HPLC 法測(cè)定32%苯嘧磺草胺·草甘膦可分散油懸浮劑中甲醛的含量

韋沙迪，張小敏，李瑋松，吳麗文，王愛臣

(惠州市銀農(nóng)科技股份有限公司，廣東 惠州 516257)

苯嘧磺草胺(saflufenacil)，化學(xué)名稱N-[2-氯-4-氟-5-(3-甲基-2,6-二氧-4-(三氟甲基)-3,6-二氫-1(2H)-嘧啶)苯甲酰]-N-異丙基-N-甲基硫酰胺，是一種新的原卟啉原氧化酶抑制劑類除草劑。它對(duì)雜草生長的抑制效應(yīng)是通過對(duì)光合系統(tǒng)的抑制而觸發(fā)的，可在光下迅速誘導(dǎo)植物組織壞死，降低同化作用。該劑的作用機(jī)制為抑制四吡咯生物合成途徑中的原卟啉原IX氧化酶(PPO)活性，造成原卟啉IX(Proto)及過氧化氫在葉片組織中積累，在光下，細(xì)胞液中Proto分子與氧反應(yīng)形成單態(tài)氧與氧基，從而使細(xì)胞膜的不飽和脂肪酸過氧化，造成膜的透性與功能迅速喪失，葉綠體色素白化，組織壞死，最終生長受抑制直至植株死亡[1]。苯嘧磺草胺是廣譜性觸殺型除草劑品種，可防除70種以上闊葉雜草，包括多種耐草甘膦雜草，如藜、豚草、問荊、豬毛菜、水麻以及苘麻、蒼耳、反枝莧、播娘蒿、離子芥、地膚、卷莖蓼等大多數(shù)闊葉雜草及部分禾本科雜草。

草甘膦(glyphosate)，化學(xué)名稱N-磷羧基甲基甘氨酸，屬有機(jī)磷類內(nèi)吸傳導(dǎo)型除草劑，具有廣譜滅生性，主要通過抑制植物體內(nèi)5-烯醇丙酮酰莽草酸-3-磷酸合成酶，從而抑制莽草素向苯丙氨酸、酪氨酸及色氨酸的轉(zhuǎn)化，使蛋白質(zhì)的合成受到干擾，導(dǎo)致植物死亡[2]。草甘膦殺草譜廣，對(duì)40多科100多種雜草有較好的防除作用，包括單子葉和雙子葉、一年生和多年生、草本和灌木等植物。豆科和百合科的部分植物對(duì)草甘膦的抗性強(qiáng)。草甘膦進(jìn)入土壤后很快與鐵、鋁等金屬離子結(jié)合而失去活性。

32%苯嘧磺草胺·草甘膦可分散油懸浮劑是由草甘膦與苯嘧磺草胺2種作用機(jī)制不同的藥劑混配而成的莖葉處理除草劑，2者復(fù)配，防治譜更為全面，防效增強(qiáng)，同時(shí)可延緩雜草抗藥性，并有效治理生產(chǎn)上對(duì)草甘膦產(chǎn)生抗性的雜草。

甲醛作為草甘膦的合成原料，在草甘膦原藥及相關(guān)制劑中有殘留，因?yàn)榧兹┚哂兄掳┖椭峦蛔?，甲醛含量的控制變得尤為重要。目前草甘膦中甲醛的測(cè)定方法主要依據(jù)國標(biāo)《GB/T 12686—2017 草甘膦原藥》，標(biāo)準(zhǔn)中采用紫外分光光度計(jì)法進(jìn)行甲醛含量的測(cè)定，但由于可分散油懸浮劑基質(zhì)比較復(fù)雜，濾出的樣品難以完全澄清透明，導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏高，難以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定量。32%苯嘧磺草胺·草甘膦可分散油懸浮劑中甲醛的限度要求≤0.8 g/kg，本文采用高效液相色譜法，通過Hantzsch試劑與甲醛反應(yīng)生成DDL衍生物，測(cè)定32%苯嘧磺草胺·草甘膦可分散油懸浮劑中甲醛的含量。反應(yīng)方程式如下：

該分析方法具有操作簡便、無樣品基質(zhì)干擾、分離效果好等特點(diǎn)，準(zhǔn)確度和精密度均能達(dá)到定量分析要求，可作為企業(yè)生產(chǎn)過程中該產(chǎn)品質(zhì)量控制方法。

1 試驗(yàn)部分

1.1 儀器

Waters e2695 型高效液相色譜儀配2489 型紫外檢測(cè)器及Empower 3 色譜工作站和自動(dòng)進(jìn)樣器(沃特世科技有限公司)；JP040S 超聲波清洗機(jī)(深圳潔盟超聲波設(shè)備有限公司)；XSE205DU 型分析天平(0.01 mg，梅特勒托利多)；Waters XBridge C18色譜柱(5 μm，250 mm×4.6 mm 不銹鋼柱，沃特世科技有限公司)。

1.2 試劑

甲醛標(biāo)樣(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為37.1%，F(xiàn)isher)；乙腈(色譜純，Merck)；水：新蒸二次蒸餾水；乙酸銨(分析純，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司)；乙酸(分析純，天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司)；乙酰丙酮(分析純，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司)。

1.3 液相色譜操作條件

以乙腈與水作為流動(dòng)相，2 者比例為25∶75(體積比)；流速：1.0 mL/min；柱溫：30 ℃；檢測(cè)波長：412 nm；進(jìn)樣體積：5μL。在上述色譜條件下，甲醛的衍生物DDL 保留時(shí)間約為5.4 min。上述操作參數(shù)是典型的，可根據(jù)不同儀器特點(diǎn)，對(duì)給定的操作參數(shù)作適當(dāng)調(diào)整，以期獲得最佳效果。典型的標(biāo)樣和試樣高效液相色譜圖分別見圖1、2。

圖1 甲醛標(biāo)樣衍生物DDL 高效液相色譜圖

圖2 32%苯嘧磺草胺·草甘膦可分散油懸浮劑試樣中甲醛衍生物DDL 高效液相色譜圖

1.4 測(cè)定步驟

1.4.1 Hantzsch 試劑的配制

稱取15 g乙酸銨置于100 mL的容量瓶中，加入0.3 mL乙酸和0.2 mL的乙酰丙酮，加入適量的水超聲使溶解后，冷卻，加水定容，搖勻。

1.4.2 標(biāo)樣溶液的配制

稱取0.27 g甲醛標(biāo)樣(精確至0.000 2 g)，置于1 000 mL容量瓶中，加入適量水，超聲溶解后冷卻，加水定容；再移取1 mL該溶液，置于100 mL容量瓶中，加水定容，搖勻。取5 mL標(biāo)樣溶液和5 mL Hantzsch試劑等比例混合，搖勻，在室溫下放置至少2 h，過濾，作為標(biāo)樣溶液。

1.4.3 試樣溶液的配制

稱取0.33 g左右的試樣，置于100 mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，加蓋后超聲10 min使試樣溶解，冷卻，搖勻。取5 mL試樣溶液和5 mL Hantzsch試劑混合，搖勻，室溫放置至少2 h，過濾，作為試樣溶液。

1.4.4 測(cè)定

在上述操作條件下，待儀器基線穩(wěn)定后連續(xù)注入數(shù)針標(biāo)樣溶液，直至相鄰2針的相對(duì)響應(yīng)值變化小于1.5%，即可按照標(biāo)樣溶液、試樣溶液、試樣溶液、標(biāo)樣溶液的順序進(jìn)行測(cè)定，記錄峰面積。

1.4.5 計(jì)算

將測(cè)得的2針試樣溶液及試樣前后2針標(biāo)樣溶液中的甲醛衍生物DDL峰面積分別進(jìn)行平均，試樣中甲醛的質(zhì)量分?jǐn)?shù)X(g/kg)按下式計(jì)算：

式中：A1為2針標(biāo)樣溶液中甲醛衍生物DDL峰面積的平均值；A2為2針試樣溶液中甲醛衍生物DDL峰面積的平均值；m1為甲醛標(biāo)樣的質(zhì)量，g；m2為試樣的質(zhì)量，g；P為標(biāo)樣中甲醛的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%。

1.4.6 允許差

甲醛2次平行測(cè)定結(jié)果之相對(duì)差應(yīng)不大于10%，取其算術(shù)平均值為測(cè)定結(jié)果。

2 結(jié)果與討論

2.1 色譜條件的選擇

通過島津LC-20AT高效液相色譜儀光譜數(shù)據(jù)采集功能，獲得甲醛衍生物DDL紫外波長掃描圖。該物質(zhì)最大吸收波長為412 nm，所以將檢測(cè)波長定為412 nm。色譜柱選擇常用的反相填料Waters XBridge C18柱。流動(dòng)相選擇乙腈+水，對(duì)二者不同比例進(jìn)行試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)當(dāng)乙腈和水的體積比為25∶75時(shí)，色譜峰峰形對(duì)稱，基線平穩(wěn)，分析時(shí)間較短，利于日常生產(chǎn)監(jiān)控。

2.2 分析方法的線性關(guān)系試驗(yàn)

稱取甲醛標(biāo)樣0.273 9 g，置于1 000 mL容量瓶中，加入適量水，超聲溶解后冷卻，加水定容作為母液；移取上述標(biāo)樣母液0.01、0.05、0.1、0.5、1、1.5 mL分別于不同的100 mL容量瓶中，用水定容，搖勻，作為線性溶液儲(chǔ)備液。分別取5 mL線性溶液儲(chǔ)備液和5 mL Hantzsch試劑混合，搖勻，室溫放置至少2 h，過濾，作為測(cè)定的線性溶液。甲醛衍生物DDL線性關(guān)系方程y=0.071 2x+2 666.1，線性相關(guān)系數(shù)為0.997(圖3)。

圖3 甲醛衍生物DDL 線性關(guān)系圖

2.3 分析方法的精密度試驗(yàn)

準(zhǔn)確稱取5份32%苯嘧磺草胺·草甘膦可分散油懸浮劑試樣，在上述色譜操作條件下進(jìn)行分析，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)為5.9%(表1)。

表1 分析方法的精密度試驗(yàn)結(jié)果

2.4 分析方法的準(zhǔn)確度試驗(yàn)

稱取0.27 g甲醛標(biāo)樣，置于1 000 mL容量瓶中，加入適量水，超聲溶解后冷卻，加水定容作為母液。參照NY/T 2887—2016農(nóng)藥產(chǎn)品質(zhì)量分析方法確認(rèn)指南中準(zhǔn)確度的測(cè)定方法，取樣量減半(樣品稱樣量為0.15 g)，稱取約0.15 g的試樣置于100 mL量瓶中，按1∶1比例加入標(biāo)準(zhǔn)品，即移取0.5 mL標(biāo)樣母液至于100 mL容量瓶中，加水定容，搖勻；取5 mL標(biāo)樣溶液和5 mL Hantzsch試劑等比例混合，搖勻，在室溫下放置至少2 h，過濾。按照上述方法共制成5個(gè)樣品，分別對(duì)每個(gè)樣品中的甲醛含量進(jìn)行測(cè)定。甲醛平均回收率為105.8%，該方法回收率良好，測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確可靠(表2)。

表2 分析方法的準(zhǔn)確度試驗(yàn)數(shù)據(jù)

2.5 分析方法的定量限和檢出限

稱取甲醛標(biāo)樣0.273 9 g，置于1 000 mL容量瓶中，加入適量水，超聲溶解后冷卻，加水定容作為母液；移取上述標(biāo)樣母液0.01 mL置于100 mL容量瓶中，用水定容，搖勻，制成濃度為10 161.7 mg/mL的溶液，再移取該溶液5 mL至10 mL的容量瓶中，得到定量限溶液儲(chǔ)備液。分別取5 mL該儲(chǔ)備溶液和5 mL Hantzsch試劑混合，搖勻，室溫放置至少2 h，過濾，即得信噪比約為10∶1的定量限溶液。該分析方法的定量限為0.003 g/kg。該分析方法的檢出限為0.0015 g/kg。

圖4 甲醛衍生物DDL 定量限高效液相色譜圖

3 結(jié) 論

試驗(yàn)結(jié)果表明甲醛質(zhì)量濃度為0.010～1.520 mg/L時(shí)(r=0.997)，該方法線性關(guān)系良好；該方法精密度相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為5.9%；平均回收率為105.8%。該分析方法的定量限為0.003 0 g/kg，檢出限為0.001 5 g/kg。該方法的準(zhǔn)確度和精密度較高，線性關(guān)系良好，具有簡便、快速、準(zhǔn)確及分離效果好的優(yōu)點(diǎn)，是一種可行的分析方法。值得注意的是如果試劑本身含有甲醛，那么Hantzsch試劑本身會(huì)帶來較高的背景吸收，此時(shí)，需同時(shí)進(jìn)行空白溶劑的分析。