敵草快及敵草快二氯鹽中2,2'-二聯(lián)吡啶的高效液相色譜分析方法研究

劉貝妮，王志偉，吳晗，徐成辰

(江蘇省農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)測(cè)試中心，南京 210036)

敵草快(diquat dibromide)和敵草快二氯鹽(diquat dichloride)屬于非選擇性觸殺型除草劑[1]，其中，敵草快是目前全球第三大滅生性除草劑，對(duì)惡性闊葉雜草見(jiàn)效快。隨著全球多地禁用百草枯，敵草快已成為催枯方面的主要替代品種。敵草快二氯鹽具有輕微的傳導(dǎo)性，可迅速被綠色植物組織吸收，同樣對(duì)闊葉雜草具有優(yōu)異的防治效果，還可用作種子植物的干燥劑和棉花、馬鈴薯等多種作物的催枯劑[2-3]，且收獲的種子更加清潔、損失較少。

2,2'-二聯(lián)吡啶既是敵草快和敵草快二氯鹽生產(chǎn)過(guò)程中的主要中間體，同時(shí)也是主要有害雜質(zhì)，有強(qiáng)烈致突變、致畸等毒性，F(xiàn)AO 標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)均限定2,2'-二聯(lián)吡啶的含量不得高于0.075%，因此其含量值直接關(guān)系到我國(guó)敵草快和敵草快二氯鹽產(chǎn)品的質(zhì)量安全以及國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力[4]。市場(chǎng)抽檢結(jié)果顯示，現(xiàn)行氣相色譜法檢測(cè)2,2'-二聯(lián)吡啶“誤超標(biāo)”現(xiàn)象嚴(yán)重，難以適應(yīng)于敵草快和敵草快二氯鹽生產(chǎn)工藝的發(fā)展要求。基于此，本文開(kāi)發(fā)了一種適用于敵草快及敵草快二氯鹽中2,2'-二聯(lián)吡啶測(cè)定的高效液相色譜通用方法。

1 材料與方法

1.1 試劑和溶液

甲醇，色譜純(德國(guó)默克公司)；水，新蒸二次蒸餾水；磷酸二氫鉀，分析純(國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司)；2,2'-二聯(lián)吡啶標(biāo)樣，質(zhì)量分?jǐn)?shù)99.0%(上海阿拉丁生化科技股份有限公司)；40%敵草快母藥、20%敵草快水劑(山東綠霸化工股份有限公司)；42%敵草快二氯鹽母藥、20%敵草快二氯鹽可溶液劑(南京紅太陽(yáng)生物化學(xué)有限責(zé)任公司)。

磷酸二氫鉀溶液：稱(chēng)取13.6 g 磷酸二氫鉀，溶于1 000 mL 水中，搖勻備用。

1.2 儀器

Agilent 1290 型高效液相色譜儀配可變波長(zhǎng)紫外檢測(cè)器(美國(guó)安捷倫科技有限公司)；AS3120B 超聲波清洗器(天津奧特賽恩斯儀器有限公司)；過(guò)濾器：0.45 μm 濾膜(默克密理博公司)；XP-205 梅特勒十萬(wàn)分之一自動(dòng)分析天平[梅特勒－托利多儀器(上海)有限公司]。

1.3 液相色譜操作條件

色譜柱：XDB-C18不銹鋼柱(250 mm×4.6 mm，5 μm)；流動(dòng)相：甲醇+磷酸二氫鉀溶液=50+50(體積比)；柱溫：室溫(溫度變化不大于2 ℃)；檢測(cè)波長(zhǎng)：284 nm；流速：1.5 mL/min；進(jìn)樣體積：5 μL。在該色譜條件下2,2'-二聯(lián)吡啶的保留時(shí)間約為4.6 min，其高效液相色譜圖見(jiàn)圖1。

圖1 標(biāo)樣及樣品中2,2'-二聯(lián)吡啶色譜圖

1.4 測(cè)定步驟

1.4.1 標(biāo)樣溶液的配制

稱(chēng)取2,2'-二聯(lián)吡啶標(biāo)樣0.1 g(精確至0.000 1 g)于50 mL 容量瓶中，用甲醇定容，超聲波振蕩5 min，冷卻至室溫，搖勻。用移液管移取5 mL 上述溶液于100 mL 容量瓶中，用甲醇稀釋至刻度，搖勻，以0.45 μm濾膜過(guò)濾。

1.4.2 試樣溶液的配制

稱(chēng)取試樣10 g(精確至0.000 1 g)于100 mL 容量瓶中，用甲醇定容，超聲波振蕩5 min，冷卻至室溫，搖勻，以0.45 μm 濾膜過(guò)濾。

1.4.3 測(cè)定

按照1.3 節(jié)中色譜條件，待儀器穩(wěn)定后，連續(xù)進(jìn)樣2,2'-二聯(lián)吡啶標(biāo)樣溶液，當(dāng)相鄰2 針?lè)迕娣e相對(duì)變化小于1.2%時(shí)，按標(biāo)樣溶液、試樣溶液、試樣溶液、標(biāo)樣溶液的順序進(jìn)樣分析。

1.4.4 計(jì)算

將相連2 針試樣溶液及其前后2 針標(biāo)樣溶液中的2,2'-二聯(lián)吡啶峰面積分別進(jìn)行平均，按下式計(jì)算試樣中2,2'-二聯(lián)吡啶的質(zhì)量分?jǐn)?shù)w1(%)：

式中：A1、A2分別為標(biāo)樣溶液和試樣溶液中2,2'-二聯(lián)吡啶峰面積的平均值；m1、m2分別為2,2'-二聯(lián)吡啶標(biāo)樣和試樣的質(zhì)量(g)；w為標(biāo)樣中2,2'-二聯(lián)吡啶的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(%)。

2 結(jié)果分析

2.1 色譜條件的優(yōu)化

2.1.1 檢測(cè)波長(zhǎng)的選擇

2,2'-二聯(lián)吡啶的紫外吸收光譜圖如圖2 所示。由圖可知：2,2'-二聯(lián)吡啶在284 nm 波長(zhǎng)下有較大吸收，在該波長(zhǎng)處?kù)`敏度較高，干擾較少，故選擇284 nm作為檢測(cè)波長(zhǎng)。

圖2 2,2'-二聯(lián)吡啶的紫外光譜圖

2.1.2 流動(dòng)相的選擇

分別選擇了甲醇與水、0.01 mol/L 磷酸二氫鉀溶液、0.1 mol/L 磷酸二氫鉀溶液作為流動(dòng)相，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，甲醇與0.1 mol/L磷酸二氫鉀溶液作為流動(dòng)相時(shí)，2,2'-二聯(lián)吡啶色譜峰的峰形最好、峰拖尾最小，且分析時(shí)間較短，提高了工作效率。因此，最終選擇甲醇+0.1 mol/L 磷酸二氫鉀溶液作為流動(dòng)相。

2.2 特異性測(cè)定

采用HPLC-DAD 峰純度分析法鑒別2,2'-二聯(lián)吡啶，得到峰純度譜圖(圖3)。2,2'-二聯(lián)吡啶標(biāo)樣、敵草快母藥和敵草快二氯鹽可溶液劑中的2,2'-二聯(lián)吡啶HPLC-DAD 峰純度均大于990，無(wú)其他雜質(zhì)成分干擾，符合定量分析要求。

圖3 標(biāo)樣及樣品中2,2'-二聯(lián)吡啶HPLC-DAD 峰純度色譜圖

2.3 方法線性關(guān)系的測(cè)定

稱(chēng)取2,2'-二聯(lián)吡啶標(biāo)樣0.104 78 g (精確至0.000 01 g)，置于50 mL 容量瓶中，用甲醇定容，搖勻，作為母液。分別移取1、3、5、8、10 mL 母液于100 mL 容量瓶中，用甲醇定容，搖勻，配制成STD1~STD5 一系列質(zhì)量濃度的標(biāo)樣溶液。按照1.3 節(jié)中色譜條件，測(cè)定溶液中2,2'-二聯(lián)吡啶的峰面積，測(cè)定2 次取平均值。以質(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，并擬合線性回歸方程。結(jié)果表明，2,2'-二聯(lián)吡啶在20.746 4~207.464 4 mg/L 范圍內(nèi)顯示出良好的線性相關(guān)性，其回歸方程為y＝15.367x-53.773，線性相關(guān)系數(shù)R2＝0.999 5，滿(mǎn)足定量分析要求。

2.4 方法精密度測(cè)定

按1.4.2 節(jié)試樣溶液的制備方法分別配制5 個(gè)40%敵草快母藥、20%敵草快水劑、42%敵草快二氯鹽母藥和20%敵草快二氯鹽可溶液劑(測(cè)定2,2'-二聯(lián)吡啶)溶液。以2.3 節(jié)中STD3 為標(biāo)樣溶液，按照1.4.3 節(jié)中的方法進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 精密度測(cè)定

40%敵草快母藥、20%敵草快水劑、42%敵草快二氯鹽母藥、20%敵草快二氯鹽可溶液劑中2,2'-二聯(lián)吡啶質(zhì)量分?jǐn)?shù)測(cè)定結(jié)果的變異系數(shù)(CV)分別為2.79%、2.66%、2.07%、2.68%，而修改的Horwitz公式2(1-0.51ogC)×0.67 分別為4.34、4.69、4.29、4.32，CV 值均遠(yuǎn)小于公式計(jì)算值，表明2,2'-二聯(lián)吡啶分析方法精密度的測(cè)定結(jié)果符合要求。

2.5 方法準(zhǔn)確度測(cè)定

分別稱(chēng)取5 g(精確至0.000 01 g)40%敵草快母藥、20%敵草快水劑、42%敵草快二氯鹽母藥和20%敵草快二氯鹽可溶液劑于100 mL 容量瓶中，再加入2.3 節(jié)中2,2'-二聯(lián)吡啶標(biāo)樣母液1 mL，分別按1.4.2 節(jié)中的方法配制5 個(gè)溶液。以2.3 節(jié)中STD3為標(biāo)樣溶液，按照1.4.3 節(jié)中的方法進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果見(jiàn)表2。40%敵草快母藥、20%敵草快水劑、42%敵草快二氯鹽母藥和20%敵草快二氯鹽可溶液劑平均回收率分別為108.84%、105.22%、113.22%和113.60%，表明此分析方法具有良好的準(zhǔn)確度。

表2 準(zhǔn)確度測(cè)定

3 結(jié)論

采用液相色譜儀建立了敵草快和敵草快二氯鹽中2,2'-二聯(lián)吡啶含量的定性定量測(cè)定方法，具有線性關(guān)系良好、精密度、準(zhǔn)確度高、分離效果好等優(yōu)點(diǎn)，可用于日常檢測(cè)產(chǎn)品中2,2'-二聯(lián)吡啶含量。