莊勇 黃楷

摘要[目的]建立一種利用亞氨基二乙酸制備雙甘膦的新檢測(cè)方法。[方法]以9-芴基甲氧羰酰氯為衍生化試劑對(duì)合成雙甘膦的反應(yīng)物進(jìn)行衍生化。采用Gemini C18 （150.0 mm ×4.6 mm， 5.0 μm）色譜柱，室溫下以0.05 mol/L NaH2PO4 （pH=3.5）溶液-乙腈（V/V，60∶40）為流動(dòng)相，流速為1.0 mL/min，檢測(cè)波長(zhǎng)265 nm，對(duì)反應(yīng)液中的亞氨基二乙腈、亞氨基二乙酸和氨氣衍生物進(jìn)行分離檢測(cè)。[結(jié)果]反應(yīng)液中的亞氨基二乙腈、亞氨基二乙酸和氨氣衍生物，分別在0.02～1.20、0.02～1.20、0.10～2.00 mg/mL濃度范圍內(nèi)呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系（r≥0.999 8），檢出限分別為0.000 4、0.000 4、0.003 0 mg/mL，加樣回收率分別為99.96%、99.86%、99.89%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均不超過(guò)1.6%。[結(jié)論]該研究建立的方法可用于亞氨基二乙酸法制備雙甘膦反應(yīng)體系的跟蹤分析。

關(guān)鍵詞亞氨基二乙酸法；雙甘膦；高效液相色譜；衍生化

中圖分類號(hào)O657.7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)0517-6611（2017）14-0012-02

Abstract[Objective] To establish a new inspection method for preparation of PMIDA with iminodiacetic acid.[Method] The derivatives of the reaction solution for synthesizing PMIDA were synthesized using 9fluorenyl methyl chloroformate （FMOCCl） as the derivatization reagent.The separation of the derivatives was performed on a Gemini C18 column at room temperature by isocratic elution.The mobile phase composed of 60% 0.05 mol/L NaH2PO4 （pH=3.5） and 40% CH3CN at a flow rate of 1.0 mL/min.The injection volume was 10 μL and the detection wavelength was 265 nm.[Result] The linear ranges of the derivatives of iminodiacetonitrile， iminodiacetic acid and ammonia were respectively 0.02-1.20 mg/mL， 0.02-1.20 mg/mL and 0.10-2.00 mg/mL with correlation coefficient of more than or equal to 0.999 8.The detection limits for the derivatives were respectively 0.000 4， 0.000 4 and 0.003 0 mg/mL.The average recoveries of 3 derivatives were respectively 99.96%， 99.86% and 99.89% with relative standard deviation values less than or equal to 1.6%.[Conclusion] The method developed in the present paper could be used for trace analysis of the reaction system for preparation of PMIDA by iminodiacetic acid.

Key wordsIminodiacetic acid；PMIDA；HPLC；Derivatization

草甘膦是美國(guó)孟山都公司于1974 年商品化的滅生性有機(jī)膦類除草劑[1]，是目前世界農(nóng)藥市場(chǎng)上噸位最大、銷售額最高的除草劑品種。雙甘膦是制備草甘膦的重要中間體[2-3]，其生產(chǎn)過(guò)程中涉及的物質(zhì)包括亞氨基二乙腈、亞氨基二乙酸和氨氣等。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中需要一個(gè)準(zhǔn)確的分析檢測(cè)方法對(duì)整個(gè)工藝流程進(jìn)行中間控制，了解原料以及中間體的反應(yīng)消耗情況，才能對(duì)整個(gè)生產(chǎn)工藝過(guò)程做出正確的分析和判斷。為此，建立一種能快速準(zhǔn)確監(jiān)控雙甘膦制備進(jìn)程的分析方法就顯得尤為重要。

由于該反應(yīng)過(guò)程中涉及的含氮化合物的結(jié)構(gòu)中均缺少發(fā)色團(tuán)，難以采用常規(guī)的高效液相色譜法（HPLC）直接測(cè)定。為此，筆者根據(jù)高效液相色譜中脂肪胺類化合物的柱前衍生原理[4]，以熒光試劑9-芴基甲氧羰酰氯（FMOC-Cl）[5-7]與反應(yīng)液中的胺類化合物柱前衍生，然后用HPLC進(jìn)行分離測(cè)定。

1材料與方法

1.1材料Shimadzu LC-2010型高效液相色譜儀，日本島津；FMOC-Cl（>99%），Sigma-Aldrich；亞氨基二乙腈（純度≥98%），廣州江城石化；氫氧化鈉（含量≥98%）、鹽酸（含量35%），國(guó)藥集團(tuán)；亞磷酸（含量89%），上海實(shí)誠(chéng)；甲醛（含量37%），上海凌風(fēng)；乙腈（色譜純），北京百靈威；超純水，自制。

1.2方法

1.2.1標(biāo)準(zhǔn)品衍生方法。稱取亞氨基二乙腈、亞氨基二乙酸、合成中間體等標(biāo)準(zhǔn)樣品約25.0 mg置于50 mL容量瓶中，加20 mL硼酸緩沖液（0.2 mol/L、pH 7.5），再加20 mL FMOC-Cl乙腈溶液（0.4 mmol），用乙腈定容至刻度，在室溫25 ℃下放置10 min，配制成0.5 mg/mL濃度的待測(cè)標(biāo)準(zhǔn)樣品溶液。

1.2.2樣品衍生化方法。亞氨基二乙酸中控樣品配制：稱取反應(yīng)液體約2 mL（約400 mg）置于燒杯中，用3 mol/L鹽酸水溶液調(diào)節(jié)pH至7±1，并用純水稀釋至約100 mL，再取0.2 mL該溶液，加入0.8 mL硼酸緩沖液和0.8 mL FMOC-Cl乙腈溶液（0.016 mmol），配制成約0.8 mg/mL的待測(cè)樣品溶液，靜置10 min待測(cè)。

雙甘膦中控樣品衍生化配制：稱取反應(yīng)液體約2 mL（約400 mg）置于燒杯中，用28%氫氧化鈉水溶液調(diào)節(jié)pH至7±1，并用純水稀釋至約100 mL，再取0.2 mL該溶液，加入0.8 mL硼酸緩沖液和0.8 mL FMOC-Cl/乙腈溶液（0.016 mmol），配制成約0.8 mg/mL的待測(cè)樣品溶液，靜置10 min待測(cè)。

1.2.3色譜分離條件。Gemini C18色譜柱（5.0 μm，4.6 mm×150.0 mm）；流動(dòng)相A為0.05 mol/L NaH2PO4 （pH=3.5），流動(dòng)相B為 乙腈，A∶B=60%∶40%（V/V）；流速0.8 mL/min；進(jìn)樣量8 μL；柱溫35 ℃；波長(zhǎng)265 nm。

2結(jié)果與分析

2.1分離條件的優(yōu)化該試驗(yàn)分別選擇了不同濃度的磷酸二氫鈉-磷酸緩沖溶液作為流動(dòng)相對(duì)亞氨基二乙腈、亞氨基二乙酸以及氨的衍生物同時(shí)檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)只有當(dāng)流動(dòng)相中磷酸二氫鈉的濃度為0.05 mol/L，用磷酸將體系的pH調(diào)到3.5時(shí)最合適，原料和中間體出峰相對(duì)較快，峰形對(duì)稱性好，且各物質(zhì)的分離效果較好，各標(biāo)準(zhǔn)品的色譜圖見(jiàn)圖1。

2.2衍生方法的重現(xiàn)性按照上述衍生化方法，對(duì)亞氨基二乙腈、亞氨基二乙酸、氨氣分別平行衍生5次，然后采用HPLC進(jìn)行分析。結(jié)果表明，衍生物保留時(shí)間的RSD分別為0.38%、0.62%、0.52%，峰面積的RSD分別為1.60%、1.20%、1.10%。表明該衍生化方法重復(fù)性良好。

2.3衍生產(chǎn)物的穩(wěn)定性將上述樣品衍生反應(yīng)液在室溫下保存3 d后測(cè)定，結(jié)果表明，各衍生產(chǎn)物的峰型、峰面積和保留時(shí)間等均無(wú)明顯差異，各組分的衍生產(chǎn)物檢測(cè)結(jié)果的RSD均小于2%，表明各組分的衍生產(chǎn)物穩(wěn)定性良好。

2.4標(biāo)準(zhǔn)曲線、準(zhǔn)確度、精密度和檢出限配制一系列標(biāo)準(zhǔn)溶液，按方法“1.2.1”衍生和“1.2.3”進(jìn)行色譜分析。以各組分的質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)，峰面積為縱坐標(biāo)，進(jìn)行線性回歸，以3倍信噪比計(jì)算檢出限，結(jié)果如表1所示。在一定的濃度范圍內(nèi)，各組分峰面積和濃度呈良好的線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)均在0.999 5以上。精密量取已測(cè)定含量的反應(yīng)溶液，分別加入高、中、低3種不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液，混勻，衍生化后進(jìn)樣分析，考察分析方法的加樣回收率和RSD。結(jié)果表明，加樣回收率分別為99.89%、99.86%、99.96%，RSD分別為1.60%、1.20%、1.10%。

2.5實(shí)際樣品反應(yīng)過(guò)程分析稱取一定的反應(yīng)原料，在小于45 ℃投料時(shí)即產(chǎn)生大量的氨氣，同時(shí)迅速生成亞氨基二乙酸進(jìn)行反應(yīng)，按照一定的時(shí)間間隔取適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)液，按照“1.2.2”和“1.2.3”的方法進(jìn)行樣品處理和分析，測(cè)定體系中各組分的濃度，考察反應(yīng)過(guò)程中底物和產(chǎn)物的變化，確定最適合的反應(yīng)條件。如圖2所示，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，原料亞氨基二乙腈的濃度下降，亞氨基二乙酸濃度逐漸升高，在60 min

時(shí)達(dá)到最大。所以建立的跟蹤監(jiān)測(cè)方法對(duì)亞氨基二乙酸法制備雙甘膦反應(yīng)有很大幫助。

3結(jié)論

該試驗(yàn)建立的方法具有簡(jiǎn)便快速、靈敏準(zhǔn)確、衍生條件溫和及衍生產(chǎn)物穩(wěn)定性好等特點(diǎn)，能對(duì)亞氨基二乙酸法制備雙甘膦的工業(yè)化生產(chǎn)進(jìn)程進(jìn)行準(zhǔn)確的跟蹤和檢測(cè)，對(duì)降低該路線的工業(yè)化生產(chǎn)成本和提高產(chǎn)品質(zhì)量具有重要意義。

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