異丙隆及其間位異構體、鄰位異構體分析方法研究

孫益峰，陳 杰

（江蘇快達農化股份有限公司，江蘇南通 226407）

異丙隆及其間位異構體、鄰位異構體分析方法研究

孫益峰，陳 杰

（江蘇快達農化股份有限公司，江蘇南通 226407）

采用高效液相色譜和氣相色譜相結合，對異丙隆及其間位異構體、鄰位異構體進行分離和測定。試驗結果表明：異丙隆線性相關系數為0.996 1，相對標準偏差為0.19%，平均回收率為100.11%；間位異構體線性相關系數為0.995 9，相對標準偏差為2.26%，平均回收率為97.05%；鄰位異構體線性相關系數為0.992 5，相對標準偏差為5.02%，平均回收率為97.61%。

異丙隆；異構體；高效液相色譜；氣相色譜；分析

Abstract:A method for separation and quantitative analysis of isoproturon and its isomers was established,used a combination of HPLC and GC.The results showed that the linear correlation coefficients of isoproturon,ortho-isomer,meta-isomer were 0.996 1,0.992 5,0.995 9,the average recoveries were 100.11%,97.61%,97.05%,the relative standard deviations were 0.19%,5.02%,2.26%,respectively.

Key words:isoproturon;isomer;HPLC;GC;analysis

異丙隆［N,N-二甲基-N'-(4-異丙基苯基)脲］是脲類除草劑，廣泛用于大麥、小麥、棉花、玉米等作物田防除一年生雜草。異丙隆雖是20世紀70年代中期上市的老品種，但未見異丙隆及其鄰、間位異構體分離方法報道。聯合國糧農組織關于農藥原藥雜質限量規定，異丙隆原藥中間位異構體［N,N-二甲基-N'-(3-異丙基苯基)脲］限量要求為20 g/kg，鄰位異構體［N,N-二甲基-N'-(2-異丙基苯基)脲］限量要求為10 g/kg。

異丙隆結構式

本文首先采用高效液相色譜對異丙隆及間位異構體、鄰位異構體進行分離測定，鄰位異構體和異丙隆可以有效分離，間位異構體與異丙隆不能分離。進一步實驗發現，異丙隆在氣相色譜高溫條件下受熱分解為4-異丙基苯胺及其他產物，其間位異構體、鄰位異構體受熱分別分解為3-異丙基苯胺和2-異丙基苯胺，這3種物質在一定的氣相色譜條件下能有效分離。本文通過高效液相色譜和氣相色譜相結合，對異丙隆及其間位異構體、鄰位異構體分析方法進行研究。

1 異丙隆及其間位異構體質量分數的測定

1.1 方法提要

采用反相高效液相色譜外標法，對試樣中異丙隆及其間位異構體先進行高效液相色譜分離和測定。

1.2 試劑

磷酸，分析純；甲醇、乙腈，HPLC級；水（新蒸2次蒸餾水）；異丙隆標樣（99.0%）、間位異構體標樣（99.0%）、鄰位異構體標樣（99.0%）、異丙隆原藥，均由江蘇快達農化股份有限公司提供。

1.3 儀器

高效液相色譜儀，具DAD檢測器；色譜數據處理機；色譜柱：不銹鋼柱（250 mm×4.6 mm），內裝5 μm化學鍵合ZORBAX RX-C8填充物；過濾器：濾膜孔徑約0.45 μm；微量進樣器：50 μL；定量管：5 μL；超聲波振蕩器。

1.4 高效液相色譜操作條件

流動相：乙腈＋磷酸水溶液（pH值=4），兩者體積比75∶25，經濾膜過濾，并進行脫氣；流量：1.0 mL/min；柱溫：30℃；檢測波長：221 nm；進樣體積：25 μL。保留時間（見圖1）：異丙隆＋間位異構體約3.84 min，鄰位異構體約3.51 min。

圖1 異丙隆原藥HPLC譜圖

1.5 測定步驟

1.5.1 溶液的配制

分別稱取異丙隆標樣、試樣約0.05 g，精確到0.000 2 g，置于100 mL容量瓶中，用甲醇超聲溶解，定容。試樣溶液用0.45 μm孔徑濾膜過濾。

1.5.2 測定及計算

在上述操作條件下，待儀器穩定后，連續注入數針標樣溶液，計算各針相對響應值。待相鄰2針的相對響應值變化小于1%，按標樣溶液、試樣溶液、試樣溶液、標樣溶液的順序進行測定。

將測得的2針試樣溶液中異丙隆＋間位異構體峰面積以及試樣前后2針標樣溶液中異丙隆峰面積分別進行平均。異丙隆＋間位異構體質量分數w（%）按式（1）計算。

式中：A1—標樣溶液中，異丙隆峰面積的平均值；A2—試樣溶液中，異丙隆＋間位異構體峰面積的平均值；m1—異丙隆標樣質量，g；m2—試樣質量，g；P—標樣中異丙隆的質量分數，%。

2 三者質量比的測定

2.1 方法提要

試樣用三氯甲烷溶解，使用內壁涂DB-1的毛細管柱和氫火焰離子化檢測器，對試樣中異丙隆、間位異構體、鄰位異構體進行氣相色譜分離和測定。

2.2 試劑

三氯甲烷；4-異丙基苯胺標樣（99.0%）、3-異丙基苯胺標樣（99.0%）、2-異丙基苯胺標樣（99.0%），由江蘇快達農化股份有限公司提供。

2.3 儀器

氣相色譜儀，具氫火焰離子化檢測器；色譜數據處理機；色譜柱：毛細管柱（30 m×0.53 mm），內壁涂DB-1，膜厚1.0 μm；微量進樣器：10 μL。

2.4 氣相色譜操作條件

柱溫：初溫60℃保持2 min，以5℃/min升至115℃，保持3 min，以50℃/min升至240℃，保持10 min；氣化室溫度：260℃；檢測器溫度：260℃；初始氣體流量（mL/min）：載氣（N2）60、氫氣40、空氣400；進樣方式：分流比10∶1；進樣體積：1.0 μL。保留時間：2-異丙基苯胺約14.2 min、3-異丙基苯胺約15.0 min、4-異丙基苯胺約15.4 min。16.1 min、18.8 min峰為其他分解物，見圖2。

圖2 異丙隆原藥GC譜圖

2.5 測定步驟

2.5.1 樣品溶液的配制

稱取異丙隆原藥約300 mg，置于10 mL具塞三角瓶中，用5 mL三氯甲烷溶解。

2.5.2 測定及計算

在2.4操作條件下，待儀器穩定后，連續注入數針樣品溶液，計算各針中3個有效組分峰面積比的重復性，相鄰2針的峰面積比相對變化應小于3%。

將測得的2針樣品溶液中3個有效組分的峰面積分別進行平均。異丙隆、間位異構體、鄰位異構體質量比按式（2）計算。

式中：ri—試樣中異丙隆（間位異構體、鄰位異構體）與異丙隆＋間位異構體的質量比；Ai—試樣溶液中，4-異丙基苯胺（對應異丙隆）、3-異丙基苯胺（對應間位異構體）、2-異丙基苯胺（對應鄰位異構體）峰面積的平均值；A1—試樣溶液中，4-異丙基苯胺峰面積的平均值；A2—試樣溶液中，3-異丙基苯胺峰面積的平均值。

3 質量分數計算

異丙隆、間位異構體、鄰位異構體質量分數wi（%）按式（3）計算。

式中：w—試樣中異丙隆＋間位異構體質量分數，%；ri—試樣中異丙隆（間位異構體、鄰位異構體）與異丙隆＋間位異構體的質量比。

4 結果與討論

4.1 液相色譜波長的選擇

配制相同質量濃度的異丙隆甲醇溶液和間位異構體甲醇溶液，分別用DAD檢測器掃描紫外吸收光譜，然后將兩者的光譜圖進行擬合參比。2條曲線在221 nm處相交，即異丙隆及其間位異構體在221 nm處有相同的紫外吸收。因此選擇221 nm作為液相色譜分析的檢測波長，紫外吸收光譜見圖3。

圖3 紫外吸收光譜圖

4.2 氣相色譜條件的選擇

在氣相色譜試驗中，首先選擇115℃恒定柱溫進行分析，譜圖中未知高沸點分解物與4-異丙基苯胺分離效果不佳。經過多次試驗，最終確定初溫為60℃，保持2 min，以5℃/min升至115℃，保持3 min，以50℃/min升至240℃，保持10 min的升溫程序。該條件下，樣品中組分能夠有效分離，且其他未知高沸點分解物也能完全流出。

4.3 線性關系試驗

采用已知質量分數的異丙隆標樣、間位異構體標樣、鄰位異構體標樣配成5個不同質量比混合溶液，在同一氣相色譜條件下分別進樣。以每份樣品中各組分平均峰面積比與樣品中異丙隆、間位異構體、鄰位異構體質量比作圖。異丙隆線性方程為y=1.022 3 x-2.177 0，線性相關系數為0.996 1；間位異構體線性方程為y=1.016 5 x-0.020 2，線性相關系數為0.995 9；鄰位異構體線性方程為y=1.027 9 x-0.017 3，線性相關系數為0.992 5。

4.4 方法的準確度

采用添加法，驗證氣相色譜法的準確度。在已知質量分數的樣品（異丙隆、間位異構體、鄰位異構體分別為97.05%、1.25%、0.55%）中，分別準確加入已知質量濃度為0.055 20 g/mL、0.004 91 g/mL、0.003 03 g/mL的異丙隆、間位異構體、鄰位異構體溶液，混合均勻，測定各組分的質量比。測得異丙隆平均回收率為100.11%，間位異構體平均回收率97.05%，鄰位異構體平均回收率為97.61%，結果見表1。

表1 方法的準確度試驗結果

4.5 方法的精密度

對同一樣品進行5次重復測定，測得異丙隆相對標準偏差為0.19%，間位異構體相對標準偏差為2.26%，鄰位異構體相對標準偏差為5.02%，結果見表2。

表2 方法的精密度測定結果

5 結論

本方法能對異丙隆及其同分異構體雜質進行有效分離、測定，該方法未見國內報道。試驗結果表明：異丙隆線性相關系數為0.996 1，相對標準偏差為0.19%，平均回收率為100.11%；間位異構體線性相關系數為0.995 9，相對標準偏差為2.26%，平均回收率為97.05%；鄰位異構體線性相關系數為0.992 5，相對標準偏差為5.02%，平均回收率為97.61%。本方法能滿足定性、定量分析要求，但操作相對繁瑣。

（責任編輯：顧林玲）

Analytical Method of Isoproturon and Its isomers

Sun Yi-feng,CHEN Jie
(Jiangsu Kuaida Agrochemical Co.,Ltd.,Jiangsu Nantong 226407,China)

TQ 450.7

A

10.3969/j.issn.1671-5284.2017.05.010

2017-08-01

孫益峰（1974—），男，江蘇省如東縣人，工程師，主要從事化工分析工作。E-mail：rudongjiemao@163.com