Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Дисперсионная твердофазная и жидкостно - жидкостная микроэкстракция при одновременном определении пестицидов различных классов в пищевых продуктах и кормах хроматографическими методами Лаврухин Дмитрий Константинович

Дисперсионная твердофазная и жидкостно - жидкостная  микроэкстракция при одновременном определении пестицидов различных классов в пищевых продуктах и кормах хроматографическими методами
<
Дисперсионная твердофазная и жидкостно - жидкостная  микроэкстракция при одновременном определении пестицидов различных классов в пищевых продуктах и кормах хроматографическими методами Дисперсионная твердофазная и жидкостно - жидкостная  микроэкстракция при одновременном определении пестицидов различных классов в пищевых продуктах и кормах хроматографическими методами Дисперсионная твердофазная и жидкостно - жидкостная  микроэкстракция при одновременном определении пестицидов различных классов в пищевых продуктах и кормах хроматографическими методами Дисперсионная твердофазная и жидкостно - жидкостная  микроэкстракция при одновременном определении пестицидов различных классов в пищевых продуктах и кормах хроматографическими методами Дисперсионная твердофазная и жидкостно - жидкостная  микроэкстракция при одновременном определении пестицидов различных классов в пищевых продуктах и кормах хроматографическими методами Дисперсионная твердофазная и жидкостно - жидкостная  микроэкстракция при одновременном определении пестицидов различных классов в пищевых продуктах и кормах хроматографическими методами Дисперсионная твердофазная и жидкостно - жидкостная  микроэкстракция при одновременном определении пестицидов различных классов в пищевых продуктах и кормах хроматографическими методами Дисперсионная твердофазная и жидкостно - жидкостная  микроэкстракция при одновременном определении пестицидов различных классов в пищевых продуктах и кормах хроматографическими методами Дисперсионная твердофазная и жидкостно - жидкостная  микроэкстракция при одновременном определении пестицидов различных классов в пищевых продуктах и кормах хроматографическими методами Дисперсионная твердофазная и жидкостно - жидкостная  микроэкстракция при одновременном определении пестицидов различных классов в пищевых продуктах и кормах хроматографическими методами Дисперсионная твердофазная и жидкостно - жидкостная  микроэкстракция при одновременном определении пестицидов различных классов в пищевых продуктах и кормах хроматографическими методами Дисперсионная твердофазная и жидкостно - жидкостная  микроэкстракция при одновременном определении пестицидов различных классов в пищевых продуктах и кормах хроматографическими методами
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Лаврухин Дмитрий Константинович. Дисперсионная твердофазная и жидкостно - жидкостная микроэкстракция при одновременном определении пестицидов различных классов в пищевых продуктах и кормах хроматографическими методами: диссертация ... кандидата химических наук: 02.00.02 / Лаврухин Дмитрий Константинович;[Место защиты: а ФГБУ «Федеральный центр охраны здоровья животных»].- Саратов, 2014.- 179 с.

Содержание к диссертации

Введение

ГЛАВА 1. Пробоподготовка при определении остаточных количеств пестицидов 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

ГЛАВА 3. Пробоподготовка quechers и дисперсионная жидкостно-жидкостная микроэкстракция при определении пестицидов различных 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 хроматография с различными детекторами в определении пестицидов 75

4.1. Установление возможностей определения пестицидов методом газовой 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 жидкостная хроматография 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

6.3. Определение пестицидов в зерне и кормах 131

6.4. Резюме к главе 6 140

Выводы 141

Список литературы 143

Твердофазная микроэкстракция

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. Распространение пестицида может происходить на значительные расстояния от очага применения. Перенос 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 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 возможность нелегального использования незарегестрированных препаратов. Нормы содержания 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 и импортированная 10-ю штатными лабораториями в 7-и штатах страны. 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.

Экстракция и очистка экстракта методом QuEChERS при определении пестицидов в овощах, фруктах и мёде

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. 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.

Улучшение извлечения пестицидов связано, по-видимому, с набуханием крахмала и растворением некоторых полисахаридов. Такой процесс способствует изменению в структуре зерна, его размягчению, и образованию сетчатой структуры, что и способствует извлечению пестицидов. 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.

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-дер-Ваальсовых 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 Ван-дер-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 2700-3000С, является простейшим неспецифическим сорбентом с 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.

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. 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 масс-спектрометра. 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 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 ) .

Оптимизация условий проведения пробоподготовки на этапе очистки экстракта по методу QuEChERS

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 ГХ-МС и ВЭЖХ-МС-МС. Пестициды извлекают методом QuEChERS.

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.

Сравнение разработанной методики с действующими ГОСТ и

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). 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.

Оптимизация условий разделения

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. 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 масс-спектра 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. 6.12

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.). 19-Apr-2013; 0.5 mg/L in Hexane

Масс-хроматограммы изомеров гексахлорциклогексана (А) {1 -альфаXUF, 2 - бетаXU , 3 - гаммаXUf, 4 - дельта-ТХП) и ДДТ (Б) (1 - 2,4 -ДДЭ, 2 - 4,4 -ДДЭ, 3 - 2,4 -ДДТ, 4 - 4,4 -ДДТ). 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.

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. 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 280С 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 №: 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.

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 5С/мин, начальной температуры колонки до 60С 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 (рис.21).

Похожие диссертации на Дисперсионная твердофазная и жидкостно - жидкостная микроэкстракция при одновременном определении пестицидов различных классов в пищевых продуктах и кормах хроматографическими методами