劉貝妮,王志偉,吳晗,徐成辰
(江蘇省農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量檢驗測試中心,南京 210036)
敵草快(diquat dibromide)和敵草快二氯鹽(diquat dichloride)屬于非選擇性觸殺型除草劑[1],其中,敵草快是目前全球第三大滅生性除草劑,對惡性闊葉雜草見效快。隨著全球多地禁用百草枯,敵草快已成為催枯方面的主要替代品種。敵草快二氯鹽具有輕微的傳導(dǎo)性,可迅速被綠色植物組織吸收,同樣對闊葉雜草具有優(yōu)異的防治效果,還可用作種子植物的干燥劑和棉花、馬鈴薯等多種作物的催枯劑[2-3],且收獲的種子更加清潔、損失較少。
2,2'-二聯(lián)吡啶既是敵草快和敵草快二氯鹽生產(chǎn)過程中的主要中間體,同時也是主要有害雜質(zhì),有強(qiáng)烈致突變、致畸等毒性,F(xiàn)AO 標(biāo)準(zhǔn)和國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)均限定2,2'-二聯(lián)吡啶的含量不得高于0.075%,因此其含量值直接關(guān)系到我國敵草快和敵草快二氯鹽產(chǎn)品的質(zhì)量安全以及國際競爭力[4]。市場抽檢結(jié)果顯示,現(xiàn)行氣相色譜法檢測2,2'-二聯(lián)吡啶“誤超標(biāo)”現(xiàn)象嚴(yán)重,難以適應(yīng)于敵草快和敵草快二氯鹽生產(chǎn)工藝的發(fā)展要求。基于此,本文開發(fā)了一種適用于敵草快及敵草快二氯鹽中2,2'-二聯(lián)吡啶測定的高效液相色譜通用方法。
甲醇,色譜純(德國默克公司);水,新蒸二次蒸餾水;磷酸二氫鉀,分析純(國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司);2,2'-二聯(lián)吡啶標(biāo)樣,質(zhì)量分?jǐn)?shù)99.0%(上海阿拉丁生化科技股份有限公司);40%敵草快母藥、20%敵草快水劑(山東綠霸化工股份有限公司);42%敵草快二氯鹽母藥、20%敵草快二氯鹽可溶液劑(南京紅太陽生物化學(xué)有限責(zé)任公司)。
磷酸二氫鉀溶液:稱取13.6 g 磷酸二氫鉀,溶于1 000 mL 水中,搖勻備用。
Agilent 1290 型高效液相色譜儀配可變波長紫外檢測器(美國安捷倫科技有限公司);AS3120B 超聲波清洗器(天津奧特賽恩斯儀器有限公司);過濾器:0.45 μm 濾膜(默克密理博公司);XP-205 梅特勒十萬分之一自動分析天平[梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司]。
色譜柱:XDB-C18不銹鋼柱(250 mm×4.6 mm,5 μm);流動相:甲醇+磷酸二氫鉀溶液=50+50(體積比);柱溫:室溫(溫度變化不大于2 ℃);檢測波長:284 nm;流速:1.5 mL/min;進(jìn)樣體積:5 μL。在該色譜條件下2,2'-二聯(lián)吡啶的保留時間約為4.6 min,其高效液相色譜圖見圖1。
圖1 標(biāo)樣及樣品中2,2'-二聯(lián)吡啶色譜圖
1.4.1 標(biāo)樣溶液的配制
稱取2,2'-二聯(lián)吡啶標(biāo)樣0.1 g(精確至0.000 1 g)于50 mL 容量瓶中,用甲醇定容,超聲波振蕩5 min,冷卻至室溫,搖勻。用移液管移取5 mL 上述溶液于100 mL 容量瓶中,用甲醇稀釋至刻度,搖勻,以0.45 μm濾膜過濾。
1.4.2 試樣溶液的配制
稱取試樣10 g(精確至0.000 1 g)于100 mL 容量瓶中,用甲醇定容,超聲波振蕩5 min,冷卻至室溫,搖勻,以0.45 μm 濾膜過濾。
1.4.3 測定
按照1.3 節(jié)中色譜條件,待儀器穩(wěn)定后,連續(xù)進(jìn)樣2,2'-二聯(lián)吡啶標(biāo)樣溶液,當(dāng)相鄰2 針峰面積相對變化小于1.2%時,按標(biāo)樣溶液、試樣溶液、試樣溶液、標(biāo)樣溶液的順序進(jìn)樣分析。
1.4.4 計算
將相連2 針試樣溶液及其前后2 針標(biāo)樣溶液中的2,2'-二聯(lián)吡啶峰面積分別進(jìn)行平均,按下式計算試樣中2,2'-二聯(lián)吡啶的質(zhì)量分?jǐn)?shù)w1(%):
式中:A1、A2分別為標(biāo)樣溶液和試樣溶液中2,2'-二聯(lián)吡啶峰面積的平均值;m1、m2分別為2,2'-二聯(lián)吡啶標(biāo)樣和試樣的質(zhì)量(g);w為標(biāo)樣中2,2'-二聯(lián)吡啶的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(%)。
2.1.1 檢測波長的選擇
2,2'-二聯(lián)吡啶的紫外吸收光譜圖如圖2 所示。由圖可知:2,2'-二聯(lián)吡啶在284 nm 波長下有較大吸收,在該波長處靈敏度較高,干擾較少,故選擇284 nm作為檢測波長。
圖2 2,2'-二聯(lián)吡啶的紫外光譜圖
2.1.2 流動相的選擇
分別選擇了甲醇與水、0.01 mol/L 磷酸二氫鉀溶液、0.1 mol/L 磷酸二氫鉀溶液作為流動相,結(jié)果發(fā)現(xiàn),甲醇與0.1 mol/L磷酸二氫鉀溶液作為流動相時,2,2'-二聯(lián)吡啶色譜峰的峰形最好、峰拖尾最小,且分析時間較短,提高了工作效率。因此,最終選擇甲醇+0.1 mol/L 磷酸二氫鉀溶液作為流動相。
采用HPLC-DAD 峰純度分析法鑒別2,2'-二聯(lián)吡啶,得到峰純度譜圖(圖3)。2,2'-二聯(lián)吡啶標(biāo)樣、敵草快母藥和敵草快二氯鹽可溶液劑中的2,2'-二聯(lián)吡啶HPLC-DAD 峰純度均大于990,無其他雜質(zhì)成分干擾,符合定量分析要求。
圖3 標(biāo)樣及樣品中2,2'-二聯(lián)吡啶HPLC-DAD 峰純度色譜圖
稱取2,2'-二聯(lián)吡啶標(biāo)樣0.104 78 g (精確至0.000 01 g),置于50 mL 容量瓶中,用甲醇定容,搖勻,作為母液。分別移取1、3、5、8、10 mL 母液于100 mL 容量瓶中,用甲醇定容,搖勻,配制成STD1~STD5 一系列質(zhì)量濃度的標(biāo)樣溶液。按照1.3 節(jié)中色譜條件,測定溶液中2,2'-二聯(lián)吡啶的峰面積,測定2 次取平均值。以質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo),峰面積為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,并擬合線性回歸方程。結(jié)果表明,2,2'-二聯(lián)吡啶在20.746 4~207.464 4 mg/L 范圍內(nèi)顯示出良好的線性相關(guān)性,其回歸方程為y=15.367x-53.773,線性相關(guān)系數(shù)R2=0.999 5,滿足定量分析要求。
按1.4.2 節(jié)試樣溶液的制備方法分別配制5 個40%敵草快母藥、20%敵草快水劑、42%敵草快二氯鹽母藥和20%敵草快二氯鹽可溶液劑(測定2,2'-二聯(lián)吡啶)溶液。以2.3 節(jié)中STD3 為標(biāo)樣溶液,按照1.4.3 節(jié)中的方法進(jìn)行測定,結(jié)果見表1。
表1 精密度測定
40%敵草快母藥、20%敵草快水劑、42%敵草快二氯鹽母藥、20%敵草快二氯鹽可溶液劑中2,2'-二聯(lián)吡啶質(zhì)量分?jǐn)?shù)測定結(jié)果的變異系數(shù)(CV)分別為2.79%、2.66%、2.07%、2.68%,而修改的Horwitz公式2(1-0.51ogC)×0.67 分別為4.34、4.69、4.29、4.32,CV 值均遠(yuǎn)小于公式計算值,表明2,2'-二聯(lián)吡啶分析方法精密度的測定結(jié)果符合要求。
分別稱取5 g(精確至0.000 01 g)40%敵草快母藥、20%敵草快水劑、42%敵草快二氯鹽母藥和20%敵草快二氯鹽可溶液劑于100 mL 容量瓶中,再加入2.3 節(jié)中2,2'-二聯(lián)吡啶標(biāo)樣母液1 mL,分別按1.4.2 節(jié)中的方法配制5 個溶液。以2.3 節(jié)中STD3為標(biāo)樣溶液,按照1.4.3 節(jié)中的方法進(jìn)行測定,結(jié)果見表2。40%敵草快母藥、20%敵草快水劑、42%敵草快二氯鹽母藥和20%敵草快二氯鹽可溶液劑平均回收率分別為108.84%、105.22%、113.22%和113.60%,表明此分析方法具有良好的準(zhǔn)確度。
表2 準(zhǔn)確度測定
采用液相色譜儀建立了敵草快和敵草快二氯鹽中2,2'-二聯(lián)吡啶含量的定性定量測定方法,具有線性關(guān)系良好、精密度、準(zhǔn)確度高、分離效果好等優(yōu)點(diǎn),可用于日常檢測產(chǎn)品中2,2'-二聯(lián)吡啶含量。