Спосіб визначення клотіанідину та пенфлуфену – діючих речовин препарату еместо квантум, 273,5 fs, th в протруєних насіннєвих бульбах картоплі

Реферат: Спосіб визначення клотіанідину і пенфлуфену - діючих речовин препарату Еместо Квантум, 273,5 FS, ТН в протруєних насіннєвих бульбах картоплі включає екстракцію однієї наважки протруєних насіннєвих бульб розчинником протягом 60 хвилин. Визначення діючих речовин та ідентифікацію сполук проводять за величиною Rf, а кількісне визначення - за формулою розрахунковим методом, використовуючи залежність площі хроматографічної зони від концентрації діючої речовини. При цьому визначення діючих речовин виконують методом тонкошарової хроматографії із використанням пластинок "Сорбфіл" з тонким шаром адсорбенту СТХ-1А, нанесеним на алюмінієву підкладку. Хроматографують пластинки у рухомій фазі суміш гексану з ацетоном у співвідношенні 2:1, обробляють пластинку 0,5 % розчином бромфенолового синього в ацетоні з подальшим відбілюванням фону підкладки 2,5 % водним розчином лимонної кислоти. UA 121967 U (54) СПОСІБ ВИЗНАЧЕННЯ КЛОТІАНІДИНУ ТА ПЕНФЛУФЕНУ - ДІЮЧИХ РЕЧОВИН ПРЕПАРАТУ ЕМЕСТО КВАНТУМ, 273,5 FS, TH В ПРОТРУЄНИХ НАСІННЄВИХ БУЛЬБАХ КАРТОПЛІ UA 121967 U UA 121967 U 5 10 Корисна модель належить до 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 та контроль технології їх застосування. Препарат для протруювання Еместо Квантум, 273,5 FS, ТН (ф. "Байєр КропСаенс АГ", Німеччина) містить дві діючі речовини: клотіанідин (І) та пенфлуфен (ІІ) у ваговому відношенні 3:1 (клотіанідин 207 г/л + пенфлуфен 66,5 г/л); використовується для обробки насіннєвих бульб картоплі проти комплексу шкідників та хвороб з нормою витрати 0,3-0,6 л/т [1]. І. Клотіанідин. Хімічна назва -(Е)-1-(2-хлор-1,3-тіазол-5-ілметил)-3-метил-2-нітрогуанідин (IUPAC). Молекулярна формула: C6H8CIN2O5S Структурна формула: O2N H3C N N C H 15 Cl S N CH2 H N М. м. 249,7. II. Пенфлуфен. Хімічна назва - 2'-[(RS)-1,3-диметилбутил]-5-фтор-1,3-диметилпіразол-4карбоксанілід (IUPAC). Молекулярна формула: C18H24FN3O. Структурна формула: CH3 N F N O CH3 C NH CH3 CH CH2 HC CH3 20 25 30 35 40 CH3 М.м. 317,4. Відомі способи визначення клотіанідину в насінні ріпаку, буряку, пшениці, ячменю методом тонкошарової хроматографії (ТШХ); яблуках та яблучному соку; картоплі; томатах; цукрових буряках; кукурудзі; соняшнику; зерні хлібних злаків; насінні ріпаку; повітрі; воді; ґрунті та повітрі методом високоефективної рідинної хроматографії (ВЕРХ) базуються на екстракції ацетоном або ацетонітрилом; очищенні екстрактів перерозподілом в системі рідина-рідина з використанням хлороформу та адсорбційною хроматографією. Визначення методом ТШХ включає використання: тонкошарових пластинок "Сорбфіл"; рухомої фази - гексан з ацетоном або етанолом у співвідношенні 3:2 та 3:1; проявляючого реагенту бромфенолового синього. Метод ВЕРХ потребує використання складного приладу рідинного хроматографа з УФдетектором [2, 3]. Відомі способи визначення пенфлуфену в повітрі, воді, ґрунті, картоплі методом ВЕРХ. Визначення методом ВЕРХ потребує використання складного приладу рідинного хроматографа з УФ-детектором [4]. Однак ці способи, вирішуючи задачу визначення кожної діючої речовини окремо, не вирішують задачу визначення клотіанідину та пенфлуфену в одній наважці протруєних насіннєвих бульб картоплі і мають ряд недоліків, а саме: 1. Визначається тільки одна діюча речовина. 2. Витрачається значна кількість реактивів та часу на аналіз (8-10 етапів). 3. Для проведення аналізу необхідний складний прилад - рідинний хроматограф з УФдетектором. 4. Стандартні розчини готують для кожної діючої речовини окремо, використовують аналітичні стандарти. 1 UA 121967 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 В основу корисної моделі поставлено задачу створити експресний спосіб визначення двох діючих речовин - клотіанідину та пенфлуфену (з високою точністю) за рахунок скорочення часу виконання робіт; зниження витрати реактивів та вартості аналізу за рахунок заміни аналітичних стандартів діючих речовин розчином з препарату; виключення з аналізу трудомістких підготовчих робіт та складної апаратури - рідинного хроматографа з УФ-детектором. Поставлена задача вирішується тим, що у запропонованому способі визначають одночасно клотіанідин та пенфлуфен в одній наважці протруєних бульб картоплі. Відомий метод ТШХ у корисній моделі реалізується при використанні: стандартного розчину, що готується з препарату Еместо Квантум, 273,5 FS, ТН, а не з окремих аналітичних стандартів діючих речовин; рухомої фази - суміш гексан+ацетон 2:1, що забезпечує оптимальне розділення діючих речовин; пластинок "Сорбфіл", які містять адсорбент силікагель СТХ-1А (зв'язуюча речовина силіказоль). Тут і далі терміном: "величина Rf" - позначена величина, що характеризує швидкість руху речовини в шарі адсорбенту відносно швидкості руху рухомої фази, яка дорівнює відношенню відстаней, пройдених центром зони локалізації речовини і рухомою фазою за один і той же відрізок часу; "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 екстракції тільки хлороформом замість екстракції та очистки з використанням багатьох різних розчинників; приготування стандартного розчину з препарату, а не з окремих аналітичних стандартів діючих речовин; хроматографію в рухомій фазі з оптимальним розділенням зон локалізації двох діючих речовин; визначення на тонкошаровій пластинці двох діючих речовин одночасно в процесі одного аналізу замість визначення за різних умов; дозволило створити спосіб визначення клотіанідину та пенфлуфену - діючих речовин препарату для протруєння насіннєвих бульб картоплі Еместо Квантум, 273,5 FS, ТН. Спосіб дозволяє: визначити дві діючі речовини в процесі одного аналізу; скоротити більше, ніж вдвічі час виконання робіт; проводити аналіз з стандартним розчином, приготованим з препарату Еместо Квантум, 273,5 FS, TH; має незначну відносну похибку, менше 7 %; простий у виконанні, не потребує складної апаратури (рідинного хроматографа), великої витрати реактивів. Заявлений спосіб здійснюється таким чином: з наважки протруєних бульб картоплі 50 г знімають шар товщиною 0,8-1,0 см і проводять екстракцію хлороформом (50 мл) протягом 60 хв. Екстракт переносять в круглодонну колбу через фільтр з безводним сірчанокислим натрієм (10 г) і відганяють хлороформ 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 доводять до мітки 3 мл. На тонкошарову пластинку наносять мікрооб'єми екстракту і стандартного розчину препарату Еместо Квантум, 273,5 FS, ТН (з вмістом клотіанідину 0,76 мг/мл і пенфлуфену 0,24 мг/мл). Хроматографують пластинку у рухомій фазі (гексан + ацетон у об'ємних співвідношеннях 2:1), 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 0,5 % розчином бромфенолового синього в ацетоні з наступним відбілюванням фону 2,5 % водним розчином лимонної кислоти. Клотіанідин та пенфлуфен проявляються у вигляді синіх плям на світлому фоні з Rf=0,420,02 і 0,680,02 відповідно (мінімальна кількість детектування 0,2 мкг). Приклад. З наважки протруєних бульб картоплі 50 г знімають шар товщиною 0,8-1,0 см, вміщують в конічну колбу місткістю 250 мл і приливають 50 мл хлороформу, щільно закривають притертою пробкою і проводять екстракцію на струшувачі протягом однієї години. Екстракт кількісно 2 UA 121967 U 5 10 15 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 доводять до мітки 3 мл. Готують стандартний розчин в ацетоні, який містить 1,00 мг/мл клотіанідину і 0,32 мг/мл пенфлуфену (з урахуванням густини препарату, наприклад 3 ρ=1,157 г/см ): наважку 0,05589г препарату Еместо Квантум, 273,5 FS, ТН переносять в мірну колбу місткістю 100 мл, розчиняють в ацетоні і доводять об'єм розчину до позначки. 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 дев'ять точок. В 2-гу, 4-ту, 6-ту, 8-му точки наносять 0,3; 0,5; 1,0; 1,8 мкл проби. Поруч в 1-шу, 3-тю, 5-ту, 7-му, 9-ту точки наносять стандартний розчин 0,2; 0,4; 0,7; 1,5; 2,1 мкл з урахуванням діапазону лінійного детектування: для визначення клотіанідину 0,2; 0,4; 0,7 мкл, що містять 0,2; 0,4; 0,7 мкг діючої речовини; для визначення пенфлуфену - 0,7; 1,5; 2,1 мкл, що містять 0,2; 0,5; 0,7 мкг діючої речовини. Визначення проводять в межах лінійної залежності зони локалізації речовини від її кількості. Пластинку хроматографують і проявляють. Проявлені плями клотіанідину та пенфлуфену копіюють на міліметровий папір і визначають їх площі, значення яких (для стандартного розчину) наведені в таблиці. Таблиця Залежність площ зон локалізації діючих речовин від їх кількості (стандартний розчин) Кількість діючих речовин, мкг 2 Площа, мм Клотіанідин Пенфлуфен Примітка. Відносна похибка 7 % при n=5, Р=0,95. 0,2 0,4 0,5 0,7 12,1 7,1 14,5 9,3 15,7 10,4 18,0 12,6 20 25 30 35 40 45 50 Розрахунок кількості речовин у плямі проводять за формулою: Cx=C2-(C2-C1)(S2-Sx)/(S2-S1), дe 2 Сх і Sx- кількість і площа плями речовини, що визначається на пластинці, мкг, мм ; С2, С1 і S2, S1 - кількість і площі відповідних плям стандартних розчинів з більшим і меншим вмістом діючої речовини. 2 Наприклад: у 0,5 мкл проби визначена площа зони для клотіанідину становить 15,4 мм . Розрахована кількість клотіанідину становить: Сх=0,7-(0,7-0,4)(18,0-15,4)/(18,0-14,5)=0,48 (мкг). 2 У 1,8 мкл проби визначена площа зони для пенфлуфену становить 11,2 мм . Розрахована кількість пенфлуфену становить: Сх=0,7-(0,7-0,5)(12,6-11,2)/(12,6-10,4)=0,57 (мкг). Кількість діючих речовин в г/т протруєних насіннєвих бульбах картоплі розраховують за формулою: . . C=V CX/VX PX, де С - концентрація діючої речовини, що визначається (г/т); V - кінцевий об'єм екстракту, 3 мл; Vx, Cx - об'єм екстракту, нанесений на пластинку та кількість діючої речовини, визначена в ньому (мкл, мкг); Рх - наважка протруєного насіннєвого матеріалу, 0,050 кг. Розраховані за цією формулою концентрації діючих речовин становлять для: клотіанідину . . С=3 0,48/0,5 0,050=57,6 (г/т); пенфлуфену . . С=3 0,57/1,8 0,050=19,0 (г/т). Розраховані кількості діючих речовин відповідають нормі витрати препарату Еместо Квантум, 273,5 FS, ТН - 0,3 л/т (62,1 г/т клотіанідину та 19,9 г/т пенфлуфену). Отримані дані свідчать про високу точність визначення клотіанідину та пенфлуфену - діючих речовин препарату Еместо Квантум, 273,5 FS, ТН у протруєних насіннєвих бульбах картоплі відповідно до заявленого способу. Наведені дані підтверджують досягнення технічного результату при здійсненні заявленого методу. 3 UA 121967 U 5 10 15 20 25 Джерела інформації: 1. Перелік пестицидів і агрохімікатів, дозволених до використання в Україні / В.У. Ящук, В.М. Ващенко, P.M. Кривошея та ін. - К.: Юнівест Медіа, 2016. - 1024 с. 2. Гринько А.П., Зварич Г.В. Кравченко Г.В. Методичні вказівки з визначення клотіанідину в картоплі методом високоефективної рідинної хроматографії № 390-2003 // 36. Методичні вказівки з визначення мікрокількостуи пестицидів в харчових продуктах, кормах та навколишньому середовищі. - К. - № 43.- 2007. - С. 171-183. 3. Гринько А.П., Зварич Г.В. Методичні вказівки з визначення клотіанідину в цукрових буряках методом високоефективної рідинної хроматографії № 757-2007 // 36. Методичні вказівки з визначення мікрокількості пестицидів в харчових продуктах, кормах та навколишньому середовищі. - К. - № 71. - 2011. - С. 197-211. 4. Наказ Міністерства екології та природних ресурсів України: [Електрон. рecypc]. - Режим доступу: // www.avk-5.ltd.ua/2012/05-09-2012 452.htm/. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Спосіб визначення клотіанідину і пенфлуфену - діючих речовин препарату Еместо Квантум, 273,5 FS, ТН в протруєних насіннєвих бульбах картоплі, який включає екстракцію однієї наважки протруєних насіннєвих бульб розчинником протягом 60 хвилин, визначення діючих речовин та ідентифікацію сполук проводять за величиною Rf, а кількісне визначення - за формулою розрахунковим методом, використовуючи залежність площі хроматографічної зони від концентрації діючої речовини, причому визначення діючих речовин виконують методом тонкошарової хроматографії із використанням пластинок "Сорбфіл" з тонким шаром адсорбенту СТХ-1А, нанесеним на алюмінієву підкладку, хроматографують пластинки у рухомій фазі суміш гексану з ацетоном у співвідношенні 2:1, обробляють пластинку 0,5 % розчином бромфенолового синього в ацетоні з подальшим відбілюванням фону підкладки 2,5 % водним розчином лимонної кислоти. Комп’ютерна верстка О. Рябко Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4