除草剂乙草胺、氯磺隆有效成分含量的HPLC快速分析方法

2017-07-18 11:50张萌陈雪松李桐程慧贤高爽
当代化工研究 2017年4期
关键词:乙草胺除草剂色谱法

*张萌 陈雪松 李桐 程慧贤 高爽*

(东北农业大学理学院 黑龙江 150030)

除草剂乙草胺、氯磺隆有效成分含量的HPLC快速分析方法

*张萌 陈雪松 李桐 程慧贤 高爽*

(东北农业大学理学院 黑龙江 150030)

乙草胺和氯磺隆都是高活性、低毒、广谱的除草剂。目前常用的测定乙草胺和氯磺隆含量的方法主要是气相色谱法。但气相色谱法的分离效果并不是很稳定,无法将乙草胺和氯磺隆的主峰有效分离,本研究建立了基于Agilent 1260型高效液相色谱仪和C18色谱柱(Agilent ZORBAX SB C-18)的测定除草剂乙草胺、氯磺隆有效成分含量的高效液相色谱法(HPLC)快速分析方法,流动相:甲醇+水(体积比70:30为乙草胺,体积比60:40为氯磺隆);检测波长:230nm(乙草胺)、240nm(氯磺隆);柱温:30℃;流速:1mL/min;进样量20μL;二者的线性关系良好(乙草胺的R2=0.9989,氯磺隆的R2=0.9898)。该方法的优点是操作简便、快速、准确。

乙草胺;氯磺隆;高效液相色谱法;除草剂

酰胺类除草剂具有杀草谱广、效果突出、价格低廉、施用方便等优点,在生产中推广应用面积逐渐扩大。然而,酰胺类除草剂对作物存在着隐性药害,特别是用药量过大、或施药后遇持续低温高湿天气时,可能会严重影响作物的生长。乙草胺是一种重要的酰胺类除草剂,它是一种选择性芽前除草剂,主要适用于玉米、棉花、豆类等阔叶类植物防除杂草。

在选择性除草剂中,抑制乙酰乳酸合成酶(ALS)的除草剂是发展最快、品种最多、市场最大的一大类除草剂。氯磺隆作为磺酰脲类除草剂中的重要品种,主要用于防治禾谷作物田的阔叶杂草。磺酰脲类除草剂选择性强,但是某些品种因残效期较长易对下茬敏感作物产生药害;同时,由于作用靶标单一,连续使用易诱发杂草产生抗药性。由于杂草的危害致使农作物的产量降低,所以每年均要施用大量的除草剂防治杂草使农作物的产量回升,但由于除草剂滥用的现象越来越多,使得杂草对农药产生的抗性也随之增大,造成杂草防除的效果年年降低。

目前乙草胺和氯磺隆的检测方法主要是气相色谱法(GC)、气相色谱与质谱联用法(GC-MS)。但气相色谱法分离效果并不是很稳定,尤其是在测定乙草胺和氯磺隆合剂中的乙草胺、氯磺隆含量时,采用气相色谱法无法将乙草胺和氯磺隆的主峰有效分离,从而无法有效检测二者的含量。本研究采用高效液相色谱法检测乙草胺、氯磺隆的含量,这种方法不仅适用于检测乙草胺或氯磺隆单一除草剂的含量,还适用于检测乙草胺和氯磺隆合剂的含量。

1.材料与方法

(1)仪器

Agilent1260型高效液相色谱仪(美国Agilent公司),C18色谱柱(Agilent ZORBAX SB C-18)(美国Agilent公司)(250mm×4.6mm粒径为5μm),具有紫外可变波长检测器,色谱工作站(美国Agilent公司),20μL进样器,超声波振荡器(天津奥特赛恩斯有限公司),孔径为0.45μm的微孔滤膜(上海亚东公司)。

(2)试剂

甲醇(色谱纯),新制二次蒸馏水,乙草胺标样为已知含量>97%(阿拉丁试剂有限公司),氯磺隆标样为已知含量>98%(阿拉丁试剂有限公司)。

(3)色谱条件

①乙草胺的色谱条件

C18色谱柱(250mm×4.6mm粒径为5μm),流动相:甲醇∶水=60∶40(体积比);紫外检测波长:240nm;柱温:30℃;流速:1.00mL/min;进样量20μL;在此条件下样品与干扰物质完全分离,乙草胺的相对保留时间为:10.31min。

②氯磺隆的色谱条件

C18色谱柱(250mm×4.6mm粒径为5μm),流动相:甲醇∶水=60∶40(体积比);紫外检测波长:240nm;柱温:30℃;流速:1.00mL/min;进样量20μL;在此条件下样品与干扰物质完全分离,氯磺隆的相对保留时间:5.286min。

(4)溶液的配制

①乙草胺标准品的配制

准确称取乙草胺标样0.2g,置于100mL容量瓶中,加入适量甲醇,在超声波振荡器中震荡6min,待其恢复至室温之后再用甲醇定容至刻度,摇匀备用。乙草胺标准母液浓度为2000mg/L。分别吸取乙草胺标准母液0.50mL、1mL、2.5mL、4mL、10mL于10mL容量瓶中,用甲醇定容至刻度,摇匀备用。此时乙草胺标准品浓度分别为100mg/L、200mg/L、500mg/L、800mg/L、2000mg/L。

②氯磺隆标准品的的配制

准确称取氯磺隆标样0.1g置于100mL容量瓶中,加入适量甲醇,在超声波振荡器中震荡6min,待其恢复至室温之后再用甲醇定容至刻度,摇匀备用。氯磺隆标准母液浓度为1000mg/L。分别吸取乙草胺标准母液0.50mL、1mL、2mL、5mL、10mL于10mL容量瓶中,用甲醇定容至刻度,摇匀备用。此时氯磺隆标准品浓度分别为50mg/L、100mg/L、200mg/L、500mg/L、1000mg/L。

2.结果与分析

(1)检测波长的确定

乙草胺在230nm处吸收较好,氯磺隆在240nm处吸收较好,并且仪器的测定波长可以改变,所以可以通过在测定过程中改变仪器的测定波长,如乙草胺保留时间附近选择测定波长为230nm,氯磺隆保留时间附近选择测定波长240nm,由此方法可获得较高的灵敏度。

(2)标准曲线的绘制

①乙草胺标准曲线的绘制

将乙草胺标样配制的系列标准溶液,用高效液相色谱测定,记录色谱图,并以乙草胺标准品溶液浓度为横坐标,峰面积为纵坐标制作乙草胺标准工作曲线(图1)。

图1 乙草胺的高效液相色谱图与标准工作曲线

由图1可知乙草胺的浓度与峰面积成近似直线关系,将二者作直线回归方程,得到乙草胺的浓度与峰面积的一元一次回归方程为:y=13.407x,R2=0.9989。由此可得,这种方法在测定乙草胺含量100-2000mg/L的线性范围内线性良好。

②氯磺隆标准曲线的绘制

将氯磺隆标样配制的系列标准溶液,用高效液相色谱测定,记录色谱图,以氯磺隆标准品溶液浓度为横坐标,峰面积为纵坐标制作氯磺隆标准工作曲线(图2)。

图2 氯磺隆标准品高效液相色谱图与标准工作曲线

由图2可知氯磺隆的浓度与峰面积成近似直线关系,将二者作直线回归方程,得到氯磺隆的浓度与峰面积的一元一次回归方程为:y=31.517x,R2=0.9898。由此可得,这种方法在测定氯磺隆含量50-1000mg/L的线性范围内线性良好。

3.讨论与结论

我国是一个农业大国,也是一个农药生产和使用的大国,由于近几年农药滥用现象越来越多使得杂草对农药产生的抗性也随之增大,造成杂草防除的效果年年降低,同时过多的使用农药对人的健康也产生极大的威胁,所以好的农药含量检测方法对是否合理使用农药有着很重要的监督作用。

本研究建立了基于Agilent 1260型高效液相色谱仪和C18色谱柱(Agilent ZORBAX SB C-18)的测定除草剂乙草胺与氯磺隆有效成分含量的HPLC快速分析方法,这种方法在测定乙草胺含量100-2000mg/L的线性范围内线性良好,在测定氯磺隆含量50-1000mg/L的线性范围内线性良好(乙草胺的R2=0.9989,氯磺隆的R2=0.9898),该方法测定乙草胺和氯磺隆有效成分含量时具有操作简便、快速、准确的优点。

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HPLC Rapid Analysis Method for the Effective Constituent Content of Herbicide Acetochlor and Chlorsulfuron

Zhang Meng, Chen Xuesong, Li Tong, Cheng Huixian, Gao Shuang

(College of Science, Northeast Agricultural University, Heilongjiang, 150030)

Acetochlor and chlorsulfuron are the herbicide with the characteristics of high activity, low toxicity and broad spectrum. The commonly used measurement method of acetochlor and chlorsulfuron content currently is gas chromatographic method, however, the separation effect of gas chromatographic method is not very stable so it cannot separate the main peak of acetochlor and chlorsulfuron effectively. This research, based on the Agilent 1260 type of high performance liquid chromatography and C18 chromatographic column(Agilent ZORBAX SB C-18), has built the HPLC rapid analysis method for the measurement of effective constituent content of herbicide acetochlor and chlorsulfuron, mobile phase∶ methyl alcohol+water(volume rate 70∶30 of acetochlor,volume rate 60∶40 of chlorsulfuron); detection wave length 230nm (acetochlor), 240nm(chlorsulfuron); column temperature∶30℃; fow velocity∶1 mL/min; sample amount 20μL; the linear relation of the both is good(acetochlor R2=0.9989, chlorsulfuron R2=0.9898). This method has the advantages of simple, fast and accurate operation.

acetochlor;chlorsulfuron;high performance liquid chromatography;herbicide

T < class="emphasis_bold"> 文献标识码:A

A

张萌(1997~),女,东北农业大学理学院;研究方向:液相色谱、农药分析。

(责任编辑:宋小蒙)

国家级大学生创新创业训练计划项目(No.201510224009);东北农业大学大学生SIPT计划项目(No.201710224135)。

高爽(1978~),女,东北农业大学理学院;研究方向:液相色谱、农药分析。

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