Газохроматографическое определение остаточных концентраций смеси хлорорганических пестицидов в пищевых продуктах

Цель работы – оптимизация условий газохроматографического определения смеси восьми хлорорганических пестицидов: альдрин, гексахлорбензол, гептахлор, α-ГХЦГ, γ-ГХЦГ, ДДТ, ДДД, ДДЭ.

Методы. Для хроматографических исследований хлорорганических пестицидов применяли газовый хроматограф Shimadzu GC-2010Plus (Shimadzu, Япония), снабженный автоматическим дозатором проб равновесного пара «НТ200Н», электронно-захватным детектором на основе 63Ni и кварцевой капиллярной неполярной колонкой «Хроматэк» SPB-5 (30 м, 0,32 мм, толщина пленки на основе фенил(5%) и диметил(95%)полисилоксанов 0,5 мкм) с рабочим температурным диапазоном 60°С – 320/340°C. Обработку хроматограмм осуществляли в приложении LabSolutions GPC.

Результаты. На основании экспериментально полученных данных выбраны оптимальные условия газохроматографического определения и разделения восьмикомпонентной смеси хлорорганических пестицидов, а именно: величина деления потока подвижной фазы – 1:10, скорость потока газа-носителя – 1,0 мл/мин; двухступенчатый температурный программируемый режим колонки – от 160 до 240°C со скоростью повышения 5°C/мин. Проведена оценка метрологических характеристик анализа и валидация результатов предложенной методики с методом высокоэффективной жидкостной хроматографии. Доказана хорошая воспроизводимость результатов хроматографирования с возможностью обнаружения хлорорганических пестицидов (ХОП) на уровне 10–6 – 10–5 мкг/см3. Применение теста Фишера показало отсутствие значимых расхождений в воспроизводимости выборочных совокупностей – исследуемые методы хроматографического анализа ХОП равноточны. Предложена экстракционная пробоподготовка образцов реальных объектов, рассчитанные степени извлечения >84% позволяют рекомендовать методику для количественного определения аналитов.

Заключение. Методика газохроматографического анализа апробирована при определении ХОП в образцах питьевой воды и детского пюре (Россия) методом добавок. Превышение ПДК остаточных содержаний хлорорганических пестицидов в образцах исследуемой пищевой продукции не обнаружено.

1. Определение остаточных количеств пестицидов в объектах окружающей среды и пищевых продуктах / О. И. Лаврухина, В. Г. Амелин, Л. К. Киш, А. В. Третьяков, Д. К. Лаврухин // Химическая безопасность. 2022. Т. 6, № 2. P. 81–116. https://doi.org/10.25514/CHS.2022.2.23006.

2. Novel two-tiered approach of ecological risk assessment for pesticide mixtures based on joint effects / D. Tian, H. Mao, H. Lu, Y. Zheng, C. Peng, S. Hou // Chemosphere. 2018. Vol. 192. P. 362–371. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2017.11.001.

3. Риск современного загрязнения речных вод пестицидами ДДТ и ГХЦГ / Р. В. Галиулин, Р. А. Галиулина, Р. Р. Хоробрых, В. Н. Башкин // Проблемы анализа риска. 2019. Т. 16, № 5. С. 62– 69. https://doi.org/10.32686/1812-5220-2019-16-5-62-69.

4. Rahman M. Monitoring of pesticide residues from fish feed, fish and vegetables in Bangladesh by GC-MS using the QuEChERS method // Heliyon. 2021 Vol. 7(3). P. 1–8. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2021.e06390.

5. Fates and ecological effects of current-use pesticides (CUPs) in a typical river-estuarine system of Laizhou Bay / X. Zhen, L. Liu, X. Wang, G. Zhong, J. Tang // North China. Environmental Pollution. 2019. Vol. 252. P. 573–579. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2019.05.141.

6. Mantingh M., Buijs J. Norms for pesticides in water and agricultural products. A critical review // RAdvFoodSci. 2018. Vol. 1, is. 1. P. 63–74.

7. Цыганков В. Ю., Лукьянова О. Н. Современные уровни хлорорганических пестицидов в морских экосистемах дальневосточных морей России // Сибирский экологический журнал. 2019. Т. 26, № 6. С. 688–703. https://doi.org/10.15372/sej20190605.

8. Ракитский В. Н., Федорова Н. Е. Безопасность пищевой продукции: современные приёмы многокомпонентного определения пестицидов // Здравоохранение Российской Федерации. 2021. Т. 65, № 4. С. 388–393. https://doi.org/10.47470/0044-197X-2021-65-4-388-393.

9. Кузьмин С. В., Добрева Н. И., Федорова Н. Е. Безопасность пищевой продукции, предназначенной для детей: остаточные количества пестицидов (обзор литературы) // Гигиена и санитария. 2021. Т. 100, № 9. С. 985–990. https://doi.org/10.47470/0016-9900-2021-100-9-985-990.

10. Роева Н. Н., Воронич С. С., Зайцева И. А. Аналитический контроль содержания тяжелых металлов и хлорорганических пестицидов в рыбе и рыбной продукции // Управление качеством. 2022. № 6. С. 42–45. https://doi.org/10.33920/igt-01-2206-08.

11. Residue analysis of the fumigant pesticide ethanedinitrile in different agricultural commodities using ether extraction and GC-MS / G. R. M. Ramadan, A. M. S. Abdelgaleil, M. S. Shawir, A. S. Elbakary, P. A. Edde, T. W. Phillips // Journal of Stored Products Research. 2019. Vol. 83. P. 331–337.

12. Мелихова Е. В., Бородина М. Б. Оптимизация условий определения хлорорганических пестицидов в рыбе и рыбной продукции методом газожидкостной хроматографии // Проблемы теоретической и экспериментальной химии: тезисы докладов XXXIII Российской молодежной научной конференции с международным участием, посвященной 100-летию со дня рожд. проф. В. Ф. Барковского. Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2023. С. 194

13. Мелихова Е. В., Соловьева В. Ю. Оптимизация условий газохроматографического анализа хлорорганических пестицидов // Тенденции развития современной науки: сборник трудов научнопрактической конференции студентов и аспирантов Липецкого государственного технического университета. Липецк: Липецк. гос. техн. ун-т, 2023. С. 740–744.

14. Будникова Н. В. Определение пестицидов в натуральном меде методом газовой хроматографии // Вестник аграрной науки. 2023. № 3 (102). С. 87–92. https://doi.org/10.17238/issn2587-666X.2023.3.87.

15. Оптимизация процедуры пробоподготовки при определении γ-гексахлорциклогексана в воде методом газовой хроматографии / Д. Э. Мусабиров, Р. А. Даукаев, Г. Р. Аллаярова, Е. Е. Зеленковская, В. Ю. Гуськов // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2023. Т. 89, № 3. С. 25–30. https://doi.org/10.26896/1028-6861-2023-89-3-25-30.

16. Мелихова Е. В., Богданова М. П. Изучение условий хромато-масс-спектрометрического определения хлорорганических пестицидов в жиросодержащих продуктах питания // Взгляд молодежи на взаимодействие природы и общества в Липецкой области: сборник областной научно-практической студенческой конференции. Липецк, 2013. С. 9.

17. Федорова Н. Е., Добрева Н. И. Новые подходы к определению хлорорганических пестицидов в пищевой продукции и продовольственном (пищевом) сырье // Токсикологический вестник. 2023. Т. 31, № 5 С. 329–339. https://doi.org/10.47470/0869-7922-2023-31-5-329-339.

18. Гибадуллин А. Р. Актуализация контроля пестицидов в животноводстве, определение острой токсичности дельтаметрина // Студенческая наука – Аграрному производству: материалы 79 студенческой (региональной) научной конференции. Казань: Казан. гос. аграрный ун-т, 2021. Т. 3. С. 36–39.

19. Кулач П. В., Нитяга И. М. Определение остаточного содержания пестицидов в экзотических фруктах методом газовой хроматографии // Проблемы ветеринарной санитарии, гигиены и экологии. 2023. № 4 (48). С. 437–442. https://doi.org/10.36871/vet.san.hyg.ecol.202304008.

20. Большаков Д. С., Амелин В. Г. Определение пестицидов в объектах окружающей среды и продуктах питания методом капиллярного электрофореза // Журнал аналитической химии. 2016. Т. 71, № 10. С. 1011–1060. https://doi.org/10.7868/S0044450216100029.