王 怡,李春艷,龐懷林
(1.上海泰禾化工有限公司,上海 201615;2.南通泰禾化工股份有限公司,南通 226407)
苯并呋喃酮,又名為2-苯并呋喃酮、苯并呋喃-2(3H)-酮、2-香豆冉酮,其結構式見圖1。苯并呋喃酮是許多有機合成原料、天然產物分子和生物藥物中間體的重要結構單元,可廣泛用于藥物、食品和材料等領域[1-3],而且還是農業上高效廣譜殺菌劑嘧菌酯合成工藝的重要中間體[4]。

圖1 苯并呋喃酮的結構式
目前對苯并呋喃酮的檢測方法較少,僅見張文娟測定苯并呋喃酮原藥的相關研究[5],此方法簡練高效,但因其峰保留時間短,一般能滿足原藥的分析,但無法適用需分離衍生物、雜質的苯并呋喃酮試樣。為廣泛地適用多規格產料需求,建立一種兼顧快速分析與雜質有效分離的苯并呋喃酮分析方法十分必要??紤]到嘧菌酯工藝生產過程中與鄰羥基苯乙酸、對甲苯磺酸等原料的分離,一般選擇乙腈與水混合溶劑作為流動相體系,或在有機相中加入磷酸或甲酸等[6]以調節pH和改善峰型,提高后續合成中與嘧菌酯的分離檢測。基于上述特點,本文采用高效液相色譜法,通過對不同流動相組合及分析條件的探索和驗證,確定了苯并呋喃酮測定中流動相優先選擇乙腈+磷酸水混合溶液,并加入了一定比例的甲醇以改善拖尾現象,提高與雜質的分離度和選擇性,建立了苯并呋喃酮的高效液相色譜測定方法。該方法具有分離效果好、操作簡單快速的特點,適用于苯并呋喃酮試樣的定量分析。
LC-20AD型高效液相色譜儀配SPD-M20A二極管陣列檢測器,及色譜工作站Labsolution (日本島津公司);ML204型電子天平(瑞士梅特勒托利多集團);2200T型超聲波清洗儀(上海安譜科學儀器有限公司);Direct 8型純水超純水一體機(德國默克集團);濾膜:0.45 μm (有機相,上海安譜實驗科技股份有限公司)。
乙腈,色譜純(上海安譜實驗科技股份有限公司);甲醇,色譜純(上海安譜實驗科技股份有限公司);磷酸,分析純(國藥集團);苯并呋喃酮標樣,已知質量分數99.0% (南通泰禾化工有限公司提供,上海曉明檢測技術服務有限公司定值);苯并呋喃酮試樣樣品(南通泰禾化工股份有限公司)。
檢測器為二極管陣列檢測器,色譜柱為島津WondaSil-WR C18色譜柱(250 mm×4.6 mm i.d.不銹鋼柱,內裝5 μm填充物);流動相為乙腈-甲醇-0.1%磷酸水溶液,經濾膜過濾和脫氣,采用梯度洗脫(表1),流速為1.0 mL/min;檢測波長為268 nm;柱溫為(35±2) ℃;進樣體積為10 μL。在上述色譜操作條件下,苯并呋喃酮的保留時間約為10.1 min。苯并呋喃酮標樣和試樣的高效液相色譜圖見圖2、圖3。

表1 梯度洗脫時間程序設置

圖2 苯并呋喃酮標樣的高效液相色譜圖(1 000 μg/mL)

圖3 苯并呋喃酮試樣的高效液相色譜圖 (1 000 μg/mL)
1.3.1 標樣溶液的配制
稱取約0.06 g (精確至0.000 1 g)苯并呋喃酮標樣置于50 mL容量瓶中,用流動相溶解并超聲,待溶液冷卻至室溫后用流動相稀釋至刻度,搖勻備用。
1.3.2 試樣溶液的配制
稱取約0.08 g (精確至0.000 1 g)苯并呋喃酮試樣置于50 mL容量瓶中,用流動相溶解并超聲,待溶液冷卻至室溫后用流動相稀釋至刻度,搖勻備用。
在上述操作條件下,待儀器基線穩定后,連續注入數針標樣溶液,待相鄰2針的峰面積相對變化小于1.0%,按照標樣溶液、試樣溶液、試樣溶液、標樣溶液的順序進樣測定。
將測得的2針試樣溶液以及試樣前后2針標樣溶液中苯并呋喃酮峰面積分別進行平均。試樣中苯并呋喃酮的質量分數X(%)按式(1)計算:

式中:X為試樣中苯并呋喃酮的質量分數(%);A2為試樣溶液中苯并呋喃酮峰面積的平均值;m1為標樣的質量的數值(g);P為標樣中苯并呋喃酮的質量分數(%);為標樣溶液中苯并呋喃酮峰面積的平均值;m2為試樣的質量的數值(g)。
為實現快速分離檢測,對乙腈、甲醇、純水、磷酸水溶液等多種有機相+水相組合,在C18色譜柱上進行比較選擇,經試驗比較確定流動相為乙腈和0.1%磷酸水溶液體系為主,加入甲醇的情況下,峰型不對稱、拖尾的情況有較大改善;與加入5%、8%、12%的甲醇相比,在加入10%甲醇時,與雜質分離度高、保留時間短,可較大程度提高檢測效率。
本試驗采用HPLC-DAD峰純度分析法來鑒別苯并呋喃酮。苯并呋喃酮標樣的最小峰純度相似度為1.00,最小峰純度閾值為1.00,最小峰純度指數為0,說明標樣色譜峰中不含有雜質峰;苯并呋喃酮試樣中的苯并呋喃酮HPLC-DAD峰純度中最小峰純度相似度為0.999 9,最小峰純度閾值為0.999 9,最小峰純度指數為4,說明樣品色譜峰中不含有雜質峰。標樣與試樣的色譜峰保留時間差在1.0%以內,如圖2和圖3所示。標樣和試樣的峰純度圖如圖4、圖5所示。

圖4 苯并呋喃酮標樣中的目標峰純度

圖5 苯并呋喃酮試樣中的目標峰純度
以苯并呋喃酮質量濃度(x)為橫坐標,峰面積(Y)為縱坐標,繪制苯并呋喃酮的標準曲線,結果見圖6??梢?,當苯并呋喃酮質量濃度為231.66~2 084.94 μg/mL,與其相應的苯并呋喃酮峰面積之間呈現出良好的線性關系,其線性回歸方程為Y=3 828x+43 666,相關系數R2=0.999 9。

圖6 苯并呋喃酮的質量濃度與其相應峰面積的線性關系圖
對同一試樣準確連續稱取6個試樣,在上述的色譜操作條件下進行分析,測得苯并呋喃酮的質量分數,試驗結果詳見表2??梢?,苯并呋喃酮的標準偏差和變異系數分別為0.09和0.13%,說明此分析方法精密度良好,能滿足日常的定量分析。
稱取約0.04 g (精確至0.000 1 g)苯并呋喃酮試樣置于50 mL容量瓶中,分別加入不同質量的苯并呋喃酮標樣(精確至0.000 1 g)于同一50 mL容量瓶中,用流動相溶解并超聲,待溶液冷卻至室溫后用流動相稀釋至刻度,搖勻后,按1.2節色譜操作條件進行測定,結果見表3。可見,苯并呋喃酮的回收率為99.79%~100.22%,平均回收率為100.02%,說明該方法準確度良好,能滿足日常的定量分析。

表2 苯并呋喃酮試樣的精密度試驗

表3 苯并呋喃酮的準確度試驗
在評價時,需要包含非分析物的干擾,防止有效成分中存在其他干擾物導致分析方法出現誤差。以空白溶劑為不含有效成分的空白樣品,其高效液相色譜圖如圖7所示,經與圖2、圖3對比發現空白溶劑中不含有效成分的干擾物質。

圖7 苯并呋喃酮溶劑空白的高效液相色譜圖
本文采用高效液相色譜法建立了快速測定苯并呋喃酮試樣中苯并呋喃酮的定量定性方法。該方法采用C18不銹鋼色譜柱和二極管陣列檢測器,乙腈、甲醇和0.1%磷酸水為流動相,測得苯并呋喃酮的精密度和準確度高、線性關系良好,具有操作簡便、檢測過程穩定、結果準確、分離效果好等特點,可用于苯并呋喃酮生產過程中的質量控制和分析檢測。