阿维菌素有机肥中阿维菌素含量的分析测试研究

tudy of Analytical Determination of Avermectin Content in Avermectin Organic Fertilizer

曲鹏晶 Pengjing QU , 史香 Xiang SHI

1 山西省化肥农药产品质量监督检验站/山西省应用化学研究所山西太原 030027 Shanxi Quality Supervision and Inspection Station of Fertilizer and Pesticide roducts/Shanxi Research Institute of Applied Chemirstry, Taiyuan 030027, China 2 山西省产品质量监督检验研究院山西太原 030012 Shanxi Institute of Product Quality Supervision and Inspection, Taiyuan 030012, China

摘要：

采用高效液相色谱法，以甲醇和水为流动相，使用C18色谱柱和紫外可变波长检测器于245 nm波长下对阿维菌素有机肥中阿维菌素的分离和定量分析进行了试验研究。试验结果表明，在一定的质量浓度范围内，采用该分析方法测定阿维菌素有机肥中阿维菌素含量呈良好的线性关系，相关系数为0.999 87，标准偏差为1.057×10^-2，相对标准偏差为2.093 7%，平均回收率为97.86%，可满足定量分析的要求。

关键词：

高效液相色谱法; 有机肥; 阿维菌素;

Abstract：

By high performance liquid chromatography, using methanol and water as mobile phase, using C18 column and UV wavelength detector at 245 nm wavelength, an experimental study is carried out of separation and quantitative analysis of avermectin in avermectin organic fertilizer. Experimental results show that within certain mass concentration range, using this method to determine avermectin content in avermectin organic fertilizer presents a good linear relationship, the correlation coefficient is 0.999 87, standard deviation is 1.057×10^-2, relative standard deviation is 2.093 7% and average recovery is 97.86%, the method can meet the requirements of quantitative analysis.

Keyword：

HPLC; organic fertilizer; avermectin;

阿维菌素有机肥^[1]是豆饼、花生饼、淀粉、维生素经发酵生产生物农药阿维菌素的剩余物，含有机质质量分数70%以上，含氮磷钾(N+P₂O₅+K₂O)干基质量分数5%以上，含阿维菌素质量分数0.2%~1.2%。

阿维菌素有机肥被大量用于防治蔬菜、烟草、花卉的美洲斑潜蝇，主要作用于大棚蔬菜地下害虫的杀灭与防治，也可以直接用于农田作物地下害虫的灭杀与防治，同时阿维菌素有机肥也是有机肥生产企业必不可少的原料，是生产各种经济作物优质的有机肥料。从长远来看，由于阿维菌素有机肥具有药肥双效，施用阿维菌素有机肥的效果优于喷洒阿维菌素，因此，我国对阿维菌素有机肥的需求正呈逐步上升的趋势。

1 阿维菌素有机肥的理化性质

阿维菌素有机肥为黄色或黄褐色粉末状固体，20 ℃时在水和三氯甲烷(氯仿)中的溶解度分别为7.8 μm/L和25 g/L，常温下不易分解，在25 ℃和pH为5~9的溶液中无分解现象。

工业生产阿维菌素有机肥的基本工艺路线：阿维菌素药渣的原料配比→菌种培养→发酵→过滤→萃取→结晶→阿维菌素有机肥成品。阿维菌素有机肥质量控制指标：含阿维菌素质量分数0.2%~0.5%，含氮磷钾(N+P₂O₅+K₂O)干基质量分数≥5%，含有机质干基质量分数≥45%，含水质量分数≤30%，pH在5.5~8.5，重金属、蛔虫卵死亡率和粪大肠菌群数指标应符合农业行业标准《有机肥料》(NY 525—2012)^[2]的要求。阿维菌素有机肥含阿维菌素质量分数＞0.6%，在作物及土壤上直接施用，接触幼苗，可能出现残留，产生药害；含阿维菌素质量分数＜0.2%，药效降低，达不到预期防治效果^[3-4]。因此，对阿维菌素有机肥中阿维菌素含量的测定非常重要，本文对采用反相高效液相色谱法测定阿维菌素有机肥中的阿维菌素含量进行了试验研究。

2 试验部分

2.1 方法提要

试样用甲醇溶解，经超声后过滤，以甲醇+水(体积比70 :30)为流动相，采用C18柱和可变波长检测器在245 nm波长下对阿维菌素有机肥中的阿维菌素进行高效液相色谱分离和测定^[5]，外标法定量。

2.2 主要试剂与仪器

乙腈，色谱纯，天津市大茂化学试剂厂；水，新蒸二次蒸馏水，自制；甲醇，色谱纯，天津市大茂化学试剂厂；阿维菌素标样，阿维菌素(B_1a+B_1b)质量分数≥98.0%，国家农药质量监督检验中心(沈阳)；阿维菌素有机肥，山西省应用化学研究所。

高效液相色谱仪，SY8000，具可变波长紫外检测器，北京北分瑞利分析仪器有限公司；色谱柱，SinoChrom ODS-BP, 200 mm×4.6 mm不锈钢柱，内装C18填充物，5 μm(或具有相同柱效的其他反相色谱柱)；水浴恒温振荡器，SHA-C，金坛市白塔金昌实验仪器厂；超声波清洗器，昆山市超声仪器有限公司；过滤器，滤膜孔径0.45 μm左右；台式离心机，TDZ5，湖南赫西仪器装备有限公司。

2.3 高效液相色谱操作条件

流动相甲醇+水(体积比70 :30)，经0.45 μm微孔滤膜过滤后脱气20 min；流速1.0 mL/min；柱温(室温±2) ℃；检测波长245 nm；进样体积2 μL；保留时间，B_1a约23.4 min，B_1b约30.9 min。

上述条件是典型的液相色谱操作参数，可根据不同仪器的特点，对给定操作参数作适当调整，以获得最佳效果。

2.4 试验步骤

2.4.1 标样溶液的配制

于100 mL容量瓶中称取阿维菌素标准样品0.05 g(精确至±0.000 2 g)，用适量甲醇溶解，用甲醇定容至100 mL，摇匀备用。

2.4.2 试样溶液的配制

称取样品10 g(精确至±0.000 2 g)于300 mL具塞锥形瓶中，加入甲醇溶剂50 mL浸泡样品，在振荡器上震荡1 h使其溶解，然后用甲醇洗涤未溶解的试样并过滤于100 mL容量瓶中；将样品残渣转移至100 mL具塞离心管中，以2 000 r/min的速度离心至溶液澄清，然后转移至100 mL容量瓶中，用超声波清洗仪超声提取10 min，使有效成分充分溶解；加入甲醇稀释至刻度，摇匀后静置，使用前先用0.45 μm孔径滤器过滤，取清液进行分析测定。

2.4.2 测定

在上述高效液相色谱操作条件下，待仪器基线稳定后，连续注入数针标样溶液，计算各针相对响应值的重复性，待相邻两针阿维菌素衍生物的相对响应值变化小于1.5%后，按照标样溶液、试样溶液、试样溶液、标样溶液的顺序进行测定。标样和试样溶液的阿维菌素高效液相色谱图分别如图 1和图 2所示。

图 1

标样溶液的阿维菌素高效液相色谱图

图 2

试样溶液的阿维菌素高效液相色谱图

2.4.4 计算

将测得的2针试样溶液以及试样前后2针标样溶液中阿维菌素(B_1a+B_1b)的峰面积分别进行平均，试样中阿维菌素(B_1a+B_1b)的质量分数X₁按式(1)计算，试样中α(B_1a/B_1b)按式(2)计算。

图 1

$ {X_1} = \frac{{{A_2} \times {m_1} \times P}}{{{A_1} \times {m_2}}} \times 100 $

图 2

$ {X_1} = \frac{{{A_2} \times {m_1} \times P}}{{{A_1} \times {m_2}}} \times 100 $

式中：A₁—标样溶液中阿维菌素(B_1a+B_1b)峰面积和的平均值；

A₂—试样溶液中阿维菌素(B_1a+B_1b)峰面积和的平均值；

m₁—阿维菌素(B_1a+B_1b)标样的质量，g；

m₂—试样质量，g；

P—标样中阿维菌素(B_1a+B_1b)的质量分数，%；

A_{B_1a}—2针试样溶液中，阿维菌素B_1a峰面积的平均值；

A_{B_1b}—2针试样溶液中，阿维菌素B_1b峰面积的平均值。

3 结果与讨论^[6]

3.1 浸取有机溶剂及流动相的选择

对于有机肥试样中阿维菌素(B_1a+B_1b)的浸取，选用甲醇、乙腈不同的有机溶剂混合浸取，结果发现甲醇的浸泡、震荡、分离效果最好。

分别采用不同比例的甲醇+水、乙腈+水、甲醇+三乙胺水溶液、甲醇+乙腈+水作为流动相对试样进行分离检测(表 1)，结果表明甲醇+水(体积比70 :30)作为流动相的分离效果最好、峰型尖锐且对称；为了使阿维菌素(B_1a+B_1b)的保留时间合适，采用1.0 mL/min的流速进行分析。

表 1

有机肥料中阿维菌素(B_1a+B_1b)含量测定不同流动相的选择

流动相	流动相配比 (体积比)	分离效果
甲醇+水	70:30	分离效果最好，峰型尖锐、对称
甲醇+水	65:35	分离完全，出峰时间较长
甲醇+水	84:16	分离一般，出峰拖尾
甲醇+水	87:13	分离一般，出峰拖尾
甲醇+水	90:10	分离一般，出峰拖尾
乙腈+水	75:25	分离完全，出峰不对称
甲醇+三乙胺水溶液	85:15	分离完全，出峰不对称
甲醇+乙腈+水	40:40:20	分离完全，出峰不对称

3.2 检测波长的选择

在200~290 nm紫外波长范围内对标样溶液进行扫描，发现在245 nm处阿维菌素有较强的吸收峰，最终选定检测波长为245 nm。

3.3 分析方法的线性相关性测定

在上述高效液相色谱操作条件下，分别配置5个不同浓度的阿维菌素标样溶液，每个浓度测定2次，求其峰面积的平均值。以阿维菌素质量浓度为横坐标，以阿维菌素峰面积为纵坐标，绘制阿维菌素的线性关系图(图 3)，计算得到的线性方程为y=2.062×10^-8x+0.000 31，相关系数r=0.999 87(表 2)。

图 3

阿维菌素的线性关系图

表 2

线性相关试验数据

质量浓度/(mg·mL^-1)	峰面积/mAU
0.01	482 041
0.02	948 903
0.03	1 429 137
0.04	1 913 215
0.05	2 423 539

3.4 方法的精密度试验

按上述试验方法，对同一样品中的阿维菌素质量分数进行5次平行测定，并进行标准偏差及相对标准偏差的统计运算，结果见表 3。

表 3

精密度试验结果

测定值/% (质量分数)	平均值/% (质量分数)	标准偏差	相对标准偏差/%
0.501
0.504
0.501	0.505	1.057×10^-2	2.093 7
0.490
0.518

由表 3可知，本方法对同一样品中阿维菌素含量分析的标准偏差为1.057×10^-2，相对标准偏差为2.093 7%。

3.5 方法的准确度试验

在一已知准确质量分数的试样中加入不同质量的阿维菌素标样，按上述试验方法对试样处理后进样分析，测定加标回收率，试验数据见表 4。

表 4

方法的准确度试验数据

加入量/μg	实测值/μg	回收率/%	平均回收率/%
100.00	95.30	95.30
200.00	191.20	95.60
300.00	289.80	96.60	97.86
400.00	391.20	97.80	97.86
500.00	525.80	105.16
600.00	580.10	96.68

由表 4可知，本方法的加标回收率95.30%~105.16%，平均回收率为97.86%, 可满足定量分析的要求。

4 结语

试验结果表明，在试验的色谱条件下和一定的质量浓度范围内，采用高效液相色谱法测定阿维菌素有机肥中阿维菌素含量呈良好的线性关系，阿维菌素的平均回收率在97.86%，相对标准偏差2.093 7%。该方法操作简便、结果准确、灵敏度高，适用于产品的质量控制和检验分析。

ckwx 参考文献

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梁振益,李嘉诚,罗盛旭,等.高效液相色谱法测定蔬菜与水果中阿维菌素残留量[J].现代农药,2005(4):20-22.

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曲鹏晶.HPLC法测定种衣剂中多菌灵、福美双含量[J].山西化工,2011(6):37-39.