7-硝基靛紅的高效液相色譜分析

肖瑛子，吳 若，唐 亮，黃超群，龐懷林

(1.江西天宇化工有限公司長沙分公司，長沙 410209；2.長沙嘉橋生物科技有限公司，長沙 410209；3.南通泰禾化工股份有限公司，江蘇 南通 226407)

7-硝基靛紅是由南通泰禾化工股份有限公司自主研發(fā)的環(huán)丙氟蟲胺的重要中間體［1-3］，是近期發(fā)展較快的重要精細化工中間體，其分子式為C8H4N2O4，化學結構式見圖1。

圖1 7-硝基靛紅的結構式

目前關于7-硝基靛紅的分析方法少。本文采用高效液相色譜法，將其與環(huán)丙氟蟲胺工藝生產(chǎn)過程的原料和雜質進行分離，根據(jù)分離度與峰型對分析條件進行研究［4-5］，選擇了乙腈+純水為流動相，建立了適用于7-硝基靛紅樣品的定量分析方法，具有分離效果好、操作簡單快速等特點。

1 材料與方法

1.1 主要儀器與試劑

LC-20AT 型高效液相色譜儀配SPD-M20A 二極管陣列檢測器和色譜工作站(日本島津公司)；ATY224 型電子天平(日本島津公司)；SXC-10JZ 型超聲波清洗儀(湖南尚辛創(chuàng)儀器設備有限公司)；UPH-1-10L 型純水超純水一體機(四川宜家水處理科技有限公司)；0.22μm 濾膜(水系、有機系，彼西絡科技有限公司)。

乙腈(色譜純，韓國SK chemicals)；7-硝基靛紅標樣，已知質量分數(shù)99.4%(長沙嘉橋生物科技有限公司，上海曉明檢測技術服務有限公司定值)；7-硝基靛紅試樣樣品(江西天宇化工有限公司)。

1.2 試驗方法

1.2.1 色譜條件

色譜柱為島津Shim-pack GIST C18不銹鋼柱(柱長250 mm，內徑4.6 mm，內裝5μm填充物)；流動相為乙腈+純水(15+85，體積比)，經(jīng)0.22 μm濾膜過濾和脫氣，流速為1.0 mL/min；檢測波長為270 nm；柱溫為(40±2) ℃；進樣體積為5μL。在該色譜操作條件下，7-硝基靛紅的保留時間約為9.9 min。7-硝基靛紅標樣和試樣高效液相色譜圖見圖2。

圖2 7-硝基靛紅標樣和試樣高效液相色譜圖(500 μg/mL)

1.2.2 測定步驟

1.2.2.1 標樣溶液的配制

稱取0.05 g(精確至0.000 1 g)7-硝基靛紅標樣置于100 mL 容量瓶中，加入乙腈溶解，放入超聲波清洗儀中超聲3 min，待溶液冷卻至室溫后用乙腈定容，搖勻。

1.2.2.2 試樣溶液的配制

稱取含0.05 g(精確至0.000 1 g)7-硝基靛紅試樣置于100 mL 容量瓶中，加入乙腈溶解，放入超聲波清洗儀中超聲3 min，待溶液冷卻至室溫后用乙腈定容，搖勻。

1.2.2.3 測定

按上述操作條件，待儀器基線穩(wěn)定后，連續(xù)注入數(shù)針標樣溶液，待相鄰2 針的峰面積相對變化小于1.0%時，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。

1.3 計算

將測得的2 針試樣溶液以及試樣前后2 針標樣溶液中7-硝基靛紅峰面積分別進行平均。試樣中7-硝基靛紅的質量分數(shù)ω(%)按式(1)計算：

式中：ω為試樣中7-硝基靛紅的質量分數(shù)(%)；A2為試樣溶液中7-硝基靛紅峰面積的平均值；m1為標樣的質量(g)；P 為標樣中7-硝基靛紅的質量分數(shù)(%)；A1為標樣溶液中7-硝基靛紅峰面積的平均值；m2為試樣的質量(g)。

2 結果和分析

2.1 色譜條件的選擇

為了實現(xiàn)7-硝基靛紅與雜質的有效分離，根據(jù)其化學結構特點，對乙腈和純水、甲醇和純水、乙腈與磷酸水溶液、甲醇與磷酸水溶液4 種組合，在Shim-pack GIST C18色譜柱上進行比較選擇，經(jīng)過試驗比較，確定流動相為乙腈與純水的混合溶液，比例為15:85(體積比)，流速為1.0 mL/min。在上述確定的流動相條件下，對Shim-pack GIST、ODS-3、Waters 3 款C18色譜柱進行比較選擇，從峰型對稱和分離效果來看，選擇Shim-pack GIST C18色譜柱。

通過高效液相色譜儀的SPD-M20A 二極管陣列檢測器進行紫外光譜掃描，得到7-硝基靛紅的紫外吸收光譜圖，其最大吸收波長為201 nm，次吸收波長為270 nm。通過多次試驗，波長為270 nm 時7-硝基靛紅及其他雜質峰都有很好的吸收且峰型平緩，因此本試驗選擇270 nm 為檢測波長。

經(jīng)過不同柱溫的進樣試驗，柱溫在30~40 ℃時7-硝基靛紅保留時間的變化不顯著；考慮到柱效以及高效液相色譜試樣檢測池池溫，選擇40 ℃作為此方法的分析溫度。

在此條件下，基線平穩(wěn)，7-硝基靛紅與其他雜質得到較好地分離，且峰型對稱。

2.2 分析方法的特異性

采用峰純度來鑒別7-硝基靛紅。7-硝基靛紅標樣和試樣的最小峰純度相似度均為1.00，最小峰純度閾值處在0.99~1.00 范圍內，分別為0.999 9 和0.999 4，最小峰純度指數(shù)分別為0 和551，非負值，說明標樣和試樣色譜峰中均不含有雜質峰。

2.3 分析方法的線性相關性

分別稱取6 份7-硝基靛紅標樣于6 個100 mL容量瓶中，加入乙腈溶解，放入超聲波清洗儀中超聲3 min，待溶液冷卻至室溫后用乙腈定容，搖勻。

以7-硝基靛紅的質量濃度為橫坐標，其峰面積為縱坐標繪制標準曲線，線性回歸方程為y=18 459x-13 760，相關系數(shù)R2=1。結果見表1 和圖3。由圖可見，7-硝基靛紅的質量濃度為51.89~233.19 μg/mL時有良好的線性關系。

圖3 7-硝基靛紅的質量濃度與其相應峰面積的線性關系圖

表1 7-硝基靛紅的質量濃度及其相應峰面積值

2.4 分析方法的精密度

稱取已知含量試樣6 個，按上述色譜操作條件進行分析，測得7-硝基靛紅的質量分數(shù)，試驗結果詳見表2。

表2 7-硝基靛紅試樣的精密度試驗結果

7-硝基靛紅的標準偏差為0.16%，變異系數(shù)為0.18%，說明方法精密度良好，能滿足日常的定量分析。

2.5 分析方法的準確度

分別稱取0.025 g(精確至0.000 1 g)7-硝基靛紅試樣置于6 個100 mL 容量瓶中，加入不同質量的7-硝基靛紅標樣(精確至0.000 1 g)，按1.2 節(jié)中溶液的配制方法進行配制后進行測定，結果見表3。由表3 回收率的測定可知，7-硝基靛紅回收率為100.12%~100.86%，平均回收率為100.60%，均在98%~102%之間，說明該方法準確度良好，能滿足日常的定量分析。

表3 7-硝基靛紅的準確度試驗結果

2.6 非分析物的干擾

以不含有效成分的空白溶劑作為空白試樣的高效液相色譜圖如圖4，通過其色譜圖與圖2 對比確認，空白試樣中不含有效成分的干擾物質，能夠確保防止有效成分中其他物質的干擾，避免分析方法出現(xiàn)誤差。

圖4 7-硝基靛紅溶劑空白的高效液相色譜圖

3 結 論

本文建立了高效液相色譜法測定7-硝基靛紅的定性定量方法。經(jīng)試驗驗證，該方法線性范圍寬、重現(xiàn)性好、準確度高，可以快速地對7-硝基靛紅進行定性和定量分析，能滿足對產(chǎn)品質量控制的要求。