液相色譜法測定E-和Z-烯草酮含量

強 偉，王 英，薛建強，潘朝暉

(江蘇龍燈化學有限公司，江蘇昆山 215301)

烯草酮(clethodim)，是1987年由美國Chevron公司研制、日本住友化學公司開發的一種選擇性環己烯酮類除草劑。該除草劑主要通過抑制禾本科植物乙酰輔酶A羧化酶，破壞脂肪酸的合成而致效[1]，主要登記用于防除大豆、油菜等作物田一年生和多年生禾本科雜草，且對雙子葉作物安全。

IUPAC對烯草酮的化學命名因其異構體而不同。最初，烯草酮的化學名稱為(5RS)-2-2-(E)- 1-[(2E)-3-氯烯丙氧基亞氨基]丙基-5-[(2RS)-2-(乙硫基)丙基]-3-羥基環己-2-烯-1-酮，有效成分僅指C=N位為E構型的烯草酮。2008年，有廠商認為產品中存在有活性的Z構型烯草酮[2]，2010年7月其化學名稱更新為(5RS)-2-2-(EZ)-1-[(2E)-3-氯烯丙氧基亞氨基]丙基-5-[(2RS)-2-(乙硫基)丙基]-3-羥基環己-2-烯-1-酮，并將C=N位的Z構型烯草酮也寫入名稱里。根據EU法規283/2013的定義，如果異構體的名稱不包含在IUPAC名稱內，則被認為是雜質[3]。因此，烯草酮IUPAC名稱的更新所帶來的影響是，烯 草酮有效成分應為E構型和Z構型之和，即丙烯基上E構型(2E)、酮肟基上E和Z異構體的混合物(1EZ)。與烯草酮有效成分構型不一樣的其他異構體，只能視為烯草酮原藥的雜質。烯草酮E和Z構型見圖1。

圖1 烯草酮E、Z構型化學結構式

目前，有關烯草酮有效成分測定尚無CIPAC或AOAC方法，而GB/T 22614—2008[4]中給出了用烯草酮鋰鹽作為標準品，高效液相色譜法正、反相定量有效成分的方法，但均未標注和包含Z構型。基于此，本文采用2種商業化烯草酮標樣，參考國標方法，測定了3個不同廠家的烯草酮原藥含量，并考察了溶劑、時間等因素對烯草酮含量的影響，以期為烯草酮含量測定提供技術指導。

1 材料與方法

1.1 儀器

Agilent 1200高效液相色譜儀，具有二極管陣列檢測器及色譜工作站(美國安捷倫科技有限公司)；XS205電子天平(精度為0.000 01 g，梅特勒-托利多科技(中國)有限公司)；SK5200型超聲波儀(上海科導超聲儀器有限公司)。

1.2 試劑

二氯甲烷和正己烷：色譜純(西班牙薩勞Scharlau有限公司)；冰醋酸：色譜純[阿拉丁試劑(上海)有限公司]；乙腈：色譜純[賽默飛世爾科技(中國)有限公司]；甲酸：色譜純(上海麥克林生化科技有限公司)；蒸餾水(自制)。

1.3 供試藥劑

標樣1：國內商業化烯草酮鋰鹽標準品，Z+E純度標示值99.5% [國家農藥質量監督檢驗中心(沈陽)]；標樣2：烯草酮標準品，Z+E純度標示值92.05% (西格瑪公司)；試樣1：山東先達農化股份有限公司(廠家1)；試樣2：河北蘭升生物科技有限公司(廠家2)；試樣3：江蘇云帆化工有限公司(廠家3)。

1.4 色譜檢測條件

正相色譜法：色譜柱XDB-CN (250 mm×4.6 mm，5 μm)(美國安捷倫科技公司)，流動相：ψ(二氯甲烷：正己烷∶冰醋酸)=0.75∶99.25∶0.5 (體積比)，經濾膜過濾和脫氣；流速1.0 mL/min；柱溫：40 ℃；檢測波長：254 nm；進樣體積：5 μL；在上述色譜條件下，烯草酮E-和Z-構型的保留時間分別約為11.6 min和10.5 min (圖2)。

反相色譜法：色譜柱XDB-C18(150 mm×4.6 mm，3.5 μm)(美國安捷倫科技公司)，流動相：ψ[乙腈：水(0.1%甲酸調pH 3.0)]=70∶30 (體積比)，經濾膜過濾和脫氣；流速1.0 mL/min；柱溫：40 ℃；檢測波長：254 nm；進樣體積：5 μL；在上述色譜條件下，烯草酮E-和Z-構型的保留時間分別約為7.6 min和2.5 min (圖2)。

圖2 烯草酮原藥高效液相色譜圖

1.5 測定步驟

1.5.1 標樣及樣品溶液配制

稱取烯草酮標樣或烯草酮原藥樣品各25 mg (精確至0.01 mg)，分別置于50 mL容量瓶中，正相方法中加1 mL二氯甲烷，3滴冰乙酸和20 mL流動相振搖，超聲使之溶解，恢復室溫后，用流動相定容至刻度，搖勻；反相方法中加1 mL二氯甲烷，3滴冰乙酸和20 mL乙腈振搖，超聲使之溶解，恢復室溫后，用乙腈定容至刻度，搖勻。

1.5.2 測定

在上述操作條件下，待儀器穩定后，連續注入數針標樣溶液，直至相鄰2針烯草酮峰面積相對變化小于1.2%后，按照標樣溶液、樣品溶液、樣品溶液、標樣溶液的順序進行測定。

1.5.3 計算公式

樣品中E或E、Z之和的質量分數按下式計算：

式中：Asam為樣品中E或E、Z之和的峰面積；Astd為標樣中E或E、Z之和的峰面積；Wstd為標樣的質量；Wsam為樣品的質量；P為標樣的純度(%)。這里，烯草酮鋰鹽折算成烯草酮的系數為0.983。

2 結果與分析

2.1 定量結果

按1.4節條件測定烯草酮有效成分含量，結果見表1。從表1可以看出，不論是標樣1還是標樣2，正相還是反相條件，同一樣品的含量(E+Z)差異不大。正相條件下，Z的貢獻比較小；反相條件下，Z的貢獻較大，這與反相條件中使用到了乙腈溶劑有很大關系。

2.2 烯草酮穩定性考察

據報道，烯草酮及相關代謝物均表現出幾何異構、互變異構和對映體異構3種類型。由于互變異構的存在，有效成分及相關代謝物的2種異構體E和Z的比例不是恒定的，會發生相互轉換，這2種形式的轉換平衡與溶劑相關[5]。

本文在正相和反相條件下，分別考察了不同極性的稀釋劑如正相流動相、正己烷、乙腈分別溶解烯草酮原藥后，24 h內的純度變化。從圖3及圖4可以看出，同一廠家及不同廠家的樣品，用不同溶劑溶解后，不論是正相還是反相條件下，在0、8、16、24 h內，E、Z之和純度變化不大。

表1 烯草酮原藥正反相定量結果

圖3 正相法中不同溶劑對烯草酮E、Z之和穩定性的影響

圖4 反相法中不同溶劑對烯草酮E、Z之和穩定性的影響

3 結 論

烯草酮樣品有效成分定量測定結果證實，不管是用烯草酮鋰鹽做標樣還是烯草酮做標樣，正相條件下，Z構型對烯草酮含量的貢獻很小，且有的廠家產品中含量不明顯，這可能與工藝不同有關；反相條件下，Z構型含量較高，對有效成分影響大。若將烯草酮的Z構型含量計入有效成分后，不管在正相還是反相條件下，烯草酮含量都相對穩定。

在穩定性考察中發現，正、反相條件下，使用不同溶劑(流動相、正己烷及乙腈)對不同廠家的烯草酮有效成分E、Z構型之和影響較小，且基本一致，24 h內相對穩定；另外，在反相條件下，不同廠家烯草酮樣品用乙腈溶解時其樣品Z構型純度明顯高于用流動相和正己烷溶解時的樣品純度。

因此，在烯草酮分析方法中準確定性出Z構型，并將其計入有效成分中，不管是正相還是反相高效液相色譜法，均可用于測定烯草酮有效成分含量，這將有利于解決國內不同檢測單位分析結果的差異問題。