超高效液相色譜-四極桿線性離子阱-飛行時間質譜法分析9.5%丙嗪嘧磺隆懸浮劑含量

周仁丹，董澤民,2，卞傳飛，羅娟，石先羅,4，李保同

(1.江西農業大學 國土資源與環境學院，江西 南昌 330045；2.江西省農業技術推廣中心，江西 南昌 330046；3.江西農業大學 農學院，江西 南昌 330045；4.江西水利職業學院，江西 南昌 330045)

除草劑的使用保證了糧食的產量和質量，已成為農田雜草防治的最主要手段[1-3]。丙嗪嘧磺隆是一種新型高效、廣譜、高選擇性的磺酰脲類除草劑[4]，被廣泛應用于防除闊葉雜草和禾本科雜草[5-7]。目前丙嗪嘧磺隆制劑的分析方法未見報道，因制劑有效成分含量低、干擾嚴重，液相色譜法易出現假陽性且靈敏度不夠高[8-9]。高效液相色譜串聯質譜法因具有高選擇性、高靈敏度、高準確度等優點，廣泛應用于農藥制劑中有效成分的檢測[10-16]。本文基于UPLC-QTOF-MS/MS，建立了9.5%丙嗪嘧磺隆懸浮劑中有效成分的分析方法，操作簡便、快速，結果準確，可用于丙嗪嘧磺隆懸浮劑的定量分析。

1 實驗部分

1.1 試劑與儀器

甲酸、乙腈均為色譜級；9.5%丙嗪嘧磺隆懸浮劑和丙嗪嘧磺隆標準品(純度≥99.8%)均由日本住友化學株式會社提供。

Sciex X500R Q-TOF質譜儀；島津LC-20AD XR液相色譜儀；KQ-100E型數控超聲波清洗器；METTLER TOLEDO XPR26DR/AC分析天平；Milli-Q超純水儀。

1.2 檢測條件

1.2.1 液相色譜條件 Waters CORTECSTM UPLC-C18色譜柱(100 mm×2.1 mm，1.6 μm)；柱溫40 ℃； 流動相[乙腈-0.1%的甲酸水(體積比40∶60)] 等度洗脫；流速0.3 mL/min；進樣量為5 μL。

1.2.2 質譜條件 丙嗪嘧磺隆的質譜檢測參數見表1。

表1 丙嗪嘧磺隆的質譜檢測參數Table 1 The mass spectrometry conditions of propyrisulfuron

1.3 分析方法

1.3.1 標準溶液的配制

1.3.1.1 標準儲備液的配制 利用十萬分之一電子分析天平準確稱取丙嗪嘧磺隆標準品0.001 00 g(精確至0.000 01 g)于10 mL棕色容量瓶中，將其用乙腈溶解后使用超聲波水浴助溶10 min，冷卻至室溫后用乙腈定容至刻度并搖勻，制得100 mg/L標準儲備液，置于4 ℃冰箱保存。

1.3.1.2 標準溶液的配制 準確移取適量標準儲備液,用乙腈稀釋成不同濃度(10,25,50,200,500,1 000 μg/L) 的標準工作溶液，溶液過0.22 μm有機濾膜，裝入進樣小瓶，超聲，待上機。

1.3.2 試樣溶液的配制 準確稱取9.5%丙嗪嘧磺隆懸浮劑0.105 26 g(精確至0.000 01 g)于100 mL 棕色容量瓶中，用80 mL乙腈溶解，超聲波水浴助溶10 min，冷卻至室溫后用乙腈定容并搖勻，制得100 mg/L丙嗪嘧磺隆試樣溶液；再配制成500 μg/L 溶液，過0.22 μm有機濾膜，裝入進樣小瓶，超聲，待上機。

1.3.3 計算 根據標準品和試樣溶液中丙嗪嘧磺隆的峰面積，計算試樣溶液中丙嗪嘧磺隆懸浮劑的含量w2(%)。

式中A1——丙嗪嘧磺隆標樣溶液的峰面積；A2——丙嗪嘧磺隆試樣溶液的峰面積；m1——丙嗪嘧磺隆標樣的質量，g；m2——丙嗪嘧磺隆試樣的質量，g；w1——丙嗪嘧磺隆標樣的質量分數，99.8%。

2 結果與討論

2.1 色譜條件的優化

在反相色譜條件下，比較了丙嗪嘧磺隆標準溶液在乙腈-水和甲醇-水兩種流動相條件下的分離情況。結果表明，兩種條件下峰型分離沒有明顯差別，只是丙嗪嘧磺隆標準品溶解在乙腈中，甲醇-水流動相存在一定的溶劑效應，且相同比例有機相，乙腈-水流動相保留時間較短，故選擇乙腈-水作為液相分離的流動相。同時，發現乙腈-水作為流動相時，目標物丙嗪嘧磺隆的峰形對稱性不是很好，這可能是因為丙嗪嘧磺隆屬于磺酰脲類化合物，其磺酰基可以電離出H+而呈弱酸性(pKa在3～5之間)，在液相色譜流動相中加入少量的酸，可抑制磺酰脲類化合物的電離，故在此基礎上加入了適量的甲酸(0.1%，體積分數)，能夠有效提高丙嗪嘧磺隆的響應強度，并且改善峰型，提取離子色譜圖見圖1。因此，確定乙腈和0.1%甲酸水= 40∶60 (體積比)為流動相，流速為0.3 mL/min，柱溫為40 ℃，進樣量為5 μL。

圖1 乙腈-水(A)和乙腈-0.1%甲酸水(B)兩種流動相條件下丙嗪嘧磺隆標準溶液的提取離子色譜圖Fig.1 The extraction ion chromatograms of propyrisulfuron standard solution with mobile phases of acetonitrile-water (A) and acetonitrile-0.1% formic acid water (B)

2.2 質譜條件的優化

在上述優化的色譜條件下，對質譜檢測條件進行優化。首先使用ESI離子源正負模式在50～1 000 質量范圍內對丙嗪嘧磺隆標準溶液進行全掃描，見圖2(A)。

圖2 (A)在ESI(+/-)模式下丙嗪嘧磺隆的提取離子色譜圖;(B)ESI(+)模式下、三種選擇離子化條件下([M+H]+、[M+Na]+和[M+NH4]+)丙嗪嘧磺隆的提取離子色譜圖;(C)丙嗪嘧磺隆的5對選擇離子的響應強度隨濃度變化的關系；(D)不同離子源溫度條件下丙嗪嘧磺隆的提取離子色譜圖Fig.2 (A)The extraction ion chromatograms of propyrisulfuron under ESI(+/-) mode;(B)The extraction ion chromatograms of propyrisulfuron with three selective ionization conditions([M+H]+,[M+Na]+ and [M+NH4]+) under ESI(+) mode;(C)The response results of 5 selected ions with the change of concentration of propyrisulfuron;(D)The extraction ion chromatograms of propyrisulfuron at different ion source temperature

由圖2(A)可知，正離子模式下獲得強有效峰，從而確定正離子模式掃描。

在正離子模式下,對比丙嗪嘧磺隆標準溶液在不同離子化條件下的響應強度，見圖2(B)。由圖2B的提取色譜圖可知，響應信號最強的為[M+H]+。因此，確定丙嗪嘧磺隆在ESI(+)模式下，[M+H]+離子化條件下獲得最強有效峰：m/z=456.085 1。

儀器自動優化出丙嗪嘧磺隆的5對離子對，圖2(C)為5對離子對的響應強度隨濃度變化的關系。

由圖2(C)可知，每個離子對的響應強度均與濃度呈現出良好的線性關系，且在任意濃度下，響應由強到弱的順序均為：(456.085 1/196.069 6)>(456.085 1/218.029 3)>(456.085 1/69.008 1)>(456.085 1/261.041 7)>(456.085 1/139.041 4)。選擇響應信號最強的離子對(456.085 1/196.069 6)作為定量離子，其它的4對離子均作為定性離子，以此提高此分析方法的靈敏度。

圖2(D)比較了400～550 ℃不同離子源溫度條件下的丙嗪嘧磺隆的響應強度。

由圖2(D)可知，丙嗪嘧磺隆的響應強度隨著離子源溫度的升高而增加，但是當升高至550 ℃時峰出現展寬現象，這可能是由于丙嗪嘧磺隆屬于磺酰脲類化合物，其穩定性較差，在較高的溫度條件下容易分解，導致色譜峰變寬。因此，選擇最佳的離子源溫度為500 ℃。

對碎片電壓、碰撞能等參數進一步優化，最終確定了1.2節中的質譜檢測條件。

2.3 線性相關性

用乙腈將丙嗪嘧磺隆標準儲備液配制成質量濃度分別為10，25，50，200，500，1 000 μg/L的標準溶液，在優化的色譜和質譜條件下，用外標法進行定量分析，不同質量濃度的丙嗪嘧磺隆提取離子色譜圖見圖3(A)。以丙嗪嘧磺隆的質量濃度x(μg/L)作為橫坐標，以色譜峰的峰面積y作為縱坐標得到標準曲線圖，見圖3(B)。丙嗪嘧磺隆的線性回歸方程為：y=242.468 42x-3 215.022 06(R2=0.997 01)。

圖3 (A)不同質量濃度的丙嗪嘧磺隆的提取離子色譜圖；(B)丙嗪嘧磺隆標準溶液線性關系Fig.3 (A)The extraction ion chromatograms of different concentrations of propyrisulfuron；(B) The linear

由圖3可知，在質量濃度為10～1 000 μg/L時，峰面積與質量濃度線性關系良好。

2.4 方法的精密度

在優化的色譜和質譜條件下，對同一份9.5%丙嗪嘧磺隆懸浮劑樣品平行測定6次，丙嗪嘧磺隆標準溶液和試樣溶液的色譜圖見圖4,計算結果見表2。

由表2可知，9.5%丙嗪嘧磺隆懸浮劑的質量分數平均值為9.51%，標準偏差為0.071 6，變異系數為0.008 25%,變異系數符合CIPAC的要求(<1.17%)， 表明此方法精密度高。

圖4 丙嗪嘧磺隆標準溶液和試樣溶液的總離子圖：(A)和(D)，提取離子色譜圖：(B)和(E)，一級質譜圖：(C)和(F)Fig.4 The total ion chromatograms of (A) and (D),extraction ion chromatograms of (B) and (E),and precursor mass spectrograms of (C) and (F) for the standard and sample solutions of propyrisulfuron

表2 9.5%丙嗪嘧磺隆懸浮劑精密度測定Table 2 The determination of precision of 9.5% propyrisulfuron SC

2.5 方法的準確度

在已知質量分數為9.51%丙嗪嘧磺隆懸浮劑試樣中，分別加入一定量的丙嗪嘧磺隆標準溶液，在優化的實驗條件下進行6次添加回收率測定，結果見表3。

表3 9.51%丙嗪嘧磺隆懸浮劑準確度測定Table 3 The determination of accuracy of 9.51% propyrisulfuron SC

由表3可知，丙嗪嘧磺隆的回收率在82.66%～110.17%之間，平均回收率為95.60%，表明本方法具有較好的回收率，準確度高。

3 結論

建立的超高效液相色譜-四極桿線性離子阱-飛行時間質譜法可以準確檢測9.5%丙嗪嘧磺隆懸浮劑有效成分的含量，操作簡便，且樣品保留時間適中，線性關系良好，精密度以及準確度高，是檢測丙嗪嘧磺隆懸浮劑中有效成分較為理想的分析方法。