液相色谱法测定E-和Z-烯草酮含量

强 伟，王 英，薛建强，潘朝晖

(江苏龙灯化学有限公司，江苏昆山 215301)

烯草酮(clethodim)，是1987年由美国Chevron公司研制、日本住友化学公司开发的一种选择性环己烯酮类除草剂。该除草剂主要通过抑制禾本科植物乙酰辅酶A羧化酶，破坏脂肪酸的合成而致效[1]，主要登记用于防除大豆、油菜等作物田一年生和多年生禾本科杂草，且对双子叶作物安全。

IUPAC对烯草酮的化学命名因其异构体而不同。最初，烯草酮的化学名称为(5RS)-2-2-(E)- 1-[(2E)-3-氯烯丙氧基亚氨基]丙基-5-[(2RS)-2-(乙硫基)丙基]-3-羟基环己-2-烯-1-酮，有效成分仅指C=N位为E构型的烯草酮。2008年，有厂商认为产品中存在有活性的Z构型烯草酮[2]，2010年7月其化学名称更新为(5RS)-2-2-(EZ)-1-[(2E)-3-氯烯丙氧基亚氨基]丙基-5-[(2RS)-2-(乙硫基)丙基]-3-羟基环己-2-烯-1-酮，并将C=N位的Z构型烯草酮也写入名称里。根据EU法规283/2013的定义，如果异构体的名称不包含在IUPAC名称内，则被认为是杂质[3]。因此，烯草酮IUPAC名称的更新所带来的影响是，烯 草酮有效成分应为E构型和Z构型之和，即丙烯基上E构型(2E)、酮肟基上E和Z异构体的混合物(1EZ)。与烯草酮有效成分构型不一样的其他异构体，只能视为烯草酮原药的杂质。烯草酮E和Z构型见图1。

图1 烯草酮E、Z构型化学结构式

目前，有关烯草酮有效成分测定尚无CIPAC或AOAC方法，而GB/T 22614—2008[4]中给出了用烯草酮锂盐作为标准品，高效液相色谱法正、反相定量有效成分的方法，但均未标注和包含Z构型。基于此，本文采用2种商业化烯草酮标样，参考国标方法，测定了3个不同厂家的烯草酮原药含量，并考察了溶剂、时间等因素对烯草酮含量的影响，以期为烯草酮含量测定提供技术指导。

1 材料与方法

1.1 仪器

Agilent 1200高效液相色谱仪，具有二极管阵列检测器及色谱工作站(美国安捷伦科技有限公司)；XS205电子天平(精度为0.000 01 g，梅特勒-托利多科技(中国)有限公司)；SK5200型超声波仪(上海科导超声仪器有限公司)。

1.2 试剂

二氯甲烷和正己烷：色谱纯(西班牙萨劳Scharlau有限公司)；冰醋酸：色谱纯[阿拉丁试剂(上海)有限公司]；乙腈：色谱纯[赛默飞世尔科技(中国)有限公司]；甲酸：色谱纯(上海麦克林生化科技有限公司)；蒸馏水(自制)。

1.3 供试药剂

标样1：国内商业化烯草酮锂盐标准品，Z+E纯度标示值99.5% [国家农药质量监督检验中心(沈阳)]；标样2：烯草酮标准品，Z+E纯度标示值92.05% (西格玛公司)；试样1：山东先达农化股份有限公司(厂家1)；试样2：河北兰升生物科技有限公司(厂家2)；试样3：江苏云帆化工有限公司(厂家3)。

1.4 色谱检测条件

正相色谱法：色谱柱XDB-CN (250 mm×4.6 mm，5 μm)(美国安捷伦科技公司)，流动相：ψ(二氯甲烷：正己烷∶冰醋酸)=0.75∶99.25∶0.5 (体积比)，经滤膜过滤和脱气；流速1.0 mL/min；柱温：40 ℃；检测波长：254 nm；进样体积：5 μL；在上述色谱条件下，烯草酮E-和Z-构型的保留时间分别约为11.6 min和10.5 min (图2)。

反相色谱法：色谱柱XDB-C18(150 mm×4.6 mm，3.5 μm)(美国安捷伦科技公司)，流动相：ψ[乙腈：水(0.1%甲酸调pH 3.0)]=70∶30 (体积比)，经滤膜过滤和脱气；流速1.0 mL/min；柱温：40 ℃；检测波长：254 nm；进样体积：5 μL；在上述色谱条件下，烯草酮E-和Z-构型的保留时间分别约为7.6 min和2.5 min (图2)。

图2 烯草酮原药高效液相色谱图

1.5 测定步骤

1.5.1 标样及样品溶液配制

称取烯草酮标样或烯草酮原药样品各25 mg (精确至0.01 mg)，分别置于50 mL容量瓶中，正相方法中加1 mL二氯甲烷，3滴冰乙酸和20 mL流动相振摇，超声使之溶解，恢复室温后，用流动相定容至刻度，摇匀；反相方法中加1 mL二氯甲烷，3滴冰乙酸和20 mL乙腈振摇，超声使之溶解，恢复室温后，用乙腈定容至刻度，摇匀。

1.5.2 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针烯草酮峰面积相对变化小于1.2%后，按照标样溶液、样品溶液、样品溶液、标样溶液的顺序进行测定。

1.5.3 计算公式

样品中E或E、Z之和的质量分数按下式计算：

式中：Asam为样品中E或E、Z之和的峰面积；Astd为标样中E或E、Z之和的峰面积；Wstd为标样的质量；Wsam为样品的质量；P为标样的纯度(%)。这里，烯草酮锂盐折算成烯草酮的系数为0.983。

2 结果与分析

2.1 定量结果

按1.4节条件测定烯草酮有效成分含量，结果见表1。从表1可以看出，不论是标样1还是标样2，正相还是反相条件，同一样品的含量(E+Z)差异不大。正相条件下，Z的贡献比较小；反相条件下，Z的贡献较大，这与反相条件中使用到了乙腈溶剂有很大关系。

2.2 烯草酮稳定性考察

据报道，烯草酮及相关代谢物均表现出几何异构、互变异构和对映体异构3种类型。由于互变异构的存在，有效成分及相关代谢物的2种异构体E和Z的比例不是恒定的，会发生相互转换，这2种形式的转换平衡与溶剂相关[5]。

本文在正相和反相条件下，分别考察了不同极性的稀释剂如正相流动相、正己烷、乙腈分别溶解烯草酮原药后，24 h内的纯度变化。从图3及图4可以看出，同一厂家及不同厂家的样品，用不同溶剂溶解后，不论是正相还是反相条件下，在0、8、16、24 h内，E、Z之和纯度变化不大。

表1 烯草酮原药正反相定量结果

图3 正相法中不同溶剂对烯草酮E、Z之和稳定性的影响

图4 反相法中不同溶剂对烯草酮E、Z之和稳定性的影响

3 结 论

烯草酮样品有效成分定量测定结果证实，不管是用烯草酮锂盐做标样还是烯草酮做标样，正相条件下，Z构型对烯草酮含量的贡献很小，且有的厂家产品中含量不明显，这可能与工艺不同有关；反相条件下，Z构型含量较高，对有效成分影响大。若将烯草酮的Z构型含量计入有效成分后，不管在正相还是反相条件下，烯草酮含量都相对稳定。

在稳定性考察中发现，正、反相条件下，使用不同溶剂(流动相、正己烷及乙腈)对不同厂家的烯草酮有效成分E、Z构型之和影响较小，且基本一致，24 h内相对稳定；另外，在反相条件下，不同厂家烯草酮样品用乙腈溶解时其样品Z构型纯度明显高于用流动相和正己烷溶解时的样品纯度。

因此，在烯草酮分析方法中准确定性出Z构型，并将其计入有效成分中，不管是正相还是反相高效液相色谱法，均可用于测定烯草酮有效成分含量，这将有利于解决国内不同检测单位分析结果的差异问题。