氟吡草酮·精异丙甲草胺乳油高效液相色谱分析方法研究

张 强，武 鹏，姜宜飞*

(1.山东省农药科学研究院，山东济南250100;2.农业部农药检定所，北京100125)

1 前言

氟吡草酮 (Bicyclopyrone，CAS号:352010－68－5，分子式:C19H20F3NO5)［1］是先正达公司研发的三酮类新型除草剂。氟吡草酮通过抑制类胡萝卜素的生物合成，并破坏叶绿素来作用于易感作物，可有效防除多种阔叶类杂草，对抗性及恶性杂草提供卓越的防除功效，用于玉米、甜菜和谷物等作物田。

异丙甲草胺，是一种具有光学活性的酰胺类除草剂，包括S体和R体，其中S体具有较高的除草活性，而R体不仅没有除草作用，而且具有致突变作用。1995，先正达利用先进工艺除去非活性体，得到精制的活性体－精异丙甲草胺。精异丙甲草胺 (S－metolachlor)为(aRS，1S)－2－氯－6－乙基－N－(2－甲氧基－1－甲基乙基)乙酰邻甲苯胺和 (aRS，1R)－2－氯－6－乙基－N－(2－甲氧基－1－甲基乙基)乙酰邻甲苯胺的混合物，其中(aRS，1S)－两个异构体占80% ～100%之间，(aRS，1R) 占 0 ～20% 之间［2－3］。精异丙甲草胺为细胞分裂抑制剂，主要通过抑制长链脂肪酸的合成而抑制细胞的生长，适用于旱地作物播后苗前或移栽前土壤处理，可防除一年生禾本科杂草、部分双子叶杂草和一年生莎草科杂草。

农药复配制剂对延长新农药品种的使用寿命，缓解靶标生物的抗性、扩大防治谱、降低成本、提高药效等方面具有重要意义，农药混配剂的研究实际上是农药应用技术的延伸［4］。

目前国内有关精异丙甲草胺的分析方法已有报道［3］，但有关氟吡草酮的分析及氟吡草酮·精异丙甲草胺复配制剂的分析方法未见报道。本文采用高效液相色谱法，对44%氟吡草酮·精异丙甲草胺乳油进行定量分析，并用手性柱对精异丙甲草胺进行拆分，测得精异丙甲草胺试样中S体与R体比例。该方法操作简便、快速、准确，分离效果好，准确度和精密度均能达到定量分析的要求。

2 试验部分

2.1 试剂和溶液 正己烷 (色谱纯);乙醇(色谱纯);乙腈 (色谱纯);超纯水 (电阻率18.2MΩ·cm，25℃);甲酸 (分析纯);氟吡草酮标样 (质量分数99.9%)，精异丙甲草胺标样 (质量分数98.5%， (aRS，1S)－比例为88.49%)，由农业部农药检定所提供;44%氟吡草酮·精异丙甲草胺乳油 (由某公司提供)。

2.2 主要仪器

2.2.1 测定精异丙甲草胺异构体比例 高效液相色谱仪:Waters 2695，Waters 996，具有二极管阵列检测器和自动进样器;Empower色谱工作站;色谱柱:CHIRALPAK AS－H，250mm×4.6mm(id)手性柱。

2.2.2 测定有效成分含量 高效液相色谱仪:Agilent 1100，具有二极管阵列检测器和自动进样器;Agilent色谱工作站;Millipore超纯水制备系统;色谱柱:100mm×4.6mm(id)不锈钢柱，内装Eclipse Plus－C183.5μm填充物;电子天平:德国Sartorius，LE225D，d=0.01mg(100g)。

2.3 液相色谱操作条件

2.3.1 测定精异丙甲草胺异构体比例 流动相:ψ(正己烷:乙醇) =98.8∶1.2;流量:1.0mL/min;柱温:25℃;检测波长:254nm;进样体积:10μL;保留时间:(aRS，1S)6.1min和6.3min(aRS，1R)8.8min和11.4min。精异丙甲草胺标样和44%氟吡草酮·精异丙甲草胺乳油的高效液相色谱图 (图1、2)。

图1 精异丙甲草胺标样高效液相色谱图

图2 44%氟吡草酮·精异丙甲草胺乳油高效液相色谱图

2.3.2 测定有效成分含量 流动相:ψ(乙腈∶0.1%甲酸水) =50∶50，0～3.5min;90∶10，3.6～7.0min;50∶50，7.1～11.0min;流量:0.5mL/min;柱温:30℃;检测波长:254nm;进样体积:5μL;保留时间:氟吡草酮约7.7min、精异丙甲草胺约8.4min。

氟吡草酮及精异丙甲草胺标样和44%氟吡草酮·精异丙甲草胺乳油的高效液相色谱图(图 3、4)。

图3 氟吡草酮·精异丙甲草胺标样高效液相色谱图

图4 44%氟吡草酮·精异丙甲草胺乳油高效液相色谱图

2.4 测定步骤

2.4.1 标样溶液的配制 标样1:称取精异丙甲草胺标样0.05g(精确至0.000 2g)，置于50mL容量瓶中，用正己烷溶解并稀释至刻度，摇匀。标样2:称取氟吡草酮标样0.01g(精确至0.000 2g)，精异丙甲草胺标样0.05g(精确至0.000 2g)，置于50mL容量瓶中，用乙腈溶解并稀释至刻度，摇匀。

2.4.2 试样溶液的配制 试样1:称取含精异丙甲草胺0.05g的试样 (精确至0.000 2g)，置于50mL容量瓶中，用正己烷溶解并稀释至刻度，摇匀。试样2:称取含氟吡草酮0.01g、精异丙甲草胺0.05g的试样 (精确至0.000 2g)，置于50mL容量瓶中，用乙腈溶解并稀释至刻度，摇匀。

2.4.3 测定 测定精异丙甲草胺异构体比例:在上述操作条件下，待色谱仪基线稳定后，注入标样1溶液，直至相邻2针标样溶液的响应值相对变化＜1.5%后，按照标样溶液1、试样溶液1、试样溶液1、标样溶液1的顺序进行测定。测定有效成分含量:在上述操作条件下，待色谱仪基线稳定后，连续注入数针标样2溶液，直至相邻2针标样溶液的响应值相对变化＜1.5%后，按照标样溶液2、试样溶液2、试样溶液2、标样溶液2的顺序进行测定。

2.4.4 计算

精异丙甲草胺试样中 (aRS，1S)占的比例(X)计算公式:

式中:

r1、r2──精异丙甲草胺中 (aRS，1S)峰面积的平均值;

r3、r4──精异丙甲草胺中 (aRS，1R)峰面积的平均值;

试样中氟吡草酮 (精异丙甲草胺)的质量分数ω(%)，按式 (2)计算:

式中:

A1──标样溶液中氟吡草酮 (精异丙甲草胺)峰面积的平均值;

A2──试样溶液中氟吡草酮 (精异丙甲草胺)峰面积的平均值;

m1──标样的质量，g;

m2──试样的质量，g;

P──标样中氟吡草酮 (精异丙甲草胺)的质量分数，%。

3 结果与讨论

3.1 精异丙甲草胺拆分 精异丙甲草胺具有光学活性，具有4个异构体。利用手性CHIRAL-PAK AS－H柱对精异丙甲草胺进行拆分。实验结果表明精异丙甲草胺试样中 (aRS，1S)占的比例分别为52.33%和35.78%，(aRS，1R)占的比例分别为7.23%和4.66%，精异丙甲草胺试样中 (aRS，1S)占的比例为88.11%。

3.2 色谱条件的选择 通过Agilent 1100高效液相色谱仪的光谱数据采集功能，获得氟吡草酮、精异丙甲草胺的紫外波长扫描图 (图5、6)。经过对照实验，选择254nm波长时，两者均有较理想的吸收，且吸收比例恰当，溶剂干扰弱，各种杂质不影响主成分的测定。因此，综合考虑各种因素，将检测波长定为254nm。

图5 氟吡草酮紫外吸收图谱

图6 精异丙甲草胺紫外吸收谱图

色谱柱选择常规的Eclipse Plus－C18反相柱。依据氟吡草酮、精异丙甲草胺物化性质，用乙腈作为溶剂溶解样品，并选择乙腈和水作为流动相，为了得到更好的分离效果和峰形，在1 000mL水里加入1mL甲酸。将流动相按不同比例在色谱柱上进行试验，最终确定流动相为ψ(乙腈∶0.1%甲酸水) =50∶50，0～3.5min;90∶10，3.6～7.0min;50∶50，7.1～11.0min，在流速0.5mL/min时，有效成分与杂质能得到很好的分离，峰形对称，基线平稳，能在短时间能得到满意的分析结果，提高了工作效率。

3.3 分析方法的线性相关性试验 将2.4.1中配制的标样2溶液在上述色谱操作条件下进行分析，进样量分别为0.5、1、3、5、10、20μL，以质量为横坐标，峰面积为纵坐标，绘制校正曲线。试验测得氟吡草酮线性方程为y=28 650.593 3x－51.133 7，相关系数为1.000 0;精异丙甲草胺线性方程为y=4 349.088 4x+13.445 0，相关系数为1.000 0。结果表明氟吡草酮、精异丙甲草胺在测试的质量浓度范围内线性关系良好。

3.4 分析方法的精密度试验 从同一产品中准确称取5个试样，在上述色谱操作条件下进行分析，测得氟吡草酮和精异丙甲草胺的标准偏差分别为0.02和0.08，变异系数分别为0.27%和0.22%(表1)。可见该方法的精密度能满足定量分析要求。

表1 分析方法的精密度试验结果

3.5 分析方法的准确度试验 从已知质量分数的44%氟吡草酮·精异丙甲草胺乳油中称取5个试样，分别加入一定量的氟吡草酮 (99.9%)和精异丙甲草胺标样 (98.5%)，在上述色谱操作条件下进行分析，测得氟吡草酮和精异丙甲草胺的平均回收率分别为101.54%和102.22%(表2)。

表2 分析方法的准确度试验结果

4 结论

试验建立了高效液相色谱法检测44%氟吡草酮·精异丙甲草胺乳油中有效成分的分析方法。试验结果表明，精异丙甲草胺试样中(aRS，1S)占的比例为88.11%，氟吡草酮、精异丙甲草胺在测试浓度范围内线性关系良好，方法准确度和精密度较高，具有操作简便、快速的特点，是产品质量控制和应用研究中较为理想的分析方法。