УДК 543?632.95]?636.085/.087

В.Д. Чмиль, д.б.н.

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ МЕТОДОВ АНАЛИЗА ОСТАТКОВ ПЕСТИЦИДОВ
(по материалам 10 Международного Конгресса ИЮПАК
по химии защиты растений)

Институт экогигиены и токсикологии им. Л.И. Медведя, г. Киев

С 4 по 9 августа 2002 г. в Базеле (Швейцария) проходил Международный Конгресс по химии защиты растений под эгидой Международного союза чистой и прикладной химии (IUPAC) (до 1998 года этот Конгресс был известен как Конгресс ИЮПАК по химии пестицидов). Этот Конгресс проходит раз в четыре года и является одним из знаменательных событий в календаре проведения встреч специалистов различных стран и научных дисциплин, работающих в области синтеза, использования и контроля химических средств защиты растений.

Научная программа Конгресса состояла из одного пленарного и шести секционных заседаний и более чем 20-ти постерных сессий, на которых были рассмотрены проблемы химии, биохимии и молекулярной биологии средств защиты растений от болезней, сорняков и вредителей, пестицидных формуляций и их применения, судьбы и поведения пестицидов в окружающей среде и их безопасного применения, остатков пестицидов и безопасности потребителей.

Тематика Конгресса, связанная с современным состоянием в области разработки методов анализа остатков пестицидов, которая была отражена в заказных секционных докладах и постерах, касалась следующих вопросов:
— хранение проб и стандартных растворов;
— подготовка проб к анализу;
— экстракция;
— очистка экстрактов;
— определение остатков пестицидов:
а) газожидкостная хроматография (ГЖХ);
б) высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ) и капиллярный электрофорез;
в) тонкослойная хроматография;
г) иммунохимический анализ;
— детектирование остатков пестицидов;
— методы анализа множественных остатков пестицидов;
— определение полихлорированных дибензодиоксинов (ПХДД) и полихлорированных дибензофуранов (ПХДФ);
— автоматические анализаторы.

Хранение проб и стандартных растворов. Очень часто отобранные пробы, содержащие остатки пестицидов, хранятся в течение какого-то времени до проведения анализа. Важно, чтобы в течение срока хранения не происходило разрушение остатков пестицидов. При изучении стабильности хранения отобранных проб воздуха на фильтр из стекловолокна и комбинированный фильтр из стекловолокна и смолы XAD-2, содержащих 9 карбаматных пестицидов, в течение 28 дней было показано, что карбофуран, изопрокарб, метомил и тиодикарб были стабильны в течение 28 дней, карбарил и оксамил были стабильны в течение 14 дней, а метиокарб и пропопоксур — в течение 7 дней [1].

Важным обстоятельством в анализе остатков пестицидов является стабильность действующих веществ пестицидных формуляций при хранении стандартных растворов. Например, с помощью ВЭЖХ было установлено, что растворы трибенурон-метила в ацетоне, этилацетате и ацетонитриле можно хранить при –20°С без разложения в течение 2-х месяцев [2]. Хранение тех же растворов при 25°С в течение одной недели и двух месяцев привело к разложению трибенурон-метила на 16—24% и 82—98% соответственно. Хранение этих же растворов при 5°С привело к разложению 0,5% трибенурон-метила через неделю и около 4% после двух месяцев.

Подготовка проб к анализу. Перед взятием навески из пробы, доставленной в лабораторию для анализа, материал пробы должен быть гомогенизирован. Эта операция осуществляется с помощью дробления, размола, измельчения или смешения пробы. К сожалению, в отечественных исследованиях по разработке методик выполнения измерений (МВВ) микроколичеств пестицидов и использованию МВВ для определения остатков пестицидов, например, в овощах и фруктах, не всегда придается должное значение способу подготовки пробы для дальнейшего анализа и оборудованию, которое должно использоваться для этой операции. Недостаточно измельченная и гомогенизированная проба не позволит взять представительную навеску для анализа и приведет к низкому проценту извлечения (экстракции) анализируемых пестицидов. Так, например, сравнение способов подготовки проб овощей при определении манкоцеба с помощью электрического измельчителя (800 rpm) и ручного измельчения с помощью ножниц показало, что возврат прибавленных количеств манкоцеба составил 93 и 67% соответственно [3].

Экстракция. В табл. 1 приведены способы экстракции, которые используются в настоящее время для извлечения пестицидов из различных матриц. Для извлечения пестицидов из твердых матриц по-прежнему используются как индивидуальные органические растворители, так и их смеси. Для извлечения пестицидов из водных сред главным образом применяется твердофазная экстракция (ТФЭ) при использовании различных сорбентов в зависимости от природы экстрагируемого пестицида.

Микроволновая экстракция (экстракция органическим растворителем при наложении микроволнового поля) использована для извлечения атразина и метолахлора и их метаболитов из сельскохозяйственных почв (смесь метанола с водой) [8]. Величины возврата всех анализируемых веществ были выше 80% для свежезагрязненных проб почвы и выше 70% для проб почвы, которые хранились при низких температурах. Сравнение этого способа экстракции с обычной экстракцией растворителями в колбе на аппарате для встряхивания показало, что при одинаковой эффективности экстракции микроволновая экстракция позволяет получать более воспроизводимые результаты, сокращает на 80% расход органического растворителя и требует значительно меньших трудовых затрат.

Очистка экстрактов. В табл. 2 приведены способы очистки экстрактов, которые в настоящее время применяются в анализе остатков пестицидов.

Твердофазная экстракция (ТФЭ) в настоящее время широко используется в качестве эффективного способа очистки экстрактов, получаемых при определении остатков пестицидов в растительных и почвенных матрицах. Для выбора подходящего сорбента для ТФЭ химик-аналитик должен вначале изучить поведение каждого анализируемого пестицида (с учетом особенностей анализируемой матрицы) на колонках, заполненных различными сорбентами. Разработана программа для автоматической оценки поведения (изучение адсорбционных и элюционных профилей) анализируемых пестицидов и их полярных метаболитов в почвенных и растительных матрицах на колонках, содержащих следующие сорбенты для ТФЭ: октадецил С18, октил С8, фенил, оазис, ENV, силикагель и диол [19]. Данные, получаемые с помощью этой программы, используются для сравнения поведения анализируемого вещества и матрицы на выбранной колонке для ТФЭ в желаемой системе растворителей и обеспечивают оптимальный выбор условий для очистки экстрактов.

Разработан способ очистки экстрактов воды, почвы и сельскохозяйственных злаков в on-line процедуре, включающей также экстракцию и количественное определение остатков пестицидов, посредством ввода 5 мл отфильтрованной пробы или экстракта на картридж для ТФЭ, используемый в качестве пред-колонки [20].

Применение ТФЭ (колонка с сильным катионитом) позволило разработать полностью автоматизированный on-line метод ТФЭ-высокоэффективная жидкостная хроматогрфия (ВЭЖХ)-тандемная масс-спектрометрия (МС/МС) для одновременного определения хлормеквата и мепиквата в трех сложных матрицах (груши, томаты и пшеничная мука) [18].

Картриджи с обращенной фазой используются для очистки метанольных экстрактов при определении тиофанат-метила (действующего вещества фунгицида Топсин) в воде, злаках и почве [21]. Картридж для амино-ТФЭ использован для очистки экстрактов яблок и картофеля, содержащих новалурон [11]. Картриджи с графитированной сажей используются для очистки почвенных экстрактов, полученных в результате микроволновой экстракции, и содержащих атразин, метолахлор, диэтилатразин, гидроксиатразин, деизопропилатразин и металахлор-этансульфокислоту [8].

Определение остатков пестицидов. В табл. 3 приведены сравнительные данные по развитию аналитических методов для определения остатков пестицидов, полученные в результате оценки частоты использования методов в постерных докладах 10 Международного Конгресса по химии защиты растений ИЮПАК.

Высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ) и капиллярный электрофорез. Как следует из данных табл. 3, темпы развития ВЭЖХ для определения остатков пестицидов в настоящее время почти в 2 раза превышают темпы развития газожидкостной хроматогографии. Прежде всего это связано с тем, что в последнее время в сельскохозяйственную практику в большем количестве внедряются высокополярные и малолетучие пестициды. Кроме того, ВЭЖХ позволяет проводить совместное определение пестицидов и их метаболитов. Следует заметить, что эти цифры не отражают реального использования методов ГЖХ и ВЭЖХ для рутинного контроля за остатками пестицидов.

В табл. 4 приведены данные по использованию ВЭЖХ для разработки методов определения остатков пестицидов.

ВЭЖХ с диодной матрицей использована для разработки метода определения гербицидов атразина и метолахлора и их метаболитов в почвах [8]. Предел количественного определения для всех анализируемых соединений (за исключением метолахлор-этансульфокислоты, 50 нг/г) составил 10 нг/г.

Для определения 9 карбаматных пестицидов в атмосферном воздухе вблизи промышленных предприятий, производящих пестициды, разработан метод на основе ВЭЖХ с пост-колоночным получением производных и флуоресцентным детектированием [1]. С помощью этого метода достигается одновременное определение 9 пестицидов в одной пробе с пределами количественного определения, которые на несколько порядков ниже разрешенных значений.

Антибиотические фунгициды — бластицидин и касугамицин, применяемые на рисе, могут быть определены методом ВЭЖХ с УФ-детектированием (265 и 210 нм) в пестицидных формуляциях и в воде после орошения [5].

Для определения остатков инсектицида имидаклоприда и его основного метаболита 1-[(6-хлор-3-пиридинил)метил]-2-имидазолилдинона разработан метод на основе сочетания ВЭЖХ (колонка Интерсил ODS 80 A) с масс-спектрометрией (химическая ионизация при атмосферном давлении) в варианте ВЭЖХ/МС/МС [13].

Сочетание ВЭЖХ с тандемной масс-спектрометрией использовано для разработки on-line процедуры определения остатков пестицидов различных классов в воде, почве и сельскохозяйственных злаках [20].

Комбинация ВЭЖХ с тандемной масс-спектрометрией (МС/МС) использована для разработки метода определения смеси микотоксинов в сырых (неочищенных) экстрактах пшеницы [24]. Разработанный метод оказался более легким, быстрым, экономичным и достоверным, чем существующие.

Аналогичный принцип был положен в основу разработки метода определения остатков изопротурона в почве и воде (питьевая и поверхностная) [7].

Сочетание ВЭЖХ с МС при атмосферном давлении позволило достичь лучшей чувствительности и селективности при определении инсектицида фенгексамида во фруктах и овощах по сравнению с использованием ВЭЖХ с УФ-детектированием [23].

Разработан чувствительный и селективный метод для одновременного определения следовых количеств регуляторов роста растений хлормеквата и мепиквата в грушах, томатах и пшеничной муке на основе сочетания ВЭЖХ с тандемной МС [18].

Использование сочетания ВЭЖХ с тандемной МС позволило разработать новые, более чувствительные и селективные аналитические методы для определения бис(диметилдитиокарбамата) цинка и метилтиофоната — действующих веществ давно используемых фунгицидов Цирама и Топсина [21]. Следует заметить, что существующий в настоящее время метод определения остатков действующего вещества фунгицида Цирама основан на детектировании CS₂, который может присутствовать в анализируемых матрицах в результате применения других производных дитиокарбаминовой кислоты. Это может привести к ошибочному определению в сельскохозяйственных культурах остатков Цирама, которые не подвергались обработке этим фунгицидом, или увеличить уровни остатков Цирама в пробе и усложнить установление МДУ остатков Цирама и оценку риска. Разработанный метод для определения остатков Цирама основан на гидролизе бис(диметилдитиокарбамата) цинка. Образующийся диметилдитиокарбамат немедленно метилируется иодметаном для образования метилового эфира диметилдитиокарбамата, который определяют с помощью ВЭЖХ/МС/МС. В Украине методы анализа действующих веществ фунгицидов — производных дитиокарбаминовой кислоты основаны на определении CS₂.

Тандемная МС в сочетании с ВЭЖХ использована для разработки метода определения в воде остатков гидроксида трициклогексилолова — действующего вещества препарата Цигексатина, зарегистрированного для применения на многих злаках [4].

Быстрое определение остатков фунгицидов азоксистробина, дифеноконазола, пропиконазола и ацибензолар-S-метила, используемых на банановых плантациях, стало возможным благодаря использованию сочетания ВЭЖХ с тандемной МС [25].Полученные данные были использованы для установления коэффициента переноса фунгицидов с поверхности листьев в плоды и сроков выхода для рабочих.

При сравнении метода определения дифлубензурона в пробах рыбы (лосось), крабов и мидий с помощью ВЭЖХ с УФ-детектированием и метода на основе сочетания ВЭЖХ с МС было показано, что наличие высокого уровня коэкстрактивных веществ в экстрактах некоторых матриц практически не позволяло использовать первый метод [22].

Инсектицид Новалурон (1-[3-хлор-(1,1,2-трифтор-2-трифторметоксиэтокси)фенил]-3-(2,6-дифторбензоил)мочевина) с низким пределом обнаружения (1 нг/г) и высокой селективностью может быть определен в яблоках, картофеле, почве и воде с помощью ВЭЖХ/МС/МС [11].

Свободная кислота (4-(циклопропил-a-гидроксиметилен)-3,5-диоксо-циклогексан карбоксил кислота) — производное циклогександиенового регулятора роста тринексапак этила определяется методом ВЭЖХ/МС/МС [26].

Капиллярный электрофорез использован для разработки метода определения антибиотических фунгицидов — бластицидина и касугамицина в пестицидных формуляциях и воде после орошения [5].

Газожидкостная хроматография (ГЖХ). В табл. 5 приведены данные по использованию ГЖХ для разработки методов определения остатков пестицидов.

ГЖХ на хиральных и не хиральных неподвижных фазах использована для разработки методов анализа остатков фунгицидов, действующие вещества которых являются смесью энантиомеров [28].

Разработан газохроматографический метод с ЭЗД для определения дитиокарбаматов во фруктах, овощах и злаках в виде CS₂ после обработки изооктанового экстракта раствором хлорида олова (II) в хлористоводородной кислоте [14].

Для подтверждения присутствия в пробах воды и сельскохозяйственных злаках синтетических пиретроидов (циперметрина, альфаметрина, дельтаметрина, цифлутрина, фенвалерата, лямбда-цигалотрина, флувалината и фенпропатрила) разработан газохроматографический метод определения бромистого циана с ЭЗД, который образуется в результате гидролиза пиретроидов, с помощью гидроксида натрия и обработки продукта гидролиза раствором брома [9].

В связи с тем, что прямое определение остатков сульфонилмочевинных гербицидов с помощью ВЭЖХ сопровождается низкой селективностью детектирования и недостаточной чувствительностью, разработан газохроматографический метод определения тритосульфурона в кукурузе в виде N,N'-диметилтритосульфурона с МС детектированием после обработки исходного соединения раствором диазометана в этилацетате [12].

Определение хлорацетанилидных гербицидов (ацетохлора, алахлора и др.) в воде колодцев может быть проведено после твердофазной микроэкстракции (ткань, покрытая полиакрилатом, объем пробы воды 10 мл) методом ГХ/МС [17].

Тонкослойная хроматография (ТСХ). Использование ТСХ в анализе пестицидов на Конгрессе было представлено в двух постерах из Литвы и Индии [3, 32]. ТСХ еще находит применение в развивающихся странах в качестве метода скрининга при анализе фруктов и овощей [32] и в качестве способа повышения надежности идентификации пестицидов [3].

Иммунохимический анализ. Продолжают развиваться методы иммунохимического анализа, позволяющие проводить экспресс-определение остатков пестицидов в различных средах. В течение двух последних десятилетий эти методы, благодаря высокой чувствительности, быстроте и разумной стоимости, значительно уменьшили лабораторную нагрузку на обычные аналитические методы такие, как ГЖХ и ВЭЖХ. В настоящее время методы иммунохимического анализа для мониторинга остатков пестицидов в воде и почве признаны такими регулирующими агентствами в области пестицидов, как US EPA и FAO [33].

Разработано автоматическое миниатюризированное устройство для мониторинга (on-site) загрязнения водных источников (реки, колодцы и др.) пестицидами, которое исключает доставку проб в лабораторию для анализа [34]. В этом устройстве в качестве распознающих элементов использованы антитела, которые локализуются на поверхности сенсорного чипа.

Разработан метод иммунохимического анализа на основе использования энзим-связанного иммуносорбента (ELISA) для мониторинга за содержанием симетрина и бисфенола А в реках Японии [35].

Получены антитела для экспрессного иммунохимического детектирования пестицидов различных классов — S-триазинов (атразин, симазин), производных феноксиалканкарбоновых кислот (2,4-Д, 2,4,5-Т), пиретроидов (перметрин, фенотрин), сульфонилмочевин (хлорсульфурон) и хлорацетанилидов (бутахлор) [36]. Чувствительность ELISA метода составляет от 0,05 до 1 нг/мл со временем детектирования 90—120 минут.

Разработан ELISA метод с использованием энзим-связанного иммуносорбента для определения эндосульфана в овощах (томаты, грибы и др.) [37]. Предел обнаружения эндосульфана составил 0,1 мкг/кг.

Для определения N-метилкарбаматных пестицидов (карбарила, метиокарба и карбофурана) в яблоках и апельсиновом соке предложен ELISA хемилюминисцентный метод, который позволил повысить чувствительность определения (для карбофурана в четыре раза) и уменьшить расход моноклональных антител по сравнению с фотометрическим ELISA методом [38].

Разработаны моноклональные антитела, специфические к фипронилу и его метаболиту (сульфону) [6]. Картриджи с этими антителами использованы для ТФЭ фипронила и его метаболита из питьевой воды. Фипронил прочно удерживается в картридже и не вымывается даже буферным раствором. Элюируют фипронил из картриджа метанолом (4 мл). Сочетание ТФЭ с новой техникой ввода большой пробы (100 мкл) в газовый хроматограф с масс-селективным детектором фирмы Термо Финниган позволяет концентрировать содержание фипронила и его метаболита в питьевой воде на уровне 0,01 мкг/л (Европейская норма).

Детектирование остатков пестицидов. Установление достоверных пределов детектирования (LOD) и пределов количественного определения (LOQ) для методов анализа остатков пестицидов очень важно для обоснования МДУ пестицидов в пищевых продуктах и оценки риска для здоровья человека при потреблении пищевых продуктов с остатками пестицидов [39]. Установление отсутствия пестицида в пищевом продукте в процессе анализа вовсе не означает, что пестицид не присутствует в анализируемой матрице потому, что некоторое количество пестицида (ниже величин LOD или LOQ) может присутствовать в пищевом продукте. При установлении достоверных величин LOD или LOQ нужно обязательно учитывать уровень шумов используемого прибора и влияние анализируемой матрицы. Для установления достоверных значений LOD и LOQ наиболее приемлемо двухступенчатое приближение, обсуждаемое в Руководстве US EPA,которое не требует выполнения какой-либо дополнительной работы кроме обычных стадий разработки метода анализа [39].

В последнее время масс-спектрометр становится все более доступным детектором для большого числа аналитических лабораторий. Сочетание газового и/или жидкостного хроматографа с масс-спектрометром (ГХ/МС, ЖХ/МС) позволяет достичь более высокой специфичности анализа и низких пределов обнаружения и количественного определения большинства пестицидов по сравнению с использованием хроматографов с селективными детекторами (ЭЗД, ПФД и др.). Для некоторых анализируемых матриц высокий уровень коэкстрактивных веществ в хроматографируемых экстрактах не позволяет использовать ВЭЖХ с УФ-детектированием. В этих случаях использование ЖХ/МС является единственно возможной альтернативой для анализа таких проб. В 70% хроматографических работ, которые были представлены на Конгрессе, в качестве детектора был использован масс-спектрометр.

Наряду с использованием простого сочетания газового или жидкостного хроматографа с масс-спектрометром все большее распространение получает тандемная масс-спетрометрия (МС/МС) в качестве способа детектирования. Было проведено сравнение способа ГХ/МС/МС (ионная ловушка) с квадрупольной масс-спектрометрической системой (ГХ/МС) с мониторингом отдельных ионов (SIM) [39]. В результате этих исследований было показано, что при анализе выбранных пестицидов в различных матрицах чувствительность определения была сравнима для обеих систем. Однако вариант МС/МС ионная ловушка позволяет использовать, например, для определения гербицида оксадиазона, более упрощенную процедуру очистки полученного экстракта, в результате чего достигается высокий процент возврата анализируемого вещества.

Таким образом, система ГХ/МС/МС ионная ловушка (или ЖХ/МС/МС) полезный инструмент в анализе пестицидов, который позволяет использовать упрощенную и укороченную процедуру очистки экстрактов, что в конечном итоге увеличивает экспрессность анализа и повышает процент определения анализируемых веществ.

Методы анализа множественных остатков пестицидов. Продолжают интенсивно разрабатываться методы анализа множественных остатков пестицидов (multi-residue methods) в одной пробе фруктов или овощей в связи с необходимостью улучшения точности, воспроизводимости, пределов детектирования, специфичности и скорости проведения анализа в соответствии с требованиями различных национальных и международных агенств, регулирующих вопросы применения пестицидов. Эти требования также предполагают уменьшение использования опасных органических растворителей и уменьшение общей стоимости анализа [29]. Разработку и внедрение в практику работы аналитических лабораторий методов анализа множественных остатков пестицидов стимулирует также и Европейская Директива по детскому питанию 1999/39/ЕС от 1 июля 2002 года, которая ограничивает остатки всех пестицидов до максимального уровня 0,01 мг/кг в этих пищевых продуктах. Для соблюдения требований этой Директивы часто требуется от производителей детского питания иметь в наличии данные по остаткам пестицидам в пищевом сырье в течение 24—48 ч после поступления пробы в лабораторию. Только использование методов анализа множественных остатков пестицидов может помочь решить эту задачу.

Современная стратегия анализа множественных остатков пестицидов обычно включает экстракцию остатков из пробы овощей или фруктов этилацетатом или ацетоном, последующую очистку полученного экстракта с помощью ТФЭ или гель-проникающей хроматографии, концентрирование очищенного экстракта и детектирование остатков различными вариантами масс-спектрометрической техники.

Разработан метод анализа множественных остатков пестицидов в зеленых сельскохозяйственных культурах и пищевых продуктах для детского питания на основании сочетания газовой хроматографии и время-пролетной масс-спектрометрии [29], который обладает значительными преимуществами по сравнению с существующими методами. Метод обеспечивает автоматический, быстрый (24 ч), чувствительный (0,01 мг/кг) анализ более 100 пестицидов с низким расходом растворителя (60 мл/проба) и on-line системой очистки и концентрирования экстрактов.

В связи с тем, что Директивы ЕС 1999/39 и 1999/50 запрещают продажу пищевых продуктов для детского питания, содержащих остатки любого пестицида выше 0,01 мг/кг, аналитические лаборатории должны располагать методами анализа множественных остатков пестицидов на этом уровне или даже лучше на уровне 0,005 мг/кг для всех пестицидов. Кроме того, в соответствии с принципами управления качеством аналитических измерений результаты по содержанию остатков пестицидов в анализируемых матрицах не могут иметь официального статуса без достоверного подтверждения их идентичности. Это связано с тем, что при низких уровнях содержания остатков пестицидов значительно возрастает вероятность получения фальшивых положительных результатов. В этом случае использование простой масс-спектрометрии или тандемной масс-спектрометрии является единственной альтернативой [30]. Увеличение чувствительности определения остатков пестицидов при использовании методов анализа множественных остатков достигается путем увеличения вводимого в хроматограф объема экстракта (5 мкл вместо стандартного 1 мкл) в результате замены вкладыша дозатора. Кроме того, этому способствует использование быстрой газовой хроматографии с короткими капиллярными колонками большого диаметра в сочетании с МС (ионная ловушка) [30].

Для одновременного определения 21 N-метилкарбамата и 12 метаболитов и изомеров в цитрусовых фруктах разработан метод с использованием ВЭЖХ с флуоресцентным детектированием после пост-колоночной реакции и сочетания ВЭЖХ/МС с мониторингом отдельных ионов [15]. Возврат прибавленных количеств N-метилкарбаматов из апельсинов, лимонов и грейпфрутов был в диапазоне 60-100%. Пределы детектирования для большинства N-метилкарбаматов — 0—0,01 мг/кг.

Разработаны методы для определения 9 синтетических пиретроидов и основных метаболитов с помощью ГЖХ и ВЭЖХ [10]. В условиях капиллярной газовой хроматографии 4 изомера циперметрина и цифлутрина были разделены на 4 отдельных пика.

ВЭЖХ с УФ-детектированием использована для разработки метода определения дифлубензурона, тефлубензурона, прохлораза, азоксистробина, тиометоксама, метомила и оксамила в яблоках, огурцах, томатах, картофеле, вишне, клубнике, грушах и зерне пшеницы [27]. Пределы количественного определения — 0,02—0,05 мг/кг.

Разработан быстрый метод для определения остатков 4-х групп пестицидов (всего 91) — карбаматов, ХОП, ФОП и синтетических пиретроидов в двустворчатых моллюсках с помощью ГЖХ и ВЭЖХ [16]. Возврат прибавленных количеств пестицидов к анализируемым матрицам был в диапазоне 60—120%.

В связи с широким внедрением в практику работы аналитических лабораторий методов анализа множественных остатков пестицидов обсуждаются проблемы внутрилабораторной валидации этих методов с учетом новых международных критериев различных организаций (IUPAC, FAO/IAEA, AOAC и CODEX CEPR) [40]. Разработана программа валидации этих методов, включающая получение данных по линейности калибровочной кривой, инструментальному пределу детектирования, влиянию матрицы на количественные результаты, точность (возврат), воспроизводимость и предел количественного определения метода для 6-ти представительных матриц при 3-х различных уровнях прибавленных количеств (n=6).

Рассматриваются современные требования по дальнейшему снижению пределов детектирования методов анализа множественных остатков пестицидов, повышению точности получаемых данных, увеличению количества анализируемых проб (без эскалации трудоемкости) и внедрению новой аналитической техники [31]. Использование быстрой газовой хроматографии и время-пролетной масс-спектрометрии позволяет улучшить некоторые параметры методов анализа множественных остатков.

Определение полихлорированных дибензодиоксинов (ПХДД) и полихлорированных дибензофуранов (ПХДФ). Важной проблемой в контроле качества пестицидных формуляций является определение возможных примесей различных ПХДД и ПХДФ в технических действующих веществах пестицидов, которые используются для приготовления пестицидных формуляций [41]. В связи с этим технические действующие вещества пестицидов с различным количеством атомов хлора в молекулах подвергались процедуре анализа в соответствии с методом ЕРА 613, уменьшая время анализа менее чем до 5 дней. Технические действующие вещества пестицидов тонко измельчали, в них вносили 15 ¹³С-меченых стандартов и экстрагировали тремя различными способами, используя толуол, гексан и дихлорметан. Затем экстракты обрабатывали серной кислотой и 20% гидроксидом калия, пропускали через сульфат натрия, концентрировали до 5 мл и очищали на ряде колонок с силикагелем и оксидом алюминия. Количественное определение выполняли на газовом хроматографе Trace 2000 и масс-спектрометре Finnigan MAT 95 XL при разрешении > 10,000, используя капиллярную колонку DB-5 MS. В результате проведенных исследований в технических веществах пестицидов, которые были взяты для анализа, наиболее опасный изомер — тетрахлордибензо-пара-диоксин (ТХДД) не был обнаружен. Общая концентрация ПХДД была ниже, чем концентрация ПХДФ. Использование ароматических соединений с двумя атомами хлора в различных положениях кольца в качестве исходного материала для синтеза пестицидов дает самую высокую вероятность для образования ПХДФ. Общая концентрация ПХДД/ПХДФ в технических действующих веществах пестицидов была значительно ниже, чем в выбросах из мусоросжигателей.

Автоматические анализаторы. Разработан анализатор карманного размера Басамид ИННОТЕК для определения в почве метилизоцианата — продукта разрушения дазомета (действующего вещества почвенного фумиганта Базамида G фирмы БАСФ, Германия) [42]. Анализатор позволяет проводить анализ пробы почвы на содержание метилизоцианата в течение <30 минут с чувствительностью 5—10 мг/кг тогда, как с помощью существующего биометода анализ одной пробы почвы проводится в течение 2-х дней с чувствительностью 25—50 мг/кг.

Какие же задачи предстоит решать украинским химикам-аналитикам как в области разработки методик определения остатков пестицидов, так и в области контроля за применением пестицидов для того, чтобы уровень этих исследований приблизить к мировому уровню?

Самое пристальное внимание должно быть обращено на условия хранения отобранных проб, эталонных веществ и стандартных растворов. Отобранную пробу следует хранить в условиях, которые гарантируют постоянство ее состава. Однако химик-аналитик должен помнить, что даже при самых оптимальных условиях хранения отобранных проб в холодильных и морозильных камерах наилучшей гарантией в этом случае является как можно меньший промежуток времени между отбором пробы и ее анализом.

Эталонные вещества следует хранить в защищенном от света месте при температуре (как минимум) — 20°С. Стандартные растворы следует готовить непосредственно перед анализом и в том количестве, которое требуется для работы в течение 1—2-х дней. Длительное использование (в течение 2-3-х недель) однажды приготовленного стандартного раствора даже при его хранении в холодильной камере если и не вызовет разложения эталонного вещества, то обязательно приведет к испарению органического растворителя (в результате многократного открывания колбы с раствором) и изменению концентрации стандартного раствора.

Очень узким местом в отечественной лабораторной практике является подготовка проб для проведения анализа. Во многом это связано с весьма скудным парком приспособлений и оборудования, которые используются для этой цели. Однако все от химика-аналитика до руководителя лаборатории и директора учреждения должны отдавать себе отчет в том, что без оснащения аналитических лабораторий современными гомогенизаторами, измельчителями, вибраторами, мельницами, миксерами и др. подобным оборудованием нельзя достичь достоверных результатов о содержании остатков пестицидов в анализируемых матрицах.

Чрезвычайно недостаточно в отечественной лабораторной практике используется ТФЭ, способ, который позволяет значительно сократить использование органических растворителей, уменьшить трудозатраты и стоимость проведения анализа в целом. Особенно впечатляет использование готовых картриджей с различными сорбентами для очистки экстрактов. Необходимо предпринять самые решительные меры по широкому скорейшему внедрению этого способа в разработку отечественных методик определения остатков пестицидов.

Основными тенденциями в дальнейшем развитии газохроматографических методов анализа остатков пестицидов в развитых странах является использование аппаратуры для быстрой газовой хроматографии на основе методов и устройств для введения больших проб в капиллярные колонки. К сожалению, в Украине набивная колонка до сих пор является основным инструментом в газохроматографических исследованиях, а развитые страны уже вплотную подошли к использованию капиллярных колонок и наноколонок и в жидкостной хроматографии.

Масс-селективный детектор (МСД) в развитых странах в настоящее время стал основным детектором, который используется в рутинных исследованиях для определения остатков пестицидов в различных средах. Тандемная масс-спектрометрия в сочетании с газовой и жидкостной хроматографией позволяет обойтись практически без стадии очистки экстрактов и тем самым революционно увеличивает экспрессность и точность анализа. К сожалению, большинство украинских химиков-аналитиков вынуждено смотреть на хромато-масс-спектрометр (если имеют такую возможность) как на прибор, который может использоваться только в исключительных случаях.

И, наконец, для рутинного контроля за остатками пестицидов в воде, почве, овощах и фруктах в развитых странах уже давно используются только методы анализа множественных остатков пестицидов. О преимуществах использования этих методов уже много и неоднократно говорилось и писалось (достаточно сослаться на работу [44]).Однако, как говорится, "а воз и ныне там". И все же необходимо предпринять все возможное, чтобы в ближайшее время санитарно-эпидемиологическая служба Украины имела возможность в своей работе использовать эти методы.

Украинские химики-аналитики вносили и вносят существенный вклад в разработку теоретических основ методов анализа пестицидов. В настоящее время развитие аналитической химии пестицидов в Украине находится в такой стадии, когда без существенного обновления парка аналитического оборудования и используемых методов, достижение уровня развитых стран в этой области становится весьма проблематичным.

Литература
1. Wong S.S., Li J.H., Li G.C. //10th IUPAC International Congress on the Chemistry of Crop Protection. Basel 2002. Book of Abstracts. Volume 2. Convention Center Basel, Switzerland. August 2002. —P. 227.
2. Benke L., Bura L., Majzik E. // Ibid. —P. 242.
3. Singh D.K. // Ibid. —P. 230.
4. Reibach P., Skorczynski S., Li F., Aguilarr K. // Ibid. —P. 238.
5. Lo C.C., Hsiao Y.M., Chen S.C., Wang C.S., Wong S.S. // Ibid. —P. 228.
6. Kieken J.L., Diot R., Guillet M. // Ibid. —P. 224.
7. Reichert N. // Ibid. —P. 225.
8. Papadakis E.N., Papadopoulou-Mourkidou E. // Ibid. —P. 226.
9. Sanyal A., Handa S.K. // Ibid. —P. 234.
10. Sanyal A., Handa S.K. // Ibid. —P. 233.
11. Brewin S., Tate S., Munro S., Todd M. // Ibid. —P. 241.
12. Suszter G., Kadenczki L. // Ibid. —P. 235.
13. A.de Kok, Hiemstra M. // Ibid. —P. 216.
14. A.de Kok, P.van Bodegraven // Ibid. —P. 215.
15. Tonogai Y., Tsumura Y., Yoshii K., Ishimitsu S. // Ibid. —P. 231.
16. Wong S.S., Sun F., Li G.C., Chen S.N. // Ibid. —P. 273.
17. Kadenczki L. // Ibid. —P. 236.
18. Riediker S., Obrist H., Varga N., Stadler R.H. // Ibid. —P. 232.
19. Bramble F.O., Stry J.J. // Ibid. —P. 219.
20. Bramble F.O., Pentz A.M. // Ibid. —P. 218.
21. Reibach P., Ampofo S., Li F. // Ibid. —P. 237.
22. Brewin S., Tate S., Munro S., Todd M. // Ibid. —P. 240.
23. Larsson-Kovach I.M., Kean W.P., Humiston M.C. // Ibid. —P. 229.
24. Rosati D., Roloux C., Tizon V., Venet C. // Ibid. —P. 223.
25. Robinson N.J., Findlay M. // Ibid. —P. 239.
26. A.de Kok, Hiemstra M. // Ibid. —P. 217.
27. Visi E. // Ibid. —P. 257.
28. Spitzer T. // Ibid. —P. 208.
29. Fuselt R.J., Katan P., Nicholas D. // Ibid. —P. 209.
30. A.de Kok, P.van Bodegraven // Ibid. —P. 214.
31. Hajslova J., Zrostlikova J., Stepan R., Kovalczuk T. // Ibid. —P. 213.
32. Sakaliene O. // Ibid. —P. 207.
33. Kulshrestha G., Singh S.B. // Ibid. —P. 204.
34. Kramer P.M., Ciumasu M., Weber C., Kolb G., Frese I., Werner B., Kettrup A.A. // Ibid. —P. 201.
35. Nishi K., Ishiuchi M., Takai M., Nakata M. // Ibid. —P. 202.
36. Dzantiev B.B., Zherdev A.V., Reshetilov A.N., McNeil C.J. // Ibid. —P. 203.
37. Kulshrestha G., Singh S.B. // Ibid. —P. 204.
38. Montoya A., Setti I., Moreno M.J., Abad A., Fini F., Girotti S. // Ibid. —P. 206. 39. Hermann L., Neuss B., Uihlein M., Speer K. // Ibid. —P. 210.
40. F.De Kok, M. De Kroon, Volp T., Ou-Aissa R., Meloni J., Verwaal W. // Ibid. —P. 212.
41. Oh B.Y., Hong S.M. // Ibid. —P. 243.
42. Kober R., Christen T., Schroeder M., Probeck E., Bargon J., Vogtle F., Windscheif G., Lorgen J., Horner G. // Ibid. —P. 205.
43. Чмиль В.Д. // Современные проблемы токсикологии. —2002. —N2. —С. 56—62.