Спосіб визначення імідаклоприду, клотіанідину, протіоконазолу та тебуконазолу – діючих речовин препарату юнта квадро 373,4 fs – в протруєному насінні пшениці та ячменю

Реферат: Спосіб визначення імідаклоприду, клотіанідину, протіоконазолу та тебуконазолу - діючих речовин препарату Юнта Квадро 373,4 FS - в протруєному насінні пшениці та ячменю включає екстракцію однієї наважки насіння розчинником протягом 60 хвилин, 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, причому визначення діючих речовин виконують методом тонкошарової хроматографії із використанням пластинок "Сорбфіл" з тонким шаром адсорбенту СТХ - 1А, нанесеним на алюмінієву підкладку, а проявляють пластинку 0,5 % розчином бромфенолового синього в ацетоні з наступним відбілюванням фону 2,5 % водним розчином лимонної кислоти. Використовують три пластинки "Сорбфіл" - одну для визначення імідаклоприду і клотіанідину, другу для - протіоконазолу, а третю для - тебуконазолу, при цьому хроматографують пластинки у рухомій фазі суміші гексан+етанол у об'ємних співвідношеннях 3:1 і визначають одночасно діючі речовини в процесі одного аналізу. UA 113301 U (12) UA 113301 U UA 113301 U 5 10 15 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 насіння Юнта Квадро 373,4 FS, (ф."Байєр КроиСаєнс АГ", Німеччина) містить чотири діючі речовини: імідаклоприд (І), клотіанідин (II), протіоконазол (III) та тебуконазол (IV) у ваговому відношенні 25:25:5:1 (імідаклоприд, 166,7 г/л + клотіанідин, 166,7 г/л + протіоконазол, 33,3 г/л + тебуконазол, 6,7 г/л); використовується для обробки насіння пшениці та ячменю (ярі та озимі) з метою збереження культур від комплексу наземних та ґрунтових шкідників (злакові мухи, хлібний турун, совка озима, блішки, дротяники, переносники ВЖКЯ та інших вірусів - цикадки, попелиці); насіннєвої та ґрунтової інфекції (сажкові хвороби, кореневі гнилі, пліснявіння насіння, борошниста роса, бура листкова, карликова та жовта іржа, септоріоз та гельмінтоспоріози листя) з нормою витрати 1,4-1,6 л/т [1]. І. Імідаклоприд. Хімічна назва: -1-(6 хлор-3-піридиніл-метил)-N-нітроімідазолідин-2-імідиналеїн (IUРАС). Емпірична формула: C9H10ClN5O2 Структурна формула: Cl CH2 N NH N N NO2 20 М. м. 255,66 II. Клотіанідин. Хімічна назва: (Е) - 1-(2-хлор-1,3-тіазол-5-ілметил-2 нітрогуанідин (IUPAC). Емпірична формула: C6H8ClN5O2S Структурна формула: 25 O2N Cl N S H3C N C CH2 N H H 30 N М.м. 249,7 III. Протіоконазол. Хімічна назва: (RS)-2-[2-(1-хлороциклопропіл)-3-(2-хлорфеніли)-2гідроксіпропіл]-2,4-дигідро-1,2,4-триазоли-3-тіон (IUPAC). Емпірична формула: C14H15C12N3OS Структурна формула: OH Cl Cl N S N N H 35 М.м. 344,26 IV. Тебуконазол. Хімічна назва: (RS)-1-р-Хлорфеніли-4,4-диметил-3-(1Н-1,2,4-тріазол-1ілметіл)пентан-3-ол (IUРАС). Емпірична формула: C16H22ClN3O Структурна формула: 40 1 UA 113301 U OH Cl C CH2 CH2 CH3 C CH3 CH3 CH3 N N N N 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Відомі способи визначення імідаклоприду в насінні ріпаку, зерні хлібних злаків, бобах сої, яблуках, сливах, винограді, томатах; виноградному, сливовому, томатному та яблучному соках; картоплі; перці; баклажанах та цибулі; капусті; воді; ґрунті; повітрі; кукурудзі; соняшнику, хмелі; оліях методами тонкошарової (ТШХ) та високоефективної рідинної (ВЕРХ) хроматографії базуються на 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). Визначення методом ТШХ включає використання: тонкошарових пластинок "Silufol", "Сорбфіл", "Алюфол", "Кізельгель 60 F 254": рухомих фаз - гексан з ацетоном, бензол з ацетоном у різних співвідношеннях; проявляючих реагентів орто-толідину або бромфенолового синього. Визначення методом ВЕРХ потребує використання складного приладу рідинного хроматографа з фотометричним або УФ - детектором [2]. Відомі способи визначення клотіанідину в насінні ріпаку, буряку методом ТШХ; зерні хлібних злаків; картоплі; томатах та томатному соку; насінні ріпаку; цукровому буряку; повітрі; воді; ґрунті методом 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 у співвідношенні 3:2; проявляючого реагенту бромфенолового синього. Метод ВЕРХ потребує використання складного приладу рідинного хроматографа з УФ - детектором [3]. Існуючі способи визначення протіоконазолу в повітрі, воді, зерні хлібних злаків та кукурудзи, кукурудзяній олії, ґрунті методом ВЕРХ базуються на кількісній екстракції ацетонітрилом, ацетоном; очистці розподільною хроматографією з використанням етилацетату і циклогексану. Визначення методом ВЕРХ потребує використання складного приладу: рідинного хроматографа з УФ - детектором [4]. Відомі способи визначення тебуконазолу в зерні кукурудзи та кукурудзяній олії, зерні, соломі, цукровому буряку, ріпаковій олії, повітрі, винограді, виноградному соку та вині, томатах та томатному соку, цибулі, ґрунті базуються на екстракції хлороформом, етилацетатом або водним ацетоном; очистці різними способами (колоночна хроматографія, розподільна з використанням гексану, толуолу, ацетонітрилу, хлороформу). Визначення методом ТШХ проводять із застосуванням пластинок "Silufol"; рухомих фаз: суміші гексану з пропанолом, бензолу з ацетоном, гексану з ацетоном у різних співвідношеннях; проявляючого реагенту: аміакату срібла або бромфенолового синього. Визначення методом ГРХ потребує використання складних приладів: газового хроматографа з електронозахватним детектором (ЕЗД) або детектором постійної швидкості рекомбінації іонів (ДПР), полум'яно-іонізаційним (ПІД) або термоіонним (ТІД) детекторами. При визначенні методом ВЕРХ необхідним є використання складного приладу рідинного хроматографа з УФ-детектором [5]. Однак ці способи, вирішуючи задачу визначення кожної діючої речовини окремо, не вирішують задачу визначення імідаклоприду, клотіанідину, протіоконазолу та тебуконазолу в одній наважці протруєного насіння пшениці та ячменю (озимі та ярі) 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 необхідні складні прилади (газорідинний або рідинний хроматограф). 4. Стандартні розчини готують для кожної діючої речовини окремо, використовують аналітичні стандарти. Спосіб, який використовується як найближчий аналог: Бублик Л.І., Балюх О.В. "Спосіб визначення протіоконазолу та тебуконазолу - діючих речовин препарату для протруювання 2 UA 113301 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 насіння Ламардор 400 FS, т.к.с. в протруєному насінні сої та люпину" (Патент на винахід України № 101876 Опубл. Бюл. П.В. № 9 від 13.05.2013р.), базується на застосуванні методу тонкошарової хроматографії. Наважку протруєного насіння сої або люпину (1 г) екстрагують невеликим об'ємом розчинника (1 мл) протягом 1 години. Дають екстракту відстоятися, зливають у мірну пробірку на 5 мл, промивають пробу невеликою кількістю ацетону і знову зливають у пробірку, доводячи об'єм до 1 мл. Готують стандартний розчин, який містить 0,05 мкг/мкл протіоконазолу та 0,03 мкг/мкл тебуконазолу. На тонкошарову пластинку наносять мікрооб'єми екстракту і стандартного розчину діючих речовин. Хроматографують пластинку у рухомій фазі (гексан+ацетон у об'ємних співвідношеннях 4:1). Для ідентифікації діючих речовин пластинку обробляють 0,5 % розчином бромфенолового синього в ацетоні з наступним відбілюванням фону 2,5 % водним розчином лимонної кислоти. Протіоконазол та тебуконазол проявляються у вигляді світло-синіх плям на світлому фоні з Rf=0,12 і 0,27 відповідно. У способі-найближчому аналогу визначають тільки дві діючі речовини: протіоконазол і тебуконазол одночасно в одній мікронаважці, лише для протравленого насіння сої або люпину і готують стандартний розчин з двох аналітичних стандартів, відповідно до вагового відношення діючих речовин в препараті Ламардор 400 FS, т.к.с. (1,7:1). В основу корисної моделі поставлено задачу створити експресний спосіб визначення чотирьох діючих речовин - імідаклоприду, клотіанідину, протіоконазолу та тебуконазолу (з високою точністю) за рахунок скорочення часу виконання робіт; зниження витрати реактивів та вартості аналізу за рахунок заміни аналітичних стандартів діючих речовин розчинами з препарату; виключення з аналізу трудомістких підготовчих робіт та складної апаратури (газорідинного і рідинного хроматографів). Поставлена задача вирішується тим, що у запропонованому способі визначають одночасно імідаклоприд, клотіанідин, протіоконазол та тебуконазол в наважках протравленого насіння пшениці та ячменю. Відомий метод ТШХ у корисній моделі реалізується при використанні: - стандартного розчину, що готується з препарату Юнта Квадро 373,4 FS, а не з окремих аналітичних стандартів діючих речовин, як в прототипі; - рухомої фази - суміш гексан+етанол у об'ємних співвідношеннях 3:1, що забезпечує оптимальне розділення діючих речовин, на відміну від рухомої фази у найближчому аналогу (гексан+ацетон у співвідношенні 4:1); - визначається комбінація імідаклоприду, клотіанідину, протіоконазолу та тебуконазолу, а не тільки протіоконазолу та тебуконазолу, як у найближчому аналогу. 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: - приготування стандартного розчину з препарату, а не з окремих аналітичних стандартів діючих речовин; - хроматографію в рухомій фазі з оптимальним розділенням зон локалізації чотирьох діючих речовин - визначення на тонкошарових пластинках діючих речовин одночасно в процесі одного аналізу замість визначення за різних умов; дозволило створити спосіб визначення імідаклоприду, клотіанідину, протіоконазолу і тебуконазолу - діючих речовин препарату для протравлення насіння Юнта Квадро 373,4 FS. Спосіб дозволяє: - визначати чотири діючі речовини в процесі одного аналізу; - скоротити більше, ніж втричі час виконання робіт; - проводити аналіз з стандартним розчином, що є сумішшю діючих речовин у такому співвідношенні, як в препараті Юнта Квадро 373,4 FS; - має незначну відносну похибку, менше 7 %; - простий у виконанні, не потребує складної апаратури (газорідинного або рідинного хроматографа з відповідним детектором), великої витрати реактивів. Заявлений спосіб здійснюється таким чином: наважку протруєного насіння (пшениця, ячмінь) 2,0 г екстрагують невеликим об'ємом розчинника (2 мл) протягом 60 хв. На тонкошарову пластинку наносять мікрооб'єми екстракту і стандартного розчину препарату Юнга Квадро 373,4 3 UA 113301 U 5 10 15 20 25 30 FS (з вмістом імідаклоприду та клотіанідину по 0,40 мг/мл, протіоконазолу 0,08 мг/мл, тебуконазолу 0,016 мг/мл). Хроматографують пластинку у рухомій фазі (гексан+етанол у об'ємних співвідношеннях 3:1), яка забезпечує чітке розділення хроматографічних зон чотирьох 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. Імідаклоприд, клотіанідин, протіоконазол та тебуконазол проявляються у вигляді синіх плям на світлому фоні з Rf-0,26+0,02; 0,43+0,02; 0,69+0,02; 0,80+0,02. Приклад. Наважку 2,0 г протравленого насіння пшениці або ячменю поміщають у бюкс, заливають 2 мл ацетона, щільно закривають притертою кришкою, і струшують протягом 60 хвилин. Екстракт після відстоювання переносять у мірну пробірку на 5 мл, промивають пробу ацетоном, доводячи об'єм до 2 мл. Готують стандартний розчин який містить імідаклоприду, клотіанідину по 0,40 мг/мл, протіоконазолу 0,08 мг/мл, тебуконазолу 0,016 мг/мл (з урахуванням густини препарату, 3 наприклад ρ=1,172 г/см ): наважку 0,2812 г препарату Юнта Квадро 373,4 FS переносять в мірну колбу місткістю 100 мл, розчиняють в ацетоні і доводять об'єм розчину до позначки. На трьох пластинках відмічають простим олівцем лінію старту на відстані 20 мм від нижнього краю пластинки та лінію фронту на відстані 100 мм від лінії старту. На старті наносять: - на першу пластинку (для кількісного визначення імідаклоприду і клотіанідину) 1,0 і 2,0 мкл проби; поруч наносять 0,5; 1,0; 1,5 мкл стандартного розчину, який містить відповідно по 0,2; 0,4; 0,6 мкг імідаклоприду і клотіанідину; - на другу пластинку (для кількісного визначення протіоконазолу) 5,0 і 10,0 мкл проби; поруч наносять 2,5; 5,0; 7,5 мкл стандартного розчину, який містить відповідно 0,2; 0,4; 0,6 мкг протіоконазолу; - на третю пластинку (для кількісного визначення тебуконазолу) 25,0 і 50,0 мкл проби; поруч наносять 12,5; 25,0; 37,5 мкл стандартного розчину, який містить відповідно 0,2; 0,4; 0,6 мкг тебуконазолу. Визначення проводять в межах лінійної залежності площі зони локалізації речовини від їх кількості. Пластинки хроматографують і проявляють. Проявлені плями імідаклоприду, клотіанідину, протіоконазолу, тебуконазолу копіюють на міліметровий папір і визначають їх площі, значення яких наведені в табл. 35 Таблиця Залежність площ зон локалізації діючих речовин від їх кількості (стандартний розчин) Кількість діючих речовин, мкг 2 Площа зон імідаклоприду, S мм 2 Площа зон клотіанідину, S мм Площа зон протіоконазолу, S 2 мм 2 Площа зон у тебуконазолу, S мм 0,2 6,6 9,0 0,4 8,0 11,4 0,6 9,4 13,7 0,8 10,3 16,0 7,8 13,5 19,3 25,0 9,6 12,2 14,8 17,4 Примітка. Відносна похибка 7 % при n=12, Р=0,95. Розрахунок кількості діючих речовин проводять за відомою формулою: C  C2  40   C2  C1 S2  S , S2  S1 де C 45 S 2 і  - 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. Наприклад: - на першій пластинці у 2,0 мкл проби визначені площі імідаклоприду і клотіанідину 2 становлять 8,4 та 12,1 мм відповідно. Розраховані кількості діючих речовин становлять для: 4 UA 113301 U 0,6  0,4 9,4  8,4  0,46 9,4  8,0 імідаклоприду (мкг); 0,6  0,4 13,7  12,1  0,46 C  0,6  13,7  11,4 клотіанідину (мкг); 2 - на другій пластинці у 10 мкл проби визначена площа протіоконазолу становить 15,3 мм . Розрахована кількість діючої речовини становить: 0,6  0,4 19,3  15,3  0,46 C  0,6  19,3  13,5 протіоконазолу (мкг); 2 - на третій пластинці у 50 мкл проби визначена площа тебуконазолу становить 12,9 мм . Розрахована кількість діючої речовини становить: 0,6  0,4 14,8  12,9  0,45 C  0,6  14,8  12,2 тебуконазолу Г (мкг). Кількість діючих речовин в г/т обробленого насіння розраховують за формулою: C  0,6  5 10 Cy  15 Cx  V , Vx  x де Су - концентрація діючої речовини, що визначається (г/т); Vx, Сх - об'єм екстракту, нанесений на пластинку та кількість діючої речовини, визначена в ньому (мкл, мкг); V - кінцевий об'єм екстракту, 2 мл; Рх - наважка 0,002 кг. Розраховані за цією формулою концентрації діючих речовин становлять для: 0,46  2 Cy   230,0 2  0,002 імідаклоприду (г/т): 0,46  2  230,0 2  0,002 клотіанідину (г/т); 0,46  2 Cy   46,0 10  0,002 протіоконазолу (г/т); 0,45  2 Cy   9,0 50  0,002 тебуконазолу (г/т). Розраховані кількості діючих речовин відповідають нормі витрати препарату Юнта Квадро 373,4 FS 1,4 л/т (по 233,38 r/т імідаклоприду і клотіанідину; 46,62 г/т протіоконазолу; 9,38 г/т тебуконазолу). Отримані дані свідчать про високу точність визначення імідаклоприду, клотіанідину, протіоконазолу і тебуконазолу - діючих речовин препарату Юнта Квадро 373,4 FS в протруєному насінні пшениці та ячменю (озимих, ярих) відповідно до заявленого способу. 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. Пат. України 77115, МПК G01N 30/00, G01N 30/90. Бублик Л.І. Спосіб визначення діючих речовин препарату "Чинук, 20 % т.к.с." - імідаклоприду та бета-цифлутрину в протруєному насінні ріпаку/ Бублик Л.І., Федоренко Н.В., Гаврилюк Л.Л., Панченко Т.П.; заявлено 23.11.2004; опубл.25.05.2007, Бюл. № 7. 3. Пат. України 108513, МПК G01N 30/00, G01N 30/90. Бублик Л.І. Спосіб визначення клотіанідину та бета-цифлутрину - діючих речовин препаратів Модесто 480 FS, Еладо 480 FS, Пончо Бета 453,3 FS в протруєному насінні ріпаку та цукрових буряків/ Бублик Л.І., Крук І.В., Чергіна О.Д.; заявлено 19.04.2013; опубл.12.05.2015, Бюл. № 9. 4. Гринько А.П., Кузнецова О.М., Швець М.В. Методичні вказівки з визначення протіоконазолу дестіо в зерні хлібних злаків методом високоефективної рідинної хроматографії № 664-2006 від 12.05.2006 // 36. Методичні вказівки з визначення мікрокількостей пестицидів в харчових продуктах, кормах та навколишньому середовищі. - К., 2009. - № 64. - С. 19-32. Cy  20 25 30 35 40 45 5 UA 113301 U 5. Гринько А.П., Павленко І.П., Фокіна М.Г. Методичні вказівки з визначення тебуконазолу в зерні кукурудзи та кукурудзяній олії методом високоефективної рідинної хроматографії № 8512008 від 12.03.2008 // 36. Методичні вказівки з визначення мікрокількостей пестицидів в харчових продуктах, кормах та навколишньому середовищі. - К., 2011. - № 75. - С. 20-35. 5 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 15 20 Спосіб визначення імідаклоприду, клотіанідину, протіоконазолу та тебуконазолу - діючих речовин препарату Юнта Квадро 373,4 FS - в протруєному насінні пшениці та ячменю, який включає екстракцію однієї наважки насіння розчинником протягом 60 хвилин, 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, причому визначення діючих речовин виконують методом тонкошарової хроматографії із використанням пластинок "Сорбфіл" з тонким шаром адсорбенту СТХ - 1А, нанесеним на алюмінієву підкладку, а проявляють пластинку 0,5 % розчином бромфенолового синього в ацетоні з наступним відбілюванням фону 2,5 % водним розчином лимонної кислоти, який відрізняється тим, що використовують три пластинки "Сорбфіл" - одну для визначення імідаклоприду і клотіанідину, другу для - протіоконазолу, а третю для тебуконазолу, при цьому хроматографують пластинки у рухомій фазі суміші гексан+етанол у об'ємних співвідношеннях 3:1 і визначають одночасно діючі речовини в процесі одного аналізу. Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 6