吳 曼,王勝得,曹金艷,陳 明,杜升華
(1.湖南化工研究院有限公司 國家農(nóng)藥創(chuàng)制工程技術(shù)研究中心,湖南 長沙 410014;2.農(nóng)用化學(xué)品湖南省重點實驗室,湖南 長沙 410014)
農(nóng)藥產(chǎn)品中的雜質(zhì)情況,是判定農(nóng)藥產(chǎn)品質(zhì)量的重要指標。雜質(zhì)不僅會影響農(nóng)藥產(chǎn)品質(zhì)量和使用效果,還可能會對植物、人和動物、環(huán)境以及農(nóng)產(chǎn)品安全產(chǎn)生重要影響[1]。雜質(zhì)作為農(nóng)藥的一項關(guān)鍵質(zhì)量屬性,一般包括相關(guān)雜質(zhì)和含量大于0.1%的普通雜質(zhì)[2]。雜質(zhì)中的殘留有害溶劑,因沸點低、易揮發(fā)、毒性大,需要對其殘留水平進行嚴格控制。本文以甲基嘧啶磷原藥中的常見殘留有機溶劑為例,建立了可與相關(guān)雜質(zhì)同步測定的甲醇、甲基異丁基甲酮(以下簡稱為MIBK)和甲苯的定量檢測方法,旨在對農(nóng)藥原料藥中殘留溶劑的監(jiān)測與控制提供借鑒意義。
本文參考農(nóng)藥中有害溶劑測定常見的氣相色譜法[3,4],考慮同時測定甲基嘧啶磷原藥中其他相關(guān)雜質(zhì)和殘留溶劑的實際工作需求,建立了加相對校正因子的氣相色譜內(nèi)標法,既可同時測定甲基嘧啶磷原藥中微量殘留溶劑甲醇、MIBK和甲苯含量,也無需每次跟隨溶劑對照品,可實現(xiàn)簡單快速準確的多雜質(zhì)同步質(zhì)量控制模式。所述方法對原藥中的殘留有機溶劑和其他相關(guān)雜質(zhì)均做到了有效分離,以相對保留時間進行溶劑定性,以加相對校正因子的內(nèi)標法進行定量檢測,適用于工廠生產(chǎn)車間的快速品質(zhì)保障檢測。
1.1 儀器和試劑
1.1.1 儀器 島津GC-2010 plus型氣相色譜儀,配有FID檢測器和AOC-20i型自動進樣器。
1.1.2 試劑 甲基嘧啶磷標準品(99.0%);4,4’-二甲氧基二苯甲酮標準品(99.0%);甲醇、MIBK、甲苯均為色譜純(≥99.8%);甲基嘧啶磷原藥(≥95.0%)。
1.2 色譜條件 色譜柱:Agilent DB-17,15 m×0.25 mm(id)熔融石英毛細管柱,膜厚0.5 μm;程序升溫,初始溫度50 ℃,保留2 min,以 20 ℃/min速率升溫至240 ℃并保留5 min,再以30 ℃/min速率升溫至295 ℃并保留10 min;FID檢測器溫度:295 ℃;進樣口溫度:230 ℃;分流比:25∶1;載氣:氦氣,70 kPa,壓力控制模式;進樣量:1 μL.
1.3 溶液的配制
1.3.1 內(nèi)標溶液的配制 準確稱取內(nèi)標(4,4’-二甲氧基二苯甲酮)約0.6 g(精確至0.000 2 g)至50 mL容量瓶中,加45 mL乙腈超聲溶解10 min,冷卻后用乙腈定容至刻度,搖勻備用(如有沉淀需過濾)。
1.3.2 混合標準儲備液的配制 準確稱取甲基嘧啶磷標準品、甲醇、MIBK和甲苯標準品各0.06 g(精確至0.000 L2 g)至25 mL容量瓶中,乙腈溶解,定容至刻度,搖勻備用。
1.3.3 混合標準溶液的配制 精密移取標準品儲備液0.5 mL至25 mL容量瓶,加入1 mL上述內(nèi)標溶液,用乙腈稀釋至刻度,搖勻備用。
1.3.4 試樣溶液的配制 稱取約0.6 g(精確至0.000 2 g)甲基嘧啶磷原藥樣品至25 mL容量瓶中,準確加入上述1 mL內(nèi)標溶液,用乙腈定容至刻度,搖勻備用。
1.4 樣品測定 在上述儀器操作條件下,待儀器穩(wěn)定后,連續(xù)注入數(shù)針混合標準溶液,直至相鄰2針甲基嘧啶磷(或甲醇、MIBK、甲苯)與內(nèi)標的峰面積比值相對變化不超過1%后,再按照試樣溶液、試樣溶液、混合標準溶液、試樣溶液、試樣溶液、混合標準溶液的進樣順序進行測定。
1.5 計算 殘留溶劑的含量Xi(%)按下式進行計算,其中f和RFi值的計算根據(jù)其線性方程的斜率進行計算,詳見2.3項。
式中:Ai為試樣溶液中待測殘留溶劑峰面積,Ais為試樣溶液中內(nèi)標物峰面積,C為試樣濃度,g/mL,Cis為試樣溶液中內(nèi)標物濃度,g/mL,f為甲基嘧啶磷校正因子,RFi為殘留溶劑相對于甲基嘧啶磷的相對校正因子。
2.1 甲基嘧啶磷原藥中甲醇、MIBK和甲苯的色譜分析圖 甲醇、MIBK和甲苯殘留水平較高的甲基嘧啶磷原藥典型氣相色譜圖(圖1)。由圖可見,甲基嘧啶磷原藥中除殘留有機溶劑外,還含有多種相關(guān)雜質(zhì)?,F(xiàn)行殘留溶劑分析方法常見的頂空進樣GC法[5],可避免樣品本身和樣品中的非揮發(fā)組分注入氣相色譜儀中造成污染。筆者選用了直接進樣的氣相色譜法,可同時分析甲基嘧啶磷原油中殘留有機溶劑和相關(guān)雜質(zhì)(本文只討論殘留溶劑分析結(jié)果);并且在對比了多種不同固定液類型毛細管柱和操作條件分離效果的基礎(chǔ)上,確定了1.2所述色譜操作條件。該法保證殘留溶劑和相關(guān)雜質(zhì)能夠在同一色譜條件下全部流出并有效分離,滿足了運行一針樣品即可完成多組分同步質(zhì)量控制模式的需求,大大節(jié)約了分析時間。
1-甲醇;2-甲基異丁基酮;3-甲苯;4-甲基嘧啶磷;5-內(nèi)標
2.2 內(nèi)標物的選擇 本研究對比了正二十二烷、鄰苯二甲酸二乙酯和4,4’-二甲氧基二苯甲酮等一系列內(nèi)標物,最終選擇4,4’-二甲氧基二苯甲酮(峰5)作為殘留溶劑分析的內(nèi)標物,雖保留時間距離低沸點溶劑較遠,但是與圖中其他相關(guān)雜質(zhì)完全分離,不與待測組分發(fā)生任何化學(xué)反應(yīng),并且對于同時分析甲基嘧啶磷原油中相關(guān)雜質(zhì)甚至其他高沸點有機溶劑,都是較為理想的內(nèi)標物。
2.3 線性相關(guān)性及校正因子、相對保留時間的測定 線性范圍根據(jù)實際測定所需濃度范圍來確定。精確量取標準品儲備液2至10 mL容量瓶中,乙腈稀釋,作為標準品稀釋液。分別從標準品稀釋液中吸取0.1 mL、標準品儲備液中吸取0.1、0.5、2.5、12.5 mL至25 mL容量瓶中,加入1 mL上述內(nèi)標溶液,用乙腈稀釋至刻度,配制出在2 ~ 1 250 mg/L濃度范圍內(nèi)系列不同質(zhì)量濃度的標準溶液,在上述氣相色譜分離條件下進行測定。
以標準品與內(nèi)標物的質(zhì)量濃度比為橫坐標,標準品與內(nèi)標物的峰面積比為縱坐標,分別測定甲基嘧啶磷、甲醇、MIBK和甲苯的線性方程及其相關(guān)系數(shù)γ,以其線性方程的斜率計算甲醇、MIBK和甲苯相對于甲基嘧啶磷的相對校正因子RFi,RFi=fi/f甲基嘧啶磷=k甲基嘧啶磷/ki,fi=1/ki,f甲基嘧啶磷=1/k甲基嘧啶磷,其中f甲基嘧啶磷和k甲基嘧啶磷為濃度范圍內(nèi)甲基嘧啶磷的校正因子和線性方程斜率,fi和ki為濃度范圍內(nèi)甲醇(或MIBK、甲苯)的校正因子和線性方程斜率。以各濃度點色譜峰平均保留時間tR計算甲醇、MIBK和甲苯相對于甲基嘧啶磷的相對保留時間,RRT= tR溶劑/tR甲基嘧啶磷。線性關(guān)系(圖2),相對校正因子等(表1)。
a.甲醇線性關(guān)系圖;b.MIBK線性關(guān)系圖;c.甲苯線性關(guān)系圖;d. 甲基嘧啶磷線性關(guān)系圖
表1 線性關(guān)系和相對校正因子、相對保留時間
2.4 分析方法的精密度試驗 在上述氣相色譜操作條件下,對同一樣品中的甲醇、MIBK和甲苯進行6次重復(fù)測定,計算其精密度,結(jié)果(表2)。甲醇的標準偏差為0.000 89,相對標準偏差為0.99%,MIBK的標準偏差為0.012,相對標準偏差為0.62%,甲苯的標準偏差為0.000 75,相對標準偏差為1.19%,表明儀器操作條件和分析方法精密度高,重現(xiàn)性好,滿足該甲基嘧啶磷原藥中殘留有機溶劑的定量要求。
表2 甲醇、MIBK和甲苯精密度測定結(jié)果
2.5 分析方法的準確度試驗 稱取適量的甲基嘧啶磷原藥(已測定甲醇、MIBK和甲苯含量),準確加入標準品儲備液,制備成5組樣品,按照上述氣相色譜操作條件測定甲醇、MIBK和甲苯含量,計算回收率,結(jié)果(表3)。
表3 回收率測定結(jié)果
由表3可知,該方法甲醇、MIBK和甲苯的平均添加回收率為99.07%、100.58%和100.92%,表明儀器操作條件和分析方法可準確測定有效成分含量,滿足雜質(zhì)定量分析要求[6]。
2.6 外標法比較 用外標法和加相對校正因子的內(nèi)標法同時測定3批不同批次的甲基嘧啶磷原藥中殘留甲醇、MIBK和甲苯含量。試樣按照1.3.4配制進行測定,用加相對校正因子的內(nèi)標法計算溶劑含量,另取甲醇、MIBK和甲苯對照品溶液進行測定,用外標法計算試樣中甲醇、MIBK和甲苯含量,結(jié)果(表4)。外標法比對結(jié)果表明,加相對校正因子的GC內(nèi)標法能夠準確測定甲基嘧啶磷原藥中殘留溶劑甲醇、MIBK和甲苯含量。
表4 樣品中殘留溶劑含量
本文建立的加相對校正因子的氣相色譜內(nèi)標法,可在同一色譜條件下同時測定甲基嘧啶磷原藥中微量有機溶劑甲醇、甲基異丁基甲酮和甲苯的含量,經(jīng)線性范圍、精密度和準確度的方法驗證和外標法比較,表明結(jié)果準確,方法簡單,可引申為其他殘留有機溶劑和相關(guān)雜質(zhì)的定量檢測方法,僅需測定其對甲基嘧啶磷的相對校正因子,并定期進行相對校正因子的修正即可,可代替外標法,提高實驗效率,對農(nóng)藥原料藥研究開發(fā)的多雜質(zhì)同步控制提供了參考意義。