氟吡草酮·精異丙甲草胺乳油高效液相色譜分析方法研究

張 強(qiáng)，武 鵬，姜宜飛*

(1.山東省農(nóng)藥科學(xué)研究院，山東濟(jì)南250100;2.農(nóng)業(yè)部農(nóng)藥檢定所，北京100125)

1 前言

氟吡草酮 (Bicyclopyrone，CAS號(hào):352010－68－5，分子式:C19H20F3NO5)［1］是先正達(dá)公司研發(fā)的三酮類新型除草劑。氟吡草酮通過抑制類胡蘿卜素的生物合成，并破壞葉綠素來作用于易感作物，可有效防除多種闊葉類雜草，對抗性及惡性雜草提供卓越的防除功效，用于玉米、甜菜和谷物等作物田。

異丙甲草胺，是一種具有光學(xué)活性的酰胺類除草劑，包括S體和R體，其中S體具有較高的除草活性，而R體不僅沒有除草作用，而且具有致突變作用。1995，先正達(dá)利用先進(jìn)工藝除去非活性體，得到精制的活性體－精異丙甲草胺。精異丙甲草胺 (S－metolachlor)為(aRS，1S)－2－氯－6－乙基－N－(2－甲氧基－1－甲基乙基)乙酰鄰甲苯胺和 (aRS，1R)－2－氯－6－乙基－N－(2－甲氧基－1－甲基乙基)乙酰鄰甲苯胺的混合物，其中(aRS，1S)－兩個(gè)異構(gòu)體占80% ～100%之間，(aRS，1R) 占 0 ～20% 之間［2－3］。精異丙甲草胺為細(xì)胞分裂抑制劑，主要通過抑制長鏈脂肪酸的合成而抑制細(xì)胞的生長，適用于旱地作物播后苗前或移栽前土壤處理，可防除一年生禾本科雜草、部分雙子葉雜草和一年生莎草科雜草。

農(nóng)藥復(fù)配制劑對延長新農(nóng)藥品種的使用壽命，緩解靶標(biāo)生物的抗性、擴(kuò)大防治譜、降低成本、提高藥效等方面具有重要意義，農(nóng)藥混配劑的研究實(shí)際上是農(nóng)藥應(yīng)用技術(shù)的延伸［4］。

目前國內(nèi)有關(guān)精異丙甲草胺的分析方法已有報(bào)道［3］，但有關(guān)氟吡草酮的分析及氟吡草酮·精異丙甲草胺復(fù)配制劑的分析方法未見報(bào)道。本文采用高效液相色譜法，對44%氟吡草酮·精異丙甲草胺乳油進(jìn)行定量分析，并用手性柱對精異丙甲草胺進(jìn)行拆分，測得精異丙甲草胺試樣中S體與R體比例。該方法操作簡便、快速、準(zhǔn)確，分離效果好，準(zhǔn)確度和精密度均能達(dá)到定量分析的要求。

2 試驗(yàn)部分

2.1 試劑和溶液 正己烷 (色譜純);乙醇(色譜純);乙腈 (色譜純);超純水 (電阻率18.2MΩ·cm，25℃);甲酸 (分析純);氟吡草酮標(biāo)樣 (質(zhì)量分?jǐn)?shù)99.9%)，精異丙甲草胺標(biāo)樣 (質(zhì)量分?jǐn)?shù)98.5%， (aRS，1S)－比例為88.49%)，由農(nóng)業(yè)部農(nóng)藥檢定所提供;44%氟吡草酮·精異丙甲草胺乳油 (由某公司提供)。

2.2 主要儀器

2.2.1 測定精異丙甲草胺異構(gòu)體比例 高效液相色譜儀:Waters 2695，Waters 996，具有二極管陣列檢測器和自動(dòng)進(jìn)樣器;Empower色譜工作站;色譜柱:CHIRALPAK AS－H，250mm×4.6mm(id)手性柱。

2.2.2 測定有效成分含量 高效液相色譜儀:Agilent 1100，具有二極管陣列檢測器和自動(dòng)進(jìn)樣器;Agilent色譜工作站;Millipore超純水制備系統(tǒng);色譜柱:100mm×4.6mm(id)不銹鋼柱，內(nèi)裝Eclipse Plus－C183.5μm填充物;電子天平:德國Sartorius，LE225D，d=0.01mg(100g)。

2.3 液相色譜操作條件

2.3.1 測定精異丙甲草胺異構(gòu)體比例 流動(dòng)相:ψ(正己烷:乙醇) =98.8∶1.2;流量:1.0mL/min;柱溫:25℃;檢測波長:254nm;進(jìn)樣體積:10μL;保留時(shí)間:(aRS，1S)6.1min和6.3min(aRS，1R)8.8min和11.4min。精異丙甲草胺標(biāo)樣和44%氟吡草酮·精異丙甲草胺乳油的高效液相色譜圖 (圖1、2)。

圖1 精異丙甲草胺標(biāo)樣高效液相色譜圖

圖2 44%氟吡草酮·精異丙甲草胺乳油高效液相色譜圖

2.3.2 測定有效成分含量 流動(dòng)相:ψ(乙腈∶0.1%甲酸水) =50∶50，0～3.5min;90∶10，3.6～7.0min;50∶50，7.1～11.0min;流量:0.5mL/min;柱溫:30℃;檢測波長:254nm;進(jìn)樣體積:5μL;保留時(shí)間:氟吡草酮約7.7min、精異丙甲草胺約8.4min。

氟吡草酮及精異丙甲草胺標(biāo)樣和44%氟吡草酮·精異丙甲草胺乳油的高效液相色譜圖(圖 3、4)。

圖3 氟吡草酮·精異丙甲草胺標(biāo)樣高效液相色譜圖

圖4 44%氟吡草酮·精異丙甲草胺乳油高效液相色譜圖

2.4 測定步驟

2.4.1 標(biāo)樣溶液的配制 標(biāo)樣1:稱取精異丙甲草胺標(biāo)樣0.05g(精確至0.000 2g)，置于50mL容量瓶中，用正己烷溶解并稀釋至刻度，搖勻。標(biāo)樣2:稱取氟吡草酮標(biāo)樣0.01g(精確至0.000 2g)，精異丙甲草胺標(biāo)樣0.05g(精確至0.000 2g)，置于50mL容量瓶中，用乙腈溶解并稀釋至刻度，搖勻。

2.4.2 試樣溶液的配制 試樣1:稱取含精異丙甲草胺0.05g的試樣 (精確至0.000 2g)，置于50mL容量瓶中，用正己烷溶解并稀釋至刻度，搖勻。試樣2:稱取含氟吡草酮0.01g、精異丙甲草胺0.05g的試樣 (精確至0.000 2g)，置于50mL容量瓶中，用乙腈溶解并稀釋至刻度，搖勻。

2.4.3 測定 測定精異丙甲草胺異構(gòu)體比例:在上述操作條件下，待色譜儀基線穩(wěn)定后，注入標(biāo)樣1溶液，直至相鄰2針標(biāo)樣溶液的響應(yīng)值相對變化＜1.5%后，按照標(biāo)樣溶液1、試樣溶液1、試樣溶液1、標(biāo)樣溶液1的順序進(jìn)行測定。測定有效成分含量:在上述操作條件下，待色譜儀基線穩(wěn)定后，連續(xù)注入數(shù)針標(biāo)樣2溶液，直至相鄰2針標(biāo)樣溶液的響應(yīng)值相對變化＜1.5%后，按照標(biāo)樣溶液2、試樣溶液2、試樣溶液2、標(biāo)樣溶液2的順序進(jìn)行測定。

2.4.4 計(jì)算

精異丙甲草胺試樣中 (aRS，1S)占的比例(X)計(jì)算公式:

式中:

r1、r2──精異丙甲草胺中 (aRS，1S)峰面積的平均值;

r3、r4──精異丙甲草胺中 (aRS，1R)峰面積的平均值;

試樣中氟吡草酮 (精異丙甲草胺)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)ω(%)，按式 (2)計(jì)算:

式中:

A1──標(biāo)樣溶液中氟吡草酮 (精異丙甲草胺)峰面積的平均值;

A2──試樣溶液中氟吡草酮 (精異丙甲草胺)峰面積的平均值;

m1──標(biāo)樣的質(zhì)量，g;

m2──試樣的質(zhì)量，g;

P──標(biāo)樣中氟吡草酮 (精異丙甲草胺)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%。

3 結(jié)果與討論

3.1 精異丙甲草胺拆分 精異丙甲草胺具有光學(xué)活性，具有4個(gè)異構(gòu)體。利用手性CHIRAL-PAK AS－H柱對精異丙甲草胺進(jìn)行拆分。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明精異丙甲草胺試樣中 (aRS，1S)占的比例分別為52.33%和35.78%，(aRS，1R)占的比例分別為7.23%和4.66%，精異丙甲草胺試樣中 (aRS，1S)占的比例為88.11%。

3.2 色譜條件的選擇 通過Agilent 1100高效液相色譜儀的光譜數(shù)據(jù)采集功能，獲得氟吡草酮、精異丙甲草胺的紫外波長掃描圖 (圖5、6)。經(jīng)過對照實(shí)驗(yàn)，選擇254nm波長時(shí)，兩者均有較理想的吸收，且吸收比例恰當(dāng)，溶劑干擾弱，各種雜質(zhì)不影響主成分的測定。因此，綜合考慮各種因素，將檢測波長定為254nm。

圖5 氟吡草酮紫外吸收圖譜

圖6 精異丙甲草胺紫外吸收譜圖

色譜柱選擇常規(guī)的Eclipse Plus－C18反相柱。依據(jù)氟吡草酮、精異丙甲草胺物化性質(zhì)，用乙腈作為溶劑溶解樣品，并選擇乙腈和水作為流動(dòng)相，為了得到更好的分離效果和峰形，在1 000mL水里加入1mL甲酸。將流動(dòng)相按不同比例在色譜柱上進(jìn)行試驗(yàn)，最終確定流動(dòng)相為ψ(乙腈∶0.1%甲酸水) =50∶50，0～3.5min;90∶10，3.6～7.0min;50∶50，7.1～11.0min，在流速0.5mL/min時(shí)，有效成分與雜質(zhì)能得到很好的分離，峰形對稱，基線平穩(wěn)，能在短時(shí)間能得到滿意的分析結(jié)果，提高了工作效率。

3.3 分析方法的線性相關(guān)性試驗(yàn) 將2.4.1中配制的標(biāo)樣2溶液在上述色譜操作條件下進(jìn)行分析，進(jìn)樣量分別為0.5、1、3、5、10、20μL，以質(zhì)量為橫坐標(biāo)，峰面積為縱坐標(biāo)，繪制校正曲線。試驗(yàn)測得氟吡草酮線性方程為y=28 650.593 3x－51.133 7，相關(guān)系數(shù)為1.000 0;精異丙甲草胺線性方程為y=4 349.088 4x+13.445 0，相關(guān)系數(shù)為1.000 0。結(jié)果表明氟吡草酮、精異丙甲草胺在測試的質(zhì)量濃度范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。

3.4 分析方法的精密度試驗(yàn) 從同一產(chǎn)品中準(zhǔn)確稱取5個(gè)試樣，在上述色譜操作條件下進(jìn)行分析，測得氟吡草酮和精異丙甲草胺的標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為0.02和0.08，變異系數(shù)分別為0.27%和0.22%(表1)。可見該方法的精密度能滿足定量分析要求。

表1 分析方法的精密度試驗(yàn)結(jié)果

3.5 分析方法的準(zhǔn)確度試驗(yàn) 從已知質(zhì)量分?jǐn)?shù)的44%氟吡草酮·精異丙甲草胺乳油中稱取5個(gè)試樣，分別加入一定量的氟吡草酮 (99.9%)和精異丙甲草胺標(biāo)樣 (98.5%)，在上述色譜操作條件下進(jìn)行分析，測得氟吡草酮和精異丙甲草胺的平均回收率分別為101.54%和102.22%(表2)。

表2 分析方法的準(zhǔn)確度試驗(yàn)結(jié)果

4 結(jié)論

試驗(yàn)建立了高效液相色譜法檢測44%氟吡草酮·精異丙甲草胺乳油中有效成分的分析方法。試驗(yàn)結(jié)果表明，精異丙甲草胺試樣中(aRS，1S)占的比例為88.11%，氟吡草酮、精異丙甲草胺在測試濃度范圍內(nèi)線性關(guān)系良好，方法準(zhǔn)確度和精密度較高，具有操作簡便、快速的特點(diǎn)，是產(chǎn)品質(zhì)量控制和應(yīng)用研究中較為理想的分析方法。