СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИЗОМЕРОВ 3-ФЕНОКСИ-α-ЦИАНБЕНЗИЛОВОГО ЭФИРА 3-(2,2-ДИХЛОРЭТЕНИЛ)-2,2-ДИМЕТИЛЦИКЛОПРОПАН-1-КАРБОНОВОЙ КИСЛОТЫ Российский патент 1999 года по МПК G01N30/02 

Изобретение относится к аналитической химии, а именно, к способам определения изомеров 3-фенокси-α-циклобензилового эфира 3-(2,2-дихлорэтенил)-2,2-диметилциклопропан-1-карбоновой кислоты (циперметрина) методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ). Изобретение может быть использовано в аналитических лабораториях.

Циперметрин относится к пиретроидным инсектицидам и представляет собой смесь цис- и трансизомеров. Молекула циперметрина имеет три центра асимметрии, в каждом из которых образуются (R)- и (S)-изомеры, т.е. образуется 8 стереоизомеров или 4 энантиомерные пары (4 диастереомера):
1) /IRцис/R + /ISцис/S;
2) /IRцис/S + /ISцис/R;
3) /IRтранс/R + /ISтранс/S;
4) /IRтранс/S + /ISтранс/R.

(Пиретроиды. Химико-технологические аспекты./Под ред. В.К.Промоненкова. - М.: "Химия", 1992, стр. 264-266).

Поскольку по биологической активности отдельные изомеры циперметрина отличаются друг от друга, важно знать содержание циперметрина.

В частности для практических целей при производстве циперметрина важно знать содержание 4-х диастереомеров без выделения отдельных энантиомеров. Например, отдельные препараты на основе циперметрина представляют собой смесь второй и четвертой энантиомерных пар, обладающих наибольшей биологической активностью, а первая и третья энантиомерные пары содержаться в препаратах в качестве примесей.

Известны способы определения изомерных соединений методом ВЭЖХ. Так, известен способ количественного определения орто-, пара-, метаизомеров нитробензойной кислоты. В качестве неподвижной фазы используют сорбент сепарон C₁₈ или силасорб C₁₈, в качестве элюента используют водным раствором гидрофосфата натрия при его концентрации в элюенте 0,3-1,5 мас.% (авт. св. СССР N 1656477).

Известен также способ определения геометрических (син-анти-) изомеров 2-(2-амино-1,3-тиазол-4-ил)-2-алкоксиминоуксусных кислот и их производных методом ВЭЖХ. В качестве неподвижной фазы используют сорбент силасорб C₈ или C₁₈, в качестве подвижной фазы используют воду, содержащую органический модификатор ацетонитрил или этанол в количестве 11-33% об. (ав. св. СССР N 1589205).

Следует отметить, что выбор сорбента, элюирующей смеси растворителей и их соотношения в жидкостной хроматографии и, в частности ВЭЖХ, не является очевидным. Хроматографическое разделение может происходить как по нормально фазовому варианту, так и на колонке с обращенной фазой. Общие направления при разработке способов определения химических соединений с использованием ВЭЖХ изложены в источнике (Е.Л.Стыскин, Л.Б.Ициксон, Е.В.Брауде. Практическая высокоэффективная жидкостная хроматография. -М.: "Химия", 1986).

В качестве ближайшего аналога выбран пат. СССР, N 1349697, из которого следует, что известно использование ВЭЖХ (согласно пат. СССР N 1349697 - жидкостная хроматография высокого разрешения) для определения двух изомеров циперметрина, относящихся ко второй энантиомерной паре /IRцис/S + /ISцис/R. Определение осуществляют на неподвижной фазе с помощью органического элюента, однако условия проведения анализа и возможность определения других изомеров циперметрина не раскрыты.

Задача предлагаемого изобретения - разработка способа определения изомеров 3-фенокси-α-цианбензилового эфира 3-(2,2-дихлорэтенил)-2,2-диметилциклопропан-1-карбоновой кислоты, в частности 4-х диастереомеров в циперметрине методом ВЭЖХ.

Предлагаемый способ определения изомеров 3-фенокси-α-цианбензилового эфира 3-(2,2-дихлорэтил)-2,2-диметилциклопропан-1-карбоновой кислоты в циперметрине заключается в хроматографическом разделении методом ВЭЖХ анализируемой пробы на неподвижной фазе, представляющей собой сорбент на основе силикагеля, в органическом элюенте из смеси гексана с тетрагидрофураном или этилацетатом при объемном соотношении 100 : 0,1 - 0,6. Регистрацию разделенных зон (пиков) осуществляют с помощью спектрофотометрического детектора при длине волны 254 нм. Массовую долю компонентов вычисляют методом внешнего стандарта по площадям пиков. Последовательность выхода 4-х диастереомеров циперметрина:
1) /IRцис/R + /ISцис/S;
2) /IRцис/S + /ISцис/R;
3) /IRтранс/R + /ISтранс/S;
4) /IRтранс/S + /ISтранс/R.

Время выхода хроматограммы 16 - 22 минуты. Суммарная погрешность при определении суммы изомеров - не более ±1,5%.

Пример 1.

Предварительно готовят два градуировочных раствора циперметрина - образца для градуировки с известным процентным содержанием каждого из четырех диастереомеров. Для этого навеску 25-40 мг образца циперметрина помещают в мерную колбу емкостью 25 мл, растворяют в элюенте и доводят объем до метки (растворы N 1 и N 2). В качестве элюента используют смесь растворителей гексана и тетрагидрофурана при объемном соотношении 100 : 0,1. Аналогично готовят два раствора пробы анализируемого циперметрина (растворы N 3 и N 4). С помощью дозатора вводят аликвотную часть (20 мкл) полученных растворов в поток элюента в следующем порядке: N 1, N 3, N 2, N 4, повторяя ввод еще два раза. Разделение осуществляют на колонке (250 x 4,6 мм) с неподвижной фазой, представляющей собой силикагель марки Ультрасфер CN при скорости расхода элюента 1,1 мл/мин. Детектирование компонентов осуществляют спектрофотометрическим детектором при длине волны 254 нм. Массовую долю каждого изомера вычисляют методом внешнего стандарта по площадям пиков.

Последовательность выхода 4-х диастереомеров циперметрина:
1) /IRцис/R + /ISцис/S;
2) /IRцис/S + /ISцис/R;
3) /IRтранс/R + /ISтранс/S;
4) /IRтранс/S + /ISтранс/R.

По полученным хроматограммам вычисляют градуировочные коэффициенты (K_i) для каждого изомера по формуле

где m_ст - масса навески циперметрина образца для градуировки;
S_i - площадь пика i-того изомера циперметрина в хроматограмме градуировочного раствора;
P_i - массовая доля i-того изомера в циперметрине - образце для градуировки, %.

Затем вычисляют массовую долю X_i, % каждого из изомеров в анализируемом образце по формуле

где k_i - градуировочный коэффициент i-того изомера циперметрина;
m_пр - масса навески анализируемого образца;
S_xi - площадь пика i-того изомера в хроматограмме анализируемого образца.

После расчета хроматограмм получают следующее содержание 4-х диастереомеров в анализируемом образце циперметрина:
1) /IRцис/R + /ISцис/S - 0,6%;
2) /IRцис/S + /ISцис/R - 39,7%;
3) /IRтранс/R + /ISтранс/S - 0,6%;
4) /IRтранс/S + /ISтранс/R - 57,6%.

Пример 2.

Анализ проводят аналогично примеру 1 за исключением объемного соотношения компонентов элюента, которое составляет гексан : тетрагидрофуран 100 : 0,2.

После расчета хроматограмм получают следующее содержание 4-х диастереомеров в анализируемом образце циперметрина:
1) /IRцис/R + /ISцис/S - 0,6%;
2) /IRцис/S + /ISцис/R - 39,0%;
3) /IRтранс/R + /ISтранс/S - 0,7%;
4) /IRтранс/S + /ISтранс/R - 57,0%.

Пример 3.

Анализ проводят аналогично примеру 1 за исключением объемного соотношения компонентов элюента и марки используемого сорбента. Соотношение компонентов элюента гексан : тетрагидрофуран составляет 100 : 0,3. В качестве неподвижной фазы используют силикагель марки Ультрасфер Si.

После расчета хроматограмм получают следующее содержание 4-х диастереомеров в анализируемом образце циперметрина:
1) /IRцис/R + /ISцис/S - 0,5%;
2) /IRцис/S + /ISцис/R - 40,3%;
3) /IRтранс/R + /ISтранс/S - 0,6%;
4) /IRтранс/S + /ISтранс/R - 58,0%.

Пример 4.

Анализ проводят аналогично примеру 1 за исключением сорастворителя в элюенте, объемного соотношения компонентов элюента, скорости расхода элюента и марки используемого сорбента.

В качестве сорастворителя в элюенте используют этилацетат при объемном соотношении компонентов элюента гексан : этилацетат 100 : 0,4. В качестве неподвижной фазы используют силикагель марки Ультрасфер Si. Скорость расхода элюента 2 мл/мин.

После расчета хроматограмм получают следующее содержание 4-х диастереомеров в анализируемом образце циперметрина:
1) /IRцис/R + /ISцис/S - 0,7%;
2) /IRцис/S + /ISцис/R - 39,2%;
3) /IRтранс/R + /ISтранс/S - 0,5%;
4) /IRтранс/S + /ISтранс/R - 58,6%.

Пример 5.

Анализ проводят аналогично примеру 4 за исключением объемного соотношения компонентов элюента, которое составляет гексан : этилацетат 100 : 0,6.

После расчета хроматограмм получают следующее содержание 4-х диастереомеров в анализируемом образце циперметрина:
1) /IRцис/R + /ISцис/S - 0,7%;
2) /IRцис/S + /ISцис/R - 40,1%;
3) /IRтранс/R + /ISтранс/S - 0,5%;
4) /IRтранс/S + /ISтранс/R - 56,6%.

Способ определения изомеров 3-фенокси-α-цианбензилового эфира 3-(2,2-дихлорэтинил)-2,2-диметилциклопропан-1-карбоновой кислоты методом высокоэффективной жидкостной хроматографии. В качестве неподвижной фазы используют сорбент на основе силикагеля. В качестве элюента используют смесь гексана с тетрагидрофураном или этилацетатом при объемном соотношении 100 : 0,1 - 0,6. Технический результат заявленного изобретения выражается в создании более эффективного способа определения изомеров 3-фенокси-α-цианбензилового эфира 3-(2,2-дихлорэтинил)-2,2-диметилциклопропан-1-карбоновой кислоты.

Способ определения изомеров 3-фенокси-α-цианбензилового эфира 3-(2,2-дихлорэтенил)-2,2-диметилциклопропан-1-карбоновой кислоты методом высокоэффективной жидкостной хроматографии на неподвижной фазе с помощью органического элюента, отличающийся тем, что в качестве неподвижной фазы используют сорбент на основе силикагеля и в качестве элюента используют смесь гексана с тетрагидрофураном или этилацетатом при объемном соотношении 100 : (0,1 - 0,6).