УДК 663.8
ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ МЕТОДА КАПИЛЛЯРНОГО ЭЛЕКТРОФОРЕЗА В ВИНОДЕЛИИ ПРИ МОНИТОРИНГЕ ОСТАТОЧНЫХ КОЛИЧЕСТВ ФУНГИЦИДОВ ТРИАЗОЛЬНОГО ХИМИЧЕСКОГО КЛАССА В СОКАХ И ВИНОМАТЕРИАЛАХ
Т.И. Гугучкина, М.В. Антоненко ГНУ «Северо-Кавказский зональный научно-исследовательский институт садоводства и виноградарства» Россельхозакадемии, г. Краснодар, Россия
А.П. Савостьянов
Южно-Российский государственный технический университет (НИИ), г. Новочеркасск
Дана сравнительная характеристика современных хроматографических методов определения фунгицидов триазольного химического класса в винодельческой продукции. Установлена возможность быстрого и эффективного определения пестицидов последних поколений триазольного химического класса методом капиллярного электрофореза
На современном этапе развития систем защиты виноградной лозы от болезней и вредителей главным и лидирующим является химический метод защиты. При решении задач современного виноделия актуально получение натуральных высококачественных вин и соков без остаточных количеств пестицидов [1].
Триазолы - это самая многочисленная группа в ассортименте современных системных фунгицидов широкого спектра действия для борьбы против серой гнили и оидиума [2]. Безопасному применению токсичных химических веществ против вредителей и болезней винограда, несомненно, должен предшествовать своевременный качественный и количественный контроль их остатков в объектах среды и производимой конечной продукции, так как остаточные количества триазолов являются стабильными соединениями.
Целью наших исследований было оценить возможность определения остаточных количеств фунгицидов триазольного химического класса и разработать методику их определения с помощью капиллярного электрофореза.
Такие аналитические методы, как хроматография и капиллярный электрофорез, находят широкое применение в определении со- става сложных биологических систем при анализе объектов окружающей среды и промышленной продукции [3]. В настоящее время в России для определения остаточных количеств пестицидов, в частности, препаратов группы триазолов, широко используются и действуют официально утвержденные методические указания (МУ), изложенные в справочнике: «Методы определения микроколичеств пестицидов в продуктах питания, кормах и внешней среде» [4].
Газовая хроматография (ГХ) и высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ) - два обычно используемых метода для анализа пестицидов. Их принцип основан на экстракции токсикантов из анализируемой пробы органическими растворителями (ацетон, хлороформ, хлористый метилен или п-гексан). Растворитель выбирают в зависимости от анализируемого объекта и физико-химических свойств пестицида. После очистки и упаривания экстракта его подвергают хроматографированию.
В рамках настоящей работы впервые в России в соках и виноматериалах изучались возможности быстрого и эффективного определения пестицидов последних поколений триазольного химического класса на уровнях от предельно допустимых концентраций (ПДК) до следов, то есть таких количеств, с которыми обычно сталкиваются в экологических образцах [5,6].
Существенные достоинства метода капиллярного электрофореза состоят в следующем:
-высокая эффективность разделения - сотни тысяч теоретических тарелок;
-возможность определения малых количеств вещества в течение короткого промежутка времени;
- малый расход реактивов (микролитры);
- простая пробоподготовка - в основном лишь фильтрация и дегазирование;
-надежная работа капилляра с экономичными водными буферами.
Кроме того, капиллярный электрофорез не требует насосов высокого давления, необходимых для жидкостной хроматографии, несравнимо меньше расход высокочистых растворителей, объёмы про- бы могут составлять всего лишь 100 мкл. Отсутствие твердого сорбента в капилляре исключает возможность его «старения», химической и физической деструкции и любого неспецифического связывания с ним компонентов пробы.
Капиллярный электрофорез открывает огромные перспективы по его широкому внедрению в различные направления аналитических исследований, экологического, санитарного и технологического контроля [4].
Проведение исследований и разработка методики определения пестицидов последнего (триазольного) поколения связаны с тем, что действующая методика их определения методом газовой хроматографии трудоёмка и длительна.
Метод определения триазолов с помощью капиллярного электрофореза основан на комбинации электрофоретического и хромато- графического принципов разделения. В состав буферного раствора вводят поверхностно-активное вещество, которое при определенных концентрациях формирует псевдостационарную мицеллярную фазу, и компоненты пробы распределяются между этой фазой и фазой буферного раствора согласно их гидрофобности [3]. Для детектирования триазолов предложен прямой метод, позволяющий регистрировать поглощение света в ультрафиолетовой области спектра при 200 нм.
Рассмотрено влияние различных факторов: ионной силы и рН ведущего электролита, величины и направления электроосмотического потока, способа ввода пробы в капилляр, электропроводности вводимой пробы и др. на эффективность разделения и степень концентрирования аналитов.
Особое внимание уделено расширению возможностей капиллярного электрофореза в сочетании с различными приёмами концентрирования определяемых компонентов, благодаря которым достигается высокая селективность анализа и значительное снижение пределов обнаружения ряда компонентов при использовании достаточно простого и доступного оборудования [7,8].
На рис.1 представлена электрофореграмма, полученная при анализе модельной смеси, состоящей из виноматериала и различных действующих веществ фунгицидов триазольного химического класса, применяемых на виноградниках в РФ.
Рис.1. Прямое определение фунгицидов триазольного химического класса капиллярным электрофорезом
Метод капиллярного электрофореза, разработанный нами, позволил проводить прямое определение пестицидов триазольного химического класса в вине, соках и воде на уровне концентраций 0,2-20 мг/л, при этом время одного анализа сокращалось до 15 минут, что во много раз быстрее «классической» методики (около шести часов), а при предварительной концентрации пробы предел обнаружения составит 0,01 мг/л.
Выводы. Предложен новый современный метод определения пестицидов триазольного химического класса с помощью капиллярного электрофореза. Основные преимущества предлагаемой методики определения триазолов капиллярным электрофорезом от газовой хроматографии заключаются в сокращении времени на проведение анализа, более простой пробоподготовке, а также возможности проведения этого испытания с высокой степенью сходимости и воспроизводимости в контролирующих остатки пестицидов фирмах.
Литература:
- Гугучкина, Т.Н. Экологические аспекты производства виноградных вин/Т.И. Гугучкина [и др.] - Краснодар, 2006. -77 с.
- Мельников, Н.Н. Пестициды. Химия и применение. / H.H. Мельников - М.: Химия, 1987,-712 с.
- Комарова, Н. В. Практическое руководство по использованию систем капиллярного электрофореза «КАПЕЛЬ» Я.В.Комарова, Я.С.Каменцев,- СПб.: ООО «Веда», 2006, —212 с.
- Методы определения микроколичеств пестицидов в продуктах питания, кормах и внешней среде: Справочник. - Т.2 /сост. М.А. Клисенко [и др.]. - М.: Агропромиздат, 1992,- 416 с.
- Zambonin, C.G.. Cilenti A, Palmisano F.. Solid-phase microextraction and gas chromatography-mass spectrometry for rapid screening of triazole residues in wine and strawberries // J. Chromatography A, 967, (2002), p. 255-260.
- Hinsman P., Arce L., Rios A., Valcarcel M. Determination of pesticide in water by automatic on-line solid-phase extraction - capillary electrophoresis// J. Chromatography A, 866,(2000), 137-146.A.
- Bolygo E., Atreya N.C. Solid-phase extraction for multi-redue analysis of some triazole pesticides in water//Fresenius J. Analitycal Chemistry, (1991), 339: 423-430.
- Hercegova et al. Fast gas chromatography with solid phase extraction clean-up for ultratrance analysis of pesticide residues in baby food // J. Chromatography A, 1084, (2005) p. 46-53.
По материалам Международной научно-практической конференции "Научно-прикладные аспекты развития виноградарства и виноделия на современном этапе" - Новочеркасск, ВНИИВиВ им. Я.И. Потапенко, 2009.
