張智怡,程冬冬,羅少輝*
(1.江西省檢驗(yàn)檢測(cè)認(rèn)證總院,江西南昌,330052;2.江西省檢驗(yàn)檢測(cè)認(rèn)證總院檢測(cè)認(rèn)證技術(shù)發(fā)展研究院,江西南昌,330029)
反相液相色譜有機(jī)流動(dòng)相的研究,對(duì)高效液相色譜分析領(lǐng)域的發(fā)展而言具有非常重要的意義。對(duì)將甲醇和乙腈作為流動(dòng)相的各種比例檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究,以此探究解決高效液相色譜中存在的疑難雜癥的方法,從而提高檢測(cè)效率并節(jié)約成本。
在實(shí)際檢測(cè)工作中,我們會(huì)同時(shí)收到大量樣品,然而參照國(guó)標(biāo)、行標(biāo)或企標(biāo)時(shí)發(fā)現(xiàn),標(biāo)準(zhǔn)制定者往往沒(méi)有考慮到一線檢測(cè)人員需要頻繁更換流動(dòng)相,導(dǎo)致實(shí)際工作量巨大的問(wèn)題。我們通過(guò)試驗(yàn),試圖統(tǒng)一甲醇和乙腈流動(dòng)相(體積比)。統(tǒng)一甲醇和乙腈流動(dòng)相(體積比)不僅能夠大大減輕一線檢測(cè)人員的工作負(fù)擔(dān),而且對(duì)高效液相色譜分析具有積極推廣的意義。
經(jīng)查閱大量國(guó)內(nèi)外高效液相色譜流動(dòng)相相關(guān)文獻(xiàn)[1-8],目前只零星發(fā)現(xiàn)有甲醇乙腈混合流動(dòng)相檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn),尚未發(fā)現(xiàn)通用有機(jī)流動(dòng)相、黃金混合比例的提法。本項(xiàng)目試圖統(tǒng)一反相色譜流動(dòng)相中的有機(jī)相。根據(jù)現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)成果,再通過(guò)大量試驗(yàn)數(shù)據(jù)證明其普遍性、通用性后,很多國(guó)標(biāo)和企標(biāo)檢測(cè)方法將得到修正、補(bǔ)充和參考,這對(duì)于分析化學(xué)領(lǐng)域和標(biāo)準(zhǔn)制定領(lǐng)域來(lái)說(shuō)具有非常重要的意義。
本文研究甲醇和乙腈作為流動(dòng)相配比時(shí)的特性。
使用通用有機(jī)流動(dòng)相方法,采用最簡(jiǎn)單、基本的高效液相色譜儀對(duì)三種常見(jiàn)農(nóng)藥進(jìn)行色譜和含量分析。
1.2.1 有機(jī)流動(dòng)相的甲醇乙腈的配比值為3:2 的通用性驗(yàn)證
通過(guò)研究甲醇和乙腈的體積比V甲醇:V乙腈=3:2 標(biāo)準(zhǔn)有機(jī)流動(dòng)相在實(shí)際檢測(cè)中的通用性,縮短檢測(cè)時(shí)間,提高檢測(cè)效率,節(jié)約流動(dòng)相成本,將出峰異常率降到最低,免去摸索各種適合條件的時(shí)間。
1.2.2 有機(jī)流動(dòng)相在農(nóng)藥檢測(cè)中的運(yùn)用
通過(guò)研究甲醇和乙腈的體積比V甲醇:V乙腈=3:2 標(biāo)準(zhǔn)有機(jī)流動(dòng)相在實(shí)際檢測(cè)中的通用性,用梯度分析法改變流動(dòng)相比率和檢測(cè)波長(zhǎng),建立多種農(nóng)藥出峰時(shí)間,準(zhǔn)確得出檢測(cè)結(jié)果。
1.2.3 有機(jī)流動(dòng)相的拓展運(yùn)用
通過(guò)研究甲醇和乙腈的體積比V甲醇:V乙腈=3:2 標(biāo)準(zhǔn)有機(jī)流動(dòng)相在實(shí)際檢測(cè)中的通用性,推廣至分析檢測(cè)其他應(yīng)用領(lǐng)域,如化工生產(chǎn)、食品藥品監(jiān)督、保健品、生物化學(xué)研究等。
參考大量文獻(xiàn)[9-11],根據(jù)研究甲醇乙腈極性及大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),本項(xiàng)目統(tǒng)一有機(jī)流動(dòng)相標(biāo)準(zhǔn)為A 體積比(甲醇:乙腈=3:2),以下簡(jiǎn)稱A 體積比(通用),甲醇大致相當(dāng)于89%乙腈的洗脫能力,故以此比例換算純甲醇或純乙腈作為有機(jī)流動(dòng)相檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。
例:①當(dāng)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)為體積比A(甲醇):B(水)=80:20 時(shí),我們用通用有機(jī)流動(dòng)相換算公式體積比 A(通用)=[0.4A(甲醇)]×89%+0.6A(甲醇)=0.956A(甲醇),采用本項(xiàng)目通用有機(jī)流動(dòng)相后的有機(jī)相體積比A(通用):B(水)=76.48:23.52 ≈76.5:23.5。
②當(dāng)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)為體積比A(乙腈):B(水)=80:20時(shí)我們用通用有機(jī)流動(dòng)相換算公式體積比A 通用=0.4A(乙腈)+[0.6A(乙腈)] ÷89%=1.074A 乙腈,修正后體積比A(通用):B(水)=85.92:14.08 ≈86:14;當(dāng)分離情況不佳時(shí),可根據(jù)檢測(cè)儀器和色譜柱特性適當(dāng)調(diào)低有機(jī)流動(dòng)相比例。
選出幾種具有代表性的三種農(nóng)藥產(chǎn)品噻呋酰胺、噻蟲(chóng)·吡蚜酮和嘧菌酯進(jìn)行試驗(yàn)。
用通用有機(jī)流動(dòng)相對(duì)上述農(nóng)藥國(guó)標(biāo)(行標(biāo)、企標(biāo))檢測(cè)方法進(jìn)行修正后,將兩種方法檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行比對(duì)。
基于通用有機(jī)流動(dòng)相,采用梯度法對(duì)上述部分農(nóng)藥混合標(biāo)樣進(jìn)行檢測(cè),包括漸變流動(dòng)相比例和檢測(cè)波長(zhǎng),建立各組分出峰時(shí)間表和DAD 數(shù)據(jù)庫(kù),通過(guò)大量數(shù)據(jù)來(lái)證明V甲醇:V乙腈=3:2 的通用有機(jī)流動(dòng)相液相色譜分離法的準(zhǔn)確性和通用性。
Agilent 1200 高效液相色譜儀(具可變波長(zhǎng)紫外檢測(cè)器);250×4.6 mm(i.d.)色譜柱;不銹鋼柱(內(nèi)裝Tc-C18 填料);流速1 mL/min;進(jìn)樣體積20μL。
在企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)條件下(檢測(cè)波長(zhǎng)225 nm)檢測(cè)混配懸浮劑(噻呋酰胺溶度約0.1 g/L ,己唑醇溶度約0.03 g/L 的甲醇混合溶液)時(shí),噻呋酰胺出峰時(shí)間在7.087 min,己唑醇出峰時(shí)間在11.740 min,但保留時(shí)間在2.420 min 時(shí)出現(xiàn)了噻呋酰胺鼓峰問(wèn)題(見(jiàn)圖1),這可能是由于流動(dòng)相(甲醇:水=75:25)的種類(lèi)和組成比造成的。而經(jīng)試驗(yàn)改用優(yōu)化后的通用有機(jī)流動(dòng)相(有機(jī)相:水=70:30,有機(jī)相為V甲醇:V乙腈=3:2 混合溶劑)能解決此問(wèn)題(見(jiàn)圖2),噻呋酰胺出峰時(shí)間在9.968 min,己唑醇出峰時(shí)間在14.474 min,噻呋酰胺鼓峰幾乎消失(可忽略不計(jì)),并且提高了檢測(cè)精密度。對(duì)比圖1 和圖2,發(fā)現(xiàn)在其他試驗(yàn)條件不變的情況下,僅改變流動(dòng)相的種類(lèi)和組成,可以修正噻呋·己唑醇典型色譜圖的前鼓峰問(wèn)題。
圖1 企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)條件下φ(甲醇:水)=75:25 檢測(cè)噻呋·己唑醇標(biāo)準(zhǔn)樣品典型色譜圖
圖2 通用有機(jī)流動(dòng)相實(shí)驗(yàn)條件下φ:(有機(jī)相:水)=70:30 檢測(cè)噻呋·己唑醇標(biāo)準(zhǔn)樣品典型色譜圖
采用國(guó)標(biāo)法(檢測(cè)波長(zhǎng)265 nm)檢測(cè)噻蟲(chóng)·吡蚜酮(噻蟲(chóng)嗪和吡蚜酮溶度均約0.1 g/L 乙腈水混合溶液)時(shí),以φ(乙腈:水)=10:90(水為0.2 g/L 磷酸二氫鉀溶液)為流動(dòng)相,吡蚜酮的保留時(shí)間為4.244 min,噻蟲(chóng)嗪的保留時(shí)間在7.955 min,但色譜圖會(huì)出現(xiàn)三叉鬼峰(見(jiàn)圖3),這可能與流動(dòng)相的極性有關(guān),也可能是樣品預(yù)處理時(shí)發(fā)生了降解。而采用本項(xiàng)目通用有機(jī)流動(dòng)相后,吡蚜酮的保留時(shí)間為13.155 min,噻蟲(chóng)嗪的保留時(shí)間在17.742 min(見(jiàn)圖4),盡管保留時(shí)間有所延長(zhǎng),但能有效地將噻蟲(chóng)嗪和吡蚜酮徹底分離,消除多余雜峰,并且成功解決了三叉鬼峰問(wèn)題,計(jì)算結(jié)果也能控制標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。
圖3 采用國(guó)標(biāo)法實(shí)驗(yàn)條件下:流動(dòng)相φ(乙腈:水)=10:90(水為0.2g/L 磷酸二氫鉀溶液)檢測(cè)噻蟲(chóng)·吡蚜酮標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)鬼峰色譜圖
圖4 采用通用有機(jī)流動(dòng)相φ(有機(jī)相:水)=18:82(有機(jī)相為甲醇和乙腈3:2 混合溶劑,水為0.2 g/L 磷酸二氫鉀溶液)檢測(cè)噻蟲(chóng)·吡蚜酮標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)典型色譜圖
采用《嘧菌酯水分散粒劑》(HG/T 4931—2016)檢測(cè)25%嘧菌酯(嘧菌酯約0.1 g/L 乙腈水混合溶液),以φ(乙腈:水)=45:55(水為pH=2.5 的磷酸水溶液)為流動(dòng)相,嘧菌酯在19.183 min 出峰,同時(shí)出現(xiàn)一雜峰且拖尾(見(jiàn)圖5),嚴(yán)重影響了目標(biāo)物質(zhì)的分離度、靈敏度和定量。造成這種現(xiàn)象的原因可能是樣品中含有其他未知化合物。而采用本項(xiàng)目通用有機(jī)流動(dòng)相,并調(diào)整流動(dòng)相有機(jī)溶劑與水的體積比后,嘧菌酯保留時(shí)間在23.066 min(見(jiàn)圖6),嘧菌酯主峰與拖尾雜峰分離,所得結(jié)果較行標(biāo)法更為精確。
圖5 采用行標(biāo)HG/T 4931-2016:φ(乙腈:水)=45:55(pH=2.5磷酸水溶液)檢測(cè)嘧菌酯試樣典型色譜圖
圖6 采用通用有機(jī)流動(dòng)相φ(有機(jī)相:水)=50:50(pH=2.5 磷酸水溶液)檢測(cè)嘧菌酯試樣典型色譜圖
對(duì)國(guó)標(biāo)方法中流動(dòng)相的組分和體積比進(jìn)行條件試驗(yàn)(流量1.0 mL·min-1,最大壓力400.0 bar),通過(guò)調(diào)整甲醇和乙腈的體積比進(jìn)行混合標(biāo)樣梯度法試驗(yàn)(見(jiàn)表1),建立24 種高頻非法添加農(nóng)藥(24 種標(biāo)樣含量均為約0.04g/L 甲醇水混合溶液)色譜圖(見(jiàn)圖7~10)。對(duì)比圖7~10 結(jié)果,圖9 分離效果最好,拖尾峰最少,重峰最少。24 種農(nóng)藥在通用有機(jī)流動(dòng)相(V甲醇:V乙腈=3:2)出峰順序(圖9 所示):6.536 min 甲胺磷;8.305 min 乙酰甲胺磷;14.195 min 吡蚜酮;15.391 min 滅多威;16.018 min烯啶蟲(chóng)胺;17.954 min 噻蟲(chóng)嗪;21.550 min 吡蟲(chóng)啉;24.124 min 啶蟲(chóng)脒;32.332 min 克百威;33.290 min 福美雙;39.755 min 氯蟲(chóng)苯甲酰胺;43.540 min 毒死蜱;47.386 min 氟蟲(chóng)腈;51.368 min 辛硫磷;54.883 min氟鈴脲;57.570 min 溴蟲(chóng)腈;59.765 min 唑蟲(chóng)酰胺;62.696 min 虱螨脲;70.418 min 丁醚脲;72.380 min 螺螨酯;78.455 min 阿維菌素;79.120 min 聯(lián)苯菊酯;84.357 min 氟蟲(chóng)脲;92.740 min 丁硫克百威。
表1 A(有機(jī)相):B(水)流動(dòng)相洗脫梯度
圖7 梯度法甲醇-水的24 種農(nóng)藥混合標(biāo)樣色譜圖
圖8 梯度法乙腈-水24 種農(nóng)藥混合標(biāo)樣色譜圖
圖9 梯度法有機(jī)相(V甲醇:V乙腈=3:2)-水24 種農(nóng)藥混合標(biāo)樣色譜圖
圖10 梯度法有機(jī)相(V 甲醇:V 乙腈=8:2)-水24 種農(nóng)藥混合標(biāo)樣色譜圖
對(duì)嘧菌酯、噻蟲(chóng)·吡蚜酮、噻呋·己唑醇三種農(nóng)藥樣品采用國(guó)標(biāo)法、企標(biāo)法和行標(biāo)法進(jìn)行檢測(cè)的時(shí)間與本項(xiàng)目通用有機(jī)流動(dòng)相檢測(cè)時(shí)間進(jìn)行對(duì)比,最終統(tǒng)計(jì)出國(guó)標(biāo)法和企標(biāo)法為12 小時(shí)左右,通用有機(jī)流動(dòng)相方法為6小時(shí)左右,其中國(guó)標(biāo)法和企標(biāo)法消耗的大量時(shí)間集中在更換流動(dòng)相時(shí)的洗柱時(shí)間,并且檢測(cè)噻蟲(chóng)·吡蚜酮時(shí)條件不適合,摸索條件浪費(fèi)了大量時(shí)間。由此可知,本次試驗(yàn)優(yōu)化的通用有機(jī)流動(dòng)相(V甲醇:V乙腈=3:2)對(duì)于提高上述三種典型農(nóng)藥有效成分、食品農(nóng)藥殘留、農(nóng)藥隱性添加成分的檢測(cè)效率有明顯作用。
本文以高效液相色譜法中流動(dòng)相甲醇和乙腈的比值,從通用有機(jī)流動(dòng)相的角度,建立一個(gè)完善的黃金有機(jī)流動(dòng)相(V甲醇:V乙腈=3:2)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)體系,對(duì)國(guó)標(biāo)(行標(biāo)、企標(biāo))起到修正、參考、補(bǔ)充作用。甲醇乙腈黃金配比有機(jī)流動(dòng)相能大大提高檢測(cè)效率和檢測(cè)準(zhǔn)確度,降低檢測(cè)成本,用在復(fù)雜組分梯度法定性時(shí),還降低了檢測(cè)門(mén)檻。因此,甲醇乙腈黃金配比有機(jī)流動(dòng)相的實(shí)用前景非常廣闊。而專注于研究檢測(cè)方法的通用性,對(duì)于分析化學(xué)液相色譜儀器檢測(cè)領(lǐng)域研究具有重要的實(shí)際意義。