乙烯利 (ethephon) 化學(xué)名2-氯乙基膦酸，是一種能促進(jìn)植物成熟，調(diào)節(jié)植物代謝、生長(zhǎng)和發(fā)育的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑[1]，在農(nóng)業(yè)中具有廣泛的用途。乙烯利可以加速水果及蔬菜成熟，增進(jìn)橡膠樹(shù)乳汁分泌，加速成熟、脫落、衰老以及促進(jìn)開(kāi)花和控制生長(zhǎng)，近來(lái)被廣泛應(yīng)用于農(nóng)作物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)和水果催熟。

    對(duì)乙烯利的合成及其工藝改進(jìn)有大量文獻(xiàn)報(bào)道[2-5]。乙烯利的合成方法按其反應(yīng)歷程主要可分為兩種：一種是Michaelis–Arbuzov重排反應(yīng)，即主要以環(huán)氧乙烷和磷酸或者膦酸烷基酯為原料的合成路線；另一種是自由基反應(yīng)歷程，可由氯乙烯與亞磷酸二酯反應(yīng)，或醋酸乙烯酯與亞磷酸二乙酯反應(yīng)制備。我國(guó)目前主要采用3氯化磷環(huán)氧乙烷法[4]，其優(yōu)點(diǎn)是工藝穩(wěn)定，生產(chǎn)無(wú)“三廢”，缺點(diǎn)是收率較低。在乙烯利的生產(chǎn)中，影響2-氯乙基膦酸收率的因素較多，包括原料及配比、工藝條件、設(shè)備及生成產(chǎn)品的副反應(yīng)等。合成主要經(jīng)過(guò)酯化反應(yīng)、重排、酸解等過(guò)程，每個(gè)反應(yīng)都伴隨有副產(chǎn)物亞磷酸、磷酸的生成，因此監(jiān)測(cè)亞磷酸、磷酸和2-氯乙基膦酸的含量對(duì)其產(chǎn)品的質(zhì)量有重要意義。

目前對(duì)乙烯利的檢測(cè)方法主要有自動(dòng)電位滴定法、頂空GC法、毛細(xì)管GC法、離子色譜法等[6-12]。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中40%乙烯利水劑的分析方法是酸堿滴定容量法。磷酸和亞磷酸多采用酸堿滴定法。用離子色譜法對(duì)乙烯利在瓜果、土壤中的殘留或水劑含量檢測(cè)已有報(bào)道[12, 14-15]，但是對(duì)乙烯利及其工藝中的副產(chǎn)物磷酸、亞磷酸的檢測(cè)鮮見(jiàn)報(bào)道。本實(shí)驗(yàn)研究了采用離子色譜法檢測(cè)乙烯利水劑中乙烯利及其雜質(zhì)亞磷酸、磷酸的方法。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 主要儀器與試劑

碳酸鈉：工作基準(zhǔn)試劑，上海山浦化工有限公司；碳酸氫鈉：優(yōu)級(jí)純，天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司；磷酸二氫鈉：工作基準(zhǔn)試劑，上海山浦化工有限公司；亞磷酸：分析純，上海亭新化工有限公司；乙烯利標(biāo)準(zhǔn)品：99.0%，德國(guó)DR公司；乙烯利水劑：河北國(guó)欣諾農(nóng)生物技術(shù)有限公司；實(shí)驗(yàn)用水為18.2 M?·cm超純水；CIC–300離子色譜儀，配有恒溫電導(dǎo)檢測(cè)池、色譜柱恒溫、光學(xué)檢測(cè)器、SH–A自動(dòng)進(jìn)樣器、SHY–2抑制器，青島盛瀚色譜技術(shù)有限公司；HW–2000色譜工作站，上海千譜公司；0.22 ?m過(guò)濾膜，天津Automatic Science公司；UPT–Ⅱ–20 L型超純水系統(tǒng)，成都超純科技有限公司。

1.2 色譜條件

色譜柱：SH–AC–1陰離子交換柱 (250 mm×4.6 mm)，青島盛瀚色譜技術(shù)有限公司，柱填料為PS–DVB表面季胺基的樹(shù)脂；淋洗液：3.6 mmol/L Na2CO3＋4.5 mmol/L NaHCO3；流速2.0 mL/min，壓力4.3 MPa；柱溫40℃；進(jìn)樣量10 ?L；抑制電導(dǎo)檢測(cè)器。

1.3 測(cè)定步驟

1.3.1 標(biāo)準(zhǔn)品配制

分別稱取基準(zhǔn)級(jí)乙烯利 (采用差量法稱量) 和分析純亞磷酸0.100 g用超純水定容至100 mL，配制成1000 mg/L的乙烯利和亞磷酸的標(biāo)準(zhǔn)溶液。放入冰箱內(nèi)4℃保存，待用。磷酸二氫鉀0.1402 g于100 mL容量瓶中用超純水定容至刻度，備用。碳酸鈉、碳酸氫鈉分別用超純水配制成0.24, 0.30 mol/L的儲(chǔ)備液備用。

配制亞磷酸、磷酸、乙烯利的標(biāo)準(zhǔn)混合溶液，濃度依次為100, 20, 500 mg/L。將混合標(biāo)準(zhǔn)品依次稀釋2, 4, 6, 8, 10倍待用。

1.3.2 樣品處理

乙烯利在堿性介質(zhì)中易分解生成乙烯，在水溶液中顯酸性，所以樣品及標(biāo)準(zhǔn)品處理均采用超純水溶解。稱取樣品0.095 g于100 mL容量瓶中，超純水定容至刻度，搖勻后過(guò)0.22 ?m濾膜備用。

1.3.3 測(cè)定

待儀器穩(wěn)定后，在“1.2”色譜條件下對(duì)標(biāo)準(zhǔn)品和樣品進(jìn)行測(cè)定。

2 結(jié)果與分析

2.1 色譜柱的選擇

選用陰離子色譜柱shodex、SH–AC–2與SH–AC–1進(jìn)行比較，這3種色譜柱填料基質(zhì)和鍵合的功能基不同。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，外購(gòu)的shodex色譜柱出峰順序依次為磷酸根、亞磷酸根、乙烯利，磷酸根與亞磷酸根分離度達(dá)不到基線分離，亞磷酸根與乙烯利在較低濃度下可以達(dá)到基線分離，但是在亞磷酸根與乙烯利濃度比為1∶5的條件下不能達(dá)到基線分離，而且出峰時(shí)間較長(zhǎng)，大約在30 min左右，不適合于乙烯利水劑的檢測(cè)。色譜柱SH–AC–2的出峰順序?yàn)閬喠姿岣?/span> (磷酸根)、乙烯利，亞磷酸根與磷酸根*重合。SH–AC–1在初始分離狀態(tài)下，出峰順序?yàn)閬喠姿岣?、磷酸根、乙烯利，三者都可以達(dá)到基線分離，而且考慮到在乙烯利合成工藝過(guò)程中雜質(zhì)亞磷酸的含量遠(yuǎn)高于雜質(zhì)磷酸的含量，因?yàn)椴糠至姿崾怯捎趤喠姿岜谎趸玫健Ａ姿岣c乙烯利濃度比1∶20的情況下分離度能達(dá)到1.5以上。此外，該色譜柱出峰較快 (在5 min左右)，因此，zui終選用SH–AC–1色譜柱。

2.2 色譜條件的優(yōu)化

由于乙烯利 (2-氯乙基磷酸) 極易溶于水，在水溶液中極易電離顯酸性，在堿性條件下易分解變質(zhì)，所以樣品處理直接采用超純水溶解。為了使乙烯利與雜質(zhì)離子磷酸根、亞磷酸根和其它陰離子能很好地分離，改變淋洗液的配比，觀察乙烯利與磷酸根、亞磷酸根離子的分離情況。由于淋洗液中Na2CO3對(duì)二價(jià)離子影響較大，NaHCO3對(duì)磷酸根和亞磷酸根影響較大，故保持Na2CO3濃度不變，改變NaHCO3濃度，當(dāng)淋洗液為3.6 mmol/L Na2CO3＋4.5 mmol/L NaHCO3時(shí)，亞磷酸根與磷酸根、磷酸根與乙烯利的分離度達(dá)到1.5以上。而且在該條件下加入6種常規(guī)陰離子，對(duì)亞磷酸根、磷酸根、乙烯利的檢測(cè)不產(chǎn)生干擾。在該條件下標(biāo)準(zhǔn)品與樣品譜圖見(jiàn)圖1、圖2。地分離，改變淋洗液的配比，觀察乙烯利與磷酸根、亞磷酸根離子的分離情況。由于淋洗液中Na2CO3對(duì)二價(jià)離子影響較大，NaHCO3對(duì)磷酸根和亞磷酸根影響較大，故保持Na2CO3濃度不變，改變NaHCO3濃度，當(dāng)淋洗液為3.6 mmol/L Na2CO3＋4.5 mmol/L NaHCO3時(shí)，亞磷酸根與磷酸根、磷酸根與乙烯利的分離度達(dá)到1.5以上。而且在該條件下加入6種常規(guī)陰離子，對(duì)亞磷酸根、磷酸根、乙烯利的檢測(cè)不產(chǎn)生干擾。在該條件下標(biāo)準(zhǔn)品與樣品譜圖見(jiàn)圖1、圖2。

2.3 線性關(guān)系、檢出限

將“1.3.1”配制的一系列標(biāo)準(zhǔn)品在“1.2”的色譜條件下進(jìn)樣檢測(cè)。以質(zhì)量濃度 (X) 為橫坐標(biāo)，對(duì)應(yīng)的峰面積 (Y) 為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，同時(shí)以zui小二乘法進(jìn)行濃度與峰面積的線性回歸，得到標(biāo)準(zhǔn)曲線和線性相關(guān)系數(shù)R，以3倍信噪比計(jì)算檢出限，3種物質(zhì)在濃度范圍內(nèi)均具有良好的線性，相關(guān)系數(shù)均大于0.999。3種物質(zhì)的線性回歸方程、相關(guān)系數(shù)及檢出限見(jiàn)表1。

2.4 精密度實(shí)驗(yàn)

從同一樣品中準(zhǔn)確稱取5個(gè)試樣，在上述色譜操作條件下分別平行測(cè)定5次進(jìn)行分析，計(jì)算3種物質(zhì)測(cè)定結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差，測(cè)得結(jié)果列于表2。

2.5 回收率實(shí)驗(yàn)

對(duì)用“1.3”處理的已知含量的樣品在上述條件下進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表3。

2.6 抗干擾試驗(yàn)

考察樣品中引入其它常規(guī)陰離子對(duì)被測(cè)組分的影響。為測(cè)定這些干擾離子對(duì)乙烯利及其雜質(zhì)分離的影響程度，在乙烯利水劑樣品中加入氟、氯、亞硝酸根、硝酸根、溴離子進(jìn)樣測(cè)定，見(jiàn)圖3。實(shí)驗(yàn)表明，加入的這些干擾離子不會(huì)影響樣品的測(cè)定，完滿足常規(guī)樣品分析。

3 結(jié)論 用離子色譜抑制電導(dǎo)法檢測(cè)乙烯利水劑中乙烯利、亞磷酸、磷酸，方法簡(jiǎn)便快速，重現(xiàn)性好，其分析的科學(xué)性和可操作性強(qiáng)，可以作為檢測(cè)農(nóng)藥乙烯利及其雜質(zhì)離子的方法，可用于控制工藝，適用于大批樣品的定性及定量分析。

參考文獻(xiàn)

[1] 朱巖. 離子色譜原理及其應(yīng)用 [M]. 杭州: 浙江大學(xué)出版社, 2002: 196. [2] 吳增元, 陶建民, 李永明. 乙烯利生產(chǎn)新工藝路線研究 [J]. 農(nóng)藥, 1994, 33 (4): 10–12. [3] 孫德群, 安永生, 賴鵬翔, 等. 乙烯利加壓法合成工藝改進(jìn) [J]. 現(xiàn)代農(nóng)藥, 2008, 7 (6): 19–21. [4] 張惠明. 乙烯利生產(chǎn)中影響產(chǎn)品收率因素的探討 [J]. 山西科技, 2001, 6: 53–55. [5] 劉斌, 宋振, 羅偉慧. 乙烯利合成技術(shù)進(jìn)展 [J]. 上?；?/span>, 2010, 35 (12): 13–15. [6] 江濤, 吳學(xué)鋒, 劉京平. 自動(dòng)電位滴定法測(cè)定乙烯利含量 [J]. 理化檢驗(yàn)–化學(xué)分冊(cè), 2000, 36 (8): 377–379.

[7] 儲(chǔ)曉剛. 頂空氣相色譜法測(cè)定濃縮菠蘿汁中乙烯利殘留量 [J]. 色譜, 2001, 19 (3): 286–288.

[8] 杜黎明, 徐青琴, 范哲峰. 大口徑毛細(xì)管氣相色譜法直接測(cè)定植物生長(zhǎng)激素 [J]. 分析化學(xué), 2000, 28 (9): 1114–1117.

[9] 周艷明, 牛森, 許仁驥. 水果、蔬菜中乙烯利殘留量的測(cè)定方法 [J]. 食品科學(xué), 2006, 27 (3): 176–178.

[10] Shigeyuki T. New Method for Ethephon [(2-Chlorethyl ) phosphonic Acid] Residue Analysis and Detection of Residual in the Fruit and Vegetables of Western Japan [J]. J Agric Food Chem, 2002, 50 (26): 7515–7519.

[11] Marin J M, Pozo O J, Beltran J, et al. Anion-pairing Liquid Chromatography/Tandem Mass Spectrometric Method for the Determination of Ethephon Residues in Vegetables [J]. Rapid Commun Mass Spectrom, 2006, 20 (3): 419–426.

[12] 賈麗, 范筱京, 顧平圻, 等. 離子色譜法測(cè)定土壤中植物激素乙烯利 [J]. 分析實(shí)驗(yàn)室, 2006, 25 (10): 99–101.

[13] GB 23554–2009, 40%乙烯利水劑 [S].

[14] 顏金良, 王立. 離子色譜法快速測(cè)定瓜果中乙烯利含量研究 [J].中國(guó)衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志, 2008, 18 (8): 1544–1545.

[15] 李國(guó)平, 于榮, 稅融. 乙烯利水劑離子色譜分析方法 [J]. 農(nóng)藥, 2011, 50 (8): 580–581.