王瀅秀,解銀萍,董文凱,柴洪偉
(山東省化學(xué)農(nóng)藥重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 山東省農(nóng)藥科學(xué)研究院,山東 濟(jì)南 250100)
膦海因化學(xué)名稱:(2-(2,5-二氧基咪唑啉-4-基)乙基)(甲基)膦酸,英文名稱:(2-(2,5-dioxoimidazolidin-4-yl)ethyl)(methyl)phosphinic acid,中文別名:膦海因,結(jié)構(gòu)式:
膦海因是草銨膦除草劑中一種重要的中間體[1]。草銨膦又叫草銨膦銨鹽,是一種內(nèi)吸傳導(dǎo)型非選擇性觸殺劑。作用機(jī)制是,噴施于葉面,經(jīng)過葉面吸收后(內(nèi)吸作用不強(qiáng)),通過植物蒸騰作用,在植物體內(nèi)傳導(dǎo),短期內(nèi)植物的銨代謝即可紊亂,銨離子的積累使細(xì)胞中毒而死,繼而抑制植物的光合作用,葉片枯黃而死[2-3]。
膦海因是在草銨膦合成過程中,經(jīng)由Bucherer-Bergs環(huán)合反應(yīng)制得的一種重要中間體[4]。有關(guān)膦海因含量的分析,目前尚未見公開的報(bào)道,本文建立了一種膦海因的高效液相色譜定量分析方法,結(jié)果表明,本方法操作簡單快捷、結(jié)果準(zhǔn)確,分離效果與精密度均能達(dá)到分析要求。
甲醇:色譜純;磷酸二氫鉀:色譜純;磷酸:分析純;水:哇哈哈純凈水 ;膦海因標(biāo)樣:含量99%;膦海因樣品:本實(shí)驗(yàn)室提供。
高效液相色譜儀:Agilent 1100;色譜工作站:Agilent Chem Station;色譜柱:Inertsil AX離子柱,4.6×250 mm,5 μm。
流動相:準(zhǔn)確稱取13.6 g磷酸二氫鉀,溶于500 mL水中,加入150 mL甲醇,再用水定容至1000 mL,滴加磷酸以調(diào)節(jié)流動相的pH值至2.55左右;流速:0.6 mL/min;檢測波長:195 nm;柱溫:室溫;進(jìn)樣體積:5 μL;在上述條件下膦海因的保留時(shí)間約為6.16 min。如圖1、2所示,圖1為膦海因標(biāo)樣的液相色譜圖,圖2為膦海因樣品的液相色譜圖。
1.4.1 膦海因標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制
準(zhǔn)確稱取0.05 g膦海因標(biāo)準(zhǔn)樣品(精確至0.0001 g),置于50 mL容量瓶中,用流動相超聲溶解并定容,搖勻備用。
1.4.2 膦海因試樣溶液的配制
準(zhǔn)確準(zhǔn)確稱取0.7 g膦海因樣品(精確至0.0001 g),置于50 mL容量瓶中,用流動相超聲溶解并定容,搖勻備用。
1.4.3 測定
在以上操作條件下,待儀器壓力和基線穩(wěn)定后,連續(xù)重復(fù)的注入數(shù)針相同體積的膦海因標(biāo)準(zhǔn)溶液,直至相鄰的2針標(biāo)準(zhǔn)溶液的響應(yīng)值相對變化小于0.1%,然后按照標(biāo)樣、標(biāo)樣、試樣、試樣、標(biāo)樣的順序測定。
1.4.4 結(jié)果計(jì)算
將測得的平行兩針試樣溶液以及試樣前后兩針平行標(biāo)準(zhǔn)溶液中膦海因的峰面積分別取平均值。試樣中膦海因的質(zhì)量分?jǐn)?shù)ωi(%),按如下公式來計(jì)算。
式中:As-標(biāo)準(zhǔn)溶液中膦海因峰面積的平均值;
Ai-試樣溶液中膦海因峰面積的平均值;
ms-標(biāo)樣的質(zhì)量,g;
mi-試樣的質(zhì)量,g;
ωs-標(biāo)準(zhǔn)溶液中膦海因的質(zhì)量分?jǐn)?shù),%。
圖1 膦海因標(biāo)樣色譜圖
圖2 膦海因樣品色譜圖
檢測波長的選擇:運(yùn)用Agilent 1100高效液相色譜儀中的vwd檢測器對膦海因標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行全波長掃描,得到膦海因的紫外全波長掃描圖,圖3。如圖所示,膦海因在194 nm附近有最大吸收,考慮溶劑及雜質(zhì)的影響,將195 nm定為檢測波長。
流動相的選擇:根據(jù)膦海因的理化性質(zhì),選擇Inertsil AX強(qiáng)陰離子色譜柱,通過不同比例的磷酸二氫鉀與甲醇水溶液做流動相進(jìn)行試驗(yàn),確定當(dāng)磷酸二氫鉀為1 mol/L,水與甲醇體積比為85∶15,調(diào)節(jié)pH值在2.55左右(磷酸調(diào)節(jié)),流速為0.6 mL/min時(shí),膦海因峰形尖銳對稱,與雜質(zhì)分離效果好,儀器基線平穩(wěn),保留時(shí)間較短,能進(jìn)行快速分析。
圖3 膦海因的紫外全波長掃描圖
分別準(zhǔn)確稱取5個(gè)不同質(zhì)量的膦海因標(biāo)準(zhǔn)樣品(精確至0.0001 g),置于50 mL容量瓶中,用流動相超聲溶解,定容,搖勻備用。在上述色譜條件下測定,繪制以膦海因質(zhì)量為橫坐標(biāo),峰面積為縱坐標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)曲線,如圖4。得到膦海因的線性方程為y=143701x+189.34,方程的線性相關(guān)系數(shù)為0.9992。測定結(jié)果如表1所示。
表1 分析方法的線性相關(guān)性試驗(yàn)
圖4 膦海因線性關(guān)系圖
分別稱取5個(gè)相同質(zhì)量的膦海因樣品,按上述條件和步驟進(jìn)行分測定,得到膦海因的標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.19×10-4,變異系數(shù)為3.50×10-5,結(jié)果如表2所示。
表2 分析方法的精密度試驗(yàn)結(jié)果
在5個(gè)已知準(zhǔn)確含量的膦海因試樣中,分別準(zhǔn)確加入一定量的膦海因標(biāo)準(zhǔn)樣品,按上述色譜條件和步驟進(jìn)行分測定,得到膦海因的平均回收率為100.4%,如表3所示。
表3 分析方法的準(zhǔn)確度試驗(yàn)結(jié)果
本文采用高效液相色譜法,建立了一種膦海因的定量分析方法,使用Inertsil AX陰離子柱和vwd,以1 mol/L磷酸二氫鉀的甲醇水(體積比85∶15)溶液為流動相,195 nm,0.6 mL/min,室溫下進(jìn)行檢測。結(jié)果表明,該方法的線性相關(guān)系數(shù)為0.9992,標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.19×10-4,變異系數(shù)為3.50×10-5,加標(biāo)回收率為100.40%。綜上所述,該方法線性關(guān)系良好,精密度、準(zhǔn)確度高,分離效果好,快速簡便,可用于對膦海因的定量分析。