高效液相色谱法测定敌草快二溴盐中2,2′-联吡啶含量的研究

2024-01-08 05:41甘华军田健许文武周兵琴陈宽明
安徽化工 2023年6期
关键词:敌草联吡啶磷酸二氢钾

甘华军,田健,许文武,周兵琴,陈宽明

(南京红太阳生物化学有限责任公司,江苏 南京 210047)

除草剂又称除莠剂,广泛应用于各种作物的杂草防治[1]。敌草快是原英国卜内化学工业公司(ICI)于上世纪60年代研究开发的联吡啶类触杀灭生性除草剂[2],是一类对几乎所有绿色植物都有明显生物活性,能够同时杀死杂草及常规作物的除草剂[3]。世界卫生组织(WHO)将敌草快定义为中等毒性农药[4]。

全球敌草快应用领域广泛[5],它是主要的非选择性四大除草剂(草甘膦、草铵膦、百草枯、敌草快)之一,其不仅高效、广谱,而且对环境具有很好的相容性,符合当今农药发展的趋势[2]。敌草快在联吡啶体系中构置了一个溴原子[5],纯品为无色至淡黄色结晶,在水中溶解度(20℃)为700 g/L,微溶于乙醇和羟基溶剂。在酸性和中性溶液中稳定,但在碱性条件下不稳定[6],是性能优良的新型非选择性触杀型除草剂,也是一种接触性干燥剂,可迅速被绿色植物组织吸收,但是与土壤接触后会很快失去活性,适用于阔叶杂草占优势的地块;还可作为种子植物干燥剂;也可用于马铃薯、棉花、大豆、玉米等作物催枯剂;当处理成熟作物时,残余的绿色部分和杂草迅速枯干,可提早收割;还可作为甘蔗花序形成的抑制剂;对地下根茎基本无破坏作用。使用敌草快时切忌对作物幼树进行直接喷雾,因接触作物绿色部分会产生药害[7]。目前国内敌草快二溴盐中2,2′-联吡啶的检测方法主要是GB/T 5245—2017“敌草快母药”和GB/T 5246—2017“敌草快水剂”中规定的萃取-气相色谱内标法。本文采用改进的高效液相色谱方法进行敌草快二溴盐中2,2′-联吡啶的检测。该方法具有操作简单,快速、灵敏,精密度、准确度和回收率高的特点,能够完全满足该农药产品市场安全监测和管理。

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂

岛津LC-15C 高效液相色谱仪,带有紫外可见可变波长检测器,或具有同等性能的其他仪器;CTO-15C柱温箱/储液盒;SIL-10AF自动进样器。

水:超纯水或经二次蒸馏的蒸馏水;磷酸二氢钾(分析纯);甲醇(液相色谱纯);2,2′-联吡啶标准品(已知纯度大于等于99%)。

1.2 色谱条件

色谱柱:岛津shim-pack-VP-ODS 250 mm ×5.4 mm(I.D)×5 μm;测定波长:270 nm;柱温:35℃;流动相:水+甲醇=50+50(V/V),500 mL流动相中加入3.4 g磷酸二氢钾;流速:1.5 mL/min;进样体积:20 μL。

1.3 样品处理

准确称取2.0 g(精确至0.000 2 g)试样于100 mL容量瓶中,用甲醇溶解并定容,摇匀过滤。

1.4 标准储备液配制

准确称取0.1 g(精确至0.000 2 g)2,2′-联吡啶标准品于100 mL 容量瓶中,用甲醇溶解并定容,摇匀备用。

1.5 标准使用液配制

准确移取5 mL标准储备液于100 mL 容量瓶中,用甲醇溶解并定容,摇匀备用。

1.6 测定方法

在选定的分析条件下,待仪器基线稳定后,对标准使用液和试样溶液等体积交叉进行试验,2,2′-联吡啶的保留时间约为8.9 min,标准品色谱图见图1,样品色谱图见图2。

图1 2,2′-联吡啶标准溶液色谱图

图2 敌草快二溴盐水剂中2,2′-联吡啶色谱图

从上图中可以看出,敌草快二溴盐水剂中,2,2′-联吡啶出峰位置不存在明显助剂干扰峰,测定成分处无其他物质干扰,符合定量分析要求。

1.7 空白实验

除不加试样外,按上述测定步骤进行。

2 结果与讨论

2.1 提取条件的选定

经查阅有关资料表明,2,2′-联吡啶易溶于醇、醚、苯、三氯甲烷和石油醚等有机溶剂,考虑到流动相中使用的溶剂为甲醇,为避免带入新的干扰物质,故最终选定甲醇为试样溶剂。

2.2 测定波长的确定(图3)

图3 2,2′-联吡啶光谱扫描图

测定属性:波长范围(nm):200.00~700.00;扫描速度:中速;采样间隔:0.5 nm。

仪器属性:仪器类型:岛津UV-2600紫外可见分光光度计;测定方式:吸收值;狭缝宽:2.0。

经查相关资料,甲醇的最大吸收波长在183 nm,截止波长在220 nm;2,2′-联吡啶吸收光谱扫描最大吸收波长在268 nm 附近。为消除甲醇作为溶剂的干扰,我们选择270 nm作为检测波长,在该波长处灵敏度较高,能够满足分析要求。

2.3 分析条件的确定

配制三种流动相:①甲醇∶水=50∶50(V/V);②甲醇∶水=50∶50(V/V),500 mL 流动相中加入0.34 g 磷酸二氢钾;③甲醇∶水=50∶50(V/V),500 mL 流动相中加入3.4 g磷酸二氢钾。分别以上述流动相按选定波长进样,结果以甲醇∶水=50∶50(V/V),500 mL流动相中加入3.4 g磷酸二氢钾为流动相时拖尾最小,峰型最好,故选定以甲醇∶水=50∶50(V/V),500 mL流动相中加入3.4 g磷酸二氢钾为分析流动相。

2.4 线性范围和检出限

在选定的色谱条件下,分别用配制好的0.1 mg/L、0.2 mg/L、0.5 mg/L、1 mg/L、2 mg/L、5 mg/L、10 mg/L、20mg/L、50 mg/L 2,2′-联吡啶标准溶液进样,每个标准溶液平行测定5 次,检验数据见表1。当2,2′-联吡啶的质量浓度为0.2 ~50 mg/L 时,线性回归方程为y=12 831.093 3c-1 012.852 3(r2=0.999),2,2′-联吡啶最小检出限为0.2 mg/L,在敌草快二溴盐试样中的最低检出限为10 mg/kg(以试样称样量为2.0 g计)。该方法的灵敏度和最小检出限均满足样品检验需求。

表1 2,2’-联吡啶线性检测数据

2.5 回收率和精密度

在敌草快二溴盐水剂中进行添加2,2′-联吡啶标准品的回收率实验,每个添加水平重复5 次,分别添加10 mg/kg、50 mg/kg、100 mg/kg、1 000 mg/kg 四个水平时,其添加回收率为86.8%~103.6%,RSD 为2.7%~9.0%。2,2′-联吡啶在敌草快二溴盐水剂中的添加回收率和相对平均偏差均符合敌草快二溴盐中2,2′-联吡啶含量的检测要求。检测数据见表2、表3。

表2 敌草快二溴盐水剂中2,2′-联吡啶添加回收率数据

表3 精密度检测数据

Horwitz公式2(1-0.5logC)×0.67=7.55,表明敌草快二溴盐水剂中2,2′-联吡啶分析方法精密度的测定结果符合要求。

2.6 样品测定

采用高效液相色谱法,对市场现有销售的几种常见剂型敌草快二溴盐水剂(10%敌草快水剂、150 g/L 敌草快水剂、200 g/L 敌草快水剂、20%敌草快水剂)中的2,2′-联吡啶进行了检测分析。每个试样平行测定5 次,结果重现性好,精密度高,相对标准偏差均小于5%,能够满足检测需求,检测结果见表4。

表4 市场现售敌草快二溴盐水剂中2,2′-联吡啶含量检测数据

3 结论

本文采用高效液相色谱法,选用shim-pack-VPODS 250 mm×5.4 mm(I.D)×5 μm 色谱柱,以水+甲醇=50+50(V/V),500 mL流动相中加入3.4 g磷酸二氢钾为流动相,在270 nm波长下,测定敌草快二溴盐水剂中的2,2′-联吡啶的含量。在10~1 000 mg/kg 水平添加2,2′-联吡啶标准品,添加回收率为86.8%~103.6%,相对标准偏差为2.7%~9.0%。使用高效液相色谱法测定,该方法省去现有GB/T 5245—2017“敌草快母药”、GB/T 5246—2017“敌草快水剂”中气相色谱法检测的萃取步骤,具有操作简单,分离效果好,线性范围宽,回收率高和精密度好等特点,提高了检测效率,适用于敌草快二溴盐水剂中的2,2′-联吡啶含量的日常检测。

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