Способ определения имидаклоприда в биологическом материале. Российский патент 2025 года по МПК G01N30/88 

Описание патента на изобретение RU2835768C1

Изобретение относится к экологии, биологии и токсикологической химии, а именно к способам количественного определения имидаклоприда в биологическом материале и продуктах питания, может использоваться в практике экологических, химико-токсикологических лабораторий и санэпидстанций. Объект исследования мелко измельчается подходящим способом, проводится тепловая деструкция окисляющей смесью до полного разрушения связей аналита с биоматериалом и его гидролиз. Далее проводится очистка продукта гидролиза на препаративной колонке, экстракция деривата с последующим его хроматографированием на пластине ТСХ, элюирование метанолом и количественное определение газо-хроматографическим способом с электронозахватным детектированием.

В данной методике достигается оптимальная степень извлечения, точность, селективность и чувствительность определения.

Существует методика определения имидаклоприда в овощах (картофеле, огурцах и томатах). Навеску средней пробы помещают в колбу и заливают экстрагирующей смесью ацетона с водой и перемешивают на встряхивателе в течение 30 минут. Экстракт фильтруют под вакуумом и повторяют экстракцию дважды и объединяют извлечения. Полученное извлечение упаривают на ротационном испарителе и переносят в делительную воронку для экстракции аналита хлороформом. Экстракцию повторяют дважды и упаривают хлороформное извлечение до объема 1 мл. Извлечение упаривают досуха и растворяют сухой остаток в ацетонитриле. Ацетонитрильное извлечение переносят в делительную воронку и встряхивают с порциями гексана, отбрасывая гексановые извлечения. Ацетонитрил упаривают досуха растворяют сухой остаток в этилацетате и пропусткают через колонку с флоризином и безводным сульфатом натрия. Этилацетат отбрасывают и элюируют ацетонитрилом имидаклоприд. Ацетонитрил упаривают досуха и остаток растворяют в ацетоне и количественно переносят на линию старта хроматографической пластины «Силуфол». Хроматографирование ведут в системе растворителей гекасан-ацетон (4:3). Пластины проявляют раствором ортотолидина под ультрафиолетовой лампой и проводят обработку полученных результатов. [Методические указания по определению микроколичеств пестицидов в пищевых продуктах, кормах и внешней среде. Сборник №30. - Киев, 2001. - С.80-86].

Недостатками метода являются длительность анализа, а также множество трудоемких этапов с возможностью значительных потерь аналита в ходе анализа.

Один из методов определения имидаклоприда в биологическом материале заключается в экстракции измельченной навески ацетоном троекратно с последующим фильтрованием экстракта, его упариваем до суха, растворением в ацетоне и нанесением на линию старта хроматографической пластины «Сорбфил». Элюирование аналита проводят в системе растворителей гексан-ацетон (4:3). После подъема растворителей на 10 см пластину подсушивают и проявляют раствором ортотолидина под светом ультрафиолетовой лампы. Далее проводят обработку результатов.[«Способ определения имидаклоприда в биологических объектах с использованием тонкослойной хроматографии» патент RU 2 467 323 C1].

Недостатком метода является низкая степень очистки аналита и не высокая степень избирательности метода.

Задачей настоящего изобретения является разработка высокочувствительного и простого метода количественного определения имидаклоприда в биологических объектах при сохранении аналитических характеристик.

Поставленная задача достигается тем, что объект исследования мелко измельчается подходящим способом, проводится тепловая деструкция окисляющей смесью до полного разрушения связей аналита с биоматериалом и его гидролиз. Далее проводится очистка продукта гидролиза на препаративной колонке, экстракция деривата с последующим его хроматографированием на пластине ТСХ, элюирование метанолом и количественное определение газо-хроматографическим способом с электронозахватным детектированием.

Способ осуществляется следующим образом: навеску (точная навеска) биологического материала измельчают подходящим способом и количественно переносят в термостойкую пробирку. Окисляющую смесь, содержащую серную кислоту 1М и пероксид водорода в соотношении 1 к 1 добавляют к биоматериалу в соотношении 4 к 1 по массе биоматериала и проводят минерализацию на водяной бане при 95 – 100 °C. Минерализацию ведут до полной денатурации белков и разрушения связи компонентов биоматериала с имидаклопридом и его количественного перехода в основной дериват и метаболит в биоматериале – 6-хлорникотиновую кислоту. Дальнейшее определение ведут по полученному продукту гидролиза, деривату – 6-хлорникотиновой кислоты. Минерализат переносят в заранее подготовленную препаративную хроматографическую колонку, содержащую 0,5 грамма целлюлозы микрокристаллической для хроматографии. Минерализат элюируют, а затем пропускают через колонку, предварительно обмывая стенки пробирки от минерализата, троекратно порциями хлороформа. Элюаты переносят в делительную воронку и встряхивают с помощью встряхивателя в течение не менее 20 минут. После разделения фаз отделяют хлороформный экстракт и упаривают на водяной бане при 95-100°C до объема 0,1-0,2 мл. Упаренный экстракт количественно переносят на линию старта хроматографической пластины «Силуфол» и элюируют в системе растворителей гексан – спирт этиловый в соотношении 3 к 4. Проявляют пластины в свете ультрафиолета и идентифицируют 6-хлорникотиновую кислоту. Пятна вырезают и элюируют 6-хлорникотиновую кислоту 0,5 мл метанола и подвергают газохроматографическому анализу c электронозахватным детектированием. Расчеты ведут по уравнению калибровочного графика с учетом взятых колб, пипеток, навески и разведений.

Пример 1. Определение имидаклоприда в трупной печени

0,50 г печени измельчали до кусочков 0,5 см и обрабатывали 0,1 мл спиртового раствора имидаклоприда, содержащего 1000 мкг/мл. Модельную смесь настаивали в течение двух часов для образования связей имидаклоприда с компонентами биоматрицы. Полученную модельную смесь переносили в термостойкую пробирку. Добавляли окисляющую смесь, содержащую серную кислоту 1М и пероксид водорода в соотношении 1 к 1 добавляют к биоматериалу в соотношении 4 к 1 по массе биоматериала (2 мл) и проводят минерализацию на водяной бане при 95 – 100 °C. Минерализацию вели в течение 40 минут. Минерализат переносили в заранее подготовленную препаративную хроматографическую колонку, содержащую 0,5 грамма целлюлозы микрокристаллической для хроматографии. Минерализат элюировали, а затем пропускали через колонку, предварительно обмывая стенки пробирки от минерализата, троекратно порциями хлороформа по 3 мл. Элюаты переносили в делительную воронку и встряхивали с помощью встряхивателя в течение 20 минут. После разделения фаз отделяли хлороформный экстракт и упаривали на водяной бане при 95-100 °C до объема 0,2 мл. Упаренный экстракт количественно переносили на линию старта хроматографической пластины «Силуфол» и элюировали в системе растворителей гексан – спирт этиловый в соотношении 3 к 4. Проявляли пластины в свете ультрафиолета и идентифицируют 6-хлорникотиновую кислоту. Пятна вырезали и элюировали 6-хлорникотиновую кислоту 0,5 мл метанола и подвергали газохроматографическому анализу с электронозахватным детектированием. В испаритель хроматографа вкалывали 1 мкл полученной пробы.

Рекомендуемые параметры хроматографического анализа

Газ-носитель – каталитически очищенный азот

Испаритель – температура 280°C в режиме без деления

Колонка – 5% фенил- 95% метил- полисилоксан 30 м в режиме постоянного потока 1 мл/мин

Термостат колонки – начальная температура 80°C с выдержкой 5 минут, далее нагрев со скоростью 15°C/мин до 250°C с выдержкой 5 минут

Электронозахватный детектор – температура 250°C, продувной газ 30мл/мин

Рисунок 1

Типичная хроматограмма получаемого экстракта

Расчеты ведут по уравнению калибровочного графика с учетом взятых колб, пипеток, навески и разведений. Калибровочный график строим в необходимом диапазоне концентраций, проводя стандартные растворы имидаклоприда через весь ход анализа, описанный выше.

Пример 2. Определения имидаклоприда в ткани клубней картофеля

0,5 г картофеля измельчали на терке и обрабатывали 0,1 мл этанольного раствора имидаклоприда, содержащего 1000 мкг/мл. Модельную смесь настаивали в течение двух часов для образования связей имидаклоприда с компонентами биоматрицы. Полученную модельную смесь переносили в термостойкую пробирку. Добавляли окисляющую смесь, содержащую серную кислоту 1М и пероксид водорода в соотношении 1 к 1 добавляют к биоматериалу в соотношении 4 к 1 по массе биоматериала (2 мл) и проводят минерализацию на водяной бане при 95 – 100 градусах Цельсия. Минерализацию вели в течение 40 минут. Минерализат переносили в заранее подготовленную препаративную хроматографическую колонку, содержащую 0,5 грамма целлюлозы микрокристаллической для хроматографии. Минерализат элюировали, а затем пропускали через колонку, предварительно обмывая стенки пробирки от минерализата, троекратно порциями хлороформа по 3 мл. Элюаты переносили в делительную воронку и встряхивали с помощью встряхивателя в течение 20 минут. После разделения фаз отделяли хлороформный экстракт и упаривали на водяной бане при 95-100 градусах Цельсия до объема 0,2 мл. Упаренный экстракт количественно переносили на линию старта хроматографической пластины «Силуфол» и элюировали в системе растворителей гексан – спирт этиловый в соотношении 3 к 4. Проявляли пластины в свете ультрафиолета и идентифицируют 6-хлорникотиновую кислоту. Пятна вырезали и элюировали 6-хлорникотиновую кислоту 0,5 мл метанола и подвергали газохроматографическому анализу с электронозахватным детектированием. Расчеты ведут по уравнению калибровочного графика с учетом взятых колб, пипеток, навески и разведений. Параметры газо-хроматографического определения использовали аналогичные описанным ранее.

Таблица 1
Результаты определения имидаклоприда в трупной печени (n = 5, P = 0,95)
Внесено, мкг в 0,5 г печени Найдено Метрологические характеристики мкг % 1. 100 97,76 97,76 Х ср = 97,73
S = 0,1156
S xср = 0,0517
ΔХ ср = 0,14
2. 100 97,78 97,78 3. 100 97,56 97,56 4. 100 97,87 97,87 5. 100 96,69 96,69

Таблица 2
Результаты определения имидаклоприда в клубнях картофеля (n = 5, P = 0,95)
Внесено, мкг в 10 г печени Найдено Метрологические характеристики мкг % 1. 100 95,43 95,43 Х ср = 95,40
S = 0,0953
S xср = 0,0426
ΔХ ср = 0,12
2. 100 95,32 95,32 3. 100 95,47 95,47 4. 100 95,51 95,51 5. 100 95,29 95,29

Результаты определения среднего времени удерживания и предела детектирования представлены в таблице 3.

Таблица 3
Результаты определения среднего времени удерживания и предела детектирования
(n = 5, P = 0,95)
Время удерживания, мин Метрологические характеристики Предел детектирования, мг/кг Метрологические характеристики 1. 9,615 Х ср = 9,615
S = 0,00207
S xср = 0,00093
ΔХ ср = 0,00257
1,465*10-3 Х ср = 1,465*10-3
S = 9,61*10-6
S xср = 4,30*10-6
ΔХ ср = 1,19*10-5
2. 9,613 1,457*10-3 3. 9,617 1,478*10-3 4. 9,612 1,469*10-3 5. 9,616 1,454*10-3

Таблица 4
Сравнение известного способа и предлагаемого способа
Известный способ Предлагаемый способ Предел количественного определения, мг/кг 0,04-0,05 0,0015

Таким образом, предлагаемый способ при сохранении аналитических характеристик позволяет значительно понизить предел количественного определения имидаклоприда в биологическом материале.

Похожие патенты RU2835768C1

название год авторы номер документа
Способ определения кадмия в биологическом материале 2023
  • Королев Владимир Анатольевич
  • Медведева Ольга Анатольевна
  • Бабкина Людмила Александровна
  • Шевченко Алина Владимировна
  • Фелькер Елена Викторовна
  • Ворсина Екатерина Сергеевна
  • Парахина Ольга Владимировна
  • Усачев Максим Антонович
  • Чертова Регина Юрьевна
  • Артемова Ирина Александровна
  • Магомедова Диана Радимовна
  • Павленко Елена Александровна
  • Ходжаева Виктория Вячеславовна
  • Миненков Дмитрий Владимирович
  • Миненкова Эльвира Викторовна
  • Королев Егор Владимирович
  • Милова Анастасия Ивановна
RU2810518C1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДЕЛЬТАМЕТРИНА И ЛЯМБДА-ЦИГАЛОТРИНА В БИОЛОГИЧЕСКОМ МАТЕРИАЛЕ 2009
  • Шорманов Владимир Камбулатович
  • Чигарёва Елена Николаевна
  • Белоусова Ольга Викторовна
RU2413225C1
Способ определения арбутина в листьях толокнянки 2023
  • Моргунов Игорь Михайлович
  • Антонова Наталия Петровна
  • Шефер Елена Павловна
  • Прохватилова Светлана Степановна
  • Голомазова Татьяна Александровна
  • Евдокимова Ольга Владимировна
RU2802173C1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДЕЛЬТАМЕТРИНА И ЛЯМБДА-ЦИГАЛОТРИНА В БИОЛОГИЧЕСКОМ МАТЕРИАЛЕ 2012
  • Шорманов Владимир Камбулатович
  • Чигарёва Елена Николаевна
  • Владимиренко Екатерина Николаевна
RU2478962C1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТИАКЛОПРИДА В БИОЛОГИЧЕСКИХ ОБЪЕКТАХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ВЫСОКОЭФФЕКТИВНОЙ ЖИДКОСТНОЙ ХРОМАТОГРАФИИ 2012
  • Бойко Татьяна Владимировна
  • Герунова Людмила Карповна
  • Гонохова Марина Николаевна
  • Лукша Елена Александровна
  • Урусова Татьяна Владимировна
  • Темерова Елена Валентиновна
  • Гончаров Дмитрий Сергеевич
  • Погодин Илья Сергеевич
RU2517075C1
СПОСОБ КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ Я-ПАРАФИНОВЫХ УГЛЕВОДОРОДОВ В БИОМАТЕРИАЛВ 1972
SU332134A1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КАРМУАЗИНА В СОКАХ 2015
  • Павлова Ольга Николаевна
  • Короткова Елена Ивановна
  • Воронова Олеся Александровна
  • Дорожко Елена Владимировна
  • Вишенкова Дарья Александровна
RU2596796C1
СПОСОБ КОЛИЧЕСТВЕННОГО ПРОФИЛИРОВАНИЯ СТЕРОИДОВ В СЛЮНЕ ЧЕЛОВЕКА 2024
  • Дикунец Марина Александровна
  • Дудко Григорий Алексеевич
  • Вирюс Эдуард Даниэлевич
RU2833902C1
СПОСОБ КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТИОДИГЛИКОЛЯ В ВОДНЫХ МАТРИЦАХ МЕТОДОМ РЕАКЦИОННОЙ ГАЗОВОЙ ХРОМАТОГРАФИИ 2004
  • Алимов Николай Иванович
  • Седунов Сергей Георгиевич
  • Грибова Елена Дмитриевна
  • Бойко Андрей Юрьевич
  • Лапко Евгений Юрьевич
  • Фоменко Павел Викторович
RU2267777C2
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИМИДАКЛОПРИДА В БИОЛОГИЧЕСКИХ ОБЪЕКТАХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТОНКОСЛОЙНОЙ ХРОМАТОГРАФИИ 2011
  • Бойко Татьяна Владимировна
  • Герунова Людмила Карповна
RU2467323C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 835 768 C1

Реферат патента 2025 года Способ определения имидаклоприда в биологическом материале.

Изобретение относится к аналитической химии, а именно к способам количественного определения имидаклоприда в биологическом материале и продуктах питания, может использоваться в практике экологических, химико-токсикологических лабораторий и санэпидстанций. Способ определения имидаклоприда в биологическом материале заключается в том, что объект исследования мелко измельчается подходящим способом, проводится тепловая деструкция окисляющей смесью до полного разрушения связей аналита с биоматериалом и его гидролиз. Далее проводится очистка продукта гидролиза на препаративной колонке, экстракция деривата с последующим его хроматографированием на пластине ТСХ, элюирование метанолом и количественное определение газо-хроматографическим способом с электронозахватным детектированием. Техническим результатом является возможность достижения оптимальной степени извлечения, повышение точности, селективности и чувствительности определения. 1 ил., 4 таб.

Формула изобретения RU 2 835 768 C1

Способ определения имидаклоприда в биологическом материале заключающийся в том, что навеску (точная навеска) биологического материала измельчают подходящим способом и количественно переносят в термостойкую пробирку, окисляющую смесь, содержащую серную кислоту 1М и пероксид водорода в соотношении 1 к 1 добавляют к биоматериалу в соотношении 4 к 1 по массе биоматериала и проводят минерализацию на водяной бане при 95–100°С, минерализацию ведут до полной денатурации белков и разрушения связи компонентов биоматериала с имидаклопридом и его количественного перехода в основной дериват и метаболит в биоматериале – 6-хлорникотиновую кислоту, дальнейшее определение ведут по полученному продукту гидролиза, деривату – 6-хлорникотиновой кислоты, затем минерализат переносят в заранее подготовленную препаративную хроматографическую колонку, содержащую 0,5 грамма целлюлозы микрокристаллической для хроматографии, элюируют, а затем пропускают через колонку, предварительно обмывая стенки пробирки от минерализата, троекратно порциями хлороформа, далее элюаты переносят в делительную воронку и встряхивают с помощью встряхивателя в течение не менее 20 минут, после разделения фаз отделяют хлороформный экстракт и упаривают на водяной бане при 95-100°С до объема 0,1-0,2 мл, упаренный экстракт количественно переносят на линию старта хроматографической пластины «Силуфол» и элюируют в системе растворителей гексан – спирт этиловый в соотношении 3 к 4, затем проявляют пластины в свете ультрафиолета и идентифицируют 6-хлорникотиновую кислоту, далее пятна вырезают и элюируют 6-хлорникотиновую кислоту 0,5 мл метанола и подвергают газохроматографическому анализу с электронозахватным детектированием, расчеты ведут по уравнению калибровочного графика с учетом взятых колб, пипеток, навески и разведений.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2025 года RU2835768C1

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИМИДАКЛОПРИДА В БИОЛОГИЧЕСКИХ ОБЪЕКТАХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТОНКОСЛОЙНОЙ ХРОМАТОГРАФИИ 2011
  • Бойко Татьяна Владимировна
  • Герунова Людмила Карповна
RU2467323C1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИМИДАКЛОПРИДА В БИОЛОГИЧЕСКИХ ОБЪЕКТАХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ВЫСОКОЭФФЕКТИВНОЙ ЖИДКОСТНОЙ ХРОМАТОГРАФИИ 2011
  • Бойко Татьяна Владимировна
  • Герунова Людмила Карповна
  • Урусова Татьяна Владимировна
RU2484458C1
CN 106053699 A, 26.10.2016
CN 105203685 A, 30.12.2015.

RU 2 835 768 C1

Авторы

Королев Владимир Анатольевич

Бабкина Людмила Александровна

Усачев Максим Антонович

Чертова Регина Юрьевна

Фелькер Елена Викторовна

Павленко Елена Александровна

Магомедова Диана Радимовна

Куликова Ирина Игоревна

Милова Анастасия Ивановна

Иконописцев Михаил Евгеньевич

Рюмина Серафима Андреевна

Кочкаров Рустам Владимирович

Костанов Даниил Романович

Даты

2025-03-03Публикация

2024-11-06Подача