005
не нормируется
6
2 Ацетамиприд
не нормируется
0,05
7
1 Не обнаружено
8
1 Не обнаружено
* СанПиН 2.3.2.1078-01, ГОСТ 19792-2001, ТР/ТС 021/2011, ГН 1.2.2701-10
** Regulation (EC) 396/2005
*** Относительное стандартное отклонение не превышает 10% для каждого показателя
**** Для РФ: в соответствии с п.4.1.6 ГОСТ 19792-2001 «Мед натуральный. Технические условия»
остаточные количества других пестицидов (кроме изомеров ГХЦГ и ДДТ и его метаболитов) не
допускаются.
Для ЕС: временное значение МДУ составляет 0,01 мг/кг
1
Таблица 16
Результаты определения пестицидов в овощах и фруктах
(n=3, P=0,95)
Проба
Обнаруженный
пестицид
Хлорпирифос
Имазалил
Имидаклоприд
Капуста
Феноксикарб
Хлорпирифос
Виноград Феноксикарб
Имидаклоприд
Картофель
Хлорпирифос
Тиаметоксам
Персик
Ацетамиприд
Тиаметоксам
Клубника Хлорпирифос
Ацетамиприд
Хлорпирифос
Яблоко
Имидаклоприд
Кабачок Имидаклоприд
Банан
* ГН 1.2.2701-10
Найдено,
мг/кг
0,9±0,1
2,00±0,30
5,7±0,8
0,20±0,03
0,9±0,1
0,8±0,1
0,20±0,04
0,10±0,02
3,6±0,4
0,7±0,1
4,6±0,7
0,8±0,1
0,8±0,1
0,10±0,01
0,18±0,03
0,7±0,1
sr
0,08
0,06
0,06
0,07
0,05
0,08
0,08
0,08
0,05
0,08
0,06
0,06
0,08
0,06
0,06
0,08
МДУ,
мг/кг
РФ*
2
2
0,5
0,1
1
0,1
0,5
2
0,5
0,5
0,5
1
0,5
1
0,5
1
116
Во всех исследованных пробах мёда
м да обнаружен хотя бы один пестицид
(за исключением некоторых образцов итальянского меда). В некоторых
пробах российского меда ГХЦГ и ДДТ значительно превышают МДУ.
Дополнительную идентификацию пестицидов, обнару
обнаруженных методом
ВЭЖХ-ДМД, проводили
одили по УФ-спектрам.
УФ
На рис. 299 представлен пример
подтверждения тиаметоксама по УФ-спектру
УФ спектру в одном из образцов м
мёда.
Рис. 29. Подтверждение тиаметоксама по его УФ
УФ-спектру
Разработанная методика определения пестицидов в овощах и фруктах
была утверждена заместителем директора по качеству ФГБУ «Федеральный
центр охраны здоровья животных» (ФГБУ «ВНИИЗЖ») и валидирована по
10 показателям: альфа-,
альфа бета-, гамма-ГХЦГ; 2,4́-ДД
ДДЭ, 4,4́-ДДЭ, 2,4́-ДДД,
4,4́-ДДД, 2,4́-ДДТ, 4,4́
4 -ДДТ; гексахлорбензол (приложение 4).
Разработанная методика была успешно применена при анализе
контрольного
образца
сублимированного
продукта
плодов
груши
межлабораторных сличительных испытаний на содержание хлорпирифоса и
фозалона,, поставленного провайдером ФГБУ «Федеральный центр оценки
безопасности и качества зерна и продуктов его переработки» (табл. 17).
117
Таблица 17
Результаты межлабораторных сличительных испытаний
ПриписанМатрица
Пестицид
ное
Результат,
Z-
значение,
мг/кг
индекс
0,360
0,0
Провайдер
мг/кг
Сублими-
Хлорпирифос
0,358±0,028
рованный
продукт
±0,008
Фозалон
0,143±0,005
плодов
0,13
ФГБУ
«Федераль-
-0,9
ный центр
оценки
±0,02
груши
безопасности
Зерно
Гамма-ГХЦГ
0,16±0,02
0,11±0,02
-1,2
и качества
размоло-
4,4́-ДДТ
0,25±0,02
0,14±0,02
-1,4
зерна и
тое
2,4-Д
0,22±0,01
0,20±0,01
-0,4
продуктов
его
пшеницы
переработки»
Сухое
Альдрин
92,1
52,0
-2.0
молоко
Азинфос-этил,
Отсутству-
Менее
-
бифентрин, цис-
ют
предела
хлордан, транс-
обнаруже-
хлордан, оксихлордан,
ния
хрофенвинфос,
хлорпирифос-этил,
хлорпирифос, лямбдацигалотрин,
ципроконазол, pp’ДДЭ, pp’-ДДД, op’ДДТ, дильдрин, альфаэндосульфан, бетаэндосульфан,
эндосульфан сульфат,
эндрин, эпоксиконазол,
ГХБ, альфа-ГХЦГ,
бета-ГХЦГ, гамма-
FAPAS
118
ГХЦГ, дельта-ГХЦГ,
гептахлор, метакрифос,
перметрин, пиримифосметил, профенофос,
тебуконазол,
винклозолин
Пшенич-
Хлорпирифос
181
202
0,5
ная мука
Атразин, азинфос-
Отсутству-
Менее
-
метил, бифентрин,
ют
предела
бромофос-этил, каптан,
обнаруже-
карбарил, карбофуран,
ния
хлорфенвинфос,
хлороталонил,
хлорпирифос-метил,
лямбда-цигалотрин,
циперметрин,
ципроконазол,
диазинон, альфаэндосульфан, бетаэндосульфан,
эндосульфан-сульфат,
эпоксиконазол, этион,
этримфос,
фенбуконазол,
флутриафол, фонофос,
альфа-ГХЦГ, бетаГХЦГ, гамма-ГХЦГ,
имазалил,
имидаклоприд,
изопротурон, линурон,
метрибузин, малатион,
метакрифос,
паклобутразол,
пенконазол, перметрин,
фозалон, пиримифос-
119
метил, пропиконазол,
тетрахлорвинфос,
винклозолин
Таблица 18
Частота обнаружения пестицидов в мёде и яблоках
Частота
Пестицид
обнаружения
Мед (62 пробы)
56%
Кумафос
51%
Флювалинат
48%
Хлорпирифос
38%
Тиаметоксам
36%
Дикофол
30%
Винклозолин
25%
Перметрин
Пестицид
Гамма-ГХЦГ
2,4́-ДДТ
Альфа-ГХЦГ
4,4́-ДДД
Бета-ГХЦГ
Гептахлор
Бета-Эндосульфан
Ацетамиприд
Имидаклоприд
Азинфос-метил
альфа-Эндосульфан
Диазинон
бета-Эндосульфан
Фенбуконазол
Яблоки (26 проб)
28.7%
Карбарил
20.2%
Эндосульфан сульфат
9.2%
Хлорпирифос
8.1%
Лямбда-цигалотрин
6.5%
Имазалил
4.3%
Перметрин
2.7%
Тиаметоксам
Частота
обнаружения
13%
12%
10%
6%
6%
0.5%
0.2%
2.4%
1.9%
1.6%
1.1%
0.5%
0.3%
0.1%
6.2. Определение пестицидов в мясе и молоке
В настоящее время в мясе и молоке нормируются лишь сумма
изомеров гексахлорциклогексана, ДДТ и его метаболиты. Однако в данных
продуктах возможно присутствие многих других пестицидов вследствие
непосредственной обработки животных в лечебных и профилактических
целях, а также в результате поедания зараженных кормов. Некоторые
пестициды метаболизируют в организме, например гептахлор до гептахлорэпоксида, однако их следовое количество может обнаруживаться в объекте.
Более вероятно присутствие пестицидов в молоке и молочных продуктах при
несоблюдении инструкций по применению пестицидов, например, при
выпасе молочного скота в запрещенный период после обработки пастбищ.
120
На основании данных программы Pesticide Data Program нами
выявлены закономерности обнаружения пестицидов разных классов в мясе и
молоке (табл. 19).
Таблица 19
Частота обнаружения пестицидов в мясе и молоке по данным
программы Pesticides Data Program
Частота
определения
Пестицид
Пестицид
Частота
определения
Пестициды в молоке
4,4'-ДДЭ
0.6%
4,4'-Дикофол
0.1%
Ипродион
0.4%
Перметрин
0.1%
Пестициды в говядине (мышцы)
4,4'-ДДЭ
6.8%
Эндосульфан
сульфат
0.7%
Лямбда-цигалотрин
2.4%
Бифентрин
0.3%
Дифениламин
1.7%
Цифлутрин
0.3%
Пестициды в говядине (жир)
4,4'-ДДЭ
23.6%
Дифениламин
0.7%
Лямбда-цигалотрин
11.6%
4,4'-ДДД
0.3%
Бифентрин
5.1%
4,4'-ДДТ
0.3%
Эндосульфан сульфат
1.7%
Бета-Эндосульфан
0.3%
Перметрин
1.7%
Альфа-Эндосульфан
0.3%
121
Гексахлорбензол
1.7%
Цифлутрин
0.7%
Пиперонил бутоксид
0.3%
Пестициды в свинине (мышцы)
Карбарил
2.8%
Пиперонил бутоксид
2.6%
1-Нафтол
0.3%
Пестициды в свинине (жир)
4,4'-ДДЭ
7.1%
1-Нафтол
0.9%
Карбарил
2.0%
Дифлубензопир
0.3%
Пиперонил бутоксид
1.7%
Хлороталонил
0.3%
MGK-264
1.7%
Хлорпирифос
0.3%
Действующая
в РФ методика по определению хлорорганических
пестицидов в мясе (МУ 2142-80) предлагает использование тонкослойной
хроматографии при определении 10 хлорорганических пестицидов, при этом
пределы обнаружения составляют 50 мкг/кг, а продолжительность анализа
достигает 6 часов.
Для определения нормируемых пестицидов в молоке и молочных
продуктах в РФ действует ГОСТ 23452-79, предлагающий определение
гамма-ГХЦГ (хотя нормируются все изомеры гексахлоциклогексана) и ДДТ
и его метаболитов методом газовой хроматографии с насадочными
колонками. Пределы обнаружения при этом составляют 8 мкг/кг для ГХЦГ и
5 мкг/кг для ДДТ и его метаболитов. Продолжительность анализа составляет
4 часа.
122
Обе
методики
расходуют
значительное
количество
токсичных
растворителей и других реактивов. ГОСТ 23452-79 по определению
хлорорганических пестицидов в молоке и молочных продуктах расходует
большое количество газа-носителя вследствие применения насадочных
колонок.
Предлагаемая нами методика позволяет проводить определение 100
пестицидов с применением 10 мл растворителей и 10 г нетоксичных солей.
Продолжительность анализа при этом составляет 1-1,5 часа в зависимости от
метода. Степени извлечения удовлетворительны и лежат в требуемом
диапазоне (70-110%). Пределы обнаружения снижены до 0,1-2,5 мкг/кг.
Аналитические характеристики методики представлены в таблице 20.
Таблица 20
Аналитические характеристики методики определения остаточных
количеств пестицидов различных классов в мясе и молоке
хроматографическими методами
№
п/п
Пестицид
1
2,4-Д
2
2,4´-ДДД
3
4
5
6
7
ДОС,
мкг/кг
(мкг/л)
LOD,
мкг/кг
(мкг/л)
LOQ,
мкг/кг
(мкг/л)
ВЭЖХ-ДМД
10-500
0,4
1,3
ГХ-ЭЗД
1-500
0,19
0,6
ГХ-МС
1-250
0,31
0,9
ГХ-ЭЗД
1-500
0,20
0,7
ГХ-МС
1-250
0,33
0,9
ГХ-ЭЗД
1-500
0,15
0,5
ГХ-МС
1-250
0,31
0,9
ГХ-ЭЗД
1-500
0,15
0,5
ГХ-МС
1-250
0,31
0,9
ГХ-ЭЗД
1-500
0,15
0,5
ГХ-МС
1-250
0,33
0,9
ГХ-ЭЗД
1-500
0,29
0,9
ГХ-МС
1-250
0,31
0,9
Метод
определения
2,4´-ДДЭ
2,4´-ДДТ
4,4´-ДДД
4,4´-ДДЭ
4,4´-ДДТ
R, %
R, %
Мясо
Молоко
94±9
98±10
0,08
98±5
98±5
0,04
95±5
96±5
0,04
95±7
96±7
0,06
92±5
95±5
0,04
96±5
98±5
0,04
92±7
94±7
0,06
sr
8
Азинфос-метил
ГХ-МС
1-250
0,55
1,5
85±9
92±9
0,08
9
Азинфос-этил
ГХ-МС
1-250
0,58
1,6
96±7
96±7
0,06
10
Альдрин
ГХ-ЭЗД
1-250
0,18
0,6
90±5
94±5
0,04
123
11
ГХ-МС
1-250
0,42
1,2
ГХ-ЭЗД
1-500
0,20
0,6
ГХ-МС
1-250
0,33
0,9
ГХ-МС
1-250
0,31
Альфа-ГХЦГ
94±2
96±2
0,02
0,9
96±7
95±7
0,06
12
Альфа-эндосульфан
13
Атразин
ВЭЖХ-ДМД
10-500
0,8
2,5
98±7
94±7
0,06
14
Ацетамиприд
ВЭЖХ-ДМД
10-500
0,4
1,3
92±9
94±9
0,08
ГХ-ЭЗД
10-500
0,26
0,8
15
Бета-ГХЦГ
94±7
95±7
0,06
ГХ-МС
1-250
0,35
1,0
ГХ-МС
1-250
0,29
0,8
94±5
925
0,04
ГХ-ЭЗД
1-600
0,19
0,6
102±8
99±7
0,06
ГХ-МС
1-250
0,44
1,2
16
Бета-эндосульфан
17
Бифентрин
18
Бромофос-метил
ГХ-МС
1-250
0,42
1,2
95±7
96±7
0,06
19
Бромофос-этил
ГХ-МС
1-250
0,40
1,1
100±10
98±10
0,08
ГХ-ЭЗД
1-500
0,18
0,6
ГХ-МС
1-250
0,38
1,1
92±9
95±10
0,08
ВЭЖХ-ДМД
10-500
0,5
1,5
ГХ-ЭЗД
1-250
0,18
0,6
94±5
90±5
0,04
ГХ-МС
1-250
0,29
0,8
ГХ-ЭЗД
1-500
0,14
0,4
98±5
94±5
0,04
ГХ-МС
1-250
0,17
0,5
ГХ-ЭЗД
1-500
0,26
0,8
96±5
92±5
0,04
ГХ-МС
1-250
0,35
1,0
ГХ-ЭЗД
1-500
0,18
0,6
105±8
94±7
0,06
ГХ-МС
1-250
0,33
0,9
20
21
22
23
24
Винклозолин
Гамма-ГХЦГ
Гексахлорбензол
Гептахлор
Гептахлор-экзоэпоксид
25
Гептахлор-эндоэпоксид
ГХ-ЭЗД
1-250
0,20
0,6
96±7
95±7
0,06
26
Дельта-ГХЦГ
ГХ-МС
1-250
0,33
0,9
95±5
95±5
0,04
27
Дельтаметрин
ВЭЖХ-ДМД
10-500
0,2
0,7
91±9
94±9
0,08
28
Десметрин
ГХ-МС
1-250
0,36
1,0
93±7
89±7
0,06
ГХ-ЭЗД
1-500
0,29
0,9
29
Диазинон
98±10
96±10
0,08
ГХ-МС
1-250
0,28
0,8
30
Диклофентион
ГХ-МС
1-250
0,40
1,1
92±9
96±10
0,08
31
Дикофол
ГХ-МС
1-250
0,26
0,7
94±5
95±5
0,04
ГХ-ЭЗД
1-250
0,14
0,5
32
Дильдрин
86±6
94±7
0,06
ГХ-МС
1-250
0,41
1,1
ГХ-МС
1-250
0,35
1,0
96±7
98±7
0,06
33
Диниконазол
34
Диурон
ВЭЖХ-ДМД
10-500
0,9
2,8
90±9
95±10
0,08
35
Дифлубензурон
ВЭЖХ-ДМД
10-500
0,5
1,5
90±5
93±5
0,04
124
36
Изопротурон
ВЭЖХ-ДМД
10-500
0,6
1,9
90±5
95±5
0,04
37
Имазалил
ВЭЖХ-ДМД
10-500
0,4
1,3
93±5
93±5
0,04
38
Имидаклоприд
ВЭЖХ-ДМД
10-500
0,7
2,1
86±6
91±7
0,06
ГХ-ЭЗД
1-500
0,19
0,6
39
Каптан
92±7
98±7
0,06
ГХ-МС
1-250
0,34
0,9
ВЭЖХ-ДМД
10-500
0,5
1,7
94±5
106±5
0,04
ГХ-ЭЗД
1-500
0,20
0,6
92±9
94±9
0,08
ГХ-МС
1-250
0,35
1,0
ВЭЖХ-ДМД
10-500
0,5
1,5
96±7
95±7
0,06
ГХ-ЭЗД
10-1000
0,66
2,1
98±10
96±10
0,08
ГХ-МС
1-250
0,41
1,1
ВЭЖХ-ДМД
10-500
0,4
1,3
90±5
92±5
0,04
ГХ-ЭЗД
10-1200
0,30
1,0
ГХ-МС
1-250
0,31
0,9
94±5
95±5
0,04
ВЭЖХ-ДМД
10-500
0,2
0,5
ГХ-ЭЗД
1-250
0,20
0,6
90±7
95±7
0,06
ГХ-МС
1-250
0,28
0,8
ГХ-ЭЗД
1-250
0,60
1,9
92±9
90±9
0,08
ГХ-МС
1-250
0,20
0,6
ГХ-МС
1-250
0,23
0,7
95±5
96±5
0,04
40
Карбарил
41
Карбофенотион
42
Карбофуран
43
Кумафос
44
45
46
47
Линурон
Лямбда-цигалотрин
Малатион
Метакрифос
48
Метидатион
49
Метобромурон
ВЭЖХ-ДМД
10-500
0,9
2,7
96±5
99±5
0,04
50
Метоксурон
ВЭЖХ-ДМД
10-500
0,4
1,1
99±10
92±9
0,08
ГХ-ЭЗД
1-500
0,18
0,6
51
Метрибузин
95±7
96±7
0,06
ГХ-МС
1-250
0,26
0,7
ВЭЖХ-ДМД
10-500
0,4
1,3
94±7
91±7
0,06
ГХ-ЭЗД
1-250
0,16
0,5
105±5
98±5
0,04
ГХ-МС
1-250
0,24
0,7
ГХ-МС
1-250
0,27
0,8
98±10
106±11
0,08
ГХ-ЭЗД
1-640
0,20
0,6
92±5
94±5
0,04
ГХ-МС
1-250
0,31
0,9
ГХ-МС
1-250
0,30
0,8
97±5
94±5
0,04
ГХ-ЭЗД
1-500
0,21
0,7
95±7
99±7
0,06
ГХ-МС
1-250
0,27
0,8
ГХ-ЭЗД
1-500
0,19
0,6
96±5
94±5
0,04
ГХ-МС
1-250
0,29
0,8
ГХ-МС
1-250
0,31
0,9
92±5
94±7
0,04
ВЭЖХ-ДМД
10-500
0,3
0,8
96±10
98±5
0,08
52
Монурон
53
Окси-хлордан
54
Паклобутразол
55
Пенконазол
56
Перметрин
57
Пиримифос-метил
58
Пиримифос-этил
59
Прометрин
60
Пропазин
125
61
62
63
Пропетамфос
Пропиконазол
ГХ-МС
1-250
0,24
0,7
ГХ-ЭЗД
1-500
0,30
1,0
ГХ-МС
1-250
0,26
0,7
ВЭЖХ-ДМД
10-500
0,7
2,1
ГХ-ЭЗД
10-500
0,30
1,0
ГХ-МС
1-250
0,25
0,7
ВЭЖХ-ДМД
10-500
0,4
1,1
ГХ-ЭЗД
10-500
0,66
2,1
ГХ-МС
1-500
0,16
0,5
Профенофос
64
Симазин
65
Сульфотеп
90±9
96±5
0,08
86±6
94±10
0,06
94±5
92±10
0,04
96±5
90±7
0,04
92±7
95±5
0,06
66
Тербутрин
ГХ-МС
1-250
0,23
0,7
90±7
96±5
0,06
67
Тетраметрин
ГХ-МС
1-500
0,36
1,0
90±7
95±7
0,06
68
Тетрахлорвинфос
ГХ-МС
1-500
0,41
1,1
96±10
96±7
0,08
69
Тиабендазол
ГХ-МС
1-250
0,35
1,0
94±9
90±7
0,08
70
Тиаметоксам
ВЭЖХ-ДМД
10-500
0,4
1,3
95±5
94±10
0,04
ГХ-ЭЗД
1-250
0,16
0,5
71
Транс-нонахлор
92±5
96±9
0,04
ГХ-МС
1-250
0,19
0,5
ГХ-ЭЗД
1-250
0,15
0,5
96±7
98±5
0,06
ГХ-МС
1-250
0,25
0,7
72
Транс-хлордан
73
Тритиконазол
ГХ-МС
1-250
0,27
0,8
94±2
89±5
0,02
74
Фенбуконазол
ГХ-МС
1-250
0,35
1,0
92±9
94±7
0,08
75
Феноксикарб
ВЭЖХ-ДМД
10-500
0,5
1,7
92±9
96±2
0,08
76
Фенотрин
ГХ-МС
1-250
0,35
1,0
96±5
94±9
0,04
77
Фенурон
ВЭЖХ-ДМД
10-500
0,7
2,1
106±8
95±10
0,06
ГХ-ЭЗД
1-500
0,28
0,9
78
Фенхлорфос
98±7
99±5
0,06
ГХ-МС
1-250
0,32
0,9
79
Флуометурон
ВЭЖХ-ДМД
10-500
0,8
2,5
92±7
90±7
0,06
80
Флутриафол
ГХ-МС
1-250
0,31
0,9
93±5
95±7
0,04
81
Флювалинат
ГХ-ЭЗД
10-1000
0,50
1,6
92±5
89±7
0,04
82
Фозалон
ГХ-МС
1-250
0,31
0,9
90±9
93±5
0,08
83
Фонофос
ГХ-МС
1-250
0,35
1,0
92±7
95±4
0,06
84
Хлорбромурон
ВЭЖХ-ДМД
10-500
0,4
1,2
94±7
91±9
0,06
85
Хлороталонил
ГХ-МС
1-100
0,28
0,8
95±5
96±7
0,04
ГХ-ЭЗД
10-1000
0,22
0,7
ГХ-МС
1-250
0,26
0,7
96±10
96±7
0,08
ВЭЖХ-ДМД
10-500
0,5
1,7
ГХ-МС
1-250
0,25
0,7
90±5
95±5
0,04
ВЭЖХ-ДМД
10-500
0,7
2,3
98±5
94±10
0,04
86
Хлорпирифос
87
Хлорпирифос-метил
88
Хлортолурон
126
89
90
Циперметрин
91
Ципроконазол
92
93
95
Эндрин
0,6
ГХ-МС
1-250
0,28
0,8
ВЭЖХ-ДМД
10-500
0,5
1,5
ГХ-МС
1-500
0,35
1,0
ВЭЖХ-ДМД
10-500
0,4
1,3
ГХ-ЭЗД
1-500
0,17
0,5
ГХ-МС
1-250
0,19
0,5
ГХ-ЭЗД
1-500
0,18
0,6
ГХ-МС
1-500
0,23
0,6
ГХ-МС
1-500
0,24
0,7
ГХ-ЭЗД
1-250
0,16
0,5
ГХ-МС
1-250
0,42
1,2
ГХ-ЭЗД
10-500
0,70
2,2
ГХ-МС
1-250
0,35
1,0
ГХ-ЭЗД
1-1000
0,60
1,9
ГХ-МС
1-250
0,27
0,8
ВЭЖХ-ДМД
10-500
0,6
1,8
ГХ-ЭЗД
20-500
0,30
1,0
ГХ-МС
1-250
0,32
0,9
ГХ-МС
1-250
0,42
1,2
Эпоксиконазол
Этаконазол
98
Этилентиомочевина
99
Этион
100
0,20
Цис-хлордан
Эндосальфансульфат
97
10-500
Цис-нонахлор
94
96
ГХ-ЭЗД
Хлорфенвинфос
Этримфос
90±7
101±5
0,06
90±5
98±5
0,04
86±4
94±8
0,04
93±7
96±5
0,06
95±5
98±5
0,04
96±5
94±7
0,04
90±5
96±5
0,04
92±9
98±5
0,08
92±9
98±5
0,08
96±7
90±7
0,06
92±5
93±5
0,04
94±5
95±5
0,04
Разработанная методика была успешно применена при анализе
контрольного
образца
сухого
молока
международных
сличительных
испытаний на содержание альдрина, поставленного провайдером “The Food
and Environment Research Agency”, Sand Hutton, York (табл. 17).
Совместное использование QuEChERS и ДЖЖМЭ значительно
снизило матричный эффект, что позволило проводить количественное
определение пестицидов в низких диапазонах концентраций. Также данным
методом удаляется значительное количество жира, благодаря чему продлены
ресурсы колонок и других частей хроматографов и масс-спектрометра. На
рис. 30 показано преимущество разработанной методики по сравнению с
методом QuEChERS, используемом в методиках Европейского союза (ЕС).
127
Напряжение, мВ
А
Напряжение, мВ
Б
Время, мин
Рис. 30. Сравнение метода QuEChERS (A) с совмещенными методами
(Б). Представлены хроматограммы экстракта свинины с добавлением
некоторых пестицидов.
Результаты определения и частота обнаружения пестицидов в
различных видах мяса, молока и молочных продуктах представлены в табл.
21-23.
128
Таблица 21
Результаты определения пестицидов в молоке и молочных
продуктах (n=3, P=0,95)
Найдено // МДУ*, мг/кг
Пестицид
Гамма-ГХЦГ
4,4´-ДДД
Молоко
Кефир
Сметана
Творог
0,008±0,001**
0,010±0,001 //
0,028±0,003 //
0,016±0,002 //
// 0,05
0,05
0,05
0,05
0,006±0,001//
0,004±0,001 //
0,022±0,001 //
0,010±0,002 //
0,05
0,05
0,05
0,05
Малатион
Не обнаружено 0,012±0,002
Не обнаружено
Не обнаружено
Лямбда-
0,033±0,007
0,010±0,002
0,12±0,02
0,08±0,01
Хлорпирифос
0,08±0,01
0,055±0,008
Не обнаружено
Не обнаружено
Пиримифос-
0,036±0,004
0,10±0,01
0,11±0,01
0,093±0,009
Флювалинат
0,12±0,01
0,075±0,009
Не обнаружено
Не обнаружено
Профенофос
0,20±0,03
0,22±0,03
0,18±0,02
Не обнаружено
Ацетамиприд
0,086±0,009
0,092±0,009
0,095±0,009
0,062±0,006
Карбофуран
0,022±0,002
Не обнаружено
0,031±0,003
0,015±0,002
Карбарил
0,008±0,002
Не обнаружено
0,008±0,001
0,006±0,001
цигалотрин
метил
* СанПиН 2.3.2.1078-01 (если МДУ не указан – пестицид не нормируется)
** Относительное стандартное отклонение не превышает 10% для каждого показателя
Таблица 22
Результаты определения пестицидов в мясе (n=3, Р=0,95)
Пестицид
Найдено // МДУ*, мг/кг
Свинина
Говядина
0,008±0,001** //
0,005±0,001 //
0,1
0,1
0,006±0,001 //
0,005±0,001 //
0,1
0,1
Лямбда-цигалотрин
0,015±0,004
0,012±0,002
Не обнаружено
Хлорпирифос
0,007±0,002
Не обнаружено
0,033±0,007
Гамма-ГХЦГ
4,4´-ДДЭ
Курица
0,005±0,001 // 0,1
0,004±0,001 // 0,1
129
Бифентрин
0,004±0,001
Не обнаружено
Не обнаружено
Циперметрин
0,021±0,006
0,016±0,004
0,38±0,07
Карбарил
0,008±0,001
0,002±0,001
Не обнаружено
* СанПиН 2.3.2.1078-01 (если МДУ не указан – пестицид не нормируется)
** Относительное стандартное отклонение не превышает 10% для каждого
показателя
Во всех пробах молока, молочных продуктах и мяса обнаружено
присутствие пестицидов. В данном виде продукции нормируется лишь два
показателя – ГХЦГ (сумма изомеров) и ДДТ и его метаболиты. Превышений
по данным пестицидам не выявлено, что является следствием их запрета к
применению и производству (альфа-ГХЦГ, бета-ГХЦГ, ДДЭ, ДДД) и
ограниченному применению (гамма-ГХЦГ, ДДТ) в мире в соответствии с
Стокгольмской конвенцией.
В пробах молока, сметаны и творога обнаружены следовые количества
карбарила. Гигиенические нормативы ГН 1.2.2701-10 не допускают
присутствие данного пестицида в молоке и молочной продукции. Однако
нормативное значение «не допускается» является довольно «расплывчатым»
понятием, т.к. возможность установления присутствия того или иного
пестицида ограничивается чувствительностью метода определения.
В мясе убойных животных и птицы также нормируется лишь два
пестицида. Однако в пробах были обнаружены ненормируемые пестициды.
Высокое значение циперметрина обнаружено в пробе курицы.
На рис. 31 показана значительная очистка экстракта свинины при
совместном использовании QuEChERS и ДЖЖМЭ в сравнении с методом
QuEChERS, применимым лишь к продуктам с низким содержанием жира (до
10%).
Интенсивность, %
Интенсивность, %
130
А
Б
Время, мин
Рис. 31. Масс-хроматограммы
Масс
в режиме SIR ((m/z = 219) экстракта
свинины с добавкой изомеров ГХЦГ (20 мкг/кг) по методу QuEChERS (А) и
разработанной методике (Б).
Таблица 23
Частота обнаружения пестицидов в мясе и молоке
Пестицид
Частота
обнаружения
Пестицид
Частота
обнаружения
Свинина (21 проба)
Лямбда-Цигалотрин
18%
Карбарил
1%
Пиримифос-метил
6%
Бифентрин
1%
Циперметрин
4%
Гамма-ГХЦГ
1%
Говядина (32 пробы)
Лямбда-Цигалотрин
14%
Карбарил
2%
Пиримифос-метил
10%
Бифентрин
1%
Циперметрин
4%
Гамма-ГХЦГ
1%
131
Молоко (41 проба)
Малатион
30%
Прометрин
2%
Пиримифос-метил
28%
Бифентрин
2%
Фонофос
21%
Карбофуран
1%
Хлорпирифос
16%
Ацетамиприд
1%
Паклобутразол
8%
Лямбда-цигалотрин
1%
Этаконазол
4%
Карбарил
1%
Профенофос
4%
Хлороталонил
1%
Диазинон
4%
Гамма-ГХЦГ
1%
Флювалинат
2%
2,4´-ДДД
1%
6.3. Определение пестицидов в зерне и кормах
Остатки пестицидов обнаруживаются в зерне и кормах в результате их
непосредственной обработки инсектицидными препаратами и фунгицидами в
целях защиты запасов от насекомых и грибковых заболеваний. Также могут
обнаруживаться остатки гербицидов и протравителей семян.
На основании данных программы Pesticide Data Program нами
выявлены закономерности обнаружения пестицидов разных классов в
пшенице и пшеничной муке (табл. 24).
Таблица 24
Частота обнаружения пестицидов в пшенице по данным
программы Pesticides Data Program
Пестицид
Частота
обнаружения
Пестицид
Частота
обнаружения
Пестициды в зерне пшеницы
Дельтаметрин
12.7%
Боскалид
1.7%
Азоксистробин
6.7%
Метконазол
0.3%
132
Пестициды в пшеничной муке
Малатион
49.4%
Цифлутрин
0.3%
Хлорпирифос-метил
20.7%
Тиабендазол
0.1%
4,4-Метоксихлор
2.9%
Клодинафоп
пропаргил
0.1%
Пиперонил бутоксид
2.6%
Миклобутанил
0.1%
Пиримифос-метил
2.1%
Этридиазол
0.1%
Трифлуралин
1.4%
Карфентазон-этил
0.1%
Флуридон
0.6%
4,4´-ДДЭ
0.1%
Диазинон
0.4%
Карбофуран
0.1%
В Российской Федерации нормируются четыре пестицида: сумма
изомеров ГХЦГ, ДДТ и его метаболиты, гексахлорбензол (в пшенице) и 2,4-Д
кислота. Определение всех названных пестицидов проводится по трем
различным методикам: ГОСТ 31481-2012 для определения ГХЦГ и ДДТ в
комбикормах и комбикормовом сырье методом газовой хроматографии, МУ
2142-80 для определения ГХБ и суммы изомеров ГХЦГ и ДДТ в зерне и
кормах методом тонкослойной хроматографии, МУК 4.1.1132-02 для
определения 2,4-Д методом газовой хроматографии.
Сравнение данных методик с разработанной представлено на рис. 32.
133
120
100
80
60
40
20
ГОСТ 31481-2012
МУ 2142-80
МУК 4.1.1132-02
Минимальный LOD,
мкг/кг
Макисмальный LOD,
мкг/кг
Общая стоимость
обеспечения методики,
отн.ед.
Объем используемых
растворителей, отн. ед.
Общая
продолжительность
анализа, ч
Общее количество
определяемых
пестицидов, шт
0
Разработанная методика
Рис. 32. Сравнение разработанной методики с действующими ГОСТ и
МУК.
Аналитические характеристики методики представлены в табл. 25.
Таблица 25
Аналитические характеристики методики определения остаточных
количеств пестицидов различных классов в зерне и кормах
хроматографическими методами
№
п/п
Пестицид
1
2,4-Д
2
2,4´-ДДД
3
4
5
6
Метод
определения
ДОС,
мкг/кг
LOD,
мкг/кг
LOQ,
мкг/кг
R, %
Sr
ВЭЖХ-ДМД
10-500
0.6
1.8
94±9
0.08
ГХ-ЭЗД
1-500
0.34
1.1
98±5
0.04
ГХ-МС
1-250
0.49
1.4
ГХ-ЭЗД
1-500
0.35
1.1
96±5
0.04
ГХ-МС
1-250
0.50
1.4
ГХ-ЭЗД
1-500
0.30
1.0
96±7
0.06
ГХ-МС
1-250
0.48
1.4
ГХ-ЭЗД
1-500
0.30
1.0
96±5
0.04
ГХ-МС
1-250
0.48
1.4
ГХ-ЭЗД
1-500
0.30
1.0
96±5
0.04
ГХ-МС
1-250
0.50
1.4
2,4´-ДДЭ
2,4´-ДДТ
4,4´-ДДД
4,4´-ДДЭ
134
7
ГХ-ЭЗД
1-500
0.44
1.4
ГХ-МС
1-250
0.48
1.4
4,4´-ДДТ
96±7
0.06
8
Азинфос-метил
ГХ-МС
1-250
0.72
2.0
95±10
0.08
9
Азинфос-этил
ГХ-МС
1-250
0.75
2.1
94±7
0.06
ГХ-ЭЗД
1-250
0.33
1.0
10
Альдрин
98±5
0.04
ГХ-МС
1-250
0.59
1.7
ГХ-ЭЗД
1-500
0.35
1.1
96±2
0.02
ГХ-МС
1-250
0.50
1.4
11
Альфа-ГХЦГ
12
Альфа-эндосульфан
ГХ-МС
1-250
0.48
1.4
98±7
0.06
13
Атразин
ВЭЖХ-ДМД
10-500
0.9
3.0
90±11
0.10
14
Ацетамиприд
ВЭЖХ-ДМД
10-500
0.6
1.8
90±9
0.08
ГХ-ЭЗД
10-500
0.41
1.3
15
Бета-ГХЦГ
96±7
0.06
ГХ-МС
1-250
0.52
1.5
ГХ-МС
1-250
0.46
1.3
94±5
0.04
ГХ-ЭЗД
1-600
0.34
1.1
98±7
0.06
ГХ-МС
1-250
0.61
1.7
16
Бета-эндосульфан
17
Бифентрин
18
Бромофос-метил
ГХ-МС
1-250
0.59
1.7
98±7
0.06
19
Бромофос-этил
ГХ-МС
1-250
0.57
1.6
96±10
0.08
ГХ-ЭЗД
1-500
0.33
1.1
ГХ-МС
1-250
0.55
1.6
94±9
0.08
ВЭЖХ-ДМД
10-500
0.6
2.0
ГХ-ЭЗД
1-250
0.33
1.1
96±5
0.04
ГХ-МС
1-250
0.46
1.3
ГХ-ЭЗД
1-500
0.29
0.9
99±5
0.04
ГХ-МС
1-250
0.34
1.0
ГХ-ЭЗД
1-500
0.41
1.3
94±5
0.04
ГХ-МС
1-250
0.52
1.5
ГХ-ЭЗД
1-500
0.33
1.1
92±7
0.06
ГХ-МС
1-250
0.50
1.4
20
21
22
23
24
Винклозолин
Гамма-ГХЦГ
Гексахлорбензол
Гептахлор
Гептахлор-экзоэпоксид
25
Гептахлор-эндоэпоксид
ГХ-ЭЗД
1-250
0.35
1.1
96±7
0.06
26
Дельта-ГХЦГ
ГХ-МС
1-250
0.50
1.4
96±5
0.04
27
Дельтаметрин
ВЭЖХ-ДМД
10-500
0.4
1.2
94±9
0.08
28
Десметрин
ГХ-МС
1-250
0.54
1.5
92±7
0.06
ГХ-ЭЗД
1-500
0.44
1.4
29
Диазинон
92±10
0.10
ГХ-МС
1-250
0.45
1.3
30
Диклофентион
ГХ-МС
1-250
0.57
1.6
94±9
0.08
31
Дикофол
ГХ-МС
1-250
0.44
1.2
90±5
0.04
135
32
ГХ-ЭЗД
1-250
0.29
0.9
ГХ-МС
1-250
0.58
1.6
Дильдрин
96±7
0.06
33
Диниконазол
ГХ-МС
1-250
0.52
1.5
90±7
0.06
34
Диурон
ВЭЖХ-ДМД
10-500
1.0
3.3
94±9
0.08
35
Дифлубензурон
ВЭЖХ-ДМД
10-500
0.6
2.0
96±5
0.04
36
Изопротурон
ВЭЖХ-ДМД
10-500
0.8
2.4
94±5
0.04
37
Имазалил
ВЭЖХ-ДМД
10-500
0.6
1.8
90±5
0.04
38
Имидаклоприд
ВЭЖХ-ДМД
10-500
0.8
2.6
96±7
0.06
ГХ-ЭЗД
1-500
0.34
1.1
39
Каптан
94±7
0.06
ГХ-МС
1-250
0.51
1.4
ВЭЖХ-ДМД
10-500
0.7
2.2
90±5
0.04
ГХ-ЭЗД
1-500
0.35
1.1
93±9
0.08
ГХ-МС
1-250
0.52
1.5
ВЭЖХ-ДМД
10-500
0.6
2.0
90±7
0.06
ГХ-ЭЗД
10-1000
0.81
2.6
94±9
0.08
ГХ-МС
1-250
0.58
1.6
ВЭЖХ-ДМД
10-500
0.6
1.8
96±5
0.04
ГХ-ЭЗД
10-1200
0.45
1.4
ГХ-МС
1-250
0.49
1.4
99±5
0.04
ВЭЖХ-ДМД
10-500
0.3
1.0
ГХ-ЭЗД
1-250
0.35
1.1
106±8
0.06
ГХ-МС
1-250
0.45
1.3
ГХ-ЭЗД
1-250
0.75
2.4
94±9
0.08
ГХ-МС
1-250
0.38
1.1
40
Карбарил
41
Карбофенотион
42
Карбофуран
43
Кумафос
44
45
46
47
Линурон
Лямбда-цигалотрин
Малатион
Метакрифос
48
Метидатион
ГХ-МС
1-250
0.40
1.1
90±5
0.04
49
Метобромурон
ВЭЖХ-ДМД
10-500
1.0
3.2
98±5
0.04
50
Метоксурон
ВЭЖХ-ДМД
10-500
0.5
1.6
94±9
0.08
ГХ-ЭЗД
1-500
0.33
1.1
51
Метрибузин
96±7
0.06
ГХ-МС
1-250
0.43
1.2
ВЭЖХ-ДМД
10-500
0.6
1.8
96±7
0.06
ГХ-ЭЗД
1-250
0.31
1.0
94±5
0.04
ГХ-МС
1-250
0.41
1.2
ГХ-МС
1-250
0.44
1.2
96±10
0.08
ГХ-ЭЗД
1-640
0.35
1.1
98±8
0.10
ГХ-МС
1-250
0.49
1.4
52
Монурон
53
Окси-хлордан
54
Паклобутразол
55
Пенконазол
56
Перметрин
ГХ-МС
1-250
0.47
1.3
96±5
0.04
57
Пиримифос-метил
ГХ-ЭЗД
1-500
0.36
1.2
96±7
0.06
136
58
ГХ-МС
1-250
0.44
1.2
ГХ-ЭЗД
1-500
0.34
1.1
ГХ-МС
1-250
0.46
1.3
Пиримифос-этил
98±5
0.04
59
Прометрин
ГХ-МС
1-250
0.48
1.4
94±5
0.04
60
Пропазин
ВЭЖХ-ДМД
10-500
0.4
1.3
92±9
0.08
61
Пропетамфос
ГХ-МС
1-250
0.41
1.2
96±10
0.08
ГХ-ЭЗД
1-500
0.45
1.4
ГХ-МС
1-250
0.44
1.2
94±7
0.06
ВЭЖХ-ДМД
10-500
0.8
2.6
ГХ-ЭЗД
10-500
0.45
1.4
99±5
0.04
ГХ-МС
1-250
0.42
1.2
ВЭЖХ-ДМД
10-500
0.5
1.6
94±5
0.04
ГХ-ЭЗД
10-500
0.81
2.6
94±7
0.06
ГХ-МС
1-500
0.34
0.9
62
63
Пропиконазол
Профенофос
64
Симазин
65
Сульфотеп
66
Тербутрин
ГХ-МС
1-250
0.40
1.1
98±7
0.06
67
Тетраметрин
ГХ-МС
1-500
0.53
1.5
104±8
0.06
68
Тетрахлорвинфос
ГХ-МС
1-500
0.58
1.6
92±9
0.08
69
Тиабендазол
ГХ-МС
1-250
0.52
1.5
94±9
0.08
70
Тиаметоксам
ВЭЖХ-ДМД
10-500
0.6
1.8
98±5
0.04
ГХ-ЭЗД
1-250
0.31
1.0
71
Транс-нонахлор
99±5
0.04
ГХ-МС
1-250
0.36
1.0
ГХ-ЭЗД
1-250
0.30
1.0
105±8
0.06
ГХ-МС
1-250
0.42
1.2
72
Транс-хлордан
73
Тритиконазол
ГХ-МС
1-250
0.44
1.2
92±2
0.02
74
Фенбуконазол
ГХ-МС
1-250
0.52
1.5
96±10
0.08
75
Феноксикарб
ВЭЖХ-ДМД
10-500
0.7
2.2
98±10
0.08
76
Фенотрин
ГХ-МС
1-250
0.52
1.5
96±5
0.04
77
Фенурон
ВЭЖХ-ДМД
10-500
0.8
2.6
98±6
0.10
ГХ-ЭЗД
1-500
0.43
1.4
78
Фенхлорфос
90±7
0.06
ГХ-МС
1-250
0.49
1.4
79
Флуометурон
ВЭЖХ-ДМД
10-500
0.9
3.0
94±7
0.06
80
Флутриафол
ГХ-МС
1-250
0.48
1.4
92±5
0.04
81
Флювалинат
ГХ-ЭЗД
10-1000
0.65
2.1
95±5
0.04
82
Фозалон
ГХ-МС
1-250
0.49
1.4
96±10
0.08
83
Фонофос
ГХ-МС
1-250
0.52
1.5
97±7
0.06
84
Хлорбромурон
ВЭЖХ-ДМД
10-500
0.5
1.7
94±7
0.06
85
Хлороталонил
ГХ-МС
1-100
0.45
1.3
96±5
0.04
137
86
Хлорпирифос
ГХ-ЭЗД
10-1000
0.37
1.2
ГХ-МС
1-250
0.43
1.2
ВЭЖХ-ДМД
10-500
0.7
2.2
99±10
0.08
87
Хлорпирифос-метил
ГХ-МС
1-250
0.42
1.2
106±5
0.04
88
Хлортолурон
ВЭЖХ-ДМД
10-500
0.9
2.8
92±5
0.04
ГХ-ЭЗД
10-500
0.35
1.1
89
Хлорфенвинфос
94±7
0.06
ГХ-МС
1-250
0.45
1.3
ВЭЖХ-ДМД
10-500
0.6
2.0
94±5
0.04
ГХ-МС
1-500
0.52
1.5
98±5
0.04
ВЭЖХ-ДМД
10-500
0.6
1.8
ГХ-ЭЗД
1-500
0.32
1.0
96±7
0.06
ГХ-МС
1-250
0.36
1.0
ГХ-ЭЗД
1-500
0.33
1.1
98±5
0.04
ГХ-МС
1-500
0.40
1.1
ГХ-МС
1-500
0.41
1.2
94±5
0.04
ГХ-ЭЗД
1-250
0.31
1.0
92±5
0.04
ГХ-МС
1-250
0.59
1.7
ГХ-ЭЗД
10-500
0.85
2.7
104±10
0.08
ГХ-МС
1-250
0.52
1.5
ГХ-ЭЗД
1-1000
0.75
2.4
92±9
0.08
ГХ-МС
1-250
0.44
1.2
ВЭЖХ-ДМД
10-500
0.7
2.3
90±7
0.06
ГХ-ЭЗД
20-500
0.45
1.4
94±5
0.04
ГХ-МС
1-250
0.49
1.4
ГХ-МС
1-250
0.59
1.7
94±5
0.04
90
Циперметрин
91
Ципроконазол
92
93
Цис-нонахлор
Цис-хлордан
94
Эндосальфансульфат
95
Эндрин
96
97
Эпоксиконазол
Этаконазол
98
Этилентиомочевина
99
Этион
100
Этримфос
Предел обнаружения (LOD) рассчитывали из соотношения сигнал:шум
3:1. Предел количественного определения (LOQ) – 10:1.
По основным аналитическим характеристикам разработанная нами
методика не уступает действующим ГОСТ и МУК и соответствует
требованиям документа № SANCO/10684/2009= Guidance document on
analytical quality control and validation procedures for pesticide residues analysis
in food and feed (DGs for Health and Consumers, European Comission).
Методика была утверждена заместителем директора по качеству ФГБУ
«Федеральный центр охраны здоровья животных» (ФГБУ «ВНИИЗЖ»)
138
Старовым С.К. и валидирована по 10 показателям: альфа-, бета-, гаммаГХЦГ;
2,4́-ДДЭ,
4,4́-ДДЭ,
2,4́-ДДД,
4,4́-ДДД,
2,4́-ДДТ,
4,4́-ДДТ;
гексахлорбензол (приложение 4). Разработанная методика была успешно
применена при анализе контрольного образца зерна размолотого пшеницы
межлабораторных сличительных испытаний на содержание гамма-ГХЦГ,
4,4́-ДДТ, 2,4-Д; а также международных сличительных испытаний на
содержание хлорпирифоса (табл. 17).
Результаты определения пестицидов в различных видах зерна и кормах
представлены в табл. 26.
Таблица 26
Результаты определения пестицидов в зерне и кормах (n=3, P=0,95)
Обнаружено в пробе // МДУ*, мг/кг (n=3, P=0.95)
Пестицид
Комбикорм
Пшеница
Кукуруза
Солод ячменный
Гамма-ГХЦГ
0,011±0,001**//
0,5
0,006±0,001 //
0,5
0,008±0,001 // 0,5
0,015±0,001
// 0,2
2,4’-ДДТ
0,008±0,001 //
0,02
0,008±0,001 //
0,02
0,005±0,001 // 0,02
0,012±0,002
// 0,05
Малатион
0,05±0,01
0,10±0,02
0,021±0,004
0,09±0,01
Лямбдацигалотрин
0,012±0,004
0,06±0,01
0,037±0,006
0,08±0,01
Хлорпирифос
0,006±0,001
0,008±0,001
0,010±0,001
0,026±0,003
Пиримифосметил
0,008±0,001
Не обнаружено
0,021±0,002
0,025±0,002
Флювалинат
0,005±0,001
0,004±0,001
Не обнаружено
0,006±0,001
Профенофос
Не обнаружено
Не обнаружено
0,002±0,001
0,004±0,001
Гексахлорбензол
0,008±0,001 //
0,01
0,006±0,001
0,012±0,001
0,018±0,002
Ацетамиприд
0,08±0,01
0,054±0,011
0,06±0,01
0,16±0,03
Карбофуран
0,022±0,004
Не обнаружено
Не обнаружено
0,05±0,010
СПК-2
* СанПиН 2.3.2.1078-01 (если МДУ не указан – пестицид не нормируется)
** Относительное стандартное отклонение не превышает 10% для каждого показателя
Во всех пробах зерна обнаружено присутствие пестицидов различных
классов, являющихся инсектицидами, гербицидами. Среди них пестициды,
139
не нормируемые Российским законодательством. Некоторые пестициды
(ацетамиприд, малатион, лямбда-цигалотрин) обнаружены в достаточно
высоких количествах. Имея тенденцию к кумуляции в жировых тканях,
продукты, зараженные пестицидами, могут оказать пагубное воздействие на
организм, а также на здоровье следующего поколения.
На хроматограммах, полученных из экстракта пшеницы методом ГХЭЗД, заметны неидентифицированные пики легких углеводородов (рис. 33).
Напряжение, мВ
Однако их присутствие не мешает определению пестицидов.
Время, мин
Рис. 33. Хроматограмма экстракта пшеницы (метод: ГХ-ЭЗД).
С применением разработанной методики проанализирована 31 проба
пшеницы, на основании чего составлена табл. 27 по частоте обнаружения
пестицидов.
Таблица 27
Частота обнаружения пестицидов в пшенице
Пестицид
Частота
обнаружения
Пестицид
Частота
обнаружения
Малатион
12%
Флювалинат
2%
Хлорпирифос
6%
Гексахлорбензол
2%
Пиримифос-метил
5%
Гамма-ГХЦГ
1%
Лямбда-Цигалотрин
5%
2,4´-ДДТ
1%
Ципроконазол
4%
140
6.4. Резюме к главе 6
1. Разработаны методики определения остаточных количеств 100
пестицидов различных классов хроматографическими методами
анализа:
 70
летучих
пестицидов
хроматографии
с
спектрометрическим
методом
капиллярной
электронно-захватным
моноквадрупольным
газовой
и
масс-
детектором
при
ионизации электронным ударом.
 30 нелетучих полярных пестицидов методом обращено-фазовой
ВЭЖХ с диодно-матричным детектором.
2. Извлечение пестицидов проводили методами дисперсионной
твердо-фазной и жидкостно-жидкостной микроэкстракции. Были
подобраны условия подготовки пробы для различных матриц.
Разработанные
методики
превосходят
действующие
национальные стандарты: значительно снижены расходы и
продолжительность
анализа,
количество
токсичных
растворителей и реактивов, упрощена схема пробоподготовки.
Степени извлечения пестицидов лежат в требуемом диапазоне
(70-120%) при повторяемости не более 10%.
3. Разработанные методики апробированы на реальных пробах. С
применением
проанализированы
предложенных
контрольные
методик
образцы
успешно
межлабораторных
сравнительных испытаний по некторым пестицидам.
141
ВЫВОДЫ
1. Предложена методология одновременного определения 100 пестицидов из
одной навески анализируемого материала пищевых продуктов и кормов.
2. Установлена возможность совмещения методов QuEChERS и ДЖЖМЭ для
одновременного извлечения и концентрирования различных классов
пестицидов широкого диапазона полярности. Изучено влияние основных
параметров подготовки проб на степень извлечения аналитов.
3. Проведено разделение смеси наиболее распространенных пестицидов
классов ХОП, ФОП, пиретроиды, триазины, триазолы, производные
бензимидазола, фталимиды, производные имидазола, дикарбоксимиды
методом газовой хроматографии с электронно-захватным или массспектрометрическим детектором и пестицидов классов неоникотиноиды,
карбаматы,
триазины,
феноксиуксусной
детектором.
триазолы,
кислоты)
Изучено
методом
поведение
пиретроиды,
ВЭЖХ
пестицидов
с
производные
диодно-матричным
при
их
совместном
присутствии в зависимости от параметров разделения.
4. Установлена возможность одновременного определения 30 полярных
пестицидов
методом
ВЭЖХ
с
диодно-матричным
детектором
(продолжительность анализа 34 мин). Создана библиотека спектральных
данных определяемых пестицидов для дополнительной идентификации и
определения «чистоты» хроматографического пика.
5. Установлена возможность одновременного определения 70 неполярных
пестицидов методом газовой хроматографии с электронно-захватным и
масс-спектрометрическим детекторами (продолжительность анализа 60 и
25 мин соответственно).
6. Разработаны новые методики определения 100 пестицидов различных
классов хроматографическими методами, основанными на совместном
использовании дисперсионной твердофазной (QuEChERS) и жидкостножидкостной микроэкстракции (ДЖЖМЭ) в пищевых продуктах и кормах
из одной навески. Пределы обнаружения и определения снижены до 0,05-
142
2,5 мкг/кг и 0,14-3,6 мкг/кг соответственно в зависимости от методики
анализа. Относительное стандартное отклонение результатов анализа не
превышает 0,1. Разработанные методики превосходят действующие
национальные
стандарты:
продолжительность
анализа,
значительно
количество
снижены
себестоимость,
используемых
растворителей и реактивов, упрощена схема пробоподготовки.
токсичных
143
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Хотимченко С.А. Качество и безопасность пищевых продуктов:
современная законодательная и нормативно-методическая база // Мясные
технологии. 2012. Т. 109. №1. с. 34-37.
2. Вейнберг Дж. Опасные пестициды и СПМРХВ - Пособие для НПО. Основа
для действий по защите здоровья человека и окружающей среды от опасных
пестицидов. б.м. : Международная сеть по ликвидации СОЗ (IPEN).
3. Ле Туан Ань, Колядина Н.М., Солдатенков А.В. Пестициды и регуляторы
роста. Бином. Лаборатория знаний. 2010. 224 с
4. Министерство сельского хозяйства Российской Федерации (Минсельхоз
России).
Государственный
каталог
пестицидов
и
агрохимикатов,
разрешенных к применению на территории Российской Федерации. Москва :
Москва. 2014. 708 с.
5. Дунский В.Ф., Никитин Н.В. Пестицидные аэрозоли.
М.: Наука. 1962.
287 с.
6. Документ № SANCO/10684/2009. Guidance document on analytical quality
control and validation procedures for pesticide residues analysis in food and feed.
DGs for Health and Consumers, European Comission. 2013. 44 с.
7. Соколов М.С., Кныр Л.Л., Стрекозов Б.П., Агарков В.Д., Чубенко А.П.,
Крышш Б.А. Поведение некоторых гербицидов в условиях рисовой
оросительной системы. М: Агрохимия, 1974 – 200 с.
8. Barceló D., Hennion M.C. Trace Determination of Pesticides and Their
Degradation Products. London: Academic Press, 2007 – 542 p.
9. Moye H.A. Analysis of pesticide residues. // Chemical Analysis. 2001. V. 58. P.
240-262.
10. Майстренко В.М., Хамитов Р.З., Будников Г.К. Эколого-аналитический
мониторинг супертоксикантов. М: Химия, 1996 – 319 c.
11. Goto T., Ito Y., Oka H. et al. The high throughput analysis of N-methyl
carbamate pesticides in wine and juice by electrospray ionization liquid
144
chromatography tandem mass spectrometry with direct sample injection into a
short column // Anal. Chim. Acta. 2005. V. 531. P. 79-86.
12. Lambropoulou D.A., Albanis T.A. Methods of sample preparation for
determination of pesticide residues in food matrices by chromatography–mass
spectrometry-based techniques // Anal. Bioanal. Chem. 2007. V. 389. P.16631683.
13. Dinelli G., Bonetti A., Catizone P., Galletti G.C. Separation and detection of
herbicides in water by micellar electrokinetic capillary chromatography // J.
Chromatogr. B. 1994. V.656. P. 275-280.
14. Hinsman P., Arce L., Rios A., Valcarcel M. Determination of pesticides in
waters by automatic on-line solid-phase extraction-capillary electrophoresis // J.
Chromatography A. 2000. V.866. P.137-145.
15. Balinova A. Strategies for chromatographic analysis of pesticide residues in
water // J. Chromatogr.1996. V. 754. P.125-135.
16. Yahya R.T., Mohammad F.Z., Thaer A.B. Simultaneous identification and
quantitation of selected organochlorine pesticide residues in honey by full-scan gas
chromatography–mass spectrometry // Anal. Chim. Acta. 2006. V. 558P. 62-68.
17. Pinho G.P., Neves A.A., Queiroz M.E.L.R. Pesticide determination in tomatoes
by solid–liquid extraction with purification at low temperature and gas
chromatography // Food Chemistry. 2010. V. 121. P.251-256.
18. Pacakova V., Stulik K., Yiskra Y. High-performance separations in the
determination of triazine herbicides and their residues // J. Chromatogr. 1996. V.
754. P.17-31.
19. Nunes G.S., Ribeiro M.L., Polese L., Barcelo D. Comparison of different cleanup procedures for the determination of N-methylcarbamate insecticides in
vegetable matrices by highperformance liquid chromatography with UV detection
// J. Chromatogr. 1998. V. 795. P.43-51.
20. Pico Y., Molto J.C., Manes J. Solid-phase extraction of quaternary ammonium
herbicides // J. Chromatogr. 2000. V. 885. P.3-16.
145
21. Martha J.M., Lan Zhou Yu. Solid-phase extraction of acidic herbicides // J.
Chromatogr. 2000. V. 885. P. 237-250.
22. Yang S.S., Goldsmith A.I., Smetena I. Recent advances in the residue analysis
of N-Methylcarbamate pesticides // J. Chromatogr. 1996. V. 754. P. 3-16.
23. Brouwer E.R., Kofman S., Brinkman U.A.Th. Selected procedures for the
monitoring of polar pesticides and related microcontaminants in aquatic samples //
J. Chromatogr. 1995. V.703. P.167-190.
24. Chen Z-M., Wang Y-H. Cromatographic method for the determination of
pyrethrin and pyrethroid pesticide residues in crops, foods and environmental
samples. Review // J. Chromatogr. 1996. V. 754. P. 367-395.
25. Nogueira J.M.F., Tom S., Pat S. Considerations on ultra trace analysis of
carbamates in water samples // J. Chromatogr. 2003. V. 996. P. 133-140.
26. Junker-Buchheit A., Witzenbacher M. Pesticide monitoring of drinking water
with the help of solid-phase extraction a HPLC // J. Chromatogr. 1996. V. 737. P.
67-74.
27. Hatrik S., Tekel J. Extraction methodology and chromatography for the
determination of residual pesticides in water // J. Chromatogr. 1996. V.733. P.217233.
28. Torres C.M., Pico Y., Manes Y. Determination of pesticides residues in fruit
and vegetables // J. Chromatogr. 1996. V. 754. P.301-331.
29. Juan-Garcıa A., Pico Y., Font G. Capillary electrophoresis for analyzing
pesticides in fruits and vegetables using solid-phase extraction and stir-bar sorptive
extraction // J. Chromatogr. 2005. V. 1073. P. 229-236.
30. Carabias-Martınez R., Rodıguez-Gonzalo E., Herrero-Hernandez E. Behaviour
of triazine herbicides and their hydroxylated and dealkylated metabolites on a
propazine-imprinted polymer Comparative study in organic and aqueous media //
Anal. Bioanal. Chem. 2006. V. 559. P.186-194.
31. Carabias-Martınez R., Rodrıguez-Gonzalo E., Herrero-Hernandez E.
Determination of triazines and dealkylated and hydroxylated metabolites in river
146
water using a propazine-imprinted polymer // J. Chromatogr. A. 2005. V.1085.
P.199-206.
32. Chusaksri S., Sutthivaiyakit S.. Sutthivaiyakit P. Confirmatory determination of
organochlorine pesticides in surface waters using LC/APCI/tandem mass
spectrometry // Anal. Bioanal. Chem. 2006. V.384. P. 1236-1245.
33. Di Muccio A., Fidente P., Barbini D. A., Dommarco R., Seccia S., Morrica P. //
J. Chromatogr. A. 2006. V. 1108. P.1-6.
34. Hernandez-Borges J., Garcıa-Montelongo F. J., Cifuentes A., RodrıguezDelgado M. A. Determination of herbicides in mineral and stagnant waters at ng/L
levels using capillary electrophoresis and UV detection combined with solid-phase
extraction and sample stacking // J. Chromatogr. A. 2005. V. 1070. P.171-177.
35. Hernandez-Borges J., Garcıa-Montelongo F.J., Cifuentes A., RodrıguezDelgado M.A. Analysis of triazolopyrimidine herbicides in soils using fieldenhanced sample injection-coelectroosmotic capillary electrophoresis combined
with solid-phase extraction // J. Chromatogr. 2005. V. 1100. P. 236-242.
36. Yan-Yun Hu, Ping Zheng, You-Zhao He, Guo-Ping Sheng. Response surface
optimization for determination of pesticide multiresidues by matrix solid-phase
dispersion and gas chromatography // J. Chromatogr. A. 2005. V.1098. P. 188-193.
37. Barrek S., Paisse O., Grenier-Loustalot M-F. Analysis of pesticide residues in
essential oils of citrus fruit by GC–MS and HPLC–MS after solid-phase extraction
// Anal. Bioanal. Chem. 2003. V. 376. P. 157-161.
38. Brondi S. H. G., Spoljaric F. C., Lancas F. M. Ultratraces analysis of
organochlorine pesticides in drinking water by solid phase extraction coupled with
large volume injection/gas chromatography/mass spectrometry // J. Sep. Sci. 2005.
V. 28. P. 2243-2246.
39. Brondi S.H.G., Lanças F.M. Development and validation of a multi-residue
analytical methodology to determine the presence of selected pesticides in water
through liquid chromatography // J. Braz. Chem. 2005. V. 16. P. 53-60.
147
40. Hamada M., Wintersteiger R. Rapid screening of triazines and quantitative
determination in drinking water // J. Biochem. Biophys. Methods. 2002. V. 53. P.
229-239.
41. Sanchez R., Vazquez A., Villen-Altamirano J., Villen J. Analysis of pesticide
residues by on-line reversed-phase liquid chromatography–gas chromatography in
the oil from olives grown in an experimental plot // J. Sci Food Agric. 2006. V. 86.
P. 129-134.
42. Beltran J., Lopez F.J., Hernandez F. Solid-phase microextraction in pesticide
residue analysis // J. Chromatogr. A. 2000. V. 885. P. 389-404.
43. Lambropoulou D.A., Albanis T.A. Headspace Solid Phase Microextraction
Applied to the Analysis of Organophosphorus Insecticides in Strawberry and
Cherry Juices // J. Agric. Food Chem. 2002. V. 50. P. 3359-3365.
44. Berrada H., Font G., Moltó J.C. Application of solid-phase microextraction for
determining phenylurea herbicides and their homologous anilines from vegetables
// J. Chromatogr. A. 2004. V. 1042. P. 9-14.
45. Zambonin C.G., Cilenti A., Palmisano F. Solid-phase microextraction and gas
chromatography–mass spectrometry for the rapid screening of triazole residues in
wine and strawberries // J. Chromatogr. A. 2002. V. 967. P. 255-260.
46. Castro M., Silva-Ferreira A.C., Manaia C.M., Nunes O.C. A case study of
molinate application in a Portuguese rice field: herbicide dissipation and proposal
of a clean-up methodology // Chemosphere. 2005. V. 59. P. 1059-1065.
47. Dong Ch., Zeng Zh., Li X. Determination of organochlorine pesticides and their
metabolites in radish after headspace solid-phase microextraction using
calix[4]arene fiber // Talanta. 2005. V. 66. P. 721-727.
48. Dong CZ, Zeng ZR, Yang M. Determination of organochlorine pesticides and
their derivations in water after HS-SPME using polymethylphenylvinylsiloxanecoated fiber by GG-ECD // Water Res. 2005. V. 39. P. 4204-4210.
49. Sun TH, Jia JP, Fang NH, Wang YL. Application of novel activated carbon
fiber solid-phase, micro-extraction to the analysis of chlorinated hydrocarbons in
148
water by gas chromatography–mass spectrometry // Anal. Chim. Acta. 2005. V.
530. P. 33-40.
50. Fuster S, Beltran J, Lopez FJ, Hernandez F. Application of solid phase microextraction for the determination of soil fumigants in water and soil samples // J.
Sep. Sci. 2005. V. 28. P. 98-103.
51. Campillo N, Peñalver R, Aguinaga N, Hernández-Córdoba M. Solid phase
micro-extraction and gas chromatography with atomic emission detection for
multiresidue determination of pesticide in honey // Anal. Chim. Acta. 2006. V.
562. P. 9-15.
52. Lam K.H., Cai Z.W., Wai H.Y., Tsang V.W.H., Lam M.H.W., Cheung R.Y.H., et
al. Identification of a new Irgarol-1051 related s-triazine species in coastal waters
// Environ Pollut. 2005. V. 136. P. 221-230.
53. Aulakh J.S., Malik A.K., Mahajan R.K. Solid phase micro-extraction-high
pressure
liquid
chromatographic determination
of
Nabam,
Thiram and
Azamethiphos in water samples with UV detection: preliminary data // Talanta
2005. V. 66. P. 266-270.
54. Sauret-Szczepanski N., Mirabel P., Wortham H. Development of an SPME–
GC–MS/MS method for the determination of pesticides in rainwater: laboratory
and field experiments // Environ. Pollut. 2006. V. 139. P. 133-142.
55. Zeng E.Y., Tsukada D., Diehl D.W., Peng J., Schiff K., Noblet J.A., et al.
Distribution and mass inventory of total dichlorodiphenyldichlorothylene in the
water column of the Southern California Bight // Environ. Sci. Technol. 2005. V.
39. P. 8170-8176.
56. Fidalgo-Used N., Montes-Bayon M., Blanco-Gonzalez E., Sanz-Medel A.
Determination of organophosphorus pesticides in spiked river water samples using
solid phase micro-extraction coupled to gas chromatography with EI–MS and ICP–
MS detection // J. Anal. At. Spectrom. 2005. V. 20. P. 876-882.
57. Zeng E.Y., Tsukada D., Noblet J.A., Peng H. Determination of
polydimethylsiloxane-seawater
distribution
coefficients
for
polychlorinated
biphenyls and chlorinated pesticides by solid-phase micro-extraction and gas
149
chromatography–mass spectrometry // J. Chromatogr. A. 2005. V. 1066. P. 165175.
58. Cai L.S., Gong S.L., Chen M., Wu C.Y. Vinyl crown ether as a novel radical
crosslinked sol–gel SPME fiber for determination of organophosphorus pesticides
in food samples // Anal. Chim. Acta. 2006. V. 559. P. 89-96.
59. Hernandez-Borges J., Cifuentes A., Garcia-Montelongo F.J., RodriguezDelgado
M.A.
Combining
solid-phase
micro-extraction
and
on-line
preconcentration-capillary electrophoresis sensitive analysis of pesticides in foods
// Electrophoresis. 2005. V. 26. P. 980-989.
60. Capobiango H.L.V., Cardeal Z.L. A solid-phase micro-extraction method for
the chromatographic determination of organophosphorus pesticides in fish, water,
potatoes, guava and coffee // J. Braz. Chem. Soc. 2005. V. 16. P. 907-914.
61. Herbert P, Morais S, Paiga P, Alves A, Santos L. Development and validation
of a novel method for the analysis of chlorinated pesticides in soils using
microwave-assisted extraction-headspace solid phase microextraction and gas
chromatography–tandem mass spectrometry // Anal. Bioanal. Chem. 2006. V. 384.
P. 810-816.
62. Chang S.M., Doong R.A. Concentration and fate of persisten organochlorine
pesticides in estuarine sediments using headspace solid-phase microextractio //
Chemosphere. 2006. V. 62. P. 869-878.
63. Rodriguez R, Manes J, Pico Y. Off-line solid-phase micro-extraction and
capillary electrophoresis mass spectrometry to determine acidic pesticides in fruits
// Anal. Chem. 2003. V. 75. P. 452-459.
64. Wilkowska A., Biziuk M. Determination of pesticide residues in food matrices
using the QuEChERS methodology // Food Chem. 2011. V. 125. P. 803-812.
65. Gilbert-Lopez B., Garcia-Reyes J.F., Molina-Diaz A. Sample treatment and
determination of pesticide residues in fatty vegetable matrices: A review // Talanta.
2009. V. 79. P. 109-128.
66. Koesukwiwat U., Lehota S.J., Miao S., Leepipatpiboon N. High throughput
analysis of 150 pesticides in fruits and vegetables using QuEChERS and low-
150
pressure gas chromatography–time-of-flight mass spectrometry // J. Chromatogr.
A. 2010. V. 1217. P. 6692-6703.
67. Cherta L., Beltran J., López F., Hernández F. Application of Fast Gas
Chromatography–Mass Spectrometry in Combination with the QuEChERS
Method for the Determination of Pesticide Residues in Fruits and Vegetables //
Food Anal. Methods. V. 6. P. 1170-1187.
68. Gilbert-Lуpez B., Garcia-Reyes J.F., Lozano A., Fernandez-Alba A.R., MolinaDiaz A. Large-scale pesticide testing in olives by liquid chromatography–
electrospray tandem mass spectrometry using two sample preparation methods
based on matrix solid-phase dispersion and QuEChERS // J. Chromatogr. A. 2010.
V. 1217. P. 6022-6035.
69. Lehotay S.J., Son K.A., Kwon H., Koesukwiwat U., Fu W., Mastovska K., Hoh
E., Leepipatpiboon N. Comparison of QuEChERS sample preparation methods for
the analysis of pesticide residues in fruits and vegetables // J. Chromatogr. A.
2010. V. 1217. P. 2548-2560.
70. Słowik-Borowiec M., Szpyrka E., Walorczyk S. Analysis of Pesticide Residues
in Fresh Peppermint, Mentha piperita L., Using the Quick Easy Cheap Effective
Rugged and Safe Method (QuEChERS) Followed by Gas Chromatography with
Electron Capture and Nitrogen Phosphorus Detection // Bull. Environ. Contam.
Toxicol. 2012. V. 89. P. 633-637.
71. Lucini L., Molinari G.P. Performance and Matrix Effect Observed in
QuEChERS Extraction and Tandem Mass Spectrometry Analyses of Pesticide
Residues in Different Target Crops // J. Chrometogr. Sci. 2011. V. 49. P. 709-714.
72. Lehotay S.J., Mastovska K., Lightfield A.R., Gates R.A. Multi-Analyst, MultiMatrix Performance of the QuEChERS Approach for Pesticide Residues in Foods
and Feeds Using HPLC/MS/MS Analysis with Different Calibration Techniques //
J. AOAC Int. 2010. V. 93. P. 355-367.
73. Correia-Sa L., Fernandes V.C., Carvalho M. et al. Optimization of
QuEChERS method for the analysis of organochlorine pesticides in soils with
diverse organic matter // J. Sep. Sci. 2012. V. 35. P. 1521-1530.
151
74. In-Seek J., Byung-Man K., Jang-Hyuk A., Seung-Hwan J. Determination of
pesticide residues in milk using a QuEChERS-based method developed by
response surface methodology // Food Chem. 2012. V. 133. P. 473-481.
75. Lozano A., Rajski Ł., Belmonte-Valles N. et al. Pesticide analysis in teas and
chamomile by liquid chromatography and gas chromatography tandem mass
spectrometry using a modified QuEChERS method: Validation and pilot survey in
real samples // J. Chromatogr. A. 2012. V. 1268. P. 109-122.
76. Xue H., Mei H. et al. A multi-residue method for the determination of 124
pesticides in rice by modified QuEChERS extraction and gas chromatography–
tandem mass spectrometry // Food Chem. 2013. V.138. P. 1198-1205.
77. Schenck F.J., Hobbs J.E. Evaluation of the Quick, Easy, Cheap, Effective,
Rugged, and Safe (QuEChERS) Approach to Pesticide Residue Analysis // Bull.
Environ. Contam. Toxicol. 2004. V. 73. P. 24-30.
78. Lehotay S.J., Kok A., Hiemstra M.,Van Bodegraven P. Validation of a fast and
easy method for the determination of residues from 229 pesticides in fruits and
vegetables using gas and liquid chromatography and mass spectrometric detection
// J. of AOAC Int. 2005. V. 88. P. 595-614.
79. Hennion M-C. Graphitized carbons for solid-phase extraction // J.Chromatogr.
A. 2000. V. 885. P. 73-95.
80. Lehotay S.J., Mastovska K., Yun S.J. Evaluation of two fast and easy methods
for pesticide residue analysis in fatty food matrixes // J. of AOAC Int. 2005. V. 88.
P. 630-638.
81. Jain A., Verma K.K. Recent advances in applications of single-drop
microextraction: A review // Anal. Chim. Acta. 2011. V. 706. P. 37-65.
82. Garbi A., Sakkas V., Fiamegos Y.C., Stalikas C.D., AlbanisT. Sensitive
determination of pesticides residues in wine samples with the aid of single-drop
microextraction and response surface methodology // Talanta. 2010. V. 82. P.
1286-1291.
83. Amvrazi E.G., Tsiropoulos N.G. Application of single-drop microextraction
coupled with gas chromatography for the determination of multiclass pesticides in
152
vegetables with nitrogen phosphorus and electron capture detection // J.
Chromatogr. A. 2009. V. 1216. P. 2789-2797.
84. Amvrazi E.G., Tsiropoulos N.G. Chemometric study and optimization of
extraction parameters in single-drop microextraction for the determination of
multiclass pesticide residues in grapes and apples by gas chromatography mass
spectrometry // J. Chromatogr. A. 2009. V. 1216. P. 7630-7638.
85. Bolanos P.P., Romero-González R., Frenich A.G., Vidal J.L.M. Application of
hollow fibre liquid phase microextraction for the multiresidue determination of
pesticides in alcoholic beverages by ultra-high pressure liquid chromatography
coupled to tandem mass spectrometry // J. Chromatogr. A. 2008. V. 1208. P. 1624.
86. López M.A.B., Payán M.R., González J.A.O., Torres R.F., Mochón M.C.
Analytical applications of hollow fiber liquid phase microextraction // Anal. Lett.
2012. V. 45. P. 804-830.
87. Zhang L., Liu S., Cui X., Pan C., Zhang A., Chen F. A review of sample
preparation methods for the pesticide residue analysis in foods // Cent. Eur. J.
Chem. 2012. V. 10. P. 900-925.
88. Zhao W.J., Sun X.K., Deng X.N., Huang L., Yang M.M., Zhou Z.M. Cloud point
extraction coupled with ultrasonic-assisted back-extraction for the determination of
organophosphorus pesticides in concentrated fruit juice by gas chromatography
with flame photometric detection // Food Chemistry. 2011. V. 127. P. 683-688.
89. Santalad A., Srijaranai S., Burakham R., Glennon J.D., Deming R.L. Cloudpoint extraction and reversed-phase high-performance liquid chromatography for
the determination of carbamate insecticide residues in fruits // Anal. Bioanal.
Chem. 2009. V. 394. P. 1307-1317.
90. Santalad A., Srijaranai S., Burakham R., Sakai T., Deming R.L. Acid-induced
cloud-point extraction coupled to spectrophotometry for the determination of
carbaryl residues in waters and vegetables // Microchem. J. 2008. V. 90. P. 50-55.
91. Wu Y.J., Fu X.W., Yang H. Cloud Point Extraction With Triton X-114 for
Separation of Metsulfuron-Methyl, Chlorsulfuron, and Bensulfuron-Methyl From
153
Water, Soil, and Rice and Analysis by High-Performance Liquid Chromatography
// Arch. Environ. Contam. Toxicol. 2011. V. 61. P. 359-367.
92. Rezaeea M., Assadi Y., Hosseini M-R., Aghaee E., Ahmadi F., Berijani S.
Determination of organic compounds in water using dispersive liquid–liquid
microextraction // J. Chromatogr. A. 2006. V. 1116. P. 1-9.
93. Soleyman M., Hosseini M-R.M. Development dispersive liquid-liquid
microextraction method for the analysis of organophosphorus pesticides in tea // J.
Hazardous Materials. 2009. V. 169. P. 907-911.
94. Farajzadeh MA, Sey ed Esmaeil Seyedi, Safi Shalamzari M., Bamorowat M.
Dispersive liquid-liquid microextraction using extraction solvent lighter than water
// J. Sep. Sci. 2009. V. 32. P. 3191-3200.
95. Wu C., Liu H., Liu W., Wu Q., Wang C., Wang Z. Determination of
organophosphorus pesticides in environmental water samples by dispersive liquid–
liquid microextraction with solidification of floating organic droplet followed by
high-performance liquid chromatography // Anal. Bioanal. Chem. 2010. V. 397. P.
2543-2549.
96. Zacharis C.K., Tzanavaras P.D., Roubos K., Dhima K. Solvent-based deemulsification dispersive liquid-liquid microextraction combined with gas
chromatography-mass spectrometry for determination of trace organochlorine
pesticides in environmental water samples // J. Chromatogr. A. 2010. V. 1217. P.
5896-5900.
97. Zhou Y., Han L., Cheng J., Guo F., Zhi X., Hu H., Chen G. Dispersive liquid–
liquid microextraction based on the solidification of a floating organic droplet for
simultaneous analysis of diethofencarb and pyrimethanil in apple pulp and peel //
Anal. Bioanal. Chem. 2010. V. 399. P. 1901-1906.
98. Mei-I. L., Shang-Da H. Dispersive liquid-liquid microextraction method based
on solidification of floating organic drop for extraction of organochlorine
pesticides in water samples // J. Chromatogr. A. 2009. V. 1216. P. 7645-7650.
154
99. Chou T.Y., Lin S.L., Fuh M.R. Determination of phenylurea herbicides in
aqueous samples using partitioned dispersive liquid–liquid microextraction //
Talanta. 2009. V. 80. P. 493-498.
100. Qiuhua W., Xin Z., Yuemin L., Xiaohuan Z., Chun W., Zhi W. Application of
dispersive liquid-liquid microextraction combined with high-performance liquid
chromatography to the determination of carbamates pesticides in water samples //
Anal. Bioanal. Chem. 2009. V. 393. P. 1755-1761.
101. Zhi Mei L., Xiao Huan Z., Wei Hua L., Chun W., Zhi W. Novel method fort he
determination of five carbamate pesticides in water samples by dispersive liquidliquid microextraction combined with high performance liquid chromatography //
Chinese Chemical Letters. 2009. V. 20. P. 213-216.
102. Moreno-González D., Gámiz-Gracia L., García-Campaña A.M., BosqueSendra J.M. Use of dispersive liquid–liquid microextraction for the determination
of
carbamates
in
juice
samples
by
sweeping-micellar
electrokinetic
chromatography // Anal. Bioanal. Chem. 2011. V. 400. P. 1329-1338.
103. Ye C-L., Liu Q-L., Wang Z., Fan J. Dispersive liquid-liquid microextraction
combined with high-performance liquid chromatography-ultraviolet detection for
the determination of three triazole derivatives in environmental water samples //
Intern. J. Environ. Anal. Chem. 2012. V. 92. P. 1176-1186.
104. Lingyan F., Xiujuan L., Jia H., Xinna Z., Huili W., Xuedong W. Application of
dispersive liquid-liquid microextraction for the analysis of triazophos and carbaryl
pesticides in water and fruit juice samples // Anal. Chim. Acta. 2009. V. 632. P.
289-295.
105. Wu Q., Zhou X., Li Y., Zang X., Wang C., Wang Z. Application of dispersive
liquid–liquid
microextractionmcombined
with
high-performance
liquid
chromatography to the determination of carbamate pesticides in water samples //
Anal. Bioanal. Chem. 2009. V. 393. P. 1755-1761.
106. Saraji M., Bidgoli A.A.H. Dispersive liquid–liquid microextraction using a
surfactant as disperser agent // Anal. Bioanal. Chem. 2010. V. 397. P. 3107-3115.
155
107. Wu Q., Li Z., Wang C., Wu C., Wang W., Wang Z. Dispersive solid-phase
extraction clean-up combined with dispersive liquid-liquid microextraction of
neonicotinoid insecticides in vegetable samples by High-Performance Liquid
Chromatography // Food Anal. Methods. 2011. V. 4. P. 559-566.
108. Fadaei A., Dehghani M.H., Nasseri S., Mahvi A.H., Rastkari N., Shayeghi M.
Organophosphorous pesticides in surface water of Iran // Bull Environ. Contam.
Toxicol. 2012. V. 88. P. 867-869.
109. Ercheng Z., Wenting Z., Lijun H., Shuren J., Zhiqiang Z. Application of
dispersive liquid-liquid microextraction for the analysis of organophosphorus
pesticides in watermelon and cucumber // J. Chromatogr. A. 2007. V. 1175. P.
137-140.
110. Dongari N., Shang-Da H. Detrmination of triazine herbicides in aqueous
samples by dispersive liquid-liquid microextraction with gas chromatography-ion
trap mass spectrometry // J. Chromatogr. A. 2007. V. 1161. P. 89-97.
111. Hu L., Wang C., Sun Y., Luo X., Zhang J., Lu K. Dispersive liquid-liquid
microextraction followed by high-performance liquid chromatography for the
determination of three carbamate pesticides in water samples // Internetional
Journal of Environmental Analytical Chemistry. 2009. V. 89. P. 439-448.
112. Zang X., Wang J., Wang O., Wang M., Ma J., Xi G., Wang Z. Analysis of
captan, folpet, and captafol in apples by dispersive liquid-liquid microextraction
combined with gas chromatography // Anal. Bioanal. Chem. 2008. V. 392. P. 749754.
113. Zang X H., Wang C., Gao S.T., Zhou X., Wang Z. Analysis of Pyrethroid
Pesticides in Water Samples by Dispersive liquid-liquid microextraction coupled
with gas chromatography // Chinese J. Anal. Chem. 2008. V. 36. P. 765-769.
114. Zhou X., Zang X.H., Wang D.Y., Cui P.L., Wang Z. Dispersive Liquid-liquid
Microextraction Method Coupled with Gas Chromatography for Determination of
Chlorothalonil, Captan and Folpet Residues in Grape Samples // Chinese J. Anal.
Chem. 2009. V. 37. P. 41-45.
156
115. Zhou Q.X., Xie G.H., Pang L. Rapid determination of atrazine in
environmental water samples by a novel liquid phase microextraction // Chin.
Chem. Lett. 2008. V. 19. P. 89-91.
116. Jia C., Zhu X., Chen L., He M., Yu P., Zhao E. Extraction of
organophosphorus pesticides in water and juice using ultrasound-assisted
emulsification–mixroextraction // J. Sep. Sci. 2010. V. 33. P. 244-250.
117. Bidari A., Ganjali M.R., Norouzi P., Hosseini M.R.M., Assadi Y. Sample
preparation method for the analysis of some organophosphorus pesticides residues
in tomato by ultrasound-assisted solvent extraction followed by dispersive liquid–
liquid microextraction // Food Chem. 2010. V. 126. P. 1840-1844.
118. Sana B., Yaghoub A., Mansoor A., Mohammed-Reza Milani H., Elham A.
Dispersive liquid-liquid microextraction combined with gas chromatography-flame
photometric detection Very simple, rapid and sensitive method for the
determination of organophosphorus pesticides in water // J. Chromatogr. A. 2006.
V. 1123. P. 1-9.
119. Caldas S.S., Costa F.P., Primel E.G. Validation of method for determination
of different classes of pesticides in aqueous samples by dispersive liquid-liquid
microextraction with liquid chromatography-tandem mass spectrometric detection
// Anal. Chim. Acta. 2010. V. 665. P. 55-62.
120. Cunha S.C., Fernandes J.O., Oliveira M.B.P.P. Fast analysis of multiply
pesticide residues in apple juice using dispersive liquid-liquid microextraction and
multidimensional gas chromatography-mass spectrometry // J. Chromatogr. A.
2009. V. 1216. P. 8835-8844.
121.
Zhou
Q.,
Pang
L.,
Xiao
J.
Trace
determination
of
dichlorodiphenyltrichloroethane and its main metabolites in environmental water
samples with dispersive liquid-liquid microextraction in combination with high
performance liquid chromatography and ultraviolet detector // J. Chromatogr. A.
2009. V. 1216. P. 6680-6684.
122. Zhou Q., Pang L., Xie G., Xiao J., Bai H. Determination of atrazine and
simazine
in
environmental
water
samples
by
dispersive
liquid-liquid
157
microextraction with high performance liquid chromatography // Analytical
Sciences. 2009. V. 25. P. 73-76.
123. Zhao R.S., Diao C.P., Wang X., Jiang Y., Yuan J.P. Rapid determination of
amide herbicides in environmental water samples with dispersive liquid-liquid
microextraction prior to gas chromatography-mass spectrometry // Anal. Bioanal.
Chem. 2008. V. 391. P. 2915-2921.
124. Xiong J., Hu B. Comparison of hollow fiber liquid phase microextraction and
dispersive liquid–liquid microextraction for the determination of organosulfur
pesticides in environmental and beverage samples by gas chromatography with
flame photometric detection // J.Chromatogr. A. 2008. V. 1193. P. 7-18.
125. Wan-Chun T., Shang-Da H. Dispersive liquid-liquid microextraction with
little solvent consumption combined with gas chromatography-mass spectrometry
for the pretreatment of organochlorine pesticides in aqueous samples // J.
Chromatogr. A. 2009. V. 1216. P. 5171-5175.
126. Cortado C., Vidal L., Pastor R., Santiago N., Canals A. Determination of
organochlorine
pesticides
in
water
samples
by
dispersive
liquid-liquid
microextraction coupled to gas chromatography-mass spectrometry // Anal. Chim.
Acta. 2009. V. 649. P. 218-221.
127. Fu L., Liu X., Hu J., Zhao X., Wang H., Huang C., Wang X. Determination of
two pesticides in soils by dispersive liquid-liquid microextraction combined with
LC-Fluorescence detection // Chromatographia. 2009. V. 70. P. 1697-1701.
128. Du J., Yan H., She D., Liu B., Yang J. Simultaneous determination of
cypermethrin and permethrin in pear juice by ultrasound-assisted dispersive liquidliquid microextraction combined with gas chromatography // Talanta. 2010. V. 82.
P. 698-703.
129. Qiao F., Zhang X., Wang M., Kang Y. Rapid Extraction of Imidacloprid in
Tomatoes by Ultrasonic Dispersion Liquid–Liquid Microextraction Coupled with
LC Determination // Chromatographia. 2010. V. 72. P. 331-335.
158
130. Huo X., Li Q., Lin X., Chen X., Bi K. Application of Dispersive Liquid–Liquid
Microextraction for the Analysis of Six Fungicides in Fruit Samples by GC–ECD
// Chromatographia. 2011. V. 73. P. 313-319.
131. Wang H., Yan H., Qiao J. Miniaturized matrix solid-phase dispersion
combined with ultrasound-assisted dispersive liquid-liquid microextraction for the
determination of three pyrethroids in soil // J. Sep. Sci. 2012. V. 35. P. 1-7.
132.
Melwanki
M.B.,
Fuh
M.-R.
Partitioned
dispersive
liquid–liquid
microextraction: An approach for polar organic compounds extraction from
aqueous samples // J. Chromatogr. A. 2008. V. 1207. P. 24-28.
133. He L., Luo X., Xie H., Wang C., Jiang X., Lu K. Ionic liquid-based dispersive
liquid-liquid microextraction followed high-performance liquid chromatography
for the determination of organophosphorus pesticides in water samples // Anal.
Chim. Acta. 2009. V. 655. P. 52-59.
134. Ravelo-Pérez L.M., Hernández-Borges J., Herrera-Herrera A.V., RodríguezDelgado M.Á. Pesticide extraction from table grapes and plums using ionic liquid
based dispersive liquid-liquid microextraction // Anal. Bioanal. Chem. 2009. V.
395. P. 2387-2395.
135. Liu Y., Zhao E., Zhu W., Gao H., Zhou Z. Determination of four heterocyclic
insecticides by ionic liquid dispersive liquid-liquid microextraction in water
samples // J. Chromatogr. A. 2009. V. 1216. P. 885-891.
136. Zhou Q., Bai H., Xie G., Xiao J. Temperature-controlled ionic liquid
dispersive liquid phase micro-extraction // J. Chromatogr. A. 2008. V. 1177. P. 4349.
137. Ravelo-Pérez L.M., Hernández-Borges J., Asensio-Ramos M., RodríguezDelgado M.Á. Ionic liquid based dispersive liquid-liquid microextraction for the
extraction of pesticides from bananas // J. Chromatogr. A. 2009. V. 1216. P. 73367345.
138. Wang Y., You J., Ren R., Xiao Y., Gao S., Zhang H., Yu A. Determination of
triazines in honey by dispersive liquid–liquid microextraction high-performance
liquid chromatography // J. Chromatogr. A. 2010. V. 1217. P. 4241-4246.
159
139. Gao S., You J., Zheng X., Wang Y., Ren R., Zhang R., Bai Y., Zhang H.
Determination of phenylurea and triazine herbicides in milk by microwave assisted
ionic liquid microextraction high-performance liquid chromatography // Talanta
2010. V. 82. P. 1371-1377.
140. He L., Luo X., Jiang X., Qu L. A new 1,3-dibutylimidazolium
hexafluorophosphate ionic liquid-based dispersive liquid–liquid microextraction to
determine organophosphorus pesticides in water and fruit samples by highperformance liquid chromatography // J. Chromatogr. A. 2010. V. 1217. P. 50135020.
141. Aguilera-Herrador E., Lucena R., Cardenas S., Valcarcel M. Ionic liquidbased
single-drop
microextraction/gas
chromatographic/mass
spectrometric
determination of benzene, toluene, ethylbenzene and xylene isomers in waters // J.
Chromatogr. A. 2008. V. 1201. P. 106-111.
142. Aguilera-Herrador E., Lucena R., Cardenas S., Valcarcel M. Determination
of trihalomethanes in waters by ionic liquid-based single drop microextraction/gas
chromatographic/mass spectrometry // J. Chromatogr. A. 2008. V. 1209. P. 76-82.
143. Aguilera-Herrador E., Lucena R., Cardenas S., Valcarcel M. Ionic liquidbased single drop microextraction and room-temperature gas chromatography for
on-site ion mobility spectrometric analysis // J. Chromatogr. A. 2009. V. 1216. P.
5580-5587.
144. Zang X.-H., Wu Q.-H., Zhang M.-Y., Xi G.-H., Wang Z. Developments of
Dispersive Liquid-Liquid Microextraction Technique // Chinese J. of Anal. Chem.
2009. V. 37. P. 161-168.
145. Liang P., Xu J., Li Q. Application of dispersive liquid–liquid microextraction
and high-performance liquid chromatography for the determination of three
phthalate esters in water samples // Anal. Chim. Acta. 2008. V. 609. P. 53-58.
146. Guo J.-H., Li X.-H., Cao X.-L., Li Y., Wang X.-Z. Determination of triclosan,
triclocarban and methyl-triclosan in aqueous samples by dispersive liquid–liquid
microextraction combined with rapid liquid chromatography // J. Chromatogr. A.
2009. V. 1216. P. 3038-3043.
160
147. Rezaei F., Bidari A., Birjandi A.P., Milani Hosseini M.-R., Assadi Y.
Development of a dispersive liquid–liquid microextraction method for the
determination of polychlorinated biphenyls in water // J. Hazard. Mat. 2008. V.
158. P. 621-627.
148. Li Y., Wei G., Hu J., Liu X., Zhao X., Wang X. Dispersive liquid–liquid
microextraction
followed
by
reversed
phase-high
performance
liquid
chromatography for the determination of polybrominated diphenyl ethers at trace
levels in landfill leachate and environmental water samples // Anal. Chim. Acta.
2008. V. 615. P. 96-103.
149. Hao C., Ruiwen C., Shengqing L. Low-density extraction solvent-based
solvent terminated dispersive liquid-liquid microextraction combined with gas
chromatography-tandem mass spectrometry for the determination of carbamate
pesticides in water samples // J. Chromatogr. A. 2010. V. 1217. P 1244-1248.
150. Zhang S., Li C., Song S., Feng T., Wang C., Wang Z. Application of
dispersive liquid-liquid microextraction combined with sweeping micellar
electrokinetic chromatography for trace analysis of six carbamate pesticides in
apples // Anal. Methods. 2010. V. 2. P. 54-62.
151. García-Lopez M., Rodríquez I., Cela R. Development of a dispersive liquid–
liquid microextraction method for organophosphorus flame retardants and
plastizicers determination in water samples // J. Chromatogr. A. 2007. V. 1166. P.
9-15.
152. Montes R., Rodríguez I., Ramil M., Rubí E., Cela R. Solid-phase extraction
followed
by
dispersive
liquid–liquid
microextraction
for
the
sensitive
determination of selected fungicides in wine // J. Chromatogr. A. 2009. V. 1216. P.
5459-5466.
153. Chou T-Y., Lin S-L., Fuh M-R. Determination of phenylurea herbicides in
aqueous samples using partitioned dispersive liquid–liquid microextraction //
Talanta. 2009. V. 80. P. 493-498.
154. Devos C., Vliegen M., Willaert B., David F., Moens L., Sandra P. Automated
headspace-solid-phase micro extraction–retention time locked-isotope dilution gas
161
chromatography–mass spectrometry for the analysis of organotin compounds in
water and sediment samples // J. Chromatogr. A. 2005. V. 1079. P. 408-414.
155. Chang S.M., Doong R.A. Concentration and fate of persisten organochlorine
pesticides in estuarine sediments using headspace solid-phase microextraction //
Chemosphere. 2006. V. 62. P. 869-878.
162
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Хроматографические методы определения пестицидов с применением
дисперсионной жидкостно-жидкостной микроэкстракции
Пестицид
ФОП (этопрофос,
паратион метил,
фенитротион,
малатион,
хлорпирифос,
профенофос)
Хлорсодержащие
пестициды
(гептахлор, альдрин,
дильдрин,
эндосульфан)
Карбаматы
(карбофуран,
карбарил,
пиримикарб,
диэтофенкарб)
Карбаматы
(карбофуран,
тсумацид, изопрокарб,
пиримикарб)
Карбаматы
(метолкарб,
карбофуран, карбарил,
изопрокард,
диэтофенкарб)
ФОП( форат,
диазинон,
дисольфотан,
метилпаратион,
сумитион, малатион,
фентион, профенфос,
этион, фозалон)
Хлорорганические
пестициды ( ГХЦГ,
гептахлор, альдрин,
гептахлор эпоксид,
эндосульфан, ДДТ,
ДДД, метоксихлор)
Карбофуран,тебукона
зол, кломазон.
Форат, диазинон,
винклазолин,
хлорпирифос метил,
металаксил,
пиримифос метил,
малатион, фентион,
хлорпирифос,
ципродинил,
хлорфенвинфос,
каптан, процимидон,
фолпет, эндосульфан,
этион,триазофос,
фосмет, фозалон,
азинфос метил,
лямбда-цигалотрин,
перметрин,
циперметрин,
азоксистробин.
Триазины (симазин,
атразин, пропазин,
Объем
пробы,
мл
Степень
извлечения ,%,
(фактор
концентрирования)
Метод
анализа
Предел
обнаружения,
мкг/л
мкг/кг
Литера
тура
Ацетонитр
ил (1)
5
94-138
(41-50)
ГХ-ПФД
0,010-0,190
[109]
Речная, озерная,
питьевая воды
Тетрахлорэт
илен и
третбутилме
тиловый
эфир (4:6)
(13)
Тетрахлор
этилен и
третбутил
метиловый
эфир (4:6)
10
90-119
(18852648)
ГХ-МС
0,00040,0025
[125]
Речная, питьевая
воды
CHCl3 (70)
Ацетон (1)
5
76-92
(101145)
ВЭЖХДМД
0,005- 0,02
[100]
Вода
Толуол (15)
Ацетонитр
ил (0,5)
5
95-104
ГХМС/МС
0,001-0,50
[149]
Вода
CHCl3 (40)
Ацетонитр
ил (1)
5
86-97
(80-177)
ВЭЖХДМД
0,001-0,005
[101]
Чай
Гексан (25)
Ацетонитр
ил (0,5)
5
83-117
ГХ-ПФД
0,03-1
[93]
Вода
Тетрахлорэт
илен (10)
Ацетонитр
ил (1)
10
88-113
ГХ-МС
0,001-0,025
[126]
Вода
CCL4 (60)
Ацетонитр
ил (2)
5
63-120
LC-MS
0,02
[119]
Яблочный сок
CCL4 (100)
Ацетон
(0,4)
5
85-105
(49-62)
ГХ-МС
0,1-2
[120]
Вода
Хлорбензол(
12)
Ацетон (1)
5
85-119
(151-
ГХ-МС
0,02-0,12
[110]
Матрица
Экстрагент
(объем,
мкл)
Диспергент
(объем,
мл)
Дыня, огурцы
Хлорбензол
(27)
163
сесбуметон,
себутилазин,
десметрин, симетрин,
прометрин)
Метомил,
карбофуран, карбарил
722)
Вода
Хлорбензол
(35)
Ацетонитр
ил (1)
5
148-189
ВЭЖХДМД
0,1-0,9
[111]
ФОП (диазинон,
фенитротион, этион)
Вода
Циклогексан
(100)
Ацетон (2)
7,5
68-105
(100150)
ГХ-МС
ГХ-ПФД
0,003
3-4
[94]
Фоп (триазофос,
паратион, диазинон,
фоксим, паратионметил)
Вода
(проточная,
колодезная,
дождевая)
1-додеканол
(15)
Метанол
(0,2)
20
82-99
(215553)
ВЭЖХДМД
0,1-0,3
[95]
Карбарил, триазофос
Почва
Тетрахлорэт
ан (50)
Метанол
(1)
5
80-118
ВЭЖХФЛ
0,01; 0,1
[127]
Каптан, фолпет,
каптафол
Яблоки
Хлорбензол
(9)
Ацетон (1)
5
ГХ-ЭЗД
3-8
[112]
ДДТ, ДДД,ДДЭ
Вода
CCl4 (50)
0,04-0,5
[121]
0,5-50
0,1-50
[122]
0,002-0,05
[96]
Атразин
симазин
Этридиазол,
хлоронеб,
пропахлор,трифлуари
н, гексахлорбензол,
хлоротоланил,
цианазин,
хлорпирифос, ДЦПА,
цис-хлордан, трансхлордан,
хлоробензилат, цисперметрин, трансперметрин
Метиокарб, фенокарб,
диэтофенкарб,
карбарил, изопрокарб,
тсумацид
Паратион, форат,
фоксим, хлорпирифос
Тиофанат метил,
карбофуран, карбарил,
тебуконазол,
ипродион,
оксифлуорфен,
гекситиазокс,
феназаквин
Фипронил,
хлорфенапир
бупрофезин,
гекситиазокс
Пиретроиды(цигалотр
ин, дельтаметрин,
фенвалерат,
бифентрин,
тауфлувалинат)
Тиофанат метил,
карбофуран, карбарил,
тебуконазол,
ипродион,
оксифлуорфен,
гекситиазокс,
феназаквин
Пиретроиды
Трипропилфосфат,
трибутилфосфат,
триизобутилфосфат,
трис-(2-хлоро, 1хлорометилэтил)фосф
ат,
трис(бутоксиэтил)фос
фат, трифенилфосфат,
трифенилфосфин
оксид, трис(2хлорэтил)фосфат,
трис(хлорпропил)фос
фат
Вода
CCl4 (60)
Вода
М-Ксилол
(40)
Яблоки
Ацетонитр
ил (0,6)
Метанол
(0,55)
10
93 -109
(10001500)
86-110
(50-100)
ВЭЖХУФ
ВЭЖХУФ
10
60,7-91,4
Ацетонитр
ил (0,75)
10
86-107
(25-232)
CHCl3 (60)
Ацетон (1)
5
85-113
(4911834)
МЭКХ
2-3
[150]
Вода
[С6MIM][PF6
]* (35)
Этанол (1)
5
72-81
(87-112)
ВЭЖХУФ
0,1-5
[133]
Виноград,
Сливы
[С6MIM][PF6
] (20)
Метанол
(0,74)
10
60-100
ВЭЖХДМД
0,6-5
[134]
Вода
[С6MIM][PF6
] (19)
Метанол
(0,5)
5
79-106
(209254)
ВЭЖХДМД
0,5-1,3
[135]
Вода
[С6MIM][PF6
] (45)
Метанол
10
77-109
ВЭЖХУФ
0,3-0,6
[136]
Бананы
[С6MIM][PF6
] (20)
Метанол
(0,714)
10
78-101
ВЭЖХДМД
0,32-4,66
[137]
Вода
Хлобензол
(10)
Ацетон (1)
5
(7081087)
ГХ-ЭЗД
0,04-0,1
[113]
Вода
1,1,1Трихлорэтан
(20)
Ацетон
(0,8)
20
23-109
(190830)
ГХ-ТИД
(ГХАФД)
Не
определен
(LOQ 0.010.08 нг/мл)
[151]
ГХ-МС
164
Амиды (Метоахлор,
ацетохлор, бутахлор)
Каптан, фолпет,
каптафол
Триазин-гербициды
(Атразин)
Атразин
Метоксурон, монурон,
монолинурон,
изопротурон,
метобромурон,
бутурон, линурон,
хлорбромурон
Малатион,
хлорпирифос,
бупрофезин,
триазофос,
карбосульфан,
пиридабен
Металаксил-М,
пенконазол, фолпет,
диниконазол,
пропиконазол,
дифенконазол,
азоксистробин
Хлортолурон,
прометон, пропазин,
линурон, пребан
вода
Виноград
Питьевая,
природная воды
Вода
CCl4 (25)
Хлорбензол
(9)
Хлорбензол
(12)
[С6MIM][PF6
] (45)
Ацетон
(0,5)
5
Ацетон (1)
5
Ацетон (1)
80-109
(151722)
(788876)
ГХ-МС
0,003-0,02
[123]
ГХ-ЭЗД
6-8
[114]
10
ГХ-МС
0,021-0,12
[115]
Метанол
10
-
ВЭЖХУФ
0,3-0,6
[115]
Вода
Дихлормета
н (60)
Тетрагидр
офуран (1)
5
91-104
(68-126)
ВЭЖХДМД
0,10-0,28
[99]
Зеленый чай,
чайный лист
CCl4 (10)
Метанол
(0,8)
5
78-117
(176946)
ГХ-ПФД
0,21-3
[124]
Вино
Трихлорэтан
(100)
Ацетон (1)
10
78-107
(61-99)
ГХ-ДЗЭ
ГХ-МС
0,03-0,12
0,04-0,25
[152]
Мед
[С6MIM][PF6
] (175)
10%
Тритон Х
114 (50 )
20
ВЭЖХФЛ
5,31-8,50
[138]
Циперметрин,
перметрин
Грушевый сок
Тетрахлорэт
ан (30)
Метанол
(3,5)
5
ГХ-ПИД
2,2-3,1
[128]
Имидаклоприд
Томаты
Тетрахлорэт
ан (30)
Ультразву
к
5
ВЭЖХУФ
0,045
[129]
Апельсиновый
сок
Вода
Хлорбензол
(50)
Ультразву
к
10
80-110
(241311)
ГХ-ПФД
0,005-0,01
[116]
Молоко
[С6MIM][PF6
] (60)
Микровол
ны
4
88-118
(не
указан)
ВЭЖХДМД
0,46-1,96
[139]
Кожура и
мякоть яблок
Ундеканол
(10)
Ацетонитр
ил (0,5)
5
84-101
(не
указан)
ВЭЖХДМД
1,2-1,6
[97]
Груши
[С6MIM][PF6
] (60)
Метанол
(0,6)
5
93-109
(78-86)
ВЭЖХУФ
0,01-0,05
[140]
Томаты
Хлорбензол
(10)
Ацетон (1)
5
-
ГХ-ПФД
0,5-0,5
[117]
Бананы,
ананасы,
томатный сок
Хлороформ
(800)
Метанол
(1,5)
5
78-105
МЭКХУФ
1-7
[102]
Груши,
виноград,
яблоки, клубника
Тетрахлорэт
ан (14)
Ацетонитр
ил (0,8)
5
81-98
(685820)
ГХ-ДЗЭ
0,02-0,12
[130]
Почвы
Тетрахлорэт
илен (50)
Ультразву
к
5
ГХ-ДЗЭ
1,51-3,77
[131]
Вода
Хлороформ
Ацетонитр
5
ВЭЖХ-
0,9-1,2
[103]
Форат, диазинон,
паратион-метил,
фенитротион,
малатион,
хлорпирифос
Изопротурон,
монолинурон,
линурон, пропазин,
прометрин,
тербутрин, триэтазин
Диэтофенкар,
пиреметамил
Фенитротион,
паратион, фентион,
фоксим
Форат, диазинон,
дизольфотан,
паратион-метил,
сумитион,
хлорпирифос,
малатион, фентион,
профенфос, этион,
фозалон, азинфосметил, корал
Оксамил, метомил,
беномил,
карбендазим, асулам,
байгон, карбофуран,
алдикарб, карбарил,
промекарб,
метиокарб,
напропамид
Триадимефон,
процимидон,
гексаконазол,
миклобутанил,
диниконазол,
ипродион
Пиретроиды(фенпроп
атрин, цигалотрин,
фенвалерат)
Триазолы
60-106
(120220)
92-107
(344,
351)
88-110
(375)
97-106
(128135)
90-105
165
(триадимефон,
тебуконазол,
униконазол)
Фенилмочевины
(метоксурон,
монурон,
монолинурон,
изопротурон,
метобромурон,
бутурон, линурон,
хлорбромурон)
Карбарил, триазофос
Карбаматы
(карбофуран,
карбарил,
пиримикарб,
диэтофенкарб)
Фенилмочевины
(тебутиурон,
флуометурон, диурон,
пропанил, сидурон,
линурон,
дифлубензурон)
Тиаметоксам,
имидаклоприд,
ацетамиприд,
тиаклоприд
Диазинон,
малатион
Атразин
Серосодержыщие
пестициды
(Малатион,
хлорпирифос,
бупрофезин,
триазофос,
карбосульфан,
пиридабен)
ФОП (Форат,
диазинон,
дисольфотан,
паратион метил,
сумитион,
хлорпирифос,
малатион, фентион,
профенфос, этион,
фозалон, азинфос
метил, ко-рал)
Хлорсодержащие
пестициды
(Гептахлор, альдрин,
эндосульфан, ДДТ,
ДДЭ)
ОХлорфеноксиуксусная
кислота,
пХлорфеноксиуксусная
кислота, 2,4,5трихлорфеноксиуксус
ная кислота
(80)
ил (1,25)
(77-99)
УФ
Вода
Дихлормета
н (60)
Тетрагидр
офуран
(0,94)
5
91-104
(68-126)
ВЭЖХДМД
0,1-0,28
[153]
Природная вода,
соки
CHCl3 (15)
Ацетонитр
ил (1)
5
86,99
(87, 276)
ВЭЖХФЛ
0,01
[104]
Вода
Хлороформ
(70)
Ацетон (1)
5
80-94
(101145)
ВЭЖХДМД
0,4-1,0
[105]
Вода
Хлороформ
(73)
Метилтри
алкил
аммоний
(С8-С10)
5% (w/v) в
73 мкл
хлороформ
а (в
экстрагент
е)
5
91-104
(128198)
ВЭЖХДМД
0,00230,018
[106]
Томат, огурец
Хлороформ
(200)
Взбалтыва
ние 30 с
2,5+10
85-98
(110243)
ВЭЖХДМД
0,5-1,0
[107]
Вода
Хлороформ
(10)
ГХ-МС
0,06
0,08
[108]
Сточная вода
CCl4 (60)
Ацетон
(0.1)
Метанол
(0,55)
ВЭЖХУФ
0,1-50
[115]
Питьевая и
техническая
воды, зеленый
чай
CCl4 (15)
Метанол
(0,8)
5
ГХ-ПДФ
0,21-3,05
[124]
Природная,
сточная,
техническая
воды
Хлорбензол
(12)
Ацетон (1)
5
83-107
(7891070)
ГХ-ПФД
0,003-0,02
[118]
Питьевая,
природная воды
Гексадекан
(10)
Ацетонитр
ил (0,2)
5
83-102
(37-872)
ГХ-ЭЗД
0,011-0,11
[98]
Природная вода
Тетрахлорэт
илен (80)
Тетрагидр
офуран (2)
5
ВЭЖХУФ
2,3-3,3
[132]
5
10
85-95
70-90
166
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Пестициды, определяемые методами газовой хроматографии
Пестицид
Структурная
Класс
Детектирование
формула
Гексахлорбензол
ХОП
ЭЗД, МС
Гексахлорциклогек
ХОП
ЭЗД, МС
Альдрин
ХОП
ЭЗД, МС
Дильдрин
ХОП
ЭЗД, МС
сан, альфа-, бета-,
гамма-,
дельта-
изомеры
Применение/
Характеристика
Инсектицид, фунгицид
Приложение А – ликвидация.
Имеются
исключения
по
производству
и
использованию
(Стокгольмская конвенция).
Приложение С – непреднамеренное
производство.
Непреднамеренное
образование и выброс происходят
при осуществлении термических
процессов
в
присутствии
органического вещества и хлора
(Стокгольмская конвенция).
Ia класс опасности (ВОЗ)
Возможный
канцероген
для
человека ((B2 – US EPA, 2 – EU, 2B –
IARC
IARC)
Разрушает эндокринную систему
(EU
EU)
Включен в список ООП PAN
Инсектицид
Приложение А – ликвидация. Альфа
и бета
бета-ГХЦГ: исключения по
производству
и
использованию
отсутствуют, гамма
гамма-ГХЦГ: имеются
исключения
по
использованию
(Стокгольмская конвенция).
Возможный
канцероген
для
человека ((B2 – US EPA, 2B – IARC)
II класс опасности (ВОЗ)
Разрушает эндокринную систему
(EU
EU, WWF)
Включен в список ООП PAN
Инсектицид, гербицид
Приложение А – ликвидация.
Имеются
исключения
по
использованию
(Стокгольмская
конвенция).
Устаревший (ВОЗ)
Возможный
канцероген
для
человека ((B2 – US EPA)
Существует риск заболевания или
необратимых последствий (3 – EU)
Не является канцерогеном
в
отношении человека (3 – IARC)
Разрушает эндокринную систему
Включен в список ООП PAN
Инсектицид
Приложение А – ликвидация.
Имеются
исключения
по
использованию
(Стокгольмская
конвенция).
Устаревший (ВОЗ)
Возможный
канцероген
для
человека ((B2 – US EPA)
Существует риск заболевания или
необратимых последствий (3 – EU)
Не является канцерогеном
в
167
Эндрин
ХОП
ЭЗД, МС
ХОП
ЭЗД, МС
Хлороталонил
ХОП
ЭЗД, МС
ДДТ
ХОП
ЭЗД, МС
Эндосульфан,
ХОП
ЭЗД, МС
ХОП
ЭЗД, МС
Хлордан,
цис-,
транс-изомеры
альфа-,
бета-
изомеры
Гептахлор
отношении человека (3 – IARC)
Разрушает эндокринную систему
(EU
EU, OSF, WWF)
Включен в список ООП PAN
Инсектицид
Приложение А – ликвидация.
(Стокгольмская конвенция).
Не является канцерогеном
в
отношении человека (3 – IARC)
Разрушает эндокринную систему
(EU
EU, WWF)
Включен в список ООП PAN
Инсектицид
Приложение А – ликвидация.
Имеются
исключения
по
производству
и
использованию
(Стокгольмская конвенция).
II класс опасности (ВОЗ)
Возможный
канцероген
для
человека ((B2 – US EPA, 2B - IARC)
Существует риск заболевания или
необратимых последствий (3 – EU)
Разрушает эндокринную систему
(EU
EU, OSF, WWF)
Включен в список ООП PAN
Фунгицид
Возможный
канцероген
для
человека ((B2 – US EPA, 2B - IARC)
Существует риск заболевания или
необратимых последствий (3 – EU)
Включен в список ООП PAN
Инсектицид
Приложение B – ограничение.
Имеются приемлимые цели и
конкретные
исключения
по
производству и использованию.
II класс опасности (ВОЗ)
Возможный
канцероген
для
человека ((B2 – US EPA, 2B - IARC)
Существует риск заболевания или
необратимых последствий (3 – EU)
Разрушает эндокринную систему
(EU
EU, OSF, WWF)
Включен в список ООП PAN.
Инсектицид
II класс опасности (ВОЗ)
Включен в список ООП PAN
Разрушает эндокринную систему
(EU
EU, OSF, WWF)
Инсектицид
Приложение А – ликвидация.
Имеются
исключения
по
использованию
(Стокгольмская
конвенция).
Устаревший (ВОЗ)
Возможный
канцероген
для
человека ((B2 – US EPA, 2B - IARC)
Существует риск заболевания или
необратимых последствий (3 – EU)
Разрушает эндокринную систему
(EU
EU, OSF)
Включен в список ООП PAN
168
Акарицид
II класс опасности (ВОЗ)
Возможный канцероген (C – US
EPA)
Не
классифицируется
как
канцероген для человека (3 –IARC)
Разрушает эндокринную систему
(EU, OSF, WWF)
Включен в список ООП PAN
Инсектицид
Продукт распада гептахлора в
организме
Дикофол
ХОП
МС
Гептахлор-экзоэпоксид,
гептахлор-эндоэпоксид
ХОП
ЭЗД, МС
Оксихлордан
ХОП
ЭЗД, МС
Инсектицид
II класс опасности (ВОЗ)
Возможный
канцероген
для
человека (B2 – US EPA, 2B - IARC)
Существует риск заболевания или
необратимых последствий (3 – EU)
Разрушает эндокринную систему
(EU, OSF, WWF)
Включен в список ООП PAN
Кумафос
ФОП
МС
Ветеринарный препарат
Ib класс опасности (ВОЗ)
Включен в список ООП PAN
Фенхлорфос
ФОП
МС
Инсектицид
Не
зарегистрирован
использованию в РФ, ЕС
Устаревший (ВОЗ)
Профенофос
ФОП
МС
Инсектицид, акарицид
Не
зарегистрирован
использованию в РФ, ЕС
II класс опасности (ВОЗ)
к
к
Метакрифос
ФОП
ЭЗД, МС
Инсектицид, акарицид
Не зарегистрирован к использованию
в РФ, ЕС
II класс опасности (ВОЗ)
Сульфотеп
ФОП
ЭЗД, МС
Инсектицид, акарицид
Не
зарегистрирован
использованию в РФ, ЕС
Ia класс опасности (ВОЗ)
Включен в список ООП PAN
Этримфос
Пропетамфос
ФОП
ФОП
МС
МС
Инсектицид
Не
зарегистрирован
использованию в РФ, ЕС
Устаревший (ВОЗ)
к
к
Инсектицид,
акарицид,
ветеринарный препарат
Не
зарегестрирован
к
использованию в РФ, ЕС
Ib класс опасности (ВОЗ)
169
Фонофос
ФОП
МС
Диазинон
ФОП
ЭЗД, МС
Диклофентион
ФОП
МС
Хлорпирифосметил
ФОП
МС
Пиримифос-метил
ФОП
ЭЗД, МС
Малатион
ФОП
ЭЗД, МС
Хлорпирифос
ФОП
ЭЗД, МС
Пиримифос-этил
ФОП
ЭЗД, МС
Бромофос-метил
ФОП
МС
Инсектицид
Не
зарегистрирован
использованию в РФ, ЕС
Устаревший (ВОЗ)
к
Инсектицид, акарицид, репеллент,
ветеринарный препарат
Разрешен к применению в РФ
Запрещен для защиты растений в ЕС
II класс опасности (ВОЗ)
Разрушает эндокринную систему
(EU)
Токсичен для пчел
Включен в список ООП PAN
Инсектицид, нематоцид
Устаревший (ВОЗ)
Инсектицид, акарцид
Не
зарегестрирован
к
использованию в РФ
Разрешен к применению в ЕС
U класс опасности (ВОЗ)
Токсичен для пчел
Включен в список ООП PAN
Инсектицид
Разрешен к применению в РФ, ЕС
III класс опасности (ВОЗ)
Инсектицид, акарицид
Разрешен к применению в РФ, ЕС
III класс опасности (ВОЗ)
Возможный канцероген (C – US
EPA)
Не
классифицируется
как
канцероген для человека (3 –IARC)
Разрушает эндокринную систему
(EU, OSF, WWF)
Токсичен для пчел
Включен в список ООП PAN
Инсектицид
Разрешен к применению в РФ, ЕС
II класс опасности (ВОЗ)
Токсичен для пчел
Включен в список ООП PAN
Инсектицид
Не
зарегистрирован
к
использованию в РФ, ЕС
Устаревший (ВОЗ)
Инсектицид
Не
зарегистрирован
использованию в РФ, ЕС
Устаревший (ВОЗ)
к
170
Хлорфенвинфос
ФОП
ЭЗД, МС
Инсектицид
Не
зарегистрирован
использованию в РФ, ЕС
Ib класс опасности (ВОЗ)
Разрушает эндокринную систему
Включен в список ООП PAN
к
Метидатион
ФОП
МС
Инсектицид
Не
зарегистрирован
к
использованию в РФ, ЕС
Ib класс опасности (ВОЗ)
Возможный канцероген (C – US
EPA)
Включен в список ООП PAN
Бромофос-этил
ФОП
МС
Инсектицид
Устаревший (ВОЗ)
Тетрахлорвинфос
ФОП
МС
Инсектицид
III класс опасности (ВОЗ)
Возможный канцероген (2 – US
EPA
EPA)
Не
классифицируется
как
канцероген для человека (3 – IARC)
Включен в список ООП PAN
Этион
ФОП
МС
Инсектицид
II класс опасности (ВОЗ)
ФОП
МС
Азинфос-метил
ФОП
МС
Инсектицид
Устаревший (ВОЗ)
Инсектицид
Ib класс опасности (ВОЗ)
Включен в список ООП PAN
Азинфос-этил
ФОП
МС
Инсектицид
Ib класс опасности (ВОЗ)
Включен в список ООП PAN
Перметрин
Пирет
ЭЗД, МС
Инсектицид, акарицид
II класс опасности (ВОЗ)
Возможный канцероген (2 – US
EPA
EPA)
Не
классифицируется
как
канцероген для человека (3 – IARC)
Разрушает эндокринную систему
(EU
EU, OSF, WWF)
Включен в список ООП PAN
Инсектицид, акарицид
Разрешен к применению в РФ, ЕС
II класс опасности (ВОЗ)
Возможный
канцероген
для
человека (C – US EPA)
Разрушает эндокринную систему
(EU
EU, OSF, WWF)
Токсичен для пчел
Включен в список ООП PAN
Карбофентион
-
роид
Бифентрин
Пирет
роид
ЭЗД, МС
171
Флувалинат
Пирет
ЭЗД, МС
Инсектицид, акарицид
Разрешен к применению в РФ, ЕС
III класс опасности (ВОЗ)
Разрушает эндокринную систему
(EU
EU)
ЭЗД, МС
Инсектицид
Разрешен к применению в РФ, ЕС,
США
II класс опасности (ВОЗ)
Разрушает эндокринную систему
(EU
EU, WWF)
Токсичен для пчел
Включен в список ООП PAN
МС
Инсектицид
Не представляет опасности при
правильном использовании (ВОЗ)
Разрушает эндокринную систему
(EU
EU)
Включен в список ООП PAN
Инсектицид
Не представляет опасности при
правильном использовании (ВОЗ)
Возможный канцероген ((C – US
EPA
EPA)
Включен в список ООП PAN
роид
Лямбда-
Пирет
Цигалотрин
роид
S-изомер
изомер
R-изомер
изомер
Фенотрин
Пирет
роид
Тетраметрин
Пирет
МС
роид
Фенбуконазол
Триаз
МС
Фунгицид
II класс опасности (ВОЗ)
Возможный канцероген ((C – US
EPA
EPA)
Включен в список ООП PAN
ЭЗД, МС
Фунгицид
Разрешен к применению в РФ, ЕС
II класс опасности (ВОЗ)
Возможный
канцероген
для
человека (C – US EPA)
Включен в список ООП PAN
ЭЗД, МС
Фунгицид
Разрешен к применению в РФ, ЕС
III класс опасности (ВОЗ)
ол
Пропиконазол
Триаз
ол
Пенконазол
Триаз
ол
172
Эпоксиконазол
Триаз
ЭЗД, МС
Фунгицид
Разрешен к применению в РФ, ЕС
Класс опасности не описан (ВОЗ)
Канцероген (2 – US EPA; 3 – EU)
Включен в список ООП PAN
МС
Фунгицид
III класс опасности (ВОЗ)
Включен в список ООП PAN
МС
Фунгицид
II класс опасности (ВОЗ)
МС
Фунгицид
II класс опасности (ВОЗ)
ЭЗД, МС
Фунгицид
II класс опасности (ВОЗ)
Существуют
признаки
канцерогенности, но недостаточные
для потенциальной опасности для
человека (3 – US EPA)
Включен в список ООП PAN
МС
Регулятор роста растений, фунгицид
II класс опасности (ВОЗ)
Включен в список ООП PAN
ЭЗД, МС
Фунгицид
Не
зарегистрирован
использованию в РФ, ЕС
Устаревший (ВОЗ)
ол
Тритиконазол
Триаз
ол
Флутриафол
Триаз
ол
Диниконазол
Триаз
ол
Ципроконазол
Триаз
ол
Паклобутразол
Триаз
ол
Этаконазол
Триаз
ол
к
173
Метрибузин
Триаз
ЭЗД, МС
Гербицид
Разрешен к применению в РФ, ЕС
II класс опасности (ВОЗ)
Разрушает эндокринную систему
(EU
EU, OSF, WWF)
Включен в список ООП PAN
МС
Гербицид
Не
зарегистрирован
использованию в РФ, ЕС
Класс опасности не описан (ВОЗ)
Канцероген (C – US EPA)
Разрушает эндокринную систему
Включен в список ООП PAN
ины
Тербутрин
Триаз
ины
Прометрин
Триаз
ЭЗД, МС
Гербицид
Не
зарегистрирован
к
использованию в РФ, ЕС
III класс опасности
Разрушает эндокринную систему
(EU
EU)
Включен в список ООП PAN
МС
Гербицид
Не
зарегистрирован
использованию в РФ, ЕС
III класс опасности (ВОЗ)
ины
Десметрин
Триаз
ины
Каптан
Фтали
Дикар
Фунгицид
Разрешен к применению в РФ, ЕС
U класс опасности (ВОЗ)
Канцероген (b – US EPA; 3 – EU; 3 –
IARC)
Включен в список ООП PAN
ЭЗД, МС
Фунгицид
Разрешен к применению в РФ, ЕС
II класс опасности (ВОЗ)
Возможный
канцероген
для
человека (C – US EPA; 3 - EU)
Разрушает эндокринную систему
(EU
EU, OSF, WWF)
Токсичен для пчел
Включен в список ООП PAN
Фунгицид
Разрешен к применению в РФ, ЕС
III класс опасности (ВОЗ)
Возможный канцероген (2,4 – US
EPA)
Включен в список ООП PAN
бокси
мид
Тиабендазол
Бензи
мидаз
ол
к
ЭЗД, МС
мид
Винклозолин
к
МС
174
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
Пестициды, определяемые методом ВЭЖХ
№
п/п
Растворимость в
Пестицид
Класс
Структурная формула
воде при 20°С,
мг/л
Производ1
Линурон
ное
64
мочевины
Производ2
Хлортолурон
ное
74
мочевины
3
4
Изопротурон
Метобромурон
Производное
мочевины
Производное
мочевины
70
330
Производ5
Метоксурон
ное
678
мочевины
Производ6
Диурон
ное
35,6
мочевины
Производ7
Фенурон
ное
3850
мочевины
Производ8
Монурон
ное
мочевины
230
175
Производ9
Дифлубензурон
ное
0,08
мочевины
10
Этилентиомочевина
Производное
20000
мочевины
Производ-
11
Хлорбромурон
ное
35
мочевины
Никоти-
12
Тиаметоксам
13
Имидаклоприд
14
Ацетамиприд
15
Симазин
Триазин
5
16
Карбофуран
Карбамат
322
17
Карбарил
Карбамат
9,1
ноид
Неоникотиноид
Неноникотиноид
4100
610
2950
176
18
Атразин
Триазин
35
Производ19
Имазалил
ное
184
имидазола
20
Ципроконазол
Триазол
93
21
Феноксикарб
Карбамат
7,9
22
Пропиконазол
Триазол
150
Пиретроид
0,005
23
Лямбдацигалотрин
24
Хлорпирифос
ФОП
1,05
25
Циперметрин
Пиретроид
0,009
Производное
26
2,4-Д
феноксиуксусной
кислоты
23180
177
27
Дельтаметрин
Пиретроид
0,0002
Производ28
Флуометурон
ное
111
мочевины
29
Пропазин
Триазин
8,6
30
Винклозолин
Оксазол
3,4
178
ПРИЛОЖЕНИЕ 4
179
ПРИЛОЖЕНИЕ 5