Усовершенствованное хроматографическое разделение хиральных соединений, Часть IV: Гербициды
Содержание
Введение
В современном сельском хозяйстве гербициды служат важным инструментом в борьбе с сорняками. Они либо контролируют виды сорняков, уничтожая нежелательные и оставляя нетронутыми нужные культуры, либо уничтожают все растения без разбора.
Однако значительная часть современных гербицидов состоит из хиральных молекул (энантиомеров). Несмотря на идентичные физические и химические свойства в ахиральных средах, энантиомеры часто демонстрируют существенно различающиеся биологические активности, токсикологические профили и скорости деградации в окружающей среде при введении в биологическую систему.
В контексте агрохимикатов часто только один энантиомер обладает желаемой гербицидной активностью, в то время как другой может быть неактивным, менее мощным или способствовать ненужной нагрузке на окружающую среду и нецелевой токсичности. В результате для оптимизации их эффективности при минимизации воздействия на окружающую среду требуется точный энантиоселективный анализ.
Хиральное разделение позволяет исследователям количественно определять отдельные энантиомеры, оценивать их фармакокинетические свойства и отслеживать пути их деградации в почвах и культурах.
Обзор целевых аналитов
В этой статье мы сосредоточимся на хиральном разделении двух структурно различных гербицидов:
2-(2-хлорфенокси)пропановой кислоты и диметенамида.
2-(2-хлорфенокси)пропановая кислота
Селективный послевсходовый гербицид, используемый в основном для борьбы с широколистными сорняками в зерновых культурах. R-энантиомер проявляет значительно более высокую ауксиновую активность, чем его S-аналог, поэтому энантиомерное количественное определение необходимо как для агрономической эффективности, так и для оценки экологического риска. Его не следует путать с 2-(3-хлорфенокси)пропановой кислотой, другим гербицидом, также известным как клопроп.
Диметенамид
Довсходовый и послевсходовый гербицид из класса хлорацетамидов, широко применяемый в таких культурах, как кукуруза и соя. Диметенамид обладает хиральным атомом углерода, что приводит к образованию двух энантиомеров, в которых S-изомер является основным фактором гербицидной активности. Современные высокоэффективные препараты, такие как диметенамид-P, обогащены этим активным изомером для снижения общей нормы внесения химикатов.
Роль хиральной хроматографии
В отличие от диастереомеров, энантиомеры обладают совершенно идентичными физико-химическими свойствами в ахиральных средах. Для определения содержания энантиомеров требуется использование хиральных стационарных фаз (ХСФ). В следующих примерах применения используются современные методы высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) вместе с полисахаридными ХСФ.
Примеры применения
Пример 1: Определение 2-(2-хлорфенокси)пропановой кислоты с использованием Blossmate Cellu-J
Условия хроматографии:
- Колонка: Blossmate Cellu-J (4.6×250 мм, 5 мкм)
- Подвижная фаза: н-гексан / этанол / ТФУ = 98/2/0.1
- Скорость потока: 1.0 мл/мин
- Объем впрыска: 10 мкл
- Температура колонки: 30 °C
- Детектор: УФ 230 нм
Подготовка образца: Эталонный стандарт растворяют в растворе н-гексана / этанола (90/10) в концентрации 1 мг/мл
Хроматограмма и данные:
Пример 2: Определение диметенамида с использованием Blossmate Cellu-J
Условия хроматографии:
- Колонка: Blossmate Cellu-J (4.6×250 мм, 5 мкм)
- Подвижная фаза: н-гексан / изопропанол = 98/2
- Скорость потока: 1.0 мл/мин
- Объем впрыска: 5 мкл
- Температура колонки: 30 °C
- Детектор: УФ 230 нм
Подготовка образца: Эталонный стандарт растворяют в растворе н-гексана / этанола (90/10) в концентрации 1 мг/мл
Хроматограмма и данные:
