許 磊,龔道新 ,劉 博,楊麗華,丁春霞,羅俊凱
(1湖南農(nóng)業(yè)大學資源環(huán)境學院,長沙410128;2湖南城市學院土木工程學院,益陽413000;3湖南農(nóng)業(yè)大學農(nóng)業(yè)環(huán)境保護研究所,長沙410128)
稻瘟酰胺又名氰菌胺,是日本農(nóng)藥株氏會社與巴斯夫公司于20世紀80年代共同開發(fā)的酰胺類殺菌劑,主要用于防治水稻稻瘟病。由于其不受環(huán)境和土壤影響,使用范圍廣,且使用方便。醚菌酯((E)-2-甲氧亞氨基-乙酸甲酯)是一種高效殺菌劑,對白粉病、梨黑星病等有較好的防效,具有廣泛的殺菌效應,還具有較好的保護治療機理,比一般殺菌劑的藥效長,具有較好的選擇性,對人、畜、作物及生物具有安全性,對生態(tài)環(huán)境基本沒有污染。
有關對稻瘟酰胺在水稻中殘留的測定,秦麗等[3]采用氣相色譜-電子捕獲檢測器,樣品分別采用乙腈、乙酸乙酯提取,中性氧化鋁和弗羅里硅土柱層析凈化,測得的平均回收率為78.6% ~108.4%,相對標準偏差(RSD)為3.5% ~23.4%。王雪莉[4]采用反相高效液相色譜法,以甲醇為溶劑,甲醇-水(65∶35,v/v)為流動相,ODS為填料和紫外檢測器分離測定稻瘟酰胺。李莉等[5]使用HP-5石英毛細管柱氣相色譜分析方法檢測稻瘟酰胺,標準偏差為0.223,變異系數(shù)為0.240%,回收率為98.96% ~100.87%,線性相關系數(shù) R=0.999 6。P.Cabras等[6]用丙酮 - 正己烷(1∶1,v/v)提取,GCMS聯(lián)用測定嘧菌酯、氟啶胺、醚菌酯、滅派林、四氟醚唑等5種農(nóng)藥在葡萄、葡萄汁和葡萄酒中的殘留量,其中醚菌酯最低檢出限為0.05 mg/kg。Michal Kirchnera等[7]使用0.15 mm內(nèi)徑窄口徑毛細管柱為色譜柱,GC-MS測定毒死蜱、醚菌酯和氯氰菊酯等多種農(nóng)藥。吳憲等[8]用丙酮超聲提取,固相柱凈化,GC-NPD法檢測黃瓜中的醚菌酯殘留量,最小檢出量為9×10-12g。王素利等[9]建立了以磷酸三苯酯為內(nèi)標物的醚菌酯原藥樣品氣相色譜定量分析方法。筆者利用稻瘟酰胺和醚菌酯易溶于有機溶劑的特點,同時提取和凈化稻田中殘留的稻瘟酰胺和醚菌酯,并運用氣相色譜儀,進行分離與檢測,經(jīng)過條件優(yōu)化后獲得了較好的效果。
主要儀器有7890A型氣相色譜儀(Agilent Technologies,帶ECD-Ni63)、HP-5石英彈性毛細管柱(5%Phenyl Methyl Siloxane,30.0 m ×360 μm ×0.25 μm);SHY-2AS型水浴恒溫振蕩器、TP-220A型電子天平、SHZ-D(Ⅲ)型循環(huán)水式真空泵、RE-2000A型旋轉濃縮儀等。
主要試劑有:二氯甲烷、乙酸乙酯、丙酮、正己烷、無水硫酸鈉、氯化鈉等。弗羅里硅土(Florisil 60-100mesh,美國ACROS ORGANICS生產(chǎn)),使用前在馬弗爐(650℃)中烘3~5 h,待其冷卻后用2%的蒸餾水脫活,并保存在130℃的烘箱中,待用。
稻瘟酰胺標準品(純度為94.0%)和醚菌酯標準品(純度為98.3%),均由山東京博農(nóng)化科技股份有限公司提供。
1.2.1 制備稻田水樣
準確量取稻田水100.0 mL,倒入250 mL分液漏斗中,并加入10%氯化鈉溶液20 mL,用30、30、20 mL二氯甲烷萃取3次,合并萃取液,在40℃的旋轉蒸發(fā)儀上濃縮近干,用乙酸乙酯定容至5.0 mL,用于氣相色譜檢測。
1.2.2 制備土壤及植株樣品
使用電子天平準確稱取稻田土壤20.0 g,倒入250 mL具塞三角瓶中,并加入80 mL丙酮與水的混合液(9∶1,v/v),在水浴恒溫振蕩器中振蕩30 min,減壓抽濾并用30、30 mL丙酮洗滌殘渣和抽濾瓶2次,合并濾液倒入250 mL具塞三角瓶中,在40℃的旋轉蒸發(fā)儀上濃縮至10 mL左右;將濃縮液轉入(用二氯甲烷洗滌3次以上)盛有20 mL飽和氯化鈉溶液的250 mL分液漏斗中,用30、30、20 mL的二氯甲烷將其萃取3次,合并萃取液,在40℃的旋轉蒸發(fā)儀上濃縮近干,再用少量的正己烷溶解,待弗羅里硅土凈化。
稱取植株10.0 g,樣品的制備與土壤一致。
1.2.3 氣相色譜條件
載氣:氮氣(純度 99.999%),載氣流速3 mL/min,尾吹氣流速 20 mL/min,氣化室溫度250℃,檢測室溫度300℃ ,柱溫100℃,保持2 min,20℃/min程序升溫至 200℃,保持 2 min,5℃/min程序升溫至220℃,保持2 min,進樣量1 μL。
采用二氯甲烷萃取稻田水時,能夠獲得90%以上回收率,且去除雜質效果較理想。
分別采用乙腈、丙酮、丙酮-乙腈(1∶1,v/v)混合液、丙酮 -水(1∶1,v/v)、丙酮 - 水(4∶1,v/v)混合液、丙酮-水(9∶1,v/v)混合液作為土壤及植株的提取溶劑,發(fā)現(xiàn)前3種提取液均能滿足稻瘟酰胺和醚菌酯的添加回收率達90%以上,但均有較明顯的雜質峰干擾檢測;而用丙酮-水(9∶1,v/v)混合液提取時,稻瘟酰胺和醚菌酯提取率均達到90%以上,且比較穩(wěn)定,受雜質峰干擾最小,故選用丙酮-水(9∶1,v/v)混合液作為稻田土壤樣品及水稻植株樣品的提取劑。
使用二氯甲烷與10%氯化鈉溶液,液-液萃取稻田土壤樣品和植株樣品,可以有效地去除水中的雜質和色素,并能夠防止水中乳化層的形成。使用丙酮和正己烷的混合溶液(5∶95,v/v)對凈化柱進行淋洗,可以使色素和其他雜質較好地被吸附,結果表明,用60 mL的丙酮和正己烷的混合淋洗液能將98%以上的稻瘟酰胺和醚菌酯洗脫。
使用極弱性的HP-5石英彈性毛細管柱對稻瘟酰胺和醚菌酯進行分離,ECD測定取得了較高的靈敏度和較好的分離效果。在不同的程序升溫條件下對稻瘟酰胺和醚菌酯進行試驗,結果表明,柱溫起始溫度為100℃,以20℃/min程序升溫至200℃時,能最大限度地縮短出峰時間,并能較好地減少雜質峰的干擾;200℃的柱溫,以5℃/min升溫至220℃時的分離度最好。在確定較適柱溫基礎上,從1 mL/min到8 mL/min之間改變載氣流速,結果表明,當載氣流速為3 mL/min時柱效最高。
準確稱取稻瘟酰胺和醚菌酯標準品,用乙酸乙酯分別配制成質量濃度為 0.01、0.02、0.05、0.10、0.50、1.00、2.00 mg/L的稻瘟酰胺和醚菌酯的標準混合溶液,進行氣相色譜分析。以峰面積Y和標準混合液的質量濃度x作標準曲線,獲得稻瘟酰胺和醚菌酯的標準工作曲線分別為Y=183 227x+3 815.9(R2=0.998 7);Y=58 746x-701.26(R2=0.998 8),表明在0.01~2.00 mg/L,稻瘟酰胺和醚菌酯混合液的質量濃度和峰面積呈良好線性關系。
圖1 稻瘟酰胺和醚菌酯標準混合溶液的氣相色譜圖
在選定的條件下,稻瘟酰胺和醚菌酯的最小檢出量為10 pg,在稻田水、土壤和水稻植株中的最低檢出限均為0.01 mg/kg(或mg/L)。
在稻田水、土壤和植株的空白樣品中,分別添加稻瘟酰胺和醚菌酯的標準混合溶液,使樣品中農(nóng)藥含量分別為 0.05、0.50、1.00 mg/kg(或 mg/L),每個重復5次,回收率試驗結果見表1。稻瘟酰胺和醚菌酯在稻田水、稻田土壤和植株中的平均回收率為91.0% ~106.7%,其相對標準偏差為2.3% ~12.3%,均在農(nóng)藥殘留試驗準則允許范圍內(nèi)。在不同樣品中測定稻瘟酰胺和醚菌酯的色譜圖見圖2。
表1 稻瘟酰胺和醚菌酯的加標回收率及其相對標準偏差
圖2 稻田樣品中稻瘟酰胺和醚菌酯的氣相色譜圖
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