Спосіб визначення діючих речовин класу імідазолінів: імазапіру та імазамоксу в препаративних формах гербіцидів

Реферат: Спосіб визначення імазамоксу та імазапіру - діючих речовин гербіцидних препаратів, включає розчинення однієї наважки гербіцидного препарату в ацетоні, визначення діючих речовин та ідентифікацію сполук, які проводять за величиною Rf, а кількісне визначення - за формулою розрахунковим методом, використовуючи залежність площі хроматографічної зони від концентрації діючої речовини. Визначення діючих речовин виконують методом тонкошарової хроматографії із використанням пластинок "SORBFIL" з УФ індикатором з тонким шаром адсорбенту СТХ-1А, нанесеним на алюмінієву підкладку; хроматографують пластинку у рухомій фазі суміші ацетон+оцтова кислота у об'ємних співвідношеннях 16:1; проявляють пластинку 1 % розчином нітрату срібла в ацетоні з аміаком і визначають одночасно діючі речовини в процесі одного аналізу. UA 120888 U (54) СПОСІБ ВИЗНАЧЕННЯ ДІЮЧИХ РЕЧОВИН КЛАСУ ІМІДАЗОЛІНІВ: ІМАЗАПІРУ ТА ІМАЗАМОКСУ В ПРЕПАРАТИВНИХ ФОРМАХ ГЕРБІЦИДІВ UA 120888 U UA 120888 U 5 10 Корисна модель належить до аналітичної хімії пестицидів. Спосіб може бути використаний для визначення вмісту діючих речовин в гербіцидних препаратах. Переважна галузь використання - аналітична хімія пестицидів. Імазапір (І) -2-(4-ізопропіл-4-метил-5-оксо-2-імідазолін-2іл) нікотинова кислота. Є діючою речовиною препаратів Арсенал Новий, РК та Грейдер, РК з вмістом імазапіру, 250 г/л. Препарати використовуються на землях несільськогосподарського призначення з нормами витрати 3,0-5,0 л/га та на посівах соняшнику, ріпаку - 75-120 мл/га проти однорічних злакових та дводольних бур'янів [1]. Молекулярна формула: С13H15N3O3 Структурна формула: CH3 -H3 N O CH3 O H3 C CH3 N N CH3 N H O 15 20 Молекулярна маса: 261,3 Імазамокс (II) -2-(4-ізопропіл-4-метил-5-оксо-2-імідазолін-2іл)-5-метоксиметил)нікотинова кислота. Є діючою речовиною препаратів Пульсар 40, РК (вміст діючої речовини 40 г/л) та Парадокс, РК (вміст діючої речовини 120 г/л). Препарати використовуються на соняшнику, ріпаку, сої та гороху з нормами витрати 0,25-1,2 л/га проти однорічних злакових та дводольних бур'янів [1]. Хімічна формула: C15H19N3O4 H O H3C H C N 30 35 40 O CH3 N N CH3 CH3 25 H2 C O C OH Молекулярна маса: 305,3 Імазапір (І) та імазамокс (II) є складовими комбінованих препаратів Віталайт, РК; Євро Лайтнінг, РК; Євро - Ленд, РК; Каптора, РК з вмістом діючих речовин: імазапір 15 г/л + імазамокс 33 г/л. Препарати застосовуються на соняшнику з нормою витрати 1,0-1,2 л/га проти однорічних злакових, однодольних та дводольних бур'янів [1]. Відомі способи визначення імазапіру у воді, ґрунті, насінні ріпаку, зерні сої та гороху, соняшнику, лісових ягодах та грибах базуються на екстракції водним розчином гідроксиду калію; очистці екстрактів перерозподілом в дихлорметан. Визначення методом газорідинної хроматографії (ГРХ) потребує використання складного приладу газового хроматографа з термоіонним (ТІД) або електронозахватним (ЕЗД) детектором. Визначення методом високоефективної рідинної хроматографії (ВЕРХ) потребує використання складного приладу рідинного хроматографа з УФ-детектором [2]. Відомі способи визначення імазамоксу у воді, атмосферному повітрі, ґрунті, насінні соняшнику, ріпаку, зерні гороху і сої базуються на екстракції водним розчином ацетону або гідроксиду калію, сумішшю хлороводневої кислоти, води та етанолу; очистці екстрактів перерозподілом в хлороформ. Визначення методом високоефективної рідинної хроматографії (ВЕРХ) потребує використанням складного приладу рідинного хроматографа з УФ-детектором [3, 4]. 1 UA 120888 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Однак, ці способи, вирішуючи задачу визначення кожної діючої речовини окремо, не вирішують задачу визначення імазапіру та імазамоксу в препаративних формах в процесі одного аналізу на одній пластинці; при аналізі комбінованих препаратів та мають ряд недоліків, а саме: 1) визначається тільки одна діюча речовина, 2) витрачається значна кількість часу на аналіз (8-10 етапів), 3) для проведення аналізу необхідний складний прилад (газорідинний або рідинний хроматограф з УФ-детектором) В основу корисної моделі поставлена задача створити експресний спосіб визначення діючих речовин (з високою точністю) за рахунок скорочення часу виконання робіт; знизити витрати на визначення вмісту діючих речовин за рахунок зниження витрат реактивів, виключення з аналізу трудомістких підготовчих робіт та складної апаратури (газорідинного та рідинного хроматографів). Поставлена задача вирішується тим, що у запропонованому способі визначають імазамокс та імазапір одночасно в процесі одного аналізу на одній пластинці. Спосіб з використанням відомого методу ТШХ у корисній моделі реалізується при використанні пластинок з тонким шаром адсорбенту, нанесеним на алюмінієву підкладку "SORBFIL" з УФ індикатором, що містять адсорбент силікагель СТХ-1А (зв'язуюча речовина - силіказоль), і забезпечують оптимальне розділення речовин; рухомої фази, проявляючого реагента. 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; - "реагент, що проявляється" - реактив, що при взаємодії з діючою речовиною дає забарвлений продукт і дозволяє визначити зону її локалізації. Послідовне виконання нових суттєвих ознак у запропонованому способі, включає: - використання тільки розчинення в ацетоні замість екстракції та очистки з використанням багатьох інших розчинників; - визначення на тонкошарових пластинках діючих речовин одночасно в процесі одного аналізу замість визначення кожної окремо за різних умов; - використання рухомої фази (ацетон + оцтова кислота) - використання проявляючого реагента нітрату срібла з УФ опроміненням дозволило створити спосіб визначення діючих речовин класу імідазолінів: імазапіру та імазамоксу в препаративних формах гербіцидів, який: 1) дозволяє визначити діючі речовини в процесі одного аналізу; 2) є експресним і дозволяє скоротити більше, ніж втричі час виконання робіт (замість багатоетапного аналізу для кожної діючої речовини проводити один аналіз з виключенням трудомістких підготовчих етапів); 3) за потреби додатково визначати діючу речовину з класу імідазолінів - імазетапір; 3) має незначну відносну похибку, менше 5 %; 4) простий у виконанні, не потребує складної апаратури (газорідинного та рідинного хроматографа), великої витрати реактивів. Заявлений спосіб здійснюється таким чином: на тонкошарову пластинку наносять стандартні розчини імазапіру та імазамоксу і розчини гербіцидів. Хроматографують пластинку у насиченій рухомій фазі (ацетон + оцтова кислота у об'ємних співвідношеннях 16:1) і після того як границя елюенту підніметься на 7 см, пластинку виймають з камери для хроматографування, сушать на повітрі до повного видалення розчинника. Для ідентифікації діючих речовин пластинку вміщують під лампу з ультрафіолетовим опроміненням (УФ) на 10 хвилин, потім обробляють 1 % розчином нітрату срібла в ацетоні з аміаком і ще раз вміщують під лампу УФ на З хвилини. Імазапір та імазамокс проявляються у вигляді коричневих плям на світлому фоні з Rf  0,28 та 0,51 відповідно. Приклад. Готують окремі стандартні розчини імазапіру та імазамоксу, що містять 1,0 мкг/мкл діючої речовини, розчиняючи 0,02551 г 98 % аналітичного стандарту в 25 мл ацетону. Готують розчини гербіцидів, що аналізують, з урахуванням їх густини. Розчиняють наважку 0,75757 г гербіцида 3 Євро-Лайтнінг, РК (діючі речовини - імазамокс 33 г/л + імазапір 15 г/л; =1,060 г/см ) в 25 мл ацетону; наважку 0,09677 г гербіциду Арсенал Новий, РК (діюча речовина імазапір, 250 г/л, 2 UA 120888 U =1,055 г/см ) в 25 мл ацетону; наважку 0,60000 г гербіциду Пульсар 40, РК (діюча речовина 3 імазамокс 40 г/л, =1,065 г/см ) в 25 мл ацетону. На пластинці відмічають простим олівцем лінію старту на відстані 20 мм від нижнього краю пластинки та лінію фронту на відстані 70 мм від лінії старту. На старті наносять по 0,5 та 1,0 мкл розчину кожного гербіциду. Поруч в п'ять точок наносять стандартні розчини: в першу точку по 0,3 мкл; в другу точку по 0,5 мкл; в третю точку по 0,7 мкл; в четверту точку по 1,0 мкл; в п'яту точку по 1,3 мкл (визначення проводять в межах лінійної залежності площі зони локалізації речовини від її кількості). Пластинки хроматографують і проявляють. Проявлені плями діючих речовин переносять на міліметровий папір і визначають їх площі, приблизні значення яких наведені в табл. 1. 3 5 10 Таблиця 1 Залежність площ зон локалізації діючих речовин від їх кількості (стандартні розчини) Кількість діючих речовин, мкг Площа, мм імазапір імазамокс 2 0,3 0,5 0,7 1,0 1,3 3,8 4,2 5,7 5,9 7,7 7,5 10,0 9,5 13,1 11,9 Примітка. Відносна похибка 5 % при n=12, Р=0,95 15 20 25 30 35 Розрахунок кількості діючих речовин проводять за відомою формулою: C  C1 S2  S x  , де C x  C2  2 S 2  S1 2 C x і S x - кількість і площа плями речовини, що визначається на пластинці, мкг, мм ; C 2 , C1 і S 2 , S 1 - кількість і площі відповідних плям стандартних розчинів з більшим і меншим вмістом діючої речовини. Нехай в 1,0 мкл розчину проби (гербіцид Євро-Лайтнінг, РК) визначені площі становлять: 2 2 імазамоксу 9,4 мм та імазапіру 5,0 мм . Розрахована кількість діючих речовин становить для імазамоксу 13  0,7 , 11,9  9,4  0,96 мкг C x  13  , 11,9  7,5 для імазапіру 0,7  0,3 7,4  5,0  0,43 мкг . C x  0,7  7,4  3,8 Нехай в 0,5 мкл розчину проби (гербіцид Арсенал Новий, РК) визначена площа імазапіру 2 становить 5,6 мм . Розрахована кількість діючої речовини становить: 0,7  0,3 7,7  5,6  0,48 мкг . C x  0,7  7,7  3,8 Нехай в 0,5 мкл розчину проби (гербіцид Пульсар 40, РК) визначена площа імазамоксу 2 становить 5,7 мм . Розрахована кількість діючої речовини становить: 0,7  0,3 7,5  5,7  0,48 мкг . C x  0,7  7,5  4,2 Кількість діючих речовин в препаратах (г/л) розраховують за формулою: 25  C x , С Vx  P де C, г/л - вміст діючої речовини в препараті; 25 - коефіцієнт для перерахунку P - наважка препарату, г Vx , C x - об'єм екстракту, нанесений на пластинку та кількість діючої речовини, визначена в ньому (мкл, мкг); Розраховані за цією формулою концентрації діючих речовин становлять для: імазамоксу та імазапіру - 32 г/л і 13 г/л відповідно (гербіцид Євро Лайтінг, РК); імазапіру (гербіцид Арсенал Новий, РК) 248 г/л; імазамоксу (гербіцид Пульсар 40, РК) 40 г/л. 3 UA 120888 U 5 10 15 20 Відомі способи визначення ще однієї діючої речовини з класу імідазолінів - імазетапіру (гербіциди Євро - Ланг, р.к.; Ізумруд, РК; Парі, в.р.к.; Пікадор, РК; Пікет SL, РК; Прадо, РК; Сапфір, в.р.к.; Серп, в.р.к.; Тапір, в.р.к.; Юпітер, в.р.к. з вмістом імазетапіру, 100 г/л) методом ТШХ дозволяють визначати тільки одну діючу речовину і не стосуються гербіцидних препаратів. Заявлений спосіб дозволяє визначати імазетапір, імазамокс, імазапір в препаративних формах гербіцидів одночасно в процесі одного аналізу. Приклад. Готують окремі стандартні розчини імазетапіру, імазапіру та імазамоксу, що містять 1,0 мкг/мкл діючої речовини, розчиняючи 0,02551 г 98 % аналітичного стандарту в 25 мл ацетону. Готують розчини гербіцидів, що аналізують, з урахуванням їх густини. Розчиняють наважку 3 0,25000 г гербіцида Ізумруд, РК (діюча речовина - імазетапір 100 г/л; =1,026 г/см ) в 25 мл ацетону Розчиняють наважку 0,75757 г гербіцида Євро-Лайтнінг, РК (діючі речовини - імазамокс 3 33 г/л + імазапір 15 г/л; =1,060 г/см ) в 25 мл ацетону. На пластинці відмічають простим олівцем лінію старту на відстані 20 мм від нижнього краю пластинки та лінію фронту на відстані 70 мм від лінії старту. На старті наносять по 0,5 та 1,0 мкл розчину кожного гербіциду. Поруч в п'ять точок наносять стандартні розчини: в першу точку по 0,3 мкл; в другу точку по 0,5 мкл; в третю точку по 0,7 мкл; в четверту точку по 1,0 мкл; в п'яту точку по 1,3 мкл (визначення проводять в межах лінійної залежності площі зони локалізації речовини від її кількості). Пластинки хроматографують і проявляють ( Rf імазетапіру, імазапіру, імазамоксу 0,62; 0,28 та 0,51 відповідно). Проявлені плями діючих речовин переносять на міліметровий папір і визначають їх площі, приблизні значення яких наведені в табл. 2. Таблиця 2 Залежність площ зон локалізації діючих речовин від їх кількості (стандартні розчини) Кількість діючих речовин, мкг Площа, мм імазапір імазамокс імазетапір 2 0,3 0,5 0,7 1,0 1,3 3,8 4,2 4,3 5,7 5,9 6,6 7,7 7,5 9,2 10,0 9,5 12,8 13,1 11,9 16,4 Примітка. Відносна похибка 5 % при n=12, Р=0,95 25 30 35 40 Нехай в 0,5 мкл розчину проби препарату Ізумруд, РК визначена площа імазетапіру 2 становить 6,6 мм . Розрахована кількість діючої речовини становить: 0,7  0,3 9,2  6,6  0,48 мкг C x  0,7  9,2  4,3 Нехай в 1,0 мкл розчину проби препарату Євро-Лайтнінг, РК визначені площі становлять: 3 3 імазамоксу 9,3 мм та імазапіру 5,1 мм . Розрахована кількість діючих речовин становить: для імазамоксу 13  0,7 , 11,9  9,3  0,95 мкг C x  13  , 11,9  7,5 для імазапіру 0,7  0,3 7,4  5,1  0,44 мкг . C x  0,7  7,4  3,8 Розраховані за цією формулою концентрації діючих речовин становлять для: імазетапіру 96 г/л (препарат Ізумруд, РК); імазамоксу та імазапіру - 31 г/л і 14 г/л відповідно (препарат Євро Лайтінг, РК). Отримані дані свідчать про високу точність визначення імазамоксу, імазапіру - діючих речовин гербіцидних препаратів відповідно до заявленого способу та імазетапіру. Наведені дані підтверджують досягнення технічного результату при здійсненні заявленого методу. Джерела інформації: 1. Перелік пестицидів і агрохімікатів, дозволених до використання в Україні. - К.: ЮНІВЕСТ МЕДІА, 2014. - С 289. 2. Мельниченко Т.І., Поліщук Д.І., Терещук О.В. Методичні вказівки з визначення імазапіру у лісових ягодах та грибах методом газорідинної хроматографії № 412-2003 // Зб. Методичні 4 UA 120888 U 5 10 вказівки з визначення мікрокількостей пестицидів в харчових продуктах, кормах та навколишньому середовищі. - К., 2004. - №39. - С. 159-167. 3. Горбачевський Р.В., Коршун М.М., Коршун О.М. Методичні вказівки з визначення імазапіру у грунті, насінні ріпаку методом високоефективної рідинної хроматографії № 722-2007; № 7232007 // Зб. Методичні вказівки з визначення мікрокількостей пестицидів в харчових продуктах, кормах та навколишньому середовищі. - К., 2011.- № 66. - С. 133-164. 4. Коршун М.М., Горбачевський Р.В., Коршун О.М. Методичні вказівки з визначення імозамоксу у грунті, насінні соняшнику, ріпаку, зерні гороху і сої методом високоефективної рідинної хроматографії № 650-2006; № 651-2006 // Зб. Методичні вказівки з визначення мікрокількостей пестицидів в харчових продуктах, кормах та навколишньому середовищі. - К., 2008. - № 60. - С. 83-113. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 20 Спосіб визначення імазамоксу та імазапіру - діючих речовин гербіцидних препаратів, що включає розчинення однієї наважки гербіцидного препарату в ацетоні, визначення діючих речовин та ідентифікацію сполук, які проводять за величиною Rf, а кількісне визначення - за формулою розрахунковим методом, використовуючи залежність площі хроматографічної зони від концентрації діючої речовини, який відрізняється тим, що визначення діючих речовин виконують методом тонкошарової хроматографії із використанням пластинок "SORBFIL" з УФ індикатором з тонким шаром адсорбенту СТХ-1А, нанесеним на алюмінієву підкладку; хроматографують пластинку у рухомій фазі суміші ацетон+оцтова кислота у об'ємних співвідношеннях 16:1; проявляють пластинку 1 % розчином нітрату срібла в ацетоні з аміаком і визначають одночасно діючі речовини в процесі одного аналізу. 25 Комп’ютерна верстка А. Крулевський 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 5