17%烯草酮·乙羧氟草醚乳油高效液相色谱分析
2023-09-04王国强李彦飞张凯冯泽腾张小军
王国强,李彦飞,张凯,冯泽腾,张小军
(中农立华生物科技股份有限公司,北京 100052)
烯草酮(clethodim)是由日本住友化学公司和美国Chevron 公司在1987 年联合开发研制的一种高效、安全、高选择性的环己烯酮类除草剂[1],可用于防除大多数一年生及多年生的禾本科杂草,且对双子叶作物安全。施药后,禾本科杂草茎叶会将该除草剂迅速吸收并传导至分生组织及茎尖,分生组织的活性被抑制,细胞被破坏分裂,最终导致杂草死亡[2]。烯草酮主要登记用于棉花、花生、大豆、烟草、油菜及果园等阔叶田防除硬草、早熟禾、马唐、看麦娘、牛筋草、狗尾草、野燕麦和稗草等一年生禾本科杂草[3]。乙羧氟草醚(benzofluorfen)是由美国罗姆-哈斯公司开发的一种三氟甲基二苯醚类除草剂,具有杀草谱广、活性高、毒性低等特点[4],施药后,被杂草吸收进入植物细胞内,在光照条件下,与细胞内的分子氯反应,生成对细胞具有毒性的化合物四吡咯,积聚后会使植物细胞膜完全消失,然后引起细胞内含物渗漏,最终导致杂草死亡。乙羧氟草醚主要登记用于小麦、大麦、花生、大豆、甘蔗及稻田防除婆婆纳、繁缕、苘麻、猪秧秧和荠菜等阔叶杂草[5]。
近年来,烯草酮与乙羧氟草醚的复配,弥补了单剂的缺陷,降低了农民的使用成本,得到各公司广泛推广使用,但有关复配剂中2 者有效成分同时测定的方法未见报道[6-9]。基于此,本文采用高效液相色谱法开展了正、反相2 种同时检测17%烯草酮·乙羧氟草醚乳油中烯草酮和乙羧氟草醚的定量方法研究,旨在为该混配制剂提供一定的技术支撑。
1 材料与方法
1.1 仪器与试剂
AL204 型电子分析天平(精度为0.000 1 g,梅特勒-托利多仪器有限公司);TU-1901 型紫外可见分光光度计(北京普析通用仪器有限责任公司);Agilent 1220 型高效液相色谱仪配紫外检测器和色谱工作站(安捷伦科技有限公司);KQ-500DE 型数控超声波仪(昆山市超声仪器有限公司)。
冰乙酸和丙酮(分析纯),国药集团化学试剂有限公司;二氯甲烷和正己烷(HPLC 级),西班牙萨劳Scharlau 有限公司;超纯水,实验室自制;乙腈(HPLC 级),赛默飞世尔科技有限公司;烯草酮锂盐标样(质量分数99.1%)和乙羧氟草醚标样(质量分数99.5%),北京勤诚亦信科技开发有限公司;17%烯草酮·乙羧氟草醚乳油(12%烯草酮+5%乙羧氟草醚),实验室自制。
1.2 色谱条件
正向色谱法:液相色谱柱:Syncronis Silica 不锈钢柱(150 mm×4.6 mm,内装5 μm C18填充物)(赛默飞世尔科技有限公司);流动相:二氯甲烷-正己烷-冰乙酸(28∶70∶2,体积比);流量:1.0 mL/min;柱温:室温;检测波长:230 nm;进样体积:5.0μL。在上述色谱操作条件下,乙羧氟草醚和烯草酮的保留时间分别约为5.9、18.2 min(图1)。
图1 混标及试样的高效液相色谱图
反相色谱法:液相色谱柱:Agilent ZORBAX SB-C18不锈钢柱(250 mm×4.6 mm,内装5 μm C18填充物)(美国安捷伦科技公司);流动相:乙腈-1%冰乙酸水溶液(80∶20,体积比);流量:1.0 mL/min;柱温:室温;检测波长:230nm;进样体积:5.0μL。在上述色谱操作条件下,乙羧氟草醚和烯草酮的保留时间分别约为11.9、13.9 min(图1)。
1.3 溶液的配制
1.3.1 标样溶液的配制
称取烯草酮锂盐标样各0.05 g(精确至0.000 2 g),乙羧氟草醚标样各0.02 g(精确至0.000 2 g),分别置于50 mL 容量瓶中,正相方法用流动相溶解并定容至刻度,反相方法用先用3 滴冰乙酸和少量丙酮溶液振摇使之溶解后,再用丙酮溶液定容至刻度,然后均摇匀,脱气后备用。
1.3.2 试样溶液的配制
称取17%烯草酮·乙羧氟草醚乳油各0.4 g(精确至0.000 2 g),分别置于50 mL 容量瓶中,正相方法用流动相溶解并定容至刻度,反相方法用丙酮溶解并定容至刻度,然后均摇匀,脱气后备用。
1.4 测定
在上述操作条件下,正相方法和反相方法均待仪器基线稳定后,连续进样数针标样溶液,当相邻2 针标样峰面积的相对变化小于1.5%时,按照进样次序为标样溶液、试样溶液、试样溶液、标样溶液的顺序进行分离和测定。
1.5 计算
试样中烯草酮(或乙羧氟草醚)的质量分数X(%)按下式计算:
式中:A1为标样溶液中烯草酮锂盐(或乙羧氟草醚)平均峰面积值;A2为试样溶液中烯草酮(或乙羧氟草醚)平均峰面积值;m1为烯草酮锂盐(或乙羧氟草醚)标样的质量(g);m2为试样的质量(g);P为标样中烯草酮锂盐(或乙羧氟草醚)的质量分数(%);烯草酮锂盐折算为烯草酮的系数为0.983;
2 结果与讨论
2.1 流动相的选择
在17%烯草酮·乙羧氟草醚乳油有效成分质量分数检测中,正相方法和反相方法分别通过不断的调整流动相中二氯甲烷、正己烷、冰乙酸和甲醇、乙腈、0.1%冰乙酸水溶液的不同配制比例,观察样品峰型变化和保留时间,依次进行筛选。最终检测结果表明,正相检测在流速1.0 mL/min,二氯甲烷-正己烷-冰乙酸的体积比为28∶70∶2 时;反相检测在流速1.0 mL/min,乙腈-1%乙酸水溶液的体积比为80∶20 时,烯草酮和乙羧氟草醚的出峰时间相对适中,出峰峰型尖锐对称无拖尾,分离效果好且能较好的满足分析要求。
2.2 检测波长的选择
利用紫外可见分光光度计分别对乙羧氟草醚和烯草酮锂盐标样溶液在190~400 nm 波长下进行紫外扫描,得到关于乙羧氟草醚和烯草酮锂盐的最大吸收波长与相关浓度响应值的紫外吸收光谱图(图2)。经验证,乙羧氟草醚和烯草酮锂盐在波长为230 nm 时均有较大紫外吸收,得到较好的峰型且能够使主峰与杂质峰更好的分离。因此,最后选定本分析方法的检测波长为230 nm。
图2 烯草酮锂盐及乙羧氟草醚的紫外吸收谱图
2.3 分析方法的线性相关性
根据1.3 节方法分别配制系列质量浓度烯草酮锂盐和乙羧氟草醚标准溶液,采用上述2 种方法分别测定峰面积,每个质量浓度样品进样3 次。以烯草酮锂盐(或乙羧氟草醚)的进样质量浓度(x)为横坐标,以烯草酮锂盐(或乙羧氟草醚)的峰面积(y)为纵坐标做图,得烯草酮锂盐(或乙羧氟草醚)的线性相关曲线。其正相线性方程分别为:y烯草酮锂盐=5 276.7x+480.21,y乙羧氟草醚=7 072.1x+38.402;相关系数分别为:r2烯草酮锂盐=0.999 5,r2乙羧氟草醚=0.999 5;其反相线性方程分别为:y烯草酮锂盐=5 433.4x+318.53,y乙羧氟草醚=7 699.6x+21.846;相关系数分别为:r2烯草酮锂盐=0.999 5,r2乙羧氟草醚=0.999 3,说明2 种方法在测定范围内均呈现良好的线性范围。
2.4 方法的精密度
从同一批17%的烯草酮·乙羧氟草醚乳油样品中分别准确连续称取5 个试样,分别采用上述2 种方法进行分析,结果见表1。正相检测中烯草酮和乙羧氟草醚标准偏差分别为0.02 和0.04,变异系数分别为0.18%、0.76%;反相检测烯草酮和乙羧氟草醚标准偏差分别为0.03 和0.01,变异系数分别为0.29%、0.14%。说明2 种方法的精密度都能很好满足工业分析的定量要求。
表1 分析方法的精密度试验结果
2.5 方法的准确度
准确称取5 个17%烯草酮·乙羧氟草醚乳油试样,均加入一定量的烯草酮锂盐标样和乙羧氟草醚标样,按照上述条件进样分析,并计算其回收率,结果见表2。正反相结果均显示烯草酮和乙羧氟草醚的平均回收率均较高,符合分析标准。
表2 分析方法的准确度试验结果
3 结 论
本文采用高效液相色谱法建立了2 种能够同时测定烯草酮和乙羧氟草醚混配制剂中的有效成分的定量分析方法。2 种检测方法各有优劣,其中正相谱图与反相谱图相比杂峰更少一些;而反相条件下,计算所得的烯草酮的含量结果偏低,但均在允许范围内。2 种方法分离效果良好,方法的准确度和精密度均较高,且简单高效易操作,因此均可用于烯草酮和乙羧氟草醚复配制剂的质量控制,具有较强的实用价值和可行性。