Банкол [2-диметиламино-1,3-бис-(фенилсульфонилтио)пропан) (синонимы: Z-дорицид, виктеон, рубан, TI-1671] — биологически активное вещество, применяемое в качестве инсектицида контактного и кишечного антихолинэстеразного действия [1, 2, 6].
По физическим свойствам — это белые, возможно, с кремоватым оттенком кристаллы, плавящиеся при температуре 84—85 °С, плохо растворимые в воде (7·10–4 — 8·10–4 г/л при температуре 30 °С). Их растворимость в органических растворителях составляет при температуре 25°С в бензоле 35,4%, в ксилоле, в толуоле, в ацетонитриле и диметилкетоне >100 [4, 5, 7].
Рассматриваемое соединение токсично для теплокровных организмов. При внутрижелудочном введении чистого вещества LD50 составляет для крыс 1105—1120 мг/кг, для мышей 484—516 мг/кг, для кроликов более 2000 мг/кг, для птиц 60—102,7 мг/кг [4, 9].
Описаны случаи отравления банколом людей, в том числе со смертельным исходом [7].
Широкое применение, токсические свойства, наличие случаев летального исхода отравления делают банкол важным объектом химико-токсикологического исследования.
Многие аспекты химико-токсикологического анализа банкола разработаны недостаточно [2, 3, 8]. В частности, остается мало изученным характер распределения банкола у теплокровных животных при различных путях поступления отравляющего вещества в организм.
Цель исследования — изучение особенностей распределения банкола в организме теплокровных животных (крысы) при внутрижелудочном введении стандартной субстанции вещества в виде водной суспензии.
Экспериментальная часть
Объектом исследования явился банкол (2-диметиламино-1,3-бис-(фенил-сульфонилтио)пропан (СОП 342-034-2003, содержание вещества ≥97%).
Крысам-самцам (5 опытных групп по 5 особей в каждой) с массой тела 290—315 г вводили в желудок через зонд двойную LD50 банкола (2240 мг вещества на 1 кг массы животного) в виде водной суспензии однократно. После гибели животных трупы вскрывали, одинаковые органы и биожидкости, взятые от животных внутри каждой из групп, объединяли и исследовали на наличие в них банкола. Параллельно исследовали органы и биожидкости животных контрольной группы (5 особей), которым в желудок вводили дистиллированную воду, не содержащую анализируемое вещество.
Изолирование. Мелкоизмельченную биологическую ткань заливали двукратным по массе количеством этилацетата, но не меньше 4 мл. Смесь выдерживали 45 мин, периодически перемешивая. Изолирующий агент сливали с твердого остатка, а процесс настаивания повторяли. Извлечения объединяли в выпарительной чашке, растворитель испаряли.
Очистка извлечений. Остаток, полученный после испарения диоксана из объединенного извлечения, растворяли в 3 мл ацетона, смешивали полученный раствор с 1,5 г силикагеля L 40/100 мкм; после испарения растворителя вносили данную смесь в стеклянную хроматографическую колонку размером 120×10 мм, предварительно заполненную 8,5 г силикагеля L 40/100 мкм. Содержимое колонки уплотняли путем равномерного постукивания по внешней поверхности ее стенок. Хроматографировали, используя элюент гексан—диоксан—пропанол-2 (8:3:0,6). Элюат собирали фракциями по 2 мл каждая. Фракции 9—11, содержащие банкол, испаряли в токе воздуха при комнатной температуре. Остаток растворяли в 5 мл ацетона. По 1,0—2,5 мл полученного раствора вносили в две выпарительные чашки (№1 и №2) и испаряли растворитель.
Предварительная идентификация методом ТСХ. Остаток в чашке №1 растворяли в незначительном объеме хлороформа и количественно переносили на линию старта хроматографической пластины Силуфол UV-254 в виде полосы. Хроматографировали, применяя элюент гексан—диоксан—пропанол-2 (8:4:0,8), в присутствии вещества-свидетеля. Хроматограммы проявляли в УФ-свете. Анализируемое вещество проявлялось в виде темного пятна на более светлом общем фоне пластины. Банкол идентифицировали по величине Rf.
В дальнейшем анализируемое вещество извлекали (элюировали) из сорбента ацетонитрилом, идентифицировали по спектрам в УФ-области, а также проводили количественное определение по интенсивности поглощения в области длинноволнового максимума (258 нм).
Идентификация методом ВЭЖХ. Остаток в чашке №2 растворяли в смеси 2 мл диоксана и 0,4 мл пропанола-2, к раствору прибавляли 6 мл гексана и 1,6 мл смеси гексан—диоксан—пропанол-2 (15:5:1). При необходимости раствор разбавляли этой же смесью растворителей. Затем 2—16 мкл раствора вводили в хроматограф типа Милихром. Хроматографировали в колонке размером 64×2 мм (сорбент Силасорб-600), используя элюент гексан—диоксан—пропанол-2 (15:5:1). Скорость элюента составила 100 мкл/мин, скорость диаграммной ленты — 720 мм/ч, масштаб регистрации — 0,8 ед.опт.пл., время измерения — 0,6 с. Оптическую плотность измеряли при длине волны 256 нм. Исследуемое вещество идентифицировали по характерному значению времени (объема) удерживания, совпадающему с таковым стандарта.
Подтверждающая идентификация методом УФ-спектрофотометрии и количественное определение. После хроматографирования методом ТСХ пятно вещества вырезали из хроматограммы, помещали в пробирку, элюировали вещество из сорбента ацетонитрилом в течение 15 мин и исследовали поглощение элюата в интервале длин волн 200—360 нм на фоне контрольного раствора. Определяемое соединение идентифицировали по характерной форме спектральной кривой и положению максимумов поглощения. Фиксировали значение оптической плотности при длине волны 258 нм и, используя уравнение калибровочного графика, рассчитывали количество извлеченного банкола.
Извлечения из органов животных контрольной группы исследовали по той же схеме, что и извлечения из внутренних органов отравленных животных.
Количественное определение. По величине оптической плотности ацетонитрильного элюата (λ=258 нм) определяли количественное содержание банкола, используя уравнение градуировочного графика.
Результаты и обсуждение
При идентификации методом ТСХ анализируемое вещество проявляли на хроматограммах в УФ-свете (темное пятно на более светлом общем фоне пластины). Величина Rf его составляла 0,56±0,03, что соответствовало величине Rf стандарта банкола.
В процессе идентификации методом УФ-спектрофотометрии при сравнении спектральных кривых банкола, извлеченного из органов животных и очищенного по описанной схеме, со спектром чистого вещества в ацетонитриле (рис. 1)
При исследовании извлечений из тканей органов крыс, не получавших банкола, в них данное вещество отсутствовало. Измеренное при длине волны 258 нм фоновое поглощение элюатов из участков контрольных хроматограмм в пересчете на извлечение из 5 г одинаковых органов животных не превышало 0,022 ед.опт.пл.
При идентификации методом ВЭЖХ время удерживания анализируемого соединения совпадало с таковым вещества-стандарта и составляло 6,35 мин. На хроматограммах анализируемого вещества (рис. 2)
Уравнение градуировочного графика для фотометрического определения банкола по поглощению в УФ-области спектра имело вид: А = 0,01412·С – 0,00135, где А — оптическая плотность, С — концентрация анализируемого вещества в фотометрируемом растворе (в мкг/мл).
Относительная ошибка среднего результата при определении банкола методом УФ-спектрофотометрии не превышала 0,89% (n=6; p=0,95).
Результаты определения банкола в органах отравленных животных представлены в таблице.
Выводы
1. Изучено распределение банкола в организме теплокровных животных (крысы) при однократном введении в желудок 2240 мг отравляющего вещества на 1 кг массы животного.
2. Установлено, что в предлагаемых условиях введения банкола наибольшее его количество обнаруживают в желудке с содержимым, тонкой кишке с содержимым, сердце и селезенке отравленных животных.