CC BY
16
УДК 543.393:547.495:1:340.67
ИЗОЛИРОВАНИЕ КАРБОФУРАНА ИЗ РАСТИТЕЛЬНОГО БИОЛОГИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА
B.К. ШОРМАНОВ
C.Г. ГАЛУШКИН ЕЛ. КОВАЛЕНКО
Курский
государственный
медицинский
университет
Определены оптимальные условия изолирования карбофурана из растительного биологического материала системой растворителей этилацетат-ацетон в соотношении 1:1 и дана количественная оценка результатов изолирования.
Ключевые слова: карбофуран, изолирование, одуванчик лекарственный, ТСХ, спектрофотометрия.
e-mail: [email protected]
Введение. Карбофуран (0-(2,з-дигидро-2,2-диметилбензофуранил-7)метилкарбамат) является системным инсектицидом с акарицидными и нематицидными свойствами, применяется как действующее вещество для производства протравителей семян, а также гранулированных препаратов для борьбы с почвенными вредителями.
Карбофуран по физическим свойствам представляет собой белое кристаллическое вещество с температурой плавления 153_154°С. Хорошо растворим в ацетоне, ацетонитриле, растворим в этаноле, в воде плохо растворим. При нагревании со щелочами и кислотами быстро разлагается, спиртовыми растворами щелочей разрушается даже при комнатной температуре [l, 4, 5].
При заделке в почву усваивается корнями растений, перемещается во все части растений. Карбофуран разрешен только на технических культурах. Срок разложения - от нескольких месяцев и до года. Имеет ярко выраженную материальную и функциональную кумулятивность.
Карбофуран обладает значительной токсичностью для теплокровных организмов, проявляя антихолинэстеразное действие. LD50 при пероральном введении для крыс составляет 8-14 мг/кг, для собак - 19 мг/кг, для мышей - 44 мг/кг. Описаны случаи отравления карбофура-ном, в том числе с летальным исходом [l, 6].
Отравления могут происходить при непосредственном контакте с веществом в процессе его производства, хранения и применения, вследствие аварий, в условиях загрязнения объектов окружающей среды отходами химических производств, выбросами в атмосферу и сточными водами предприятий, а также при суицидальных попытках [4, 6].
Широкое применение карбофурана, его высокая токсичность, наличие случаев летального отравления обусловливает необходимость изучения этого соединения в химико-токсикологическом отношении [2, 3, 7].
Целью данного исследования явилось изучение изолирования карбофурана из растительного биологического материала системой растворителей этилацетат-ацетон в соотношении 1:1, подбор оптимальных условий изолирования (объема изолирующего агента, времени и кратности настаивания).
Материалы и методы исследования. Объектом исследования явился карбофуран (0-(2,з-дигидро-2,2-диметилбензофуранил-7)метилкарбамат) фирмы «FMS Corporation» (США) с содержанием основного вещества не менее 99% (определено методом ГЖХ).
Изучали особенности изолирования карбофурана из растительного биологического материала системой растворителей этилацетат-ацетон в соотношении 1:1, предложенной ранее для изолирования данного соединения из биожидкостей [7].
Для этого готовили модельные смеси исследуемого вещества и мелкоизмельченных (размер частиц 0,2-0,5 мм) корней одуванчика лекарственного (Taraxacum officinâle), которые выдерживали при i8-20°C в течение 1,5 часа после их приготовления. Осуществляли двукратное изолирование карбофурана при соотношении изолирующего агента и биологического материала 2:1 (по массе). Продолжительность каждого настаивания составляла 30 минут. Оба извлечения, полученные из каждой модельной смеси, объединяли, и часть объединенного извлечения наносили на пластины ВЭТСХ типа «Сорбфил» с люминесцентным индикатором и хроматографировали, используя подвижную фазу гексан-ацетон в соотношении 6:4 в присутствии вещества-свидетеля. На хроматограммах карбофуран обнаруживался в виде темно-бордового пятна на более светлом общем фоне пластины в УФ-свете. Значение Rf составляло о,7б±о,оз. Элюирование карбофурана из
сорбента осуществляли этанолом. Количество анализируемого вещества определяли методом спектрофотометрии при аналитической длине волны равной 278 нм. Расчеты осуществляли по уравнению градуировочного графика.
С помощью описанной выше схемы изолирования, очистки и определения карбофурана исследовали зависимость величины степени извлечения рассматриваемого вещества из биологического материала от продолжительности контакта изолирующей жидкости с биологическим материалом, кратности настаивания и количественного соотношения изолирующего агента и биологической ткани.
Изучалась зависимость степени извлечения карбофурана системой растворителей этилаце-тат-ацетон в соотношении 1:1 от концентрации анализируемого соединения в биологическом объекте. В каждом случае 25,00 г мелкоизмельченных корней одуванчика лекарственного (Taraxacum officinale), содержащих определенное количество карбофурана (от 2,50 до 50,00 мг), заливали 50 г системы растворителей этилацетат-ацетон (1:1) и выдерживали в течение 30 минут при периодическом перемешивании. Извлечение сливали с твердого остатка, а процесс настаивания повторяли по описанной выше схеме. Отдельные извлечения объединяли и фильтровали. 0,3 мл полученного фильтрата наносили на хроматографическую пластину ВЭТСХ «Сорбфил» с люминесцентным индикатором в виде полосы и осуществляли хроматографирование в присутствии вещества-свидетеля в стеклянной камере объемом боо смз, используя в качестве элюента систему растворителей гексан-ацетон (6:4). После окончания процесса хроматографирования хроматограмму высушивали и проявляли в УФ-свете. Участок хроматограммы с пятном анализируемого вещества вырезали и элюировали вещество 5 мл этанола в течение 15 минут. Оптическую плотность элюата измеряли на СФ-56 в кювете с толщиной рабочего слоя ю мм при аналитической длине волны равной 278 нм. В качестве фона использовали элюат, полученный в контрольном опыте. Количественное содержание рассматриваемого вещества рассчитывали с помощью уравнения градуировочного графика.
Результаты исследования и их обсуждение. В данном случае уравнение градуировочного графика имело вид:
D = 0,01496 • С - 0,00519,
где D - оптическая плотность; С - концентрация, мкг/мл.
Установлено, что максимальная степень извлечения карбофурана из растительного биологического материала системой этилацетат-ацетон (1:1) достигается при продолжительности настаивания не менее 30 минут (рис. l).
R. % 100 80 60 40 20 + 0
100
80
60
15 мин
30 мин
45 мин
60 мин
75 мин
R
Рис. 1. Зависимость степени извлечения (R, 96) карбофурана из растительного биологического материала от времени (двукратное изолирование системой этилацетат-ацетон (l:l), соотношение изолирующего агента и биологического материала 2:1 (по массе)
Исследование зависимости степени извлечения карбофурана от кратности настаивания показало, что для достаточно полного извлечения рассматриваемого вещества из растительного биологического материала необходимо двукратное настаивание биологического материала с изолирующим агентом при условии, что количество системы этилацетат-ацетон (1:1) в каждом случае должно превышать количество растительного биологического материала как минимум в 2 раза по массе (табл. 1).
Таблица 1
Зависимость степени извлечения (К, %) карбофурана из растительного биологического материала от соотношения количества биоматериала и системы этилацетат-ацетон (1:1) и от кратности настаивания (п=5)
Взято вещества, Объем ацетона, Кратность Найдено вещества
мг мл настаивания мг %
1 2,89 57,82
2 0,88 17,63
1+2 3,77 75,45
12,5 25 3 0,55 11,03
1+2+3 4,32 86,48
4 0,27 5,34
1+2+3+4 4,59 91,82
1 ЗД7 63,31
2 1,23 24,56
1+2 4,39 87,87
12,5 50 3 0,30 5,96
1+2+3 4,69 93,83
4 0,20 4,08
1+2+3+4 4,90 97,91
1 3,49 69,83
2 0,94 18,73
1+2 4,43 88,56
12,5 62,5 3 0,28 5,72
1+2+3 4,71 94,28
4 0,19 3,84
1+2+3+4 4,93 98,12
1 3,49 69,82
2 0,96 19,25
1+2 4,45 89,07
12,5 75 3 0,27 5,42
1+2+3 4,72 94,50
4 0,20 3,87
1+2+3+4 4,94 98,37
1 3,65 73,00
2 0,83 16,61
1+2 4,48 89,60
12,5 100 3 0,28 5,70
1+2+3 4,77 95,30
4 0,15 3,46
1+2+3+4 4,95 98,76
Как свидетельствуют данные эксперимента, представленные в табл. 2, увеличение содержания карбофурана в модельных смесях в достаточно широком интервале концентраций (2,5050,00 мг) при постоянноймассе навески корней одуванчика лекарственного (Тагахасит оШста1е) (25,00 г) сопровождается лишь незначительным изменением значений степени извлечения, не превышающим 1,2%. Это обстоятельство позволяет предположить, что взаимодействие молекул карбофурана со структурными элементами растительных тканей не приводит к образованию достаточно прочных связей.
Использование в качестве изолирующего агента системы растворителей этилацетат-ацетон в соотношении 1:1 и предложенные условия изолирования позволяют достичь достаточно высокой степени извлечения анализируемого вещества из мелкоизмельчённых корней одуванчика лекарственного (Тагахасит оШста1е). Открываемый минимум составляет 1 мг карбофурана в юо г биологического материала. Предложенная методика достаточно хорошо воспроизводима, отличается простотой выполнения, не требует применения сложной аппаратуры и значительных затрат времени на воспроизведение. Она может быть использована при оценке качества лекарственного растительного сырья.
Таблица 2
Зависимость степени извлечения (К, 96) карбофурана из растительного биологического материала от количества карбофурана и биологического материала (по массе) (п = 5; Р = 0,95)
Внесено нимесулида, Найдено, %
мг в 25 г биоматериала X S Sx
50,0 88,06 1,93 0,86 2,40
25,0 87,75 2,01 0,90 2,50
12,5 87,51 2,20 0,98 2,73
5,0 87ДЗ 2,41 1,08 2,99
2,5 86,92 2,59 1,16 3,22
Выводы:
1. Изучена возможность и определены оптимальные условия изолирования карбофурана из биологического материала растительного происхождения системой растворителей этилацетат-ацетон (1:1).
2. Дана количественная оценка изолирования рассматриваемого вещества из модельных смесей с мелкоизмельченными корнями одуванчика лекарственного (Taraxâcum officinale) в предлагаемых оптимальных условиях.
Литература
1. Изолирование карбофурана из биологического материала, его идентификация и количественное определение / Р.Г.Мансурова, Н.В.Кубасова, В.В.Попкова, Ф.Г.Юсупова // Актуальные вопросы судебной медицины и права. - Казань, 2010. - Вып. 1. - 282 с.
2. Клисенко, М.А. Определение остаточных количеств пестицидов / М.А. Клисенко, Л.Г. Александрова. - Киев : Здоровье, 1983- - 284 с.
3. Методы определения микроколичеств пестицидов в продуктах питания, кормах и внешней среде / под ред. М.А. Клисенко.— М. : Колос, 1992- - Т. 1. - 566 с.
4. Мельников, H.H. Справочник по пестицидам / H.H. Мельников, К.В. Новожилов, С.Р. Белан, Т. Н. Пылова. - М. : Химия, 1985. - 52 с.
5. Справочник по пестицидам / под ред. проф. A.B. Павлова. - Киев : Здоровье, 1986. - 131 с.
6. Шорманов, В.К. Судебно-химическое определение фурадана / В.К. Шорманов, В.П. Иванов, В.А. Королев, C.B. Маслов и др. // Судебно-медицинская экспертиза. - 2005. - Т. 48, № 3. - С. 27-31.
7. Шорманов, В.К. Определение фурадана в биологических жидкостях / В.К. Шорманов, Е.А Коваленко, Е.П. Дурицын // Судебно-медицинская экспертиза. - 2005. - Т. 48, № 5. - С. 36-39-
CARBOFURAN ISOLATION FROM A VEGETATIVE BIOLOGICAL MATERIAL
The optimum conditions of carbofuran isolation from a vegetative biological material by system of ethyl acetate -acetone solvents in the ratio 1:1 were defined and the quantitative assessment of isolation results was given.
Keywords: carbofuran, isolation, dandelion medicinal, TLC, spectrophotometry.
U.K. SHORMANOV S.G. GALUSHKIN ЕЛ. COVALENKO
Kursk state medical university e-mail: [email protected]
