vedomostiregmedРегуляторные исследования и экспертиза лекарственных средствRegulatory Research and Medicine Evaluation3034-30623034-3453Federal State Budgetary Institution ‘Scientific Centre for Expert Evaluation of Medicinal Products’ of the Ministry of Health of the Russian Federation (FSBI ‘SCEEMP’)10.30895/1991-2919-2023-517vedomostiregmed-517Research ArticleСТАНДАРТНЫЕ ОБРАЗЦЫREFERENCE STANDARDSРазработка методов синтеза малатиона-D6, хлорофоса-D6 и дихлофоса-D6 для использования в качестве внутренних стандартов при анализе лекарственного растительного сырья и фитопрепаратовDevelopment of Methods for the Synthesis of Malathion-D6, Chlorophos-D6, and Dichlorophos-D6 for Use as Internal Standards in the Analysis of Medicinal Plant Raw Materials and Herbal Medicinal ProductsКрыловВ. И.KrylovV. I.

Крылов Владислав Игоревич

SPIN-код 9710-3262, AuthorID 819948

проезд Энтузиастов, д. 19, стр. 20, Москва, 111024

Vladislav I. Krylov

SPIN-code 9710-3262, AuthorID 819948

19/20 Entuziastov Dr., Moscow 111024

vladkrylo@yandex.ruЯшкирВ. А.YashkirV. A.

Яшкир Вадим Анатольевич, канд. хим. наук, доцент

SPIN-код 5410-1152, AuthorID 760813

проезд Энтузиастов, д. 19, стр. 20, Москва, 111024

Vadim A. Yashkir, Cand. Sci. (Chem.), Associate Professor

SPIN-code 5410-1152, AuthorID 760813

19/20 Entuziastov Dr., Moscow 111024

chemtraid@mail.ruБраунА. В.BraunA. V.

Браун Аркадий Владимирович, канд. хим. наук

SPIN-код 4325-6855, AuthorID 1167857

проезд Энтузиастов, д. 19, стр. 20, Москва, 111024

Arkady V. Braun, Cand. Sci. (Chem.)

SPIN-code 4325-6855, AuthorID 1167857

19/20 Entuziastov Dr., Moscow 111024

avbraun@yandex.ruКрыловИ. И.KrylovI. I.

Крылов Игорь Иванович, канд. хим. наук, доцент

SPIN-код 6848-6420, AuthorID 1052863

проезд Энтузиастов, д. 19, стр. 20, Москва, 111024

Igor I. Krylov, Cand. Sci. (Chem.), Associate Professor

SPIN-code 6848-6420, AuthorID 1052863

19/20 Entuziastov Dr., Moscow 111024

igor.krylov.51@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-0076-5498ФатеенковаО. В.FateenkovaO. V.

Фатеенкова Ольга Владимировна

ул. Трубецкая, д. 8, стр. 2, Москва, 119991

Olga V. Fateenkova

8/2 Trubetskaya St., Moscow 119991

fateenkova-olga@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-3679-977XСавватеевА. М.SavvateevA. M.

Савватеев Алексей Михайлович, канд. фарм. наук, доцент

ул. Трубецкая, д. 8, стр. 2, Москва, 119991

Alexey M. Savvateev, Cand. Sci. (Pharm.), Associate Professor

8/2 Trubetskaya St., Moscow 119991

savvateev_a_m@staff.sechenov.ruФедеральное государственное бюджетное учреждение «27 Научный центр» Министерства обороны Российской ФедерацииРоссия27 Scientific CentreRussian FederationФедеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова» (Сеченовский Университет) Министерства здравоохранения Российской ФедерацииРоссияI.M. Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)Russian Federation202306072023133411418Copyright © Крылов В.И., Яшкир В.А., Браун А.В., Крылов И.И., Фатеенкова О.В., Савватеев А.М., 20232023Крылов В.И., Яшкир В.А., Браун А.В., Крылов И.И., Фатеенкова О.В., Савватеев А.М.Krylov V.I., Yashkir V.A., Braun A.V., Krylov I.I., Fateenkova O.V., Savvateev A.M.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vedomostincesmp.ru/jour/article/view/517Актуальность

Актуальность. Использование дейтерированных аналогов исследуемых веществ в качестве внутренних стандартов позволяет определять остаточные пестициды в лекарственном растительном сырье в следовых количествах методами газовой и жидкостной хроматомасс-спектрометрии. Таким образом, становится актуален вопрос доступного синтеза дейтерированных стандартов для расширения готового банка стандартов отечественного производства.

Цель

Цель. Синтез дейтерированных внутренних стандартов  — малатиона-D6, хлорофоса-D6 и дихлофоса-D6. Определение спектральных характеристик полученных соединений с помощью 1Н, 2Н, 13С и 31Р ЯМР-спектроскопии и масс-спектрометрии высокого разрешения.

Материалы и методы

Материалы и методы. Использовали метанол-D4, фосфора пентасульфид, треххлористый фосфор, диэтиловый эфир малеиновой кислоты, триэтиламин, гидрохинон, хлоральгидрат. Спектры ЯМР 1Н, 2Н, 13С и 31Р записаны на ЯМР-спектрометре QONE AS400 при температуре 298 °К на частотах 399,83; 61,38; 100,55 и 161,85 МГц соответственно. Регистрация масс-спектров проведена на аналитической станции, состоящей из жидкостного хроматографа Agilent Infinity 1260, оборудованного системой автоматического ввода пробы, с масс-селективным тандемным анализатором высокого разрешения Thermo Scientific Orbitrap Fusion Lumos, в режиме электрораспылительной ионизации.

Результаты

Результаты. На основе разработанных ранее методик синтеза фосфорорганических пестицидов определены пути синтеза их дейтерированных аналогов малатиона-D6, хлорофоса-D6, дихлофоса-D6. Подлинность синтезированных соединений подтверждена методами ЯМР-спектроскопии и масс-спектрометрии высокого разрешения.

Выводы

Выводы. Полученные соединения характеризуются высокой чистотой и пригодны для использования в качестве внутренних стандартов при определении фосфорорганических пестицидов в лекарственном растительном сырье. Разработанные методики синтеза могут использоваться для получения отечественных стандартных образцов.

Scientific relevance

Scientific relevance. Deuterated analogues of test substances, when used as internal standards, enable analysts to determine traces of residual pesticides in a medicinal plant raw material by gas or liquid chromatography coupled with mass spectrometry. This prompts the search for an undemanding method for the synthesis of deuterated reference standards, with the ultimate goal of expanding the range of reference standards produced in Russia.

Aim

Aim. The study aimed to synthesise deuterated reference standards (malathion-D6, chlorophos-D6, dichlorophos-D6, and their precursors) and determine their spectral characteristics using 1Н, 2Н, 13С and 31Р nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy and high-resolution mass spectrometry.

Materials and methods

Materials and methods. The study involved methanol-D4, phosphorus pentasulfide, phosphorus trichloride, maleic acid diethyl ether, triethylamine, hydroquinone, and chloral hydrate. The authors recorded 1H, 2H, 13C, and 31P NMR spectra using a QONE AS400 NMR spectrometer operating at a temperature of 298 °K and respective frequencies of 399.83, 61.38, 100.55, and 161.85  MHz. Mass spectra were obtained using an analytical system comprising an Agilent Infinity 1260 liquid chromatograph equipped with an automatic sample injector and coupled with a Thermo Scientific Orbitrap Fusion Lumos high-resolution mass-selective tandem spectrometer operating in electrospray ionisation mode.

Results

Results. The authors used existing methods for the synthesis of organophosphate pesticides as a basis and developed synthesis routes to produce the deuterated analogues malathion-D6, chlorophos-D6, and dichlorophos-D6. The synthesised compounds were identified by NMR spectroscopy and high-resolution mass spectrometry.

Conclusions

Conclusions. The synthesised compounds are highly pure and suitable for use as internal standards in the determination of organophosphate pesticides in medicinal plant raw materials. The synthesis methods developed by the authors can be used to produce reference standards in Russia.

фосфорорганические пестицидылекарственное растительное сырьестандартизацияЯМРмасс-спектрометрия высокого разрешениястандартные образцыдейтериевая меткаorganophosphate pesticidesmedicinal plant raw materialsstandardisationNMRhigh-resolution mass spectrometryreference standardsdeuterium labelРабота выполнена без спонсорской поддержки.The study was performed without external funding.ReferencesReichert B, Pizzutti IR, Costabeber IH, Uclés A, Herrera S, Fernández-Alba AR. Validation and application of micro flow liquid chromatography–tandem mass spectrometry for the determination of pesticide residues in fruit jams. Talanta. 2015;134:415–24. https://doi.org/10.1016/j.talanta.2014.11.047Reichert B, Pizzutti IR, Costabeber IH, Uclés A, Herrera S, Fernández-Alba AR. Validation and application of micro flow liquid chromatography–tandem mass spectrometry for the determination of pesticide residues in fruit jams. Talanta. 2015;134:415–24. https://doi.org/10.1016/j.talanta.2014.11.047Liu X, Li Y, Meng W, Li D, Sun H, Tong L, Sun G. A multi-residue method for simultaneous determination of 74 pesticides in Chinese material medica using modified QuEChERS sample preparation procedure and gas chromatography tandem mass spectrometry. J Chromatography B. 2016;1015–1016:1–12. https://doi.org/10.1016/j.jchromb.2016.01.029Liu X, Li Y, Meng W, Li D, Sun H, Tong L, Sun G. A multi-residue method for simultaneous determination of 74 pesticides in Chinese material medica using modified QuEChERS sample preparation procedure and gas chromatography tandem mass spectrometry. J Chromatography B. 2016;1015–1016:1–12. https://doi.org/10.1016/j.jchromb.2016.01.029Gómez-Ramos M, Nannou C, Martínez Bueno MJ, Goday A, Murcia-Morales M, Ferrer C, Fernández-Alba AR. Pesticide residues evaluation of organic crops. A critical appraisal. Food Chem X. 2020;5:100079. https://doi.org/10.1016/j.fochx.2020.100079Gómez-Ramos M, Nannou C, Martínez Bueno MJ, Goday A, Murcia-Morales M, Ferrer C, Fernández-Alba AR. Pesticide residues evaluation of organic crops. A critical appraisal. Food Chem X. 2020;5:100079. https://doi.org/10.1016/j.fochx.2020.100079Luther AR, Vanderwerf H, Vanderwerf C. A new commercial synthesis of the insecticide parathion. Trans Kans Acad Sci. 1952;55(1):131–7. https://doi.org/10.2307/3626281Luther AR, Vanderwerf H, Vanderwerf C. A new commercial synthesis of the insecticide parathion. Trans Kans Acad Sci. 1952;55(1):131–7. https://doi.org/10.2307/3626281Fletcher JH, Hamilton JC, Hechenbleikner I, Hoegberg EI, Sertl BJ, Cassaday JT. The synthesis of parathion and some closely related compounds. J Am Chem Soc. 1950;72(6):2461–4. https://doi.org/10.1021/ja01162a028Fletcher JH, Hamilton JC, Hechenbleikner I, Hoegberg EI, Sertl BJ, Cassaday JT. The synthesis of parathion and some closely related compounds. J Am Chem Soc. 1950;72(6):2461–4. https://doi.org/10.1021/ja01162a028Cassaday JT. Addition product of diester of dithiophosphoric acid and maleic acid and its esters, and method of preparation. US Patent No. 2578652; 1951.Cassaday JT. Addition product of diester of dithiophosphoric acid and maleic acid and its esters, and method of preparation. US Patent No. 2578652; 1951.Teichmann B. Über O,O-dialkyl-2,2,2-1-hydroxyäthylphosphonate. J Prakt Chem. 1965;28(1–2):94–8. https://doi.org/10.1002/prac.19650280110Teichmann B. Über O,O-dialkyl-2,2,2-1-hydroxyäthylphosphonate. J Prakt Chem. 1965;28(1–2):94–8. https://doi.org/10.1002/prac.19650280110Burton W. Synthesis of 2,2-dichlorovinyl dimethyl phosphate labeled with carbon-14, chlorine-36, and phosphorus-32. J Agric Food Chem. 1971;19(5):869–71. https://doi.org/10.1021/jf60177a040Burton W. Synthesis of 2,2-dichlorovinyl dimethyl phosphate labeled with carbon-14, chlorine-36, and phosphorus-32. J Agric Food Chem. 1971;19(5):869–71. https://doi.org/10.1021/jf60177a040Вершинин ВП, Головцов ИН, Ермолаев ВВ, Колодяжный ВН, Комова СН, Кутянин ЛИ и др. Способ получения О,О-диметил-О-2,2-дихлорвинилфосфата. Патент СССР № 545647; 1977.Vershinin VP, Golovtsov IN, Ermolaev VV, Kolodyazhny VN, Komova SN, Kutyanin LI et al. USSR Patent No. 545647; 1977.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.