40.5% 2甲·草甘膦异丙胺盐可溶液剂分析方法研究

许宏彩，高 翀，庞怀林

(1.上海泰禾化工有限公司，上海 210612；2.南通泰禾化工股份有限公司，南通 226407)

草甘膦是一种有机磷类灭生性输导型的茎叶处理剂，具有广谱、低毒、安全、无土壤残留等特点[1-2]。它是迄今为止最重要、应用最广泛的除草剂品种之一，也是全球销售量最大的农药品种[3]。该药剂应用广泛，主要用于非耕地、果园、茶园等除草。2甲4氯属于苯氧羧酸类选择性输导型除草剂，主要用于水稻、小麦田防除阔叶杂草和莎草科杂草。近年来，在解决草甘膦应用中存在的问题时，草甘膦与2甲4氯的混配制剂成为了热点品种之一。研究表明，草甘膦与2甲4氯混用对杂草不但具有增效作用，而且还可以提高药剂的速效性和持效性[4-7]。而在众多草甘膦盐中，异丙胺盐的效果最好[8]。

随着新《农药管理条例》实施程度的加深，农药产品的管控变得更加严格，对农药产品的全面检测分析显得尤为重要。本文参照草甘膦水剂和2甲4氯钠水剂含量测定的国家标准[9-10]，采用液相色谱法测定2甲4氯的含量，分光光度法测定草甘膦的含量，以及离子色谱法测定异丙胺离子的含量。首次对复配制剂40.5% 2甲·草甘膦异丙胺盐可溶液剂有效成分的定量分析方法进行了研究。该方法简便、准确、灵敏度高，适用于产品的质量检测分析。

1 试验部分

1.1 2甲4氯

1.1.1 仪器与试剂

具有可变波长紫外检测器，自动进样器和色谱工作站的岛津2010型高效液相色谱仪(岛津公司)。

水为超纯水；乙腈为色谱纯；磷酸为分析纯，磷酸水溶液，调节pH为2.5。所有试剂均采购于国药集团化学试剂有限公司。2甲4氯标样：纯度≥98.6%(沈阳化工研究院有限公司)；40.5% 2甲·草甘膦异丙胺盐可溶液剂(苏州佳辉化工有限公司)。

1.1.2 色谱条件

色谱柱：采用Eclipse XDB-C18[150 mm×4.6 mm(i.d.)不锈钢柱]；检测波长：229 nm；流动相：乙腈∶磷酸水=50∶50(体积比)；流速：1.0 mL/min；柱温：(35±2) ℃；进样体积：5 μL。在上述色谱条件下，2甲4氯的保留时间约为4.8 min。

1.1.3 溶液配制

1.1.3 .1 标样溶液的配制

称取0.05 g (精确至0.000 1 g) 2甲4氯标样于100 mL容量瓶中，用流动相溶解，超声波振荡5 min使标样完全溶解，冷却至室温，用流动相稀释至刻度，摇匀。

1.1.3 .2 试样溶液的制备

称取约1.0 g (精确至0.000 1 g) 2甲4氯试样于100 mL容量瓶中，用流动相溶解，超声波振荡5 min使其完全溶解，冷却至室温，用流动相稀释至刻度，摇匀。

1.1.4 测定

在上述操作条件下，待仪器稳定后，连续注入数针标样溶液，直至相邻2针2甲4氯峰面积相对变化小于1.5%后，按照标样溶液、试样溶液、试样溶液、标样溶液的顺序进行测定。

1.1.5 计算

试样中2甲4氯的质量分数X1按式(1)计算：

式中：X1为2甲4氯的质量分数，以%表示；为试样溶液中2甲4氯峰面积的平均值；m1为2甲4氯标样的质量，单位为克(g)；P为2甲4氯标样的质量分数，以%表示；为试样前后2针标样溶液中2甲4氯峰面积的平均值；m2为试样的质量，单位为克(g)。

1.2 草甘膦

1.2.1 仪器与试剂

岛津UV-1800分光光度计(岛津公司)。石英比色皿，1 cm。

硫酸(分析纯)；硫酸溶液：Ψ(H2SO4∶水)=50∶50。溴化钾(分析纯)；溴化钾溶液：ρ(KBr)=250 g/L。亚硝酸钠(分析纯)；亚硝酸钠溶液：ρ(NaNO2)=14 g/L，使用时配置。所有试剂均采购于国药集团化学试剂有限公司。草甘膦标准品：纯度≥98.0% (沈阳化工研究院有限公司)。

1.2.2 紫外分光光度法分析条件

试样在酸性介质中与亚硝酸钠作用生成草甘膦亚硝基衍生物，在242 nm处有最大吸收峰，通过测定吸光度可定量。

1.2.3 溶液配制

1.2.3 .1 空白溶液的配制

用移液管移取7 mL水于100 mL容量瓶中，依次加入0.5 mL硫酸溶液、0.1 mL溴化钾溶液、0.5 mL亚硝酸钠溶液后，将塞子塞紧，充分摇匀。放置20 min后，用水稀释至刻度，摇匀。打开塞子，放置15 min。

1.2.3 .2 标准溶液的配制

称取0.1 g (精确至0.000 1 g)草甘膦标样置于100 mL容量瓶中，用水稀释至刻度，超声波振荡10 min使标样溶解，冷却至刻度，摇匀。用移液管精确吸取2 mL标准溶液于100 mL棕色容量瓶中，依次加入5 mL水、0.5 mL硫酸溶液、0.1 mL溴化钾溶液、0.5 mL亚硝酸钠溶液后，立即将塞子塞紧，充分摇匀。放置20 min后，用水稀释至刻度，摇匀。打开塞子，放置15 min。

1.2.3 .3 试样溶液的配制

称取0.4 g (精确至0.000 1 g)试样置于100 mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。用移液管精确吸取2 mL上述溶液于100 mL棕色容量瓶中，依次加入5.0 mL水、0.5 mL硫酸溶液、0.1 mL溴化钾溶液、0.5 mL亚硝酸钠溶液后，立即将塞子塞紧，充分摇匀。放置20 min后，用水稀释至刻度，摇匀。打开塞子，放置15 min (注：反应温度不低于15 ℃)。

1.2.4 测定

以空白溶液为参比，在242 nm波长下，用1 cm石英比色皿，分别测定标样溶液及试样溶液的吸光度。

1.2.5 计算

试样中草甘膦的质量分数X2按式(2)计算：

式中：X2为草甘膦的质量分数，以%表示；A2为试样溶液的吸光度；m1为草甘膦标样的质量，单位为克(g)；P为标样中草甘膦的质量分数，以%表示；A1为标样溶液的吸光度；m2为试样的质量，单位为克(g)。

1.3 异丙胺离子

1.3.1 仪器与试剂

具有电导检测器、DIONEX ICS-2000离子色谱仪，以及赛默飞离子色谱工作站。水为超纯水；甲基磺酸(国药集团化学试剂有限公司)为分析纯；异丙胺标样(沈阳化工研究院有限公司)纯度≥98.0%。

1.3.2 色谱条件

色谱柱：250 mm×4 mm (i.d.) Dionex IonPac CS12A阳离子分析柱；淋洗液：甲基磺酸水溶液，c (甲基磺酸)=12 mmol/L；流速：1.0 mL/min；柱温：(30 ± 2) ℃；电导池温度：(35 ± 2) ℃；进样体积：25 μL。上述操作条件下，异丙胺离子保留时间约为7.3 min。

1.3.3 溶液配制

1.3.3 .1 标样溶液的配制

称取约0.06 g (精确至0.000 1 g)的异丙胺标样，置于100 mL容量瓶中，用水溶解并稀释至刻度，摇匀。用移液管移取上述溶液1 mL于100 mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀，以此为标样溶液。

1.3.3 .2 试样溶液的配制

称取0.6 g (精确至0.000 1 g)的试样，置于100 mL容量瓶中，用水溶解并稀释至刻度，摇匀。用移液管移取上述溶液1 mL于100 mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。

1.3.4 测定

在上述操作条件下，待仪器稳定后，连续注入2针标样溶液，直至相邻2针异丙胺离子峰面积相对变化小于1.5 %，按照标样溶液、试样溶液、试样溶液、标样溶液的顺序进行测定。

1.3.5 计算

试样中异丙胺离子质量分数X3按公式(3)计算：

式中：X3为异丙胺离子的质量分数，以%表示；为试样溶液中异丙胺离子峰面积的平均值；m1—异丙胺标样的质量，单位为克(g)；p为标样中异丙胺的质量分数，以%表示；为试样前后2针标样溶液中异丙胺离子峰面积的平均值；m2为试样的质量，单位为克(g)；M1为异丙胺离子的相对分子质量的数值，单位为克每摩尔(g/mol)，M1=60.11 g/mol；M2为异丙胺的相对分子质量的数值，单位为克每摩尔(g/mol)，M1=59.11 g/mol。

2 结果与讨论

2.1 2甲4氯

2.1.1 色谱条件的选择

本方法流动相比例和检测波长的选择，参照了2甲4氯钠水剂[10]的检测方法，根据仪器和样品性质对温度略作调整。

2.1.2 特异性的测定

试验采用HPLC-DAD峰纯度分析法来鉴别2甲4氯。2甲4氯标样、2甲4氯原药、40.5% 2甲·草甘膦异丙胺盐可溶液剂中的2甲4氯HPLC-DAD峰纯度中均未检测到不纯物，即有效成分处无其他物质干扰，符合定量分析要求。峰纯度色谱图见图1～图3。

图1 标样中2甲4氯的峰纯度图

图3 40.5% 2甲·草甘膦异丙胺盐可溶液剂中2甲4氯峰纯度图

2.1.3 线性相关性测定

按1.1.3.1节标样溶液的配制方法，准确制备6个质量浓度递增的2甲4氯线性相关溶液。按标准规定的操作步骤进行分析，测定线性溶液中2甲4氯的峰面积，取2次测定的平均结果。以2甲4氯质量浓度为横坐标，峰面积为纵坐标绘制标准曲线，从而得到2甲4氯的线性相关曲线(图4)。

图4 2甲4氯线性关系图

2甲4氯线性回归方程为y=9 941.351 5x+251 186.280 7，相关系数R2=0.999 8。

2.1.4 分析方法的精密度测定

按1.1.3.2试样溶液的制备方法配制6个40.5%2甲·草甘膦异丙胺盐可溶液剂的2甲4氯精密度溶液。在前述色谱操作条件下，对样品平行测定。2甲4氯的标准偏差为0.005 5，变异系数为0.11%。

表1 40.5% 2甲·草甘膦异丙胺盐可溶液剂中2甲4氯精密度试验结果

2.1.5 分析方法的准确度测定

制剂空白：按照配方比例要求，将除2甲4氯原药、草甘膦原药和异丙胺外将所有助剂混合均匀。以有效成分含量配比，在制剂空白中加入2甲4氯标样、草甘膦标样及异丙胺水溶液，震荡，摇匀。按前述步骤制成6份40.5% 2甲·草甘膦异丙胺盐可溶液剂样品，以备用作准确度试验。

对上述6份试样按照样品溶液配制方法，在前述操作条件下进行测定，结果见表2。

表2 40.5% 2甲·草甘膦异丙胺盐可溶液剂中2甲4氯回收率试验结果

40.5% 2甲·草甘膦异丙胺盐可溶液剂中2甲4氯的平均回收率99.86%。

2.1.6 非分析物干扰试验

2甲4氯原药、溶剂空白、制剂空白的原始分析谱图显示，溶剂和制剂空白中不存在其他物质的干扰，见图2～4。

图2 2甲4氯原药峰纯度图

图5 2甲4氯原药液相色谱图

图6 溶剂空白液相色谱图

图7 制剂空白液相色谱图

2.2 草甘膦

2.2.1 条件的选择

本方法试验条件的选择，参照了草甘膦水剂标准[9]，该标准中提供了高效液相法和分光光度法，2种方法操作较简便，但是鉴于草甘膦高效液相法易出现拖尾[11]及复配制剂产品易受其他成分影响，经试验表明，在本实验室方法验证对比试验中，分光光度法略优于高效液相法，所以本方法中选择了分光光度法。

2.2.2 特异性的测定

试样在酸性介质中与亚硝酸钠作用生成草甘膦亚硝基衍生物，在242 nm处有最大吸收峰。

2.2.3 线性相关性测定

按1.2.3.2节标样溶液的配制方法，准确制备6个质量浓度递增的草甘膦线性溶液。

在上述操作条件下，待仪器稳定后，按照浓度从小到大的顺序，测定每个溶液中草甘膦的吸光度，以吸取的草甘膦标准溶液体积为横坐标，吸光度为纵坐标绘制标准曲线，结果见图8。草甘膦溶液的体积与吸光度之间呈现良好的线性关系，计算得回归方程为y=0.378 1x+0.139 2，相关系数R2=1.000 0，完全可以满足定量分析要求。

图8 草甘膦标准溶液体积与草甘膦吸光度关系图

2.2.4 分析方法的精密度测定

按1.2.3节试样溶液的制备方法配制6个40.5%2甲·草甘膦异丙胺盐可溶液剂中的草甘膦的精密度溶液。

在前述操作条件下，待仪器稳定后，按顺序测定每个试样溶液的吸光度，结果见表3。草甘膦的标准偏差为0.001 2，变异系数为0.49%。

表3 40.5% 2甲·草甘膦异丙胺盐可溶液剂中草甘膦精密度试验结果

2.2.5 分析方法的准确度测定

对2.1.5节中制成的样品，按1.2.3节试样溶液的制备方法配制6个40.5% 2甲·草甘膦异丙胺盐可溶液剂中的草甘膦的准确度溶液。在前述操作条件下，待仪器稳定后进行测定，结果见表4。

表4 40.5% 2甲·草甘膦异丙胺盐可溶液剂中草甘膦准确度试验结果

40.5% 2甲·草甘膦异丙胺盐可溶液剂中的草甘膦的平均回收率为99.88%。

2.3 异丙胺离子

2.3.1 色谱条件的选择

本方法试验条件的选择，参照了《GB/T 20684—2017草甘膦水剂》中异丙胺离子的色谱条件，并依据仪器和样品性质对温度和进样量略作调整。

2.3.2 特异性的测定

标样与40.5% 2甲·草甘膦异丙胺盐可溶液剂的原始分析谱图显示，标样中的异丙胺离子的保留时间约为7.30 min，样品中异丙胺离子的保留时间约为7.30 min，两者一致。

2.3.3 线性相关性测定

按1.3.3.1节标样溶液的制备方法，配制5个浓度递增的异丙胺离子标样溶液，按标准规定的操作步骤进行分析。测定异丙胺离子的峰面积，取2次测定的平均结果。

以异丙胺离子质量浓度为横坐标，峰面积为纵坐标绘制标准曲线，结果见图9。计算得回归方程为y=0.108 7x+0.028 8，相关系数R2=0.999 8，完全可以满足定量分析要求。2.3.4分析方法的精密度测定

图9 异丙胺离子线性关系图

按1.3.3.2节试样溶液的制备方法配制5个40.5% 2甲·草甘膦异丙胺盐可溶液剂异丙胺离子的精密度溶液。在前述操作条件下，对5个精密度溶液进行测定，结果见表5。异丙胺离子标准偏差为0.000 4，变异系数为0.29%。

表5 40.5% 2甲·草甘膦异丙胺盐可溶液剂中异丙胺离子精密度试验结果

2.3.5 分析方法的准确度测定

取制成的5份试样按照前述测定条件，进行测定，结果见表6。

表6 40.5% 2甲·草甘膦异丙胺盐可溶液剂中异丙胺离子准确度试验结果

40.5% 2甲·草甘膦异丙胺盐可溶液剂中异丙胺离子的平均回收率99.85%。

2.3.6 非分析物干扰试验

溶剂空白、制剂空白与40.5% 2甲·草甘膦异丙胺盐可溶液剂的原始分析谱图显示，不存在其他物质的干扰。见图10～12。

图10 40.5% 2甲·草甘膦异丙胺盐可溶液剂

图11 制剂空白

图12 溶剂空白

3 结 论

本文建立了40.5% 2甲·草甘膦异丙胺盐可溶液剂有效成分的分析方法。此方法具有高精密度和高准确度的特点，其线性关系良好，操作简便，是进行该制剂产品有效成分全面检测较理想的分析方法。