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42.4%唑醚·氟酰胺悬浮剂高效液相色谱分析

吕建伟
  
文理媒体号
2024年28期
上海绿泽生物科技有限责任公司 上海 201611

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摘要:采用反相高效液相色法,以乙腈+水+冰乙酸为流动相,使用C18柱为填料的不绣钢柱和二极管阵列检测器,在230nm和275nm波长下对42.4%唑醚·氟酰胺悬浮剂进行分离和定量分析。结果表明吡唑醚菌酯和氟唑菌酰胺的线性相关系数分别为1.000、1.000,变异系数分别为0.80%、1.25%,平均回收率分别为100.11%、99.43%;试验数据符合CIPAC《确认农药制剂分析方法准则》的要求。

关键词:吡唑醚菌酯;氟唑菌酰胺;高效液相;分析

吡唑醚胺和氟唑菌胺都是德国 BASF公司研制的一种具有自主知识产权的新农药。吡唑醚胺: ZL95194436.3;欧洲发明专利 No.EP2649879A1。

巴斯夫(BASF)公司研发的甲氧基丙烯酸类杀菌剂 Pyraclostrobin于1996年首先进行了化学修饰,并于2002年在德国注册。吡唑醚菌酯是一种新型高效低毒农药,其作用机制是通过对其Q0位点进行靶向抑制,进而阻碍其对植物的生长和代谢。本发明是一种集保护、治疗和铲除于一体的药剂,适用于多种作物上的霜霉病、白粉病、疫病和锈病等病害的综合防治。此外,已有研究发现,嘧霉胺对作物的生长发育也有很好的调控效果,可以抑制作物的老化,增强作物的抗逆能力,从而促进作物的增产。

氟唑菌酰胺(Fluopyram)是拜耳公司开发的一种吡啶类杀菌剂,2010年首次被注册。氟唑菌胺与嘧霉胺具有类似的机理。也是通过抑制线粒体呼吸链复合体III的Q0位点来抑制病原菌的呼吸作用,但与吡唑醚菌酯的结合位点不完全相同。氟唑菌酰胺能有效地控制由副囊菌,担子菌,半知菌等真菌所致的各种疾病,其中以灰葡萄孢最为显著。另外,氟唑菌酰胺还能通过植株传递,从而达到控制连作障碍的目的。

由于吡唑醚菌酯和氟唑菌酰胺均为Q0I类杀菌剂,具有相似的作用机制,因此在农业生产中常将两者复配使用或轮换使用,既可提高防治效果,又可延缓病原菌的抗性发展。但需要注意的是,目前已有报道称一些病原菌对吡唑醚菌酯和氟唑菌酰胺产生了抗性,因此在使用时需严格遵循说明书,合理轮换用药,避免抗性的进一步发展。总之,吡唑醚菌酯和氟唑菌酰胺是两种优异的杀菌剂品种,凭借其优异的病害防治效果在农业生产中得到了广泛应用。但在今后的使用中,需重视抗性管理,延缓抗性发展,促进其可持续利用。同时,加强对其环境行为、毒理学特性的研究,确保其在农业生产中的安全合理使用。

1 实验部分

1.1仪器

高效液相色谱仪:Agilent 1260,具二极管阵列检测器、自动进样器和脱气机;

Agilent Chemstation 色谱工作站;

色谱柱:Agilent ZORBAX Eclipse Plus C18柱,150mm×4.6mm(i.d.),粒径3.5μm;

微孔滤膜:0.45μm;

超声波振荡器。

1.2试剂和溶液

乙腈:色谱纯;

水:新蒸二次蒸馏水;

冰乙酸:分析纯;

吡唑醚菌酯标样:已知质量分数≥97%(德国BASF提供);

氟唑菌酰胺标样:已知质量分数≥98%(德国BASF提供);

1.3液相色谱操作条件

流动相:乙腈+水+冰乙酸=65+35+0.1(V/V/V);

流速:1.0mL/min;

柱温:30℃;

检测波长:0—5 min 230nm,

5—8 min 275nm;

进样体积:5.0μL;

保留时间:氟唑菌酰胺:3.3min,吡唑醚菌酯:6.5min(见图1、图2)。

1.4测定步骤

1.4.1 标准溶液的制备

取0.02g吡唑醚菌酯和氟唑菌酰胺标准品,放入100mL容量瓶。加入乙腈溶解,并超声5min使其溶解。冷却至室温后,用乙腈定容并摇匀,得到标准储备液。

1.4.2 样品溶液的制备

将待测样品0.1g准确称取于100mL容量瓶中,加入少许水润洗,使样品初步溶解。加入80mL乙腈,超声处理5min,使样品完全溶解。待溶液冷却后,用乙腈定容至刻度,充分摇匀。用滤纸过滤该溶液,即得到待测样品溶液。

1.4.3 样品测定

在仪器操作条件下,待基线稳定后,连续进样数针标准溶液,记录响应值,直至连续两针响应值相对偏差小于1.5%,表明仪器稳定。然后按照标准溶液、样品溶液、样品溶液、标准溶液的顺序进样测定,记录响应值。

1.4.4 计算

将测得的两针试样溶液以及试样前后两针标样溶液中吡唑醚菌酯、氟唑菌酰胺的峰面积分别进行平均。试样中吡唑醚菌酯、氟唑菌酰胺的质量分数Xi(%),按下式计算:

式中:

A1 ──标样溶液中吡唑醚菌酯、氟唑菌酰胺峰面积的平均值;

A2 ──试样溶液中吡唑醚菌酯、氟唑菌酰胺峰面积的平均值;

m1 ──吡唑醚菌酯、氟唑菌酰胺标样的质量,g;

m2 ──试样的质量,g;

p ──吡唑醚菌酯、氟唑菌酰胺标样的质量分数,%;

2 结果

2.1 流动相的选择

分别使用不同比例的甲醇、乙腈和乙酸水溶液作为流动相,对试样进行分离条件选择,结果表明,用乙腈+水+冰乙酸=65+35+0.1(V/V/V)作为流动相,分离效果好,出峰时间短,峰型对称,满足分析要求。

2.2 检测波长的选择

将1.4.1制备的吡唑醚菌酯和氟唑菌酰胺标样溶液进样分析,用二极管阵列检测器扫描紫外光谱,得到两种成分的紫外吸收图谱(图3、4)。通过对比发现,吡唑醚菌酯和氟唑菌酰胺分别在275nm和230nm有最大吸收,且响应值相当。样品中杂质及表面活性剂与目标成分的分离度均大于1.5。因此选择230nm和275nm双波长切换模式进行定量测定。

2.3 分析方法的线性相关性

配制一系列已知浓度的标准溶液,分别移取不同体积于10ml容量瓶中,用乙腈定容,摇匀。在1.3条件下测定,记录峰面积。以吡唑醚菌酯和氟唑菌酰胺浓度为横坐标,峰面积为纵坐标,绘制标准曲线。吡唑醚菌酯回归方程为y1=10.5577x+7.8774,相关系数r1=1.000(表1、图5);氟唑菌酰胺回归方程为y2=10.5962x+13.8963,相关系数r2=1.000(表2、图6)。

2.4 分析方法的精密度试验

称取五份同一样本,在1.3色谱操作条件下进行平行测定,对测定结果计算分析方法的平均偏差、标准偏差和变异系数。测得吡唑醚菌酯的平均偏差为0.12%,标准偏差为0.17,变异系数为0.80%;氟唑菌酰胺的平均偏差为0.24%,标准偏差为0.27,变异系数为1.25%(见表3、表4)。

2.5 分析方法的准确度试验

准确称取5个已知含量的试样,分别准确加入不同体积的标准溶液,在上述色谱操作条件下测定含量,测得吡唑醚菌酯的平均回收率为100.11%,氟唑菌酰胺的平均回收率为99.43%(见表5、表6)。

3 讨论

本研究建立了一种通过高效液相色谱同时测定唑醚·氟酰胺42.4%悬浮剂中吡唑醚菌酯和氟唑菌酰胺含量的方法。该方法简便快速、灵敏度高、重复性好、回收率高,可用于唑醚·氟酰胺悬浮剂产品的质量控制。根据表1、表2所测数据可得,吡唑醚菌酯在54.51μg/mL~436.08μg/mL线性范围内,相关系数r=1.000;氟唑菌酰胺在60.19μg/mL~481.52μg/mL线性范围内,相关系数r=1.000。符合CIPAC分析方法准则线性相关系数r≥0.99的要求。根据表3、表4可得,吡唑醚菌酯和氟唑菌酰胺5次重复测定实验的平均值分别为21.66%和21.49%。依据CIPAC相对标准偏差RSD≤2(1-0.5lgC)×0.67,当C=21.66%时,RSD=1.687,实测吡唑醚菌酯的变异系数RSDr=0.804<1.687;当C=21.49%时,RSD=1.689,实测氟唑菌酰胺的变异系数RSDr=1.253<1.689。均可被CIPAC准则要求所接受。

在方法建立过程中,为了得到良好的分离效果和检测灵敏度,本研究对流动相和检测波长等色谱条件进行了优化筛选。实验结果表明,以乙腈+水+冰乙酸=65+35+0.1(V/V/V)为流动相,在230nm和275nm双波长切换模式下检测,能使吡唑醚菌酯和氟唑菌酰胺得到很好的分离,峰型对称性好,基线平稳,无明显干扰。其原因在于吡唑醚菌酯和氟唑菌酰胺在此条件下具有最佳的溶解度、合适的极性以及较强的紫外吸收特性,从而能以最佳的形态被分离和检测出来。在此基础上,本研究进一步考察了方法的线性相关性。结果显示,在一定浓度范围内,以峰面积对吡唑醚菌酯和氟唑菌酰胺的浓度作图,线性关系良好,相关系数均达到0.999以上。说明在选定的色谱条件下,待测物的量与仪器响应信号成正比,检测结果具有很好的定量分析基础。对于一个分析方法来说,除了要具有良好的分离效果和线性关系外,还需要有足够高的精密度和准确度。为此,本研究分别通过精密度和回收率试验,对方法的重现性和准确性进行了评价。精密度试验结果表明,5次平行测定的RSD均小于2.0%,表明方法重现性良好,能够满足日常分析的需要。另一方面,在加标回收试验中,两种成分的平均回收率也都在98%以上,进一步说明该分析方法准确可靠,能够真实反映样品中待测成分的实际含量。

需要指出的是,本方法的适用性可能还需要进一步验证。由于唑醚·氟酰胺悬浮剂产品中除了吡唑醚菌酯和氟唑菌酰胺外,还可能含有其他助剂成分,这些成分在某些情况下可能对分析测定造成干扰。因此,有必要在后续研究中对不同厂家、不同批次的产品样本进行测试,考察方法的普适性和抗干扰能力,为分析结果的准确可靠提供更充分的依据。此外,从环保和节约的角度出发,流动相中的有机溶剂用量可能还有进一步优化的空间。目前的方法虽然能达到良好的分离效果,但乙腈的用量相对较大。通过合理调整流动相的配比,在保证分离效果的同时最小化有机相的使用量,不仅可以降低分析成本,更有利于减少危险化学废物的产生,更加符合绿色环保的分析理念。这也是值得在未来研究中给予关注的问题。

总的来说,本研究建立的高效液相色谱法快速、灵敏、准确,能够满足唑醚·氟酰胺悬浮剂产品质量控制的分析检测需求。研究得到的色谱条件可为类似农药制剂的分析提供参考,具有一定的实用价值。但在实际应用中,还需注意方法的适用范围,根据具体情况进行必要的验证和优化,以期获得更加可靠和环保的检测手段。相信通过深入系统的研究,农药制剂的质量控制和管理水平将得到进一步提高,为农业生产和环境安全提供有力的支撑和保障。

4 结论

实验设计了三个添加水平的样品,分别为标示量的80%、100%和120%,每个水平重复测定三次。测定吡唑醚菌酯和氟唑菌酰胺的回收率,平均回收率分别为100.11%和99.43%。回收率均符合CIPAC要求的98.0%~102.0%范围,表明方法准确度高。

采用本文建立的HPLC外标法测定唑醚·氟酰胺悬浮剂中吡唑醚菌酯和氟唑菌酰胺含量具有多方面优点:(1)色谱条件下,两种成分获得良好分离,形态对称,满足分析要求,专属性良好;(2)峰面积与浓度呈现良好线性关系,相关系数高,线性范围宽,灵敏度高;(3)仪器精密度和方法精密度均较高,变异系数小于CIPAC规定范围,满足分析要求;(4)回收率试验表明方法准确度高,符合CIPAC要求;(5)分析流程简单,操作条件易于控制,样品制备简便快速,提高分析效率;(6)采用HPLC测定,避免了气相色谱法的问题,仪器维护简单,分析成本低。

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作者简介:吕建伟,男,1986年,标准化工程师,主要从事农药分析方法的开发和标准制订相关工作,E-mail:lvzeljw@163. com。

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