顶空毛细管气相色谱法测定吡虫啉中的丁酮

吴升德，胡天良，殷杰，卞永东

(盐城市产品质量监督检验所，江苏盐城 224056)

吡虫啉是一种高效低毒低残留的烟碱类杂环农药，广泛应用于棉花、蔬菜、水稻等作物。国内外报道的吡虫啉生产工艺主要有3-甲基吡啶路线、2-氨基-5-甲基吡啶路线、苄胺路线、环戊二烯路线和吗啉路线。国内农药企业大多采用环戊二烯工艺生产吡虫啉，在生产过程中使用了大量的有机溶剂丁酮［1–2］，因而吡虫啉产品中会残留一定量的丁酮。丁酮可通过吸入、食入、经皮吸收等侵入途径对人体造成一定的危害。国家标准GB 28126–2011中虽未规定吡虫啉原药中的丁酮限度，但原药出口时需提供丁酮残留量。目前吡虫啉原药中残留丁酮的检测方法尚未见文献报道。

药品中残留溶剂的测定方法主要有气相色谱直接进样法和顶空进样法［3–7］。笔者研究比较了两种方法的优缺点，建立了毛细管气相色谱法配以顶空进样测定吡虫啉原药中残留丁酮的方法。实际应用表明该方法操作简便快速，可满足实际生产要求。

1 实验部分

1.1 主要仪器与试剂

气相色谱仪：GC2010型，配FID检测器，日本岛津公司；

顶空进样器：HSS86.50型，意大利DANI公司；

顶空进样瓶：10 mL，美国Agilent公司；

电子天平：MS105DU型，感量为0.1 mg，瑞士梅特勒–托利多公司；

丁酮、二氯甲烷、甲醇、丙酮、正己烷：分析纯；

吡虫啉原药样品：批号为20140211，20140213，20140215，江苏克胜集团股份有限公司；

实验用水为超纯水。

1.2 溶液制备

丁酮对照品贮备溶液：1.0 mg／mL，精密称取100 mg丁酮于100 mL容量瓶中，用二氯甲烷定容，摇匀。

丁酮系列浓度对照品溶液：分别精密移取对照品贮备液0.1，0.5，1.0，2.5，5.0，10.0，25.0 mL，置于50 mL容量瓶中，用二氯甲烷定容，摇匀，丁酮的质量浓度分别为2.0，10.0，20.0，50.0，100.0，200.0，500.0 μg／mL，分别精密量取上述溶液2.0 mL，置于10 mL顶空瓶中，加盖密封。

吡虫啉样品溶液：准确称取2.0 g吡虫啉样品于100 mL量瓶中，加入二氯甲烷溶解定容，吡虫啉的浓度为20.0 mg／mL，精密量取上述溶液2.0 mL，置于10 mL顶空瓶中，加盖密封，作为供试品溶液。

1.3 色谱条件

色 谱 柱：HP–5色 谱 柱 (30 m×0.32 mm，1.8 μm，5%苯基–甲基聚硅氧烷为固定相，美国Agilent公司)；载气：高纯氮气，流量为1.5 mL／min；柱温：60℃，保持5 min；进样口温度：80℃；检测器：FID；检测器温度：250℃；氢气流量：40 mL／min；空气流量：400 mL／min；顶空瓶：平衡温度为70℃，平衡时间为10 min。

1.4 实验方法

在1.3色谱条件下，取空白溶剂、对照品溶液及样品溶液，分别进样分析，记录色谱图。通过比较对照品和样品的保留时间进行定性，以外标法计算丁酮的含量。吡虫啉样品溶液加标色谱图见图1。

图1 吡虫啉样品溶液加标色谱图

2 结果与讨论

2.1 色谱条件的选择

吡虫啉可直接进样用氮磷检测器分析［8］，由于吡虫啉的沸点较高，设定进样口温度为280℃，程序升温后期柱温升至230℃以上，氮磷检测器的温度设定为250℃，并保持一段时间以除尽吡虫啉残留。初步试验表明，吡虫啉样品中的丁酮含量较低，且氮磷检测器对丁酮的响应较小，为计算准确需要增大样品溶液的浓度。吡虫啉在水、甲醇、丙酮、正己烷中的溶解度都较小，因此这些溶剂都不能用于制备高浓度的供试品溶液。吡虫啉在二氯甲烷中的溶解度较大，但二氯甲烷会污染氮磷检测器上的铷珠，因此气相色谱配氮磷检测器不适用直接进样法。

采用顶空进样法使高沸点的吡虫啉样品不被注入色谱系统，缩短了分析时间，减少了对色谱柱的污染。并配合使用对丁酮响应更高的氢火焰检测器，提高了分析方法的灵敏度。

试验比较了弱极性的5%苯基-甲基聚硅氧烷(HP–5)和低／中极性的14%氰丙基苯基-甲基聚硅氧烷(DB–1701)色谱柱对丁酮的分离效果。结果表明，溶剂二氯甲烷和丁酮在两种色谱柱上都能达到基线分离，但丁酮在HP–5毛细管色谱柱上色谱峰形更对称，故最终采用HP–5色谱柱，柱温选择60℃，5 min完成检测，色谱图见图1，丁酮色谱峰的保留时间为4.2 min。

2.2 线性方程与线性范围

在1.3色谱条件下测定丁酮对照品系列浓度工作溶液各3次，记录色谱图。以丁酮对照品溶液的质量浓度(μg／mL)为横坐标(x)，丁酮对照品色谱峰的平均峰面积为纵坐标(y)，绘制工作曲线。结果表明，丁酮质量浓度在2.0～510.0 μg／mL范围内，丁酮色谱峰的峰面积与对照品的质量浓度线性相关，线性回归方程为y=2 639.3x+2 476.3，线性相关系数r=0.999 7。

2.3 检出限

逐级稀释丁酮对照品溶液，在1.3色谱条件下进样分析，记录色谱图。根据信噪比S／N=3计算检出限，得方法的检出限为0.5 μg／mL。

2.4 精密度试验

按1.2溶液制备方法，平行处理5份质量浓度为20.0 μg／mL的丁酮对照品溶液，并按1.3色谱条件分析，结果见表1。

表1 精密度试验结果

由表1可知，测定结果的相对标准偏差为2.5%，表明本法测量精密度较高。

2.5 准确度试验

精密称取3份丁酮含量已知的吡虫啉样品2.0 g，置于100 mL容量瓶中。分别加入3个浓度水平的丁酮对照品贮备液，定容后按1.3色谱条件进样测定，测定结果见表2。由表2可知，吡虫啉样品中丁酮的加标回收率在99.4%～102.1%之间，说明方法的准确度较高。

表2 吡虫啉样品中的丁酮回收试验结果(n=5)

2.6 样品测定

按1.2样品溶液制备方法和1.3色谱条件，测定3批吡虫啉样品中的丁酮含量，各重复3次，测定结果见表3。结果表明，3批吡虫啉原药中的丁酮含量均较低。

表3 样品测定结果 %

3 结语

顶空进样法可避免溶剂萃取、浓缩富集等复杂步骤，还可以避免高沸点组分对色谱系统的污染，适用于样品中挥发性较大的组分分析。采用氢火焰检测器和顶空毛细管气相色谱法测定吡虫啉中丁酮的含量，与直接进样法相比，该方法样品处理简单，分析时间短，氢火焰检测器对丁酮的响应比氮磷检测器更灵敏，测定结果的准确度高，重复性好，适用于实际生产的质量监控。

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