Группа веществ, изолируемых экстракцией органическими растворителями – пестициды

Сохраняемость в биологическом материале и объектах окружающей среды

Известно, что в аэробных условиях процесс разложения синтетических пиретроидов до более полярных веществ и диоксида углерода протекает значительно интенсивнее, чем в анаэробных условиях.

Имеются данные, согласно которым ряд соединений из группы синтетических пиретроидов (дельтаметрин, циперметрин, альфаметрин и некоторые другие) могут быть обнаружены в разлагающемся трупном материале, сохраняемом при температуре 10-20°С, (в течение 2-3 месяцев).

Распределение в органах теплокровных

В случаях летальных отравлений синтетическими пиретроидами, отравляющие вещества могут присутствовать в печени, мозге, лёгких, моче.

Изолирование из биологического материала

Для изолирования отдельных веществ из группы синтетических пиретроидов, а также их смесей, из биологических объектов животного происхождения известно использование настаивания с гидрофобными или 4 гидрофильными органическими растворителями (гексаном, петролейным эфиром, хлороформом, диэтиловым эфиром, ацетоном, ацетонитрилом, метанолом), смесями органических растворителей (ацетонитрил-гексан, ацетонитрил-петролейный эфир, ацетон-гексан 10:90 и 30:70, ацетон-дихлорметан, ацетон-петролейный эфир, диэтиловый эфир-гексан 1:1). Вода, подкисленная щавелевой кислотой, смесями гидрофильных органических растворителей (ацетон-вода 4:1, ацетонитрил вода 85:15).

Извлечение синтетических пиретроидов органическими растворителями может осуществляться из биологического материала, как непосредственно (трупные органы измельчают или гомогенизируют), так и после предварительного обезвоживания биологических тканей.

Изолирование рассматриваемых веществ из жидких биологических объектов возможно также с использованием твердофазной экстракции.

При воспроизведении принятого в судебно-химической практике общего хода исследования токсичных веществ органической природы, синтетические пиретроиды могут после изолирования и экстракционной очистки обнаруживаются в органических экстрактах из водно-кислой среды.

Очистка

Первичная очистка синтетических пиретроидов, изолированных из биологического материала, состоит в фильтровании извлечений или их центрифугированием.

В случае если изолирование осуществляется водными растворителями или смесями гидрофильных органических растворителей с водой или водными растворами, очистка от пептидов и липидов может осуществляться путём обработки извлечения электролитами и отделения выпавшего осадка фильтрованием или центрифугированием.

Если в качестве изолирующих агентов гидрофильные органические растворители или их смеси с водой и водными растворами, очистку полученных извлечений от липидов, возможно, провести методом вымораживания. При этом извлечение, представляющее собой раствор анализируемых и соэкстрактивных веществ в смеси органического растворителя с водой или водным раствором, охлаждают до низких температур и отделяют органический слой, содержащий синтетические пиретроиды, от замерзшей воды и выпавшего в осадок жира.

Для очистки изолированных синтетических пиретроидов от значительной части соэкстрактивных веществ достаточно часто применяют метод жидкость-жидкостной экстракции. Если синтетические пиретроиды произолированы гидрофильными растворителями, то извлечение разбавляют водой, а анализируемые вещества экстрагируют из полученной смеси гидрофобной органической жидкостью (гексаном, толуолом, хлороформом и т.п.). Если изолирующий агент - гидрофобное органическое вещество, то полученное извлечение упаривают до сухого остатка, остаток растворяют в гидрофильном органическом растворителе, раствор разбавляют водой, а синтетические пиретроиды экстрагируют из него гидрофобным органическим растворителем.

В случае если изолирующий агент - подкисленная вода, то в процессе очистки синтетические производные экстрагируют из полученного извлечения гидрофобным органическим растворителем.

Важнейшим методом очистки синтетических пиретроидов является хроматография. При этом могут использоваться различные виды хроматографии:

· колоночная адсорбционная

· колоночная гель - хроматография

· тонкослойная адсорбционная и т.д.

Для очистки синтетических пиретроидов от сопутствующих веществ может применяться хроматография в колонке - силикагелями. При этом пиретроиды вводятся в колонку в виде хлороформного раствора, а элюируются из сорбента этанолом.

Очистка синтетических пиретроидов возможна на колонках с дезактивированным флорисилом (силикагель магния), нейтральным дезактивированным оксидом алюминия.

Для очистки синтетических пиретроидов применяют гель -хроматографию в колонках Сефадекса LH-20, полистирольных гелей Bio-Beads S-X2 и S-X3, способных набухать в среде органических растворителей. В качестве элюентов при этом используют индивидуальные органические растворители или их смеси.

Из других хроматографических методов, для очистки синтетических пиретроидов, изолированных из биологического материала, широко применяется хроматография в тонких слоях сорбентов (силикагеля, оксида алюминия, а также силикагеля с привитыми алкильными радикалами).

Идентификация

1. Метод ТСХ.

· Силикагель («Силуфол» UV-254). Гексан - ацетон (40:10): перметрин 0,61; суми-альфа 0,40; фенвалерат 0,34; циперметрин 0,44.

· Оксид алюминия. Гексан-хлороформ (60:40). Перметрин 0,82 0,87; фенвалерат 0,45; циперметрин 0,49 0,57

Обращённофазовая ТСХ. Диоксан -- вода

2. Метод газожидкостной хроматографии (ГЖХ).

Данным методом синтетические пиретроиды идентифицируются как непосредственно, так и после получения на их основе соответствующих производных. Одним из путей дериватизации данных веществ является их щелочной гидролиз, и последующая этерификация спиртовой части молекулы (обычно хлорангидридами галогенарилкарбоновых кислот).

Другим вариантом получения производных является гидролиз синтетических пиретроидов в присутствии щёлочи и этерификация кислотной части молекулы (обычно низшими спиртами в присутствии серной кислоты).

Обычно чувствительность определения галогенсодержащих синтетических пиретроидов методом ГЖХ выше, чем синтетических пиретроидов, не содержащих в своей структуре галогены.

Для определения синтетических пиретроидов (в частности дельтаметрина) в трупном материале может применяться ГЖХ с использованием неподвижной фазы OV-17, и ПИД.

Среди методик, рекомендованных в нашей стране, определение дельтаметрина, сумицидина, каратэ и фастака методом ГЖХ при гигиенических исследованиях рекомендуется, в частности, проводить на хроматографе «Цвет» с детектором постоянной скорости рекомбинации (ДПР) в колонке 0,5м х 3 мм с 5% SE-30 на Хроматоне N-AV, при температуре термостата колонки и испарителя 250°С, детектора--280°С. Газ - носитель - азот о. ч., скорость подачи подвижной фазы - 40 мл/мин.

Линейная зависимость интенсивности сигнала детектора от концентрации определяемого вещества колеблется в интервале 0,1 -10 нг. Определение циперметрина, изолированного из тканей органов, можно проводить на хроматографе «Цвет-106» с ДЭЗ при использовании стеклянной колонки 0,5м x 3мм, заполненной 3% OV-17 на Инертон-супер (0,125-0,160), или колонке 0,5м х 3мм заполненной 5% SE 30 на Хроматоне N-AW-HDMC (0,125-0,160). Температура термостата колонки 250°С, испарителя 280°С, детектора 270°С. Скорость подачи газа-носителя (азота)- 28 мл/мин., при продувке детектора -- 120 мл/мин.

Минимально-обнаруживаемое количество анализируемого вещества - 0,2 нг. Определение синтетических пиретроидов с достаточно высокой селективностью, позволяющей разделить их изомеры, может также проводиться в капиллярных колонках длинной 12-30 м. с не подвижными фазами SE-30, OV-101, Dexil 300, Dirabond, SE-54, ХЕ-60 и т.д.

Хромато-масс спектрометрия (ХМС)

Может использоваться как в качестве основного, так и подтверждающего метода для идентификации синтетических пиретроидов.

При использовании ХМС метода, основанного на сочетании ГХ и МС применяют детекторы с ионизацией методом электронного удара.

При этом характеристическими осколочными ионами, образующихся из кислотного и спиртового участков молекул синтетических пиретроидов в получаемых таким образом масс- спектрах, являются 163 и 208 для циперметрина, 251 и 208 для дельтаметрина.

Хромогенные реакции

1. Реакция нитрования

Сухой остаток, содержащий анализируемое вещество, обрабатывают 10%-ым раствором нитрата калия в концентрированной серной кислоте, разбавляют реакционную смесь водой и прибавляют 10%-ый раствор ¦ гидроксида натрия до щелочной реакции раствора. В присутствии синтетических пиретроидов появляется жёлтое или жёлто-коричневое окрашивание.

2. Реакция с 2,4,6-тринитрофенолом (пикриновой кислотой).

Сухой остаток, содержащий анализируемое вещество обрабатывают концентрированным раствором щёлочи в среде вода-этанол (1:1) при нагревании, а затем вносят реакционную смесь в пробирку с 2,4,6-тринитрофенолом. В присутствии пиретроидов, содержащих в своей структуре циано-группу развивается оранжево-красное окрашивание.

Количественное определение

1. Спектрофотометрия по собственному поглощению в УФ-области спектра и на основе хромогенных реакций.

2. Газожидкостная хроматография.

Размещено на www.allbest.ru