Определение содержания остаточных хлорорганических пестицидов в лекарственном растительном сырье, содержащем терпеноиды

Важным показателем безопасности лекарственного растительного сырья и лекарственных растительных препаратов является содержание остаточных количеств пестицидов. Особую сложность представляет определение пестицидов в лекарственном растительном сырье эфиромасличных растений, характеризующихся разнообразным составом терпеноидов, которые соизвлекаются вместе с хлорорганическими пестицидами и образуют множество продуктов деградации, мешающих определению.

Цель работы: разработка и валидация аналитической методики определения хлорорганических пестицидов в лекарственном растительном сырье, содержащем терпеноиды, в соответствии с требованиями Государственной фармакопеи Российской Федерации.

Материалы и методы: в исследовании были использованы образцы лекарственного растительного сырья 21 вида растений, содержащих терпеноиды, различных морфологических групп. Анализ проводили методом ГЖХ-МС на хромато-масс-спектрометре 450GC-220MS (Varian, США) с масс-анализатором типа «ионная ловушка», с кварцевой капиллярной колонкой FactorFour VF-5ms (30 м × 0,25 мм).

Результаты: разработана методика определения хлорорганических пестицидов в лекарственном растительном сырье, содержащем терпеноиды. Подтверждена специфичность методики для всех анализируемых соединений по времени удерживания и масс-спектру. Полнота извлечения пестицидов оценивалась на модельных смесях лекарственного растительного сырья и составила 70,04–99,27%. Для установления линейности методики использовался метод построения калибровочного графика для внутреннего стандарта (4,4'-дибромдифенил) в диапазоне концентраций от 1,0–18,1 мкг/мл. Линейная зависимость наблюдалась во всем изучаемом диапазоне, коэффициент корреляции составил 0,999. Правильность и прецизионность методики соответствовали критериям приемлемости.

Выводы: методика внедрена в работу Испытательного центра ФГБНУ ВИЛАР. С 2018 по 2020 гг. проанализировано 63 образца 21 вида лекарственного растительного сырья, поступившего на анализ, и выявлено, что оно удовлетворяет требованиям безопасности по содержанию хлорорганических пестицидов. Случаи выявления остаточных количеств пестицидов в лекарственном растительном сырье носят единичный характер. 

1. Abdulra'uf LB, Tan GH. Chemometric approach to the optimization of HS-SPME/GC-MS for the determination of multiclass pesticide residues in fruits and vegetables. Food Chem. 2015;177:267–73. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2015.01.031

2. Narenderan ST, Meyyanathan SN. Sample treatment and determination of pesticide residues in potato matrices: a review. Potato Res. 2019;62:47–67. https://doi.org/10.1007/s11540-018-9396-x

3. Черняев АП, Рычкова ЕЮ, Кондриков НБ, Зык ЕН. Современная модификация способа определения ХОП в органических объектах. Известия ТИНРО. 2017;188(1):244–50. https://doi.org/10.26428/1606-9919-2017-188-244-250

4. Ширапова ГС, Утюжникова НС, Рабина ОА, Вялков АИ, Морозов СВ, Батоев ВБ. Загрязнение хлорорганическими пестицидами и полихлорированными бифенилами бассейна озера Байкал: озеро Гусиное. Химия в интересах устойчивого развития. 2013:21(2):197–205.

5. Wetterauer B, Ricking M, Otte JC, Hallare AV, Rastall A, Erdinger L., et al. Toxicity, dioxin-like activities, and endocrine effects of DDT metabolites-DDA, DDMU, DDMS, and DDCN. Environ Sci Pollut Res Int. 2012;19(2):403–15. https://doi.org/10.1007/s11356-011-0570-9

6. Jiang X, Tang T, Zhao H, Song Q, Zhou H, Han Q, Diao X. Differential gene responses in the embryo of the green mussel Perna viridis exposed to dichlorodiphenyltrichloroethane (DDT). Toxicol Res (Camb). 2017;6(4):477–86. https://doi.org/10.1039/c7tx00087a

7. Jaga K. What are the implications of the interaction between DDT and estrogen receptors in the body? Med Hypotheses. 2000;54(1):18–25. https://doi.org/10.1054/mehy.1998.0811

8. Зыбалов ВС, Крупнова ТГ. Исследование содержания хлорорганических пестицидов в объектах окружающей среды на территории Челябинской области. Вестник ЮУрГУ. Серия: Химия. 2014;6(3):39–42.

9. Turgut C, Cutright TJ, Mermer S, Atatanir L, Turgut N, Usluy M, Erdogan O. The source of DDT and its metabolites contamination in Turkish agricultural soils. Environ Monit Assess. 2013;185(2):1087–93. https://doi.org/10.1007/s10661-012-2616-y

10. Malusá E, Tartanus M, Danelski W, Miszczak A, Szustakowska E, Kicińska J, Furmanczyk EM. Monitoring of DDT in agricultural soils under organic farming in Poland and the risk of crop contamination. Environ Manage. 2020;66(5):916–29. https://doi.org/10.1007/s00267-020-01347-9

11. Erdem Z, Cutright TJ. Sorption/desorption of 1,1,1-trichloro-2,2-bis(p-chlorophenyl)ethane(4,4'-DDT) on a sandy loam soil. Environ Monit Assess. 2015;187(2):24. https://doi.org/10.1007/s10661-015-4262-7

12. Peng S, Kong D, Li L, Zou C, Chen F, Li M, et al. Distribution and sources of DDT and its metabolites in porewater and sediment from a typical tropical bay in the South China Sea. Environ Pollut. 2020;267:115492. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2020.115492

13. Искакова АН, Кошелев СН. Поведение дихлорфенилтрихлорэтана (ДДТ) в профиле почв Курганской области. Вестник Курганской ГСХА. 2019;1(29):10–12.

14. Бродский ЕС, Шелепчиков АА, Фешин ДБ, Агапкина ГИ, Артюхова МВ. Содержание и распределение дихлордифенилтрихлорэтана (ДДТ) в почвах Москвы. Вестник Московского университета. Серия 17. Почвоведение. 2016;(1):32–40.

15. Агапкина ГИ, Бродский ЕС, Шелепчиков АА, Фешин ДБ. Приоритетные органические загрязнители в почве дендропарка Ботанического сада МГУ имени М.В. Ломоносова. Сообщение 3. Особенности вертикального распределения хлорорганических пестицидов в профиле урбанозема. Вестник Московского университета. Серия 17. Почвоведение. 2015;(4):49–55.

16. Narenderan ST, Meyyanathan SN, Karri VVSR. Experimental design in pesticide extraction methods: a review. Food Chem. 2019;289:384–95. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2019.03.045

17. Fang Y, Tian W, Pei F, Li P, Shao X, Fan Y, Hu Q. Simultaneous determination of pesticide residues and antioxidants in blended oil using a liquid-liquid extraction combined with dispersive solid phase extraction method. Food Chem. 2017;229:347–53. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2017.02.094

18. Fernandes VC, Domingues VF, Mateus N, Delerue-Matos C. Multiresidue pesticides analysis in soils using modified QuEChERS with disposable pipette extraction and dispersive solid-phase extraction. J Sep Sci. 2013;36(2):376–82. https://doi.org/10.1002/jssc.201200673

19. Abdulra'uf LB, Sirhan AY, Tan GH. Applications of experimental design to the optimization of microextraction sample preparation parameters for the analysis of pesticide residues in fruits and vegetables. J AOAC Int. 2015;98(5):1171–85. https://doi.org/10.5740/jaoacint.SGE3Abdulrauf

20. Yadava N, Yadava R, Goyalb A. Chemistry of terpenoids. Int J Pharm Sci Rev Res. 2014;27(2):272–8.

21. Giacinti G, Raynaud C, Capblancq S, Simon V. Matrix-matching as an improvement strategy for the detection of pesticide residues. J Food Sci. 2016;81(5):T1342–50. https://doi.org/10.1111/1750-3841.13296

22. Giacinti G, Raynaud C, Capblancq S, Simon V. Evaluation and prevention of the negative matrix effect of terpenoids on pesticides in apples quantification by gas chromatography-tandem mass spectrometry. J Chromatogr A. 2017;1483:8–19. https://doi.org/10.1016/j.chroma.2016.12.056