膦海因的高效液相色譜分析方法研究

王瀅秀，解銀萍，董文凱，柴洪偉

(山東省化學(xué)農(nóng)藥重點實驗室 山東省農(nóng)藥科學(xué)研究院，山東 濟(jì)南 250100)

膦海因化學(xué)名稱：(2-(2,5-二氧基咪唑啉-4-基)乙基)(甲基)膦酸，英文名稱：(2-(2,5-dioxoimidazolidin-4-yl)ethyl)(methyl)phosphinic acid，中文別名：膦海因，結(jié)構(gòu)式：

膦海因是草銨膦除草劑中一種重要的中間體[1]。草銨膦又叫草銨膦銨鹽，是一種內(nèi)吸傳導(dǎo)型非選擇性觸殺劑。作用機制是，噴施于葉面，經(jīng)過葉面吸收后(內(nèi)吸作用不強)，通過植物蒸騰作用，在植物體內(nèi)傳導(dǎo)，短期內(nèi)植物的銨代謝即可紊亂，銨離子的積累使細(xì)胞中毒而死，繼而抑制植物的光合作用，葉片枯黃而死[2-3]。

膦海因是在草銨膦合成過程中，經(jīng)由Bucherer-Bergs環(huán)合反應(yīng)制得的一種重要中間體[4]。有關(guān)膦海因含量的分析，目前尚未見公開的報道，本文建立了一種膦海因的高效液相色譜定量分析方法，結(jié)果表明，本方法操作簡單快捷、結(jié)果準(zhǔn)確，分離效果與精密度均能達(dá)到分析要求。

1 試驗部分

1.1 試劑和溶液

甲醇：色譜純；磷酸二氫鉀：色譜純；磷酸：分析純；水：哇哈哈純凈水 ；膦海因標(biāo)樣：含量99%；膦海因樣品：本實驗室提供。

1.2 儀器

高效液相色譜儀：Agilent 1100；色譜工作站：Agilent Chem Station；色譜柱：Inertsil AX離子柱，4.6×250 mm，5 μm。

1.3 液相色譜的操作條件

流動相：準(zhǔn)確稱取13.6 g磷酸二氫鉀，溶于500 mL水中，加入150 mL甲醇，再用水定容至1000 mL，滴加磷酸以調(diào)節(jié)流動相的pH值至2.55左右；流速：0.6 mL/min；檢測波長：195 nm；柱溫：室溫；進(jìn)樣體積：5 μL；在上述條件下膦海因的保留時間約為6.16 min。如圖1、2所示，圖1為膦海因標(biāo)樣的液相色譜圖，圖2為膦海因樣品的液相色譜圖。

1.4 測定步驟

1.4.1 膦海因標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

準(zhǔn)確稱取0.05 g膦海因標(biāo)準(zhǔn)樣品(精確至0.0001 g)，置于50 mL容量瓶中，用流動相超聲溶解并定容，搖勻備用。

1.4.2 膦海因試樣溶液的配制

準(zhǔn)確準(zhǔn)確稱取0.7 g膦海因樣品(精確至0.0001 g)，置于50 mL容量瓶中，用流動相超聲溶解并定容，搖勻備用。

1.4.3 測定

在以上操作條件下，待儀器壓力和基線穩(wěn)定后，連續(xù)重復(fù)的注入數(shù)針相同體積的膦海因標(biāo)準(zhǔn)溶液，直至相鄰的2針標(biāo)準(zhǔn)溶液的響應(yīng)值相對變化小于0.1%，然后按照標(biāo)樣、標(biāo)樣、試樣、試樣、標(biāo)樣的順序測定。

1.4.4 結(jié)果計算

將測得的平行兩針試樣溶液以及試樣前后兩針平行標(biāo)準(zhǔn)溶液中膦海因的峰面積分別取平均值。試樣中膦海因的質(zhì)量分?jǐn)?shù)ωi(%)，按如下公式來計算。

式中：As-標(biāo)準(zhǔn)溶液中膦海因峰面積的平均值；

Ai-試樣溶液中膦海因峰面積的平均值；

ms-標(biāo)樣的質(zhì)量，g；

mi-試樣的質(zhì)量，g；

ωs-標(biāo)準(zhǔn)溶液中膦海因的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%。

圖1 膦海因標(biāo)樣色譜圖

圖2 膦海因樣品色譜圖

2 結(jié)果與討論

2.1 色譜條件的選擇

檢測波長的選擇：運用Agilent 1100高效液相色譜儀中的vwd檢測器對膦海因標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行全波長掃描，得到膦海因的紫外全波長掃描圖，圖3。如圖所示，膦海因在194 nm附近有最大吸收，考慮溶劑及雜質(zhì)的影響，將195 nm定為檢測波長。

流動相的選擇：根據(jù)膦海因的理化性質(zhì)，選擇Inertsil AX強陰離子色譜柱，通過不同比例的磷酸二氫鉀與甲醇水溶液做流動相進(jìn)行試驗，確定當(dāng)磷酸二氫鉀為1 mol/L，水與甲醇體積比為85∶15，調(diào)節(jié)pH值在2.55左右(磷酸調(diào)節(jié))，流速為0.6 mL/min時，膦海因峰形尖銳對稱，與雜質(zhì)分離效果好，儀器基線平穩(wěn)，保留時間較短，能進(jìn)行快速分析。

圖3 膦海因的紫外全波長掃描圖

2.2 分析方法的線性相關(guān)性測定

分別準(zhǔn)確稱取5個不同質(zhì)量的膦海因標(biāo)準(zhǔn)樣品(精確至0.0001 g)，置于50 mL容量瓶中，用流動相超聲溶解，定容，搖勻備用。在上述色譜條件下測定，繪制以膦海因質(zhì)量為橫坐標(biāo)，峰面積為縱坐標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)曲線，如圖4。得到膦海因的線性方程為y=143701x+189.34，方程的線性相關(guān)系數(shù)為0.9992。測定結(jié)果如表1所示。

表1 分析方法的線性相關(guān)性試驗

圖4 膦海因線性關(guān)系圖

2.3 分析方法的精密度測定

分別稱取5個相同質(zhì)量的膦海因樣品，按上述條件和步驟進(jìn)行分測定，得到膦海因的標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.19×10-4，變異系數(shù)為3.50×10-5，結(jié)果如表2所示。

表2 分析方法的精密度試驗結(jié)果

2.4 分析方法的準(zhǔn)確度測定

在5個已知準(zhǔn)確含量的膦海因試樣中，分別準(zhǔn)確加入一定量的膦海因標(biāo)準(zhǔn)樣品，按上述色譜條件和步驟進(jìn)行分測定，得到膦海因的平均回收率為100.4%，如表3所示。

表3 分析方法的準(zhǔn)確度試驗結(jié)果

3 結(jié)論

本文采用高效液相色譜法，建立了一種膦海因的定量分析方法，使用Inertsil AX陰離子柱和vwd，以1 mol/L磷酸二氫鉀的甲醇水(體積比85∶15)溶液為流動相，195 nm，0.6 mL/min，室溫下進(jìn)行檢測。結(jié)果表明，該方法的線性相關(guān)系數(shù)為0.9992，標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.19×10-4，變異系數(shù)為3.50×10-5，加標(biāo)回收率為100.40%。綜上所述，該方法線性關(guān)系良好，精密度、準(zhǔn)確度高，分離效果好，快速簡便，可用于對膦海因的定量分析。