CN101650344A

CN101650344A - 一种三乙膦酸铝含量的检测分析方法

Info

Publication number: CN101650344A
Application number: CN200910017461A
Authority: CN
Inventors: 范志先; 丁宁; 贾淑敏; 王树娟
Original assignee: Qingdao University of Science and Technology
Current assignee: Qingdao University of Science and Technology
Priority date: 2009-08-02
Filing date: 2009-08-02
Publication date: 2010-02-17

Abstract

本发明涉及一种用于杀菌剂三乙膦酸铝原药、制剂及其杂质、以及混剂中三乙膦酸铝含量测定的离子对反相高效液相色谱-蒸发光散射检测分析方法，其检测步骤为选用固定相的色谱柱；甲醇、乙腈和丁胺、含甲酸或乙酸或丙酸的己胺水溶液为流动相；称取适量标准品、原药或可湿性粉剂于容量瓶中，加入流动相溶解，超声波振荡后冷却至室温，摇匀，定容；然后精密量取10μL注入高效液相色谱仪，记录色谱图；最后依据峰面积，log－log线形拟合，二点外标法计算三乙膦酸铝的含量；其对设备要求不高，流动相选用的介质普通易得，可行性高，操作简单方便，适用性好，分析准确快速，工效高，对产品质量评价科学可靠。

Description

一种三乙膦酸铝含量的检测分析方法

技术领域：

本发明涉及一种属于农药分析领域的检测分析方法，用于杀菌剂三乙膦酸铝原药、制剂及其杂质、以及混剂中三乙膦酸铝含量测定的离子对反相高效液相色谱-蒸发光散射检测分析方法。

背景技术：

三乙膦酸铝(fosetyl-Al)在世界农药市场上属于大宗生产并广泛使用的有机磷内吸性杀菌剂品种之一。仅在我国每年就是千吨级以上的杀菌剂品种，截止到2009年7月，共有几十家企业在我国登记了165种三乙膦酸铝产品。生产高纯度三乙膦酸铝原药是当前生产企业的重要目标，但是在原药生产和最终产品质量评价过程中迫切需要新的有效成分分析方法的技术支撑，包括方法的创新和应用。目前无论国际农药分析协作委员会(CIPAC 384，G卷，p82)或行业标准(HG3296-2001三乙膦酸铝原药；HG 3297-2001三乙膦酸铝可湿性粉剂)一直沿用化学滴定的碘量法测定产品的质量，该方法比较耗时，工效低，且不能彻底排除杂质的干扰，制约了产品质量的提高，影响了产品质量的正确评价；三乙膦酸铝有效成分定量分析现有的方法还有离子色谱法(参见：CIPAC 384，J卷，p66；丁宁，范志先，葛海英，等.三乙膦酸铝的纯化与离子色谱分析[J].青岛科技大学学报(自然科学版)，2008，29(3)：200-203；王雪，朱岩，张嘉捷.离子色谱法同时测定三(乙基膦酸)铝原药纯度及各杂质离子的含量[J].浙江大学学报(理学版)，2009，36(2)：180-182)，不足是需要一台专门的离子色谱仪，分析成本高(仅离子色谱分离柱的售价就是普通C₁₈柱的10倍)，有些干扰离子无法获得满意分离，为此有必要开发一种新的仪器分析方法解决上述问题。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术对检测分析三乙膦酸铝含量过程中存有的检测工艺过程复杂，检测成本高，精度粗等突出缺点，设计一种全新的三乙膦酸铝含量检测分析方法。

为了实现上述目的，本发明涉及的离子对反相高效液相色谱-蒸发光散射检测方法，同时测定三乙膦酸铝、亚磷酸盐、硫酸盐的含量，其检测步骤包括：a、色谱柱选用C18或C8为固定相的色谱柱；b、甲醇、乙腈(A)和丁胺、含甲酸或乙酸或丙酸的己胺水溶液(B)为流动相；c、称取适量标准品、原药或可湿性粉剂于容量瓶中，加入流动相B溶解，超声波振荡后冷却至室温，摇匀，定容；然后精密量取10μL注入高效液相色谱仪，记录色谱图；d、依据峰面积，log-log线形拟合，二点外标法计算三乙膦酸铝的含量；其测试条件为：

色谱柱：C₁₈，5μm，250mm×4.6mm(I.D.)；

流动相1：甲醇(流动相A)-水含0.5％正丁胺，冰乙酸调pH 5.0(流动相B)，体积比为8∶92(用于三乙膦酸铝的测定)；

流动相2：甲醇(流动相A)-水含0.5％正己胺，冰乙酸调pH 5.0(流动相B)，体积比为8∶92(用于三乙膦酸铝原药及制剂中杂质亚磷酸盐与磷酸盐分离测定)；

流速：0.8mL/min；

柱温：25℃；

蒸发光散射检测器：漂移管60℃；雾化器42℃；

雾化空气压力：103KPa；

增益：20～200；

进样量：10μL；

本发明测定三乙膦酸铝时进样浓度为1000mg/L，测定三乙膦酸铝中杂质时的进样浓度为2000mg/L；流动相1条件下，三乙膦酸铝与亚磷酸盐、磷酸盐、硫酸盐及钠盐、铵盐能够基线分离，亚磷酸盐与磷酸盐二者不能基线分离；采用流动相2条件，三乙膦酸铝与其他相关杂质能够基线分离，亚磷酸盐与磷酸盐二者也能基线分离；采用流动相2条件，组分的保留时间较长，最后一个组分硫酸盐约15min；在不涉及必须明确亚磷酸盐含量时，采用流动相1。

本发明方法使用普通高效液相色谱仪配以蒸发光散射检测器(ELSD)，对设备要求不高；流动相选用的介质普通易得，可行性高；操作过程较为简单方便，适用性好；分析准确快速，工效高，对产品质量评价科学可靠。

附图说明：

图1为离子对试剂为正戊胺时，三乙膦酸铝及其杂质色谱分离图，其中1钠盐；2亚磷酸盐；3三乙膦酸铝+硫酸盐。

图2为三乙膦酸铝标准曲线。

图3为亚磷酸盐标准曲线。

图4为硫酸盐标准曲线。

图5为离子对试剂为正丁胺时，三乙膦酸铝标准品(A)、三乙膦酸铝原药(B)、三乙膦酸铝可湿性粉剂(C)色谱分离图，其中1亚磷酸盐+磷酸盐；2硫酸盐；3三乙膦酸铝。

图6为离子对试剂为正己胺时，三乙膦酸铝原药(A)、三乙膦酸铝可湿性粉剂(B)色谱分离图，其中1钠盐；2亚磷酸盐；3三乙膦酸铝；4硫酸盐。

具体实施方式：

下面通过实施例并结合附图进一步描述。

本实施例的仪器及色谱条件如下：

高效液相色谱仪：Waters 600高压泵，Waters 2420型蒸发光散射检测器(ELSD)，Empower Pro色谱工作站(美国Waters公司)；色谱柱：Symmetry Shield RP C18(4.6mm×250mm，5μm)(美国Waters公司)；流动相：流动相1为甲醇(流动相A)-水含0.5％正丁胺，冰乙酸调pH 5.0(流动相B)；流动相2为甲醇(流动相A)-水含0.5％正己胺，冰乙酸调pH 5.0(流动相B)，体积比为8∶92；流速：0.8mL/min；进样量：10μL；柱温：25℃。

蒸发光散射检测器：漂移管60℃；雾化器42℃；雾化空气压力103KPa；增益50。

本实施例的试剂与药品如下：

三乙膦酸铝：原药、80％可湿性粉剂(山东大成农药股份有限公司提供)、标准品(含量：99.3％，德国拜耳作物科学公司提供)；正丁胺、正己胺、冰乙酸(纯度均为99.5％，国药集团化学试剂有限公司)、亚磷酸钠(含5个结晶水)、无水硫酸钠均为分析纯；二次蒸馏水(自制，用前0.22μm膜过滤)；甲醇为色谱纯(天津市四友精细化学品有限公司)。

实施例1：色谱条件的选择

1.1流动相：

三乙膦酸铝难溶于有机溶剂，但是它在水中可以电离，解离出三乙膦酸根阴离子；三乙膦酸根阴离子及其杂质有很强的亲水性，反相操作模式下在C₁₈固定相上几乎没有保留，因此需要采用离子对色谱法对组分进行分离；选择合适的离子对试剂，使其与之生成中性的离子缔合物增加各组分的保留值达到分离的目的；三乙膦酸铝及主要杂质的化学分子结构中均无生色团，无法采用紫外检测器直接测定；蒸发光散射检测器是通用型质量检测器，因此可对三乙膦酸铝及硫酸盐、亚磷酸盐离子对化合物同时直接测定。

选择最佳实现分离的流动相条件是测定的关键环节；分别采用正丙胺、正丁胺、正戊胺、正己胺为离子对试剂对三乙膦酸铝进行定量分析；在规定的分析条件下，正戊胺乙酸水溶液作为流动相时，三乙膦酸铝、硫酸盐和亚磷酸盐的色谱峰不能完全分离；以正己胺乙酸水溶液为流动相时，三种物质能完全分离但保留时间较长，优点是可将亚磷酸与磷酸根分离开；正丁胺乙酸水溶液作为流动相时，三种物质能完全分离，保留时间适中，不足是无法将亚磷酸与磷酸根分离开；在不考虑亚磷酸和磷酸根分离的情况下，可采用易得的正丁胺作为离子对试剂，可排除杂质干扰。

考察离子对试剂的pH值(pH 5.0～9.0)、浓度(0.1～0.7％)、甲醇(2～12％)或乙腈比例对三乙膦酸铝、硫酸盐、亚磷酸盐色谱行为的影响；三种物质的分离和色谱峰的峰形受pH值变化的影响较大，离子对试剂的pH值为9.0时，三乙膦酸铝试样溶液不出峰，说明在碱性条件下，三乙膦酸铝及其杂质不能与正己胺形成稳定的离子对；离子对试剂的pH值为7.0时，三乙膦酸铝中杂质硫酸盐与亚磷酸盐的峰重叠；离子对试剂的pH值为5.0时，三乙膦酸铝与其杂质硫酸盐、亚磷酸盐的峰能够完全分离，且三乙膦酸铝的容量因子＞1，说明只有在酸性条件下，三乙膦酸铝在水溶液中才能完全电离，与正己胺阳离子形成稳定的离子对化合物，在C₁₈柱上得到良好的保留，因此选择pH 5.0作为分离条件；随着离子对试剂浓度的增加，三种物质的保留都呈现增加的趋势，且信噪比也在增加；当离子对试剂的浓度大于0.3％时，三乙膦酸铝保留增加的趋势趋于缓慢，且当浓度为0.5％时，三乙膦酸铝容量因子＞1；兼顾合适的保留时间和良好的分离、信噪比，选择0.5％的正丁胺或正己胺溶液作为离子对试剂；三种物质的保留时间随甲醇比例的增加而减小，但信噪比在增加；由于乙腈的极性弱于甲醇，所以采用乙腈作流动相组分时的分离效果远不如甲醇；随着甲醇比例的增加，流动相的极性减小，洗脱能力增强，三乙膦酸铝及其杂质的保留均减弱，但信噪比却在增加；考虑合适的保留时间和良好的分离、信噪比，选择重量百分比浓度为8％的甲醇作为分离条件；甲酸、乙酸、丙酸均做调酸剂；甲酸可使三乙膦酸铝保留时间延长，响应值降低，而使硫酸盐、亚磷酸盐响应值提高；丙酸可使三乙膦酸铝保留时间缩短，但硫酸根峰拓宽，峰形变差；综合实验结果支持选用乙酸做调酸剂；三氟乙酸不能作为调酸剂使用，因为它能与离子对试剂形成不挥发物，检测不到样品的信号。综上所述，兼顾三乙膦酸铝及其杂质的保留、分离度和色谱峰峰形，本实施例确定色谱分离流动相条件为：甲醇-水含0.5％正丁胺或正己胺，冰乙酸调pH 5.0，体积比为8∶92。

1.2ELSD参数优化：

本实施例以信噪比为指标，固定相应分析条件，在40～90℃范围内调节漂移管温度，确定最佳的漂移管温度为60℃；在60～90％范围内调节喷雾器级别，确定最佳的喷雾器级别为70％，相对应的是雾化器温度42℃；在69～240KPa范围内调节雾化气体空气的压力，确定最佳的雾化气体压力103KPa，相当于15PSI。

1.3样品浓度：

本实施例测定三乙膦酸铝的含量样品浓度为1000mg/L；为了相对准确测定其杂质含量，加大进样浓度或提高检测器的增益后应注意到可能会使三乙膦酸铝峰面积超出线性范围，影响主成分定量的准确性。

实施例2：方法学测定

2.1标准曲线

三乙膦酸铝：在规定的分析条件下，分别取三乙膦酸铝不同浓度水平的标样溶液注入系统；在100～1200mg/L范围内，进样质量对数值与峰面积对数值进行回归计算作图，得线性回归方程为1g A＝1.5481 1gm+0.9693，r＝0.9992。

亚磷酸盐：以峰面积对数值1g A对亚磷酸根离子浓度对数值1gc进行回归计算作图，得线性方程为1g A＝1.5378 1g c+2.3662，r＝0.9978；亚磷酸根离子在20～180mg/L范围内呈现良好的线性关系。

硫酸根盐：以峰面积对数值1g A对硫酸根离子浓度对数值1g c进行回归计算作图，得线性方程为1g A＝1.3953 1g c+3.0302，r＝0.9957；硫酸根离子在20～180mg/L范围内呈现良好的线性关系。

2.2准确度、精密度

三乙膦酸铝的低浓度(100mg/L)添加平均回收率为100.58％，高浓度(1000mg/L)添加平均回收率为99.53％，在99～101％范围之内；对8份精密度试样，依据连续进样分析测定结果计算其相对标准偏差RSD 0.63％，这些数据表明测定方法的准确度和精密度符合要求。

亚磷酸根低浓度添加平均回收率为106.9％，高浓度添加平均回收率为99.7％；方法精密度的RSD为3.18％；硫酸根的低浓度添加平均回收率为102.3％，高浓度添加平均回收率为96.1％；方法精密度的RSD为1.89％。

2.3检出限(LOD)

以S/N＝3计，三乙膦酸铝的检出限为50ng(流动相1)，亚磷酸根离子的检出限为150ng，硫酸根离子的检出限为100ng。

实施例3：样品测定

3.1三乙膦酸铝含量的测定

标样溶液的配制：称取0.1g(精确至0.0002g)三乙膦酸铝标准品(已知含量)于100mL容量瓶中，加入90mL流动相B溶解，超声波振荡30min后冷却至室温，定容至刻度，摇匀备用。

试样溶液的配制：称取约含0.1g(精确至0.0002g)三乙膦酸原药或其他制剂于100mL容量瓶中，加入90mL流动相B溶解，超声波振荡30min后冷却至室温，定容至刻度，摇匀待测；必要时过滤。

测定：用流动相1，待仪器在规定的条件下稳定后，连续注入数针标样溶液，直至相邻两针三乙膦酸铝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、标样溶液顺序进行测定。

结果计算：将测得的两针试样溶液以及试样前后两针标样溶液三乙膦酸铝峰面积(见图5)分别进行平均，手工或利用色谱工作站log-log线形拟合类型，二点外标法(600、1200mg/L)计算三乙膦酸铝的含量。

实测结果：5次重复测定三乙膦酸铝原药或可湿性粉剂样品，三乙膦酸铝原药平均含量91.58％(碘量法含量92.02％)，RSD 0.72％(碘量法0.43％)；三乙膦酸铝可湿性粉剂平均含量80.30％(碘量法含量80.94％)，RSD 0.95％(碘量法0.47％)。

3.2杂质含量的测定

混合标样溶液的配制：称取折算后相当于1000mg/L亚磷酸根、硫酸根的亚磷酸钠(含5个结晶水)、无水硫酸钠(精确至0.0002g)于同一100mL容量瓶中，加入90mL流动相B溶解，定容至刻度，逐级稀释后摇匀备用。

试样溶液的配制：称取约含0.2g(精确至0.0002g)三乙膦酸原药或其他制剂于100mL容量瓶中，加入90mL流动相B溶解，超声波振荡30min后冷却至室温，定容至刻度，摇匀待测；必要时过滤。

测定：用流动相2，待仪器在规定的条件下稳定后，连续注入数针标样溶液，直至相邻两针亚磷酸或硫酸根峰面积相对变化小于2.0％后，按照混合标样溶液、试样溶液、试样溶液、混合标样溶液顺序进行测定。

结果计算：将测得的两针试样溶液以及试样前后两针混合标样溶液亚磷酸或硫酸根峰面积分别进行平均，手工或利用色谱工作站log-log线形拟合类型，二点外标法(亚磷酸根40、80mg/L；硫酸根50、100mg/L)先计算样品中亚磷酸根、硫酸根的含量，再折算成以亚磷酸铝、硫酸铵表示的杂质含量。

实测结果：五次重复测定三乙膦酸铝原药或可湿性粉剂样品，三乙膦酸铝原药中亚磷酸盐(以亚磷酸铝计)平均含量9.12％，RSD 5.05％；硫酸盐(以硫酸铵计)平均含量3.94％，RSD 3.75％；三乙膦酸铝可湿性粉剂中亚磷酸盐(以亚磷酸铝计)平均含量9.79％，RSD 4.95％；硫酸盐(以硫酸铵计)平均含量10.35％，RSD 2.75％。

本实施例的检测分析各成份的曲线及相应对比曲线分别见图1～图6。

Claims

1、一种三乙膦酸铝含量的检测分析方法，同时测定三乙膦酸铝、亚磷酸盐、硫酸盐的含量，其特征在于其检测步骤包括：a、色谱柱选用C18或C8为固定相的色谱柱；b、甲醇、乙腈(A)和丁胺、含甲酸或乙酸或丙酸的己胺水溶液(B)为流动相；c、称取适量标准品、原药或可湿性粉剂于容量瓶中，加入流动相B溶解，超声波振荡后冷却至室温，摇匀，定容；然后精密量取10μL注入高效液相色谱仪，记录色谱图；d、依据峰面积，log-log线形拟合，二点外标法计算三乙膦酸铝的含量；其测试条件为：