高效液相色譜法測定甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑中間體3-異色酮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

王睿，賀芳，李俊，周世陽

（1.貴州省檢測技術(shù)研究應(yīng)用中心，貴州 貴陽 550014；2.貴陽市白云區(qū)疾病預(yù)防控制中心，貴州 貴陽 550016）

3-異色酮，又叫 3-異色滿酮、3-異苯并二氫吡喃酮，CAS號4385-35-7，分子式C9H8O2，相對分子質(zhì)量148.16，熔點(diǎn)83 ℃，沸點(diǎn)130 ℃。其化學(xué)結(jié)構(gòu)見圖1。

圖1 3-異色酮化學(xué)結(jié)構(gòu)式

甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑是目前全球銷量最高的保護(hù)性殺菌劑，是化學(xué)保護(hù)性殺菌劑中持效期最長的成分。該類殺菌劑內(nèi)吸活性好，具有低毒、高效、廣譜殺菌、環(huán)境友好等特點(diǎn)，是世界農(nóng)藥界繼三唑類殺菌劑后又一類極具發(fā)展?jié)摿褪袌龌盍Φ男滦娃r(nóng)用殺菌劑，主要產(chǎn)品有嘧菌酯、醚菌酯、肟菌酯、啶氧菌酯、吡唑醚菌酯、氟嘧菌酯等。隨著下游產(chǎn)品的市場需求量增加，3-異色酮又作為甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑活性基團(tuán)的重要合成中間體原料，化工市場對3-異色酮的需求量也不斷增大[1-6]。當(dāng)前，暫無相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和文獻(xiàn)對3-異色酮分析檢測方法進(jìn)行報道，本試驗(yàn)建立了一種對3-異色酮進(jìn)行定量的高效液相色譜分析方法，簡單模擬了在環(huán)境中（土壤和水體中）檢測3-異色酮的基本處理方法，該方法操作簡單，擁有良好的分離效果和線性關(guān)系，且精密度和回收率均符合要求，適用于對3-異色酮進(jìn)行環(huán)境安全性評價時的質(zhì)量分?jǐn)?shù)測定，也適用于生產(chǎn)企業(yè)在中間體生產(chǎn)和反應(yīng)終端雜質(zhì)控制的質(zhì)量把關(guān)。

1 試驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

沃特世e2695型高效液相色譜儀，配置了可變波長的二級陣列管檢測器；Empower3色譜數(shù)據(jù)處理工作站；梅特勒-托利多ME204E型電子分析天平；默克-密理博純水儀；XW-80A漩渦混合器；Merck KGaA色譜純乙腈、Milli-Q超純水、3-異色酮標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（純度≥ 99.1%）。

試驗(yàn)水體基質(zhì)：用1 L磨口棕色玻璃瓶采集水樣，采樣前經(jīng)嚴(yán)格清洗，并用熱風(fēng)吹干后置于潔凈的環(huán)境中冷卻待用。采樣時需將水樣注滿用錫箔紙封口。樣品運(yùn)輸過程中置于加有冰塊的保溫桶中并確保冰塊不解凍。水樣帶回實(shí)驗(yàn)室先用濾紙過濾去除水中大顆粒懸浮物及微生物，試驗(yàn)分析前過0.45 μm濾膜，樣品置于4 ℃冰箱中存放，30天內(nèi)完成分析。

試驗(yàn)土壤基質(zhì)：用可以封口的布袋采集土樣，采樣前經(jīng)嚴(yán)格清洗，并用熱風(fēng)吹干后置于潔凈的環(huán)境中待用。土壤樣品采集于貴州省關(guān)嶺縣斷橋鎮(zhèn)半嶺村水稻田土壤，按照隨機(jī)布點(diǎn)法采集林地表層0~20 cm土壤，取10個點(diǎn)混合約2 kg，裝于可以封口的干凈布袋中，并與口袋內(nèi)外分別附上土壤采樣信息標(biāo)簽。采集的土壤帶回實(shí)驗(yàn)室后均勻平攤在干凈白布上，撿出石礫、枯枝落葉、樹根等雜物，置于干燥、陰涼、通風(fēng)的環(huán)境下自然風(fēng)干。將土樣研磨并過60目（0.25 mm）篩，制成粉末狀樣品，收集制備好的土壤置于1 L磨口棕色玻璃瓶內(nèi)保存。

1.2 高效液相色譜操作條件

流動相為乙腈-超純水（體積比70∶30），柱溫為 35 ℃，流速為 1.0 mL·min-1，進(jìn)樣體積為 10 μL，檢測器波長為210 nm，色譜柱為島津GL Sciences Inertsil ODS-SP 250×4.6 mm，5 μm，3-異色酮保留時間約為3.6 min，典型色譜圖如圖2所示。

圖2 3-異色酮標(biāo)樣色譜圖

1.3 實(shí)驗(yàn)步驟

1.3.1 標(biāo)樣溶液的配制

精確稱取0.010 2 g 3-異色酮于100 mL的燒杯中，用少量乙腈溶解并少量多次洗滌燒杯并轉(zhuǎn)移至100 mL的容量瓶中，再用乙腈定容至刻度，配制成質(zhì)量濃度為 101.082 mg·L-1的 3-異色酮儲備液，置于室溫保存。

1.3.2 3-異色酮工作液的配制

用乙腈稀釋 1.3.1配制的 3-異色酮標(biāo)樣溶液，分別配制質(zhì)量濃度為20.216、10.108、5.054、2.527、1.011、0.505 mg·L-1的 3-異色酮工作溶液。

1.3.3 樣品處理

土壤加標(biāo)回收率樣品：稱取1.00 g制備好的土壤于25 mL的比色管中，分別向其中加入101.082、20.216、10.108 mg·L-1的 3-異色酮標(biāo)樣溶液 1.0 mL，制成 3-異色酮質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為 101.082、20.216、10.108 mg·kg-1的3種土壤加標(biāo)樣品，每個質(zhì)量分?jǐn)?shù)樣品均平行制作3份，同時做土壤空白試驗(yàn)。加入乙腈定容至10 mL刻度線，漩渦混勻2 min，靜置待土壤全部沉于比色管底部，取 1~1.5 mL上清液過0.45 μm有機(jī)濾膜，在1.2液相色譜條件下進(jìn)行測定。

水體加標(biāo)回收率樣品：取水樣約8 mL于25 mL的比色管中，分別向其中加入 101.082、20.216、10.108 mg·L-1的3-異色酮標(biāo)樣溶液1.0 mL，使用水定容至10 mL刻度線，振蕩混合均勻，每個質(zhì)量濃度樣品均平行制作3份，制成3-異色酮質(zhì)量濃度分別為 101.082、20.216、10.108 mg·L-1的水體加標(biāo)樣品，同時做水體空白對照。取 1~1.5 mL溶液過0.45 μm水系濾膜，在1.2液相色譜條件下進(jìn)行測定。

1.3.4 測定

選取0.505~20.216 mg·L-1的工作溶液用于制作校正曲線，質(zhì)量濃度為 1.011 mg·L-1的 3-異色酮標(biāo)液用于儀器精密度實(shí)驗(yàn)，0.505 mg·L-1的3-異色酮標(biāo)液用于檢出限和定量限實(shí)驗(yàn)。

1.3.5 計算

本方法采用外標(biāo)法對3-異色酮進(jìn)行定量計算，工作曲線公式為：

式中：y—色譜峰響應(yīng)的峰面積；

x—3-異色酮的質(zhì)量濃度，mg·L-1；

a—工作曲線的斜率；

b—工作曲線的截距。

2 結(jié)果與討論

2.1 分析條件的確定

根據(jù)3-異色酮的結(jié)構(gòu)式，使用二級陣列管檢測器將檢測波長調(diào)整為波長掃描范圍為190~400 nm，并對3-異色酮標(biāo)樣進(jìn)行3D譜圖掃描，確定在檢測波長210 nm下，3-異色酮有較大吸收和較高靈敏度且受到的干擾較少；為避開溶劑的截止波長可能對3-異色酮造成的干擾，故首選乙腈作為溶劑；選用GL Sciences ODS-SP柱，在1.2色譜條件下，得到3-異色酮峰型尖銳對稱，出峰時間點(diǎn)附近無干擾峰存在。

2.2 線性相關(guān)性測定

在1.2的液相色譜條件下，將1.3.2中的標(biāo)準(zhǔn)工作溶液重復(fù)分析3次，取平均值，分析結(jié)果見表1。由表1可以看出，當(dāng) 3-異色酮在質(zhì)量濃度0.505~20.216 mg·L-1范圍時，質(zhì)量濃度與色譜峰面積成良好線性關(guān)系，得到3-異色酮的線性回歸方程為y=2.91×104x+9.34×103，線性相關(guān)系數(shù)R2為 0.999；以3-異色酮質(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，見圖3。

表1 線性相關(guān)性測定結(jié)果

圖3 3-異色酮線性關(guān)系曲線

2.3 分析方法的精密度

取1.011 mg·L-1的3-異色酮工作溶液用于方法精密度試驗(yàn)，在1.2的液相色譜條件下重復(fù)分析6次，分析結(jié)果見表2。RSD（保留時間）＝0.1%，RSD（峰面積）＝0.8%，滿足定性分析和定量分析的基本要求。

表2 分析方法的精密度測定結(jié)果

2.4 檢出限和定量限

選取 0.505 mg·L-1的 3-異色酮工作溶液用于檢出限和定量限實(shí)驗(yàn)，在1.2的液相色譜條件下平行分析6次，分析結(jié)果見表3。

表3 分析方法的精密度測定結(jié)果

由信噪比（S/N）計算出檢出限（LOD）和定量限（LOQ），6次分析平均結(jié)果的LOD為3.55×10-1mg·L-1，LOQ為 1.18 mg·L-1。

2.5 加標(biāo)回收率試驗(yàn)

采取向空白基質(zhì)添加標(biāo)準(zhǔn)溶液的方法進(jìn)行加標(biāo)回收率試驗(yàn)，取1.0 g按1.1處理好的土壤和水體基質(zhì)，按照1.3.3進(jìn)行土壤和水體的加標(biāo)樣品處理，并在1.2的液相色譜條件下進(jìn)行測定，分析結(jié)果見表4、表5。結(jié)果顯示，3種不同質(zhì)量濃度的3-異色酮在土壤中的加標(biāo)回收率在84.2%~100.0%之間，回收率標(biāo)準(zhǔn)偏差小于3.159%；3種不同質(zhì)量濃度的3-異色酮在水體中的加標(biāo)回收率在85.0%~93.9%之間，回收率準(zhǔn)偏差小于3.620%，說明該方法有良好的準(zhǔn)確度，滿足實(shí)驗(yàn)要求。

表4 回收率試驗(yàn)結(jié)果（土壤）

表5 回收率試驗(yàn)結(jié)果（水體）

3 結(jié) 論

本試驗(yàn)建立了甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑重要中間體3-異色酮的高效液相色譜分析方法，該方法操作簡單，擁有良好的分離效果和線性關(guān)系，且精密度和回收率均符合要求，適用于對3-異色酮進(jìn)行環(huán)境安全性評價時的質(zhì)量分?jǐn)?shù)測定，也適用于生產(chǎn)企業(yè)在中間體生產(chǎn)和反應(yīng)終端雜質(zhì)控制的質(zhì)量把關(guān)。