Спосіб визначення діючих речовин препарату престиж 290 fs, т.к.с. – імідаклоприду та пенсикурону в протруєних насіннєвих бульбах картоплі

Реферат: Винахід стосується галузі аналітичної хімії, переважно аналітичної хімії пестицидів. Спосіб включає екстракцію та визначення діючих речовин хроматографічним методом, в якому для аналізу беруть наважку оброблених бульб, вміщують в хлороформ, екстракцію проводять протягом 60 хвилин, визначають діючі речовини в ній - методом тонкошарової хроматографії із використанням пластинок "SORBFIL", з тонким шаром адсорбенту, нанесеним на алюмінієву підложку, рухомої фази - суміш гексану з ацетоном у співвідношенні 3:2, проявляючого реагенту UA 101875 C2 - розчину бромфенолового синього і подальшим відбілюванням 2,5 % водним розчином лимонної кислоти, а ідентифікацію речовин - за величиною Rf, кількісне визначення - за площами хроматографічних зон розрахунковим методом. UA 101875 C2 5 10 Спосіб стосується галузі аналітичної хімії пестицидів, аналізу їх вмісту в об'єктах навколишнього середовища. Спосіб може бути використаний для оцінки якості протруєння насіннєвого матеріалу. Переважна галузь використання - аналітична хімія пестицидів, сільське господарство. Престиж, 290FS, т.к.с. (ф. "Байєр КропСаєнс", Німеччина) - протруювач - використовується для обробки насіннєвих бульб картоплі проти комплексу шкідників та хвороб з нормою витрати 1,0 л/т [1]. 1. Діюча речовина - імідаклоприд 140 г/л. Хімічна назва: 1-(6-хлор-3-піридинілметил)-Nнітроімідазолідин-2-імідин-амін. Структурна формула: Cl CH2 N NH N N-NO2 М.м. 255,66 Емпірична формула: С9H10СlN5O2 15 2. Діюча речовина - пенсикурон 150 г/л. Хімічна назва: [(4хлорфеніл)метил]-N-циклопентилN-фенілсечовина. Структурна формула: O HN C N CH2 H Cl М.м. 328,8 Емпірична формула: С19H21СlN2O 20 25 30 35 40 45 Відомі способи визначення імідаклоприду в яблуках; сливах; винограді; повітрі; виноградному, сливовому та яблучному соках; картоплі; огірках; томатах та томатному соку; воді; ґрунті; кукурудзі; соняшнику; оліях та хмелі методами тонкошарової (ТШХ) та високоефективної рідинної (ВЕРХ) хроматографії базуються на кількісній екстракції одним з екстрагентів (хлороформ, етанол, ацетон, 0,04 % водний розчин натрію гідроксиду, розчин хлоридної кислоти); очистці різними способами (колоночна хроматографія, розподільна з використанням ацетонітрилу або хлороформу). Подальше визначення методом ТШХ передбачає використання: тонкошарових пластинок "Silufol", "Сорбфіл", "Алюфол", "Кізельгель 60 F 254": рухомих фаз - гексан з ацетоном або бензол з ацетоном у різних співвідношеннях; проявляючих реагентів - орто-толідину або бромфенолового синього. Визначення методом ВЕРХ потребує використання складних приладів: рідинного хроматографа з фотометричним або УФ детектором [2-9]. Відомі способи визначення пенсикурону в картоплі; повітрі; ґрунті методами тонкошарової та високоефективної рідинної хроматографії базуються на кількісній екстракції сумішшю ацетону з водою, очищенні екстрактів шляхом перерозподілу в двофазній екстракційній системі та адсорбційною хроматографією на колонках з флоризилом. Подальше визначення методом ТШХ передбачає використання: тонкошарових пластинок "Silufol" і рухомої фази (гексан+ацетон, 2+1), і проявляючого реагенту бромфенолового синього. Визначення методом обернено-фазової ВЕРХ потребує використання складних приладів з УФ детектором [10-12]. Тривалість одного визначення - 8 годин. Однак відомі способи, вирішуючи завдання визначення лише однієї діючої речовини, не дають змогу вирішити завдання визначення двох діючих речовин в одній наважці протруєних бульб картоплі та мають ряд недоліків, а саме: 1. Визначається тільки одна діюча речовина. 2. Витрачається значна кількість часу на аналіз (8-10 год.). 3. Для проведення аналізу необхідні складні прилади (газорідинний хроматограф з детектором по захвату електронів, рідинний хроматограф з УФ-детектором та фотоелектроколориметр). В основу винаходу поставлено задачу створити експресний спосіб визначення двох діючих речовин (з високою точністю) за рахунок скорочення часу виконання робіт; знизити витрати на 1 UA 101875 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 визначення вмісту діючих речовин за рахунок зниження витрат реактивів, виключення з аналізу трудомістких підготовчих робіт та складної апаратури (газорідинного, рідинного хроматографів та фотоелектроколориметра). Поставлена задача вирішується тим, що у запропонованому способі визначають імідаклоприд і пенсикурон одночасно в одній наважці. Спосіб з використанням відомого методу ТШХ у винаході реалізується при використанні пластинок "SORBFIL" з тонким шаром адсорбенту, нанесеним на алюмінієву підложку, які на відміну від тих, що використовуються, містять адсорбент силікагель СТХ-1А і зв'язуючу речовину - силіказоль, а не Silpearl з крохмалем або силікагель КСК з крохмалем, і дають оптимальне розділення речовин; рухомої фази, проявляючого реагенту. Ідентифікацію сполук проводять за величиною Rf, а кількісне визначення за формулою розрахунковим методом. Тут і далі терміном: - "величина Rf" позначена величина, що характеризує швидкість руху речовини в шарі адсорбенту і дорівнює відношенню відстаней від лінії нанесення (старту) розчинів до центру плями (зона локалізації речовини) до відстані від старту до лінії фронту розчинника; - "рухома фаза" - суміш органічних розчинників у певному об'ємному співвідношенні; - "проявляючий реагент" - реактив, що при взаємодії з діючою речовиною дає забарвлений продукт і дозволяє визначити зону її локалізації. Послідовне виконання нових суттєвих ознак у запропонованому способі, що включає: - використання тільки екстракції хлороформом замість екстракції та очистки з використанням багатьох різних розчинників; - визначення на тонкошарових пластинках діючих речовин одночасно в процесі одного аналізу, дозволило створити спосіб визначення імідаклоприду та пенсикурону - діючих речовин препарату Престиж, 290 FS, т.к.с, який: 1) дозволяє визначити дві діючі речовини в процесі одного аналізу; 2) є експресним і дозволяє скоротити більше ніж вдвічі час виконання робіт (замість багатоетапного аналізу проводити аналіз з виключенням трудомістких підготовчих етапів); 3) має незначну відносну похибку, менше 7 %; 4) простий у виконанні, не потребує складної апаратури (газорідинного або рідинного хроматографа, фотоелектроколориметра), великої витрати реактивів. Заявлений спосіб здійснюється таким чином: з наважки протруєних бульб картоплі 25 г знімають шар товщиною 0,8-1,0 см і вміщують в конічну колбу місткістю 250 мл, приливають 50 мл хлороформу. Проводять екстракцію протягом 1 години. Екстракт переносять в круглодонну колбу місткістю 100 мл через фільтр з безводним сірчанокислим натрієм (10 г). Хлороформ відганяють на ротаційному випарнику при температурі водяної бані 80 °C до 0,2-0,5 мл. Залишок видаляють струменем азоту або сухого повітря. Сухий залишок кількісно переносять ацетоном в градуйовану пробірку місткістю 10 мл. Загальний об'єм екстракту 10 мл. На тонкошарову пластинку наносять мікрооб'єми екстракту і стандартних розчинів діючих речовин. Хроматографують пластинку у рухомій фазі (гексан + ацетон у об'ємних співвідношеннях 3:2), яка забезпечує чітке розділення хроматографічних зон двох діючих речовин. Після того як границя елюенту підніметься на 10 см, пластинку виймають з камери для хроматографування, сушать на повітрі до повного видалення розчинника. Для ідентифікації діючих речовин пластинку обробляють бромфеноловим синім і відбілюють 2,5 % водним розчином лимонної кислоти. Імідаклоприд та пенсикурон проявляються синіми плямами на світлому фоні з Rf=0,40; 0,86 відповідно. Приклад. З наважки протруєних бульб картоплі 25 г знімають шар товщиною 0,8-1,0 см, вміщують в конічну колбу ємністю 250 мл і приливають 50 мл хлороформу, щільно закривають притертою кришкою і проводять екстракцію на струшувачі протягом однієї години. Потім екстракт переносять в круглодонну колбу ємністю 100 мл через фільтр з безводним сірчанокислим натрієм (10 г). Хлороформ відганяють на ротаційному випарнику при температурі водяної бані 80 °C до 0,2-0,5 мл. Залишок видаляють струменем азоту або сухого повітря. Сухий залишок кількісно переносять ацетоном в градуйовану пробірку ємністю 10 мл. Загальний об'єм екстракту 10 мл. Готують стандартний розчин в ацетоні, який містить по 1,0 мкг/мкл імідаклоприду та пенсикурону. На пластинці відмічають простим олівцем лінію старту на відстані 20 мм від нижнього краю пластинки та лінію фронту на відстані 100 мм від лінії старту. На лінії старту відмічають сім точок. На перші три точки наносять 0,5; 1,0; 1,5 мкл проби, поруч наносять 0,3; 0,5; 0,10; 1,5 мкл стандартного розчину, які містять відповідно по 0,3; 0,5; 1,0; 1,5 мкг кожної діючої речовини. Пластинки хроматографують і проявляють. Проявлені плями 2 UA 101875 C2 імідаклоприду та пенсикурону копіюють на міліметровий папір і визначають їх площі, значення яких наведені в табл. Таблиця Залежність площ зон локалізації діючих речовин від їх кількості (стандартні розчини). Діюча речовина Імідаклоприд Пенсикурон Кількість, мкг/ площа зон, мм 0,50/5,74 1,00/8,50 0,50/3,82 1,00/10,67 0,30/3,98 0,30/2,94 2 1,50/12,30 1,50/14,20 Примітка. Відносна похибка 7 % при n=5, Р=0,95. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Розрахунок кількості речовин у плямі проводять за формулою: Cx=C2-(C2-C1)(S2-Sx)/(S2-S1) 2 Сх і Sx - кількість речовини і площа плями, що визначається на пластинці, мкг, мм ; С2, С1 і S2, S1 - кількість речовини стандартних розчинів з більшим і меншим вмістом і площі відповідних плям. Наприклад, у 1,00 мкл проби визначена площа зони Sx - для імідаклоприду становить 4,16 2 мм , та S1-3,98 і S2-5,74. Розрахована кількість імідаклоприду становить: 2 Сх=0,5-(0,5-0,3)(5,74-4,16)/(5,74-3,98)=0,32(мкг) А для пенсикурону Sx-3,16 мм , та Si-2,94 і S23,82. Розрахована кількість пенсикурону становить: Сх=0,5-(0,5-0,3)(3,82-3,16)7(3,82-2,94)=0,35(мкг) Кількість діючих речовин в кг/т обробленого насіння розраховують за формулою: Cy=10Cx/VxxPx Су - концентрація діючої речовини, що визначається (кг/т); Vx, Сх - об'єм екстракту, нанесений на пластинку та кількість діючої речовини, визначена в ньому (мкл, мкг); Рх - наважка протруєного насіннєвого матеріалу, г. Розраховані за цією формулою концентрації діючих речовин становлять для: Імідаклоприду Су=10×0,32/1,0×25=0,128(кг/т); пенсикурону Су=10×0,35/1,0×25=0,140(кг/т). Розраховані кількості діючих речовин імідаклоприду та пенсикурону (140 г/т та 150 г/т відповідно) відповідають нормі обробки 1,0 л/т препаратом Престиж, 290 FS, т.к.с. Отримані дані свідчать про високу точність визначення діючих речовин протруйника у протруєному насіннєвому матеріалі картоплі відповідно до заявленого способу. Наведені дані підтверджують досягнення технічного результату при здійсненні заявленого методу. Джерела інформації: 1. Пестициди та агрохімікати України / Практ. довід, для фахівців сільського господарства.Д.: АРТ-ПРЕС, 2006.-319 с. 2. Давидюк Е.И., Чмиль В.Д., Косовская Т.А. Методические указания по определению имидаклоприда в яблоках, сливах и винограде методом тонкослойной хроматографии" 135-99 от 02.02.99 // Сб. Методические указания по определению микроколичеств пестицидов в пищевых продуктах, кормах и внешней среде.-К. - № 30.-2001. - С. 63-69. 3. Мурашко С.В., Чмиль В.Д., Зульфигаров О.С., Юрченко В.В., Литвин И.П. Методические указания по определению имидаклоприда в атмосферном воздухе хроматографическими методами № 154-99 от 02.03.99 // Сб. Методические указания по определению микроколичеств пестицидов в пищевых продуктах, кормах и внешней среде. - К.- № 30.-2001. - С. 69-73. 4. Мурашко С.В., Михайлов B.C., Кузенко Н.М., Зварич Г.В. Методические указания по определению имидаклоприда в виноградном, сливовом и яблочном соках хроматографическими методами № 182-2000 от 13.01.2000 // Сб. Методические указания по определению микроколичеств пестицидов в пищевых продуктах, кормах и внешней среде.- К. № 30.-2001. - С. 74-79. 5. Мурашко С.В., Зварич Г.В. Методические указания по определению имидаклоприда в картофеле, огурцах, томатах и томатном соке хроматографическими методами № 183-2000 от 3 UA 101875 C2 5 10 15 20 25 30 13.01.2000 // Сб. Методические указания по определению микроколичеств пестицидов в пищевых продуктах, кормах и внешней среде.- К.-№ 30.-2001. -С. 80-86. 6. Готлиб В.И. Методические указания по определению имидаклоприда в воде, почве, сахарной свекле тонкослойной хроматографией № 6154-91 от 29.07.91 // Сб. Методические указания по определению микроколичеств пестицидов в пищевых продуктах, кормах и внешней среде.- К.- № 22 (1).-1995. - С. 72-77. 7. Чмиль В.Д., Давидюк Е.И., Зульфигаров О.С., Юрченко В.В., Косовская Т.А., Зварич Г.В. Методические указания по определению имидаклоприда в кукурузе, подсолнечнике и растительных маслах № 96-98 // Сб.Методические указания по определению микроколичеств пестицидов в пищевых продуктах, кормах и внешней среде.- К.- № 26.-2000.- С. 179-184. 8. Чмиль В.Д., Давидюк Е.И., Зульфигаров О.С., Юрченко В.В., Косовская Т.А., Зварич Г.В. Методические указания по определению имидаклоприда в хмеле хроматографическими методами № 102-98 от 20.04.1998 // Сб. Методические указания по определению микроколичеств пестицидов в пищевых продуктах, кормах и внешней среде.- К.- № 26.-2000.- С. 185-190. 9. Готлиб В.И. Методические указания по определению концентрации имидаклоприда в воздухе рабочей зоны тонкослойной хроматографией № 6272-91 от 29.07.1991 // Сб. Методические указания по определению микроколичеств пестицидов в пищевых продуктах, кормах и внешней среде.- К.- № 22 (2).-1995. - С. 56-61. 10. Гринько А.П., Зварич Г.В… Михайлов B.C. Методичні вказівки з визначення пенцикурону в повітрі робочої зони та атмосферному повітрі методами високоефективної рідинної та тонкошарової хроматографії № 336-2002 від 19.07.02 // Зб. Методичні вказівки з визначення мікрокількостей пестицидів в харчових продуктах, кормах та навколишньому середовищі.- К.- № 40.-2004.- C. 6-23 11. Гринько А.П., Зварич Г.В., Михайлов B.C. Методичні вказівки з визначення пенцикурону в ґрунті методом високоефективної рідинної хроматографії повітря № 338-2002 від 19.07.02 // Зб. Методичні вказівки з визначення мікрокількостей пестицидів в харчових продуктах, кормах та навколишньому середовищі.- К. -№ 40.-2004.- С. 32-41 12. Гринько А.П., Зварич Г.В., Михайлов B.C. Методичні вказівки з визначення пенцикурону в картоплі методом високоефективної рідинної хроматографії повітря № 339-2002 від 19.07.02 // Зб. Методичні вказівки з визначення мікрокількостей пестицидів в харчових продуктах, кормах та навколишньому середовищі.- К. - № 40.-2004.- С. 80-86 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 35 40 45 Спосіб визначення імідаклоприду та пенсикурону - діючих речовин препарату Престиж 290 FS, т.к.с. в протруєних насіннєвих бульбах картоплі, який відрізняється тим, що для аналізу беруть одну наважку насіннєвого матеріалу, вміщують в хлороформ, екстракцію проводять протягом 60 хвилин, визначення діючих речовин в ній виконують методом тонкошарової хроматографії із використанням пластинок "SORBFIL" з тонким шаром адсорбенту, нанесеним на алюмінієву підложку, хроматографують пластинку у рухомій фазі - суміші гексану з ацетоном у співвідношенні 3:2, обробляють пластинку проявляючим реагентом - розчином бромфенолового синього і подальшим відбілюванням 2,5 % лимонною кислотою, а ідентифікують речовини - за величиною Rf, та кількісно визначають - за площами хроматографічних зон розрахунковим методом. Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4