除草劑硝磺草酮在環(huán)境中殘留的液相色譜分析

陳國峰，任紅波，金海濤，劉 峰，馬文瓊，張曉波，趙 琳

(農(nóng)業(yè)部谷物及制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測試中心，哈爾濱 150086)

除草劑硝磺草酮在環(huán)境中殘留的液相色譜分析

陳國峰，任紅波，金海濤，劉 峰，馬文瓊，張曉波，趙 琳

(農(nóng)業(yè)部谷物及制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測試中心，哈爾濱 150086)

分別采用不同的前處理方法處理土壤、植株和玉米樣品.土壤樣品以水為提取劑，振蕩提取，液液分配凈化；玉米植株樣品和玉米樣品以乙腈為提取劑，振蕩提取，氨基柱凈化.樣品中硝磺草酮的殘留量采用高效液相色譜-紫外檢測器測定.硝磺草酮在0.05～0.4 mg/L范圍內(nèi)線性良好，相關(guān)系數(shù)為0.999 9.土壤、玉米植株以及玉米樣品的平均加標(biāo)回收率分別為88.8%～100.0%、94.0%～109.0%、103.2%～109.0%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差在2.2%～10.6%之間.

硝磺草酮；高效液相色譜；環(huán)境

硝磺草酮又稱甲基磺草酮，為三酮類低毒除草劑.英文通用名為：mesotrione，化學(xué)名為：2-(4-甲磺?；?2-硝基苯甲?；?環(huán)己烷 -1,3-二酮.純品外觀為淺黃色固體[1].

硝磺草酮是一種能夠抑制羥基苯基丙酮酸酯雙氧化酶(HPPD)的芽前和苗后廣譜選擇性除草劑，硝磺草酮容易在植物木質(zhì)部和韌皮部傳導(dǎo)，具有觸殺作用和特效性，可有效防治主要的闊葉草和一些禾本科雜草[2].

對硝磺草酮的原藥的分析方法的研究屢見報(bào)導(dǎo)，但對環(huán)境中的硝磺草酮的一個(gè)系統(tǒng)性的分析方法的研究在國內(nèi)卻未見報(bào)導(dǎo)[3-6]，本研究采用振蕩提取，液液萃取，HPLC紫外檢測器直接測定，建立了硝磺草酮在玉米植株、土壤和玉米中的殘留分析方法.

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

高效液相色譜儀：島津LC-20A，附紫外檢測器、自動進(jìn)樣器和化學(xué)工作站；色譜柱：Waters C18(250 mm×4.6 mm，5 μm)不銹鋼柱；電子天平：Sartorius；過濾器： 濾膜孔徑約0.22 μm；超聲波清洗器；IKA HS501型振蕩器；IKA旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器；常用玻璃器皿.

硝磺草酮標(biāo)準(zhǔn)品(98.0%)由國家農(nóng)藥檢定所提供；乙腈(色譜純) ；磷酸(分析純)；NaCl(分析純)；二氯甲烷(分析純)；去離子水(過0.22 μm濾膜).

1.2 高效液相色譜操作條件

流動相：甲醇/水(0.5%磷酸)=60/40(V/V)

流速: 1.0 mL/min；

柱溫: 30 ℃ ;

檢測波長: 270 nm;

進(jìn)樣量: 40 μL;

硝磺草酮的保留時(shí)間4.838 min，色譜圖見圖1.

上述色譜操作條件系典型操作參數(shù)，可根據(jù)儀器特點(diǎn)，對給定操作參數(shù)作適當(dāng)調(diào)整，以獲得最佳效果.

圖1 硝磺草酮標(biāo)樣色譜圖

1.3 方法

2019年，智慧建筑專委會將著重加強(qiáng)組織建設(shè)工作，深入了解會員單位、緊密團(tuán)結(jié)核心會員單位、搭建會員單位有效溝通平臺；繼續(xù)圍繞標(biāo)準(zhǔn)工作穩(wěn)步推進(jìn)，充分發(fā)揮標(biāo)準(zhǔn)對行業(yè)的發(fā)展支撐作用；積極推動課題項(xiàng)目落地成熟，以問題為導(dǎo)向， 推動國密算法、節(jié)能技術(shù)在智能建筑領(lǐng)域的應(yīng)用。

1.3.1土壤樣品前處理

土壤樣品除去碎石、雜草和植株根莖等雜物、風(fēng)干后過40目篩[7].

稱取上述土壤樣品10 g置于250 mL具塞三角瓶中，加入40 mL水(用磷酸調(diào)pH值至3)，浸泡2 h后，振蕩1 h，抽濾，濾液全部移至100 mL具塞容量筒中，加入40 mL二氯甲烷，用力振搖5 min后靜止30 min，移取下層二氯甲烷至雞心瓶中旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至干.用5 mL流動相定容，過0.22 μm有機(jī)濾頭，待上機(jī).

1.3.2植株樣品和玉米樣品前處理

將采集的植株樣品切碎，充分混勻，用四分法縮分樣品，分取100 g樣品兩份，待測.將采集的玉米樣品脫粒后，充分混勻，用四分法縮分樣品，分取100 g樣品兩份，待測[8].

稱取上述植株樣品或玉米樣品10 g置于250 mL具塞三角瓶中，加入20 mL水和40 mL乙腈，浸泡30 min后，超聲提取30 min，上清液過濾，濾液轉(zhuǎn)移至加有5 gNaCl的具塞量筒中，用力振搖5 min后靜止分層30 min，分取上層乙腈20 mL至雞心瓶中旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至干.殘?jiān)滔噍腿艋?

用5 mL體積比10∶90的甲醇/二氯甲烷預(yù)飽和氨基柱小柱；用10 mL體積比10∶90的甲醇/二氯甲烷分三次溶解殘?jiān)笊蠘樱_始收集，收集后在40 ℃下真空濃縮至干，殘?jiān)?.5 mL流動相溶解，過0.22 μm濾膜，液相色譜檢測.[9]

1.3.3加標(biāo)回收率測定

2 結(jié)果與討論

2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

準(zhǔn)確稱取10 mg硝磺草酮標(biāo)準(zhǔn)品，用甲醇配制成質(zhì)量濃度為100 mg/L的儲備液，再用甲醇逐級稀釋成0.01、0.05、0.10、0.50、1.00 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液.在上述色譜條件下測定，以硝磺草酮峰面積(A)-質(zhì)量濃度(C)作標(biāo)準(zhǔn)曲線見圖2.線性方程：A= 111 489C- 373.85(r= 0.999 9).在試驗(yàn)的質(zhì)量濃度范圍內(nèi)，儀器對硝磺草酮有較好的線性相關(guān).

圖2 硝磺草酮標(biāo)準(zhǔn)曲線圖

該測定條件下儀器硝磺草酮的標(biāo)準(zhǔn)樣色譜圖見圖2，最低檢出質(zhì)量比為0.005 mg/kg，最低檢出量為5×10-10g.

2.2 色譜條件的優(yōu)化

由于硝磺草酮呈弱酸性，選用C18柱，當(dāng)用甲醇與水配比作為流動相時(shí)，不能完成待測物的完全分離.用磷酸調(diào)節(jié)流動相中水相的pH值進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，待測組分能與雜質(zhì)完全分離.本實(shí)驗(yàn)選擇流動相中水相添加0.5%的磷酸.

2.3 樣品的提取與凈化

2.3.1土壤樣品的提取與凈化

在添加質(zhì)量比為1.0 mg/kg的土壤樣品中分別加40 mL 不同提取溶劑，比較了不同提取溶劑對土壤中硝磺草酮?dú)埩籼砑踊厥章始靶Ч挠绊?結(jié)果表明，用水提取，二氯甲烷萃取所得添加回收率較高，平均添加回收率達(dá) 98.0%，變異系數(shù)3.8%，且無雜質(zhì)干擾，見表1和圖3.

表1 不同提取溶劑對土壤中硝磺草酮添加回收率

圖3 土壤空白樣品及添加硝磺草酮色譜圖

2.3.2玉米植株的提取與凈化

在添加質(zhì)量比為1.0 mg/kg的玉米植株和玉米樣品中添加20 mL水和40 mL乙腈，浸泡30 min后，振蕩提取1 h，上清液過濾，濾液轉(zhuǎn)移至加有5 gNaCl的具塞量筒中，用力振搖5 min后靜止分層30 min，分取上層乙腈20 mL至雞心瓶中旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至干.殘?jiān)滔噍腿艋?凈化分別用1/99(V/V)、10/90(V/V)、20/80(V/V)的甲醇/二氯甲烷預(yù)淋、上樣，操作過程同1.3.2.結(jié)果表明通過體積比1∶99的甲醇/二氯甲烷凈化的回收率較低；而通過體積比20∶80的甲醇/二氯甲烷凈化的，有雜質(zhì)干擾；通過體積比10∶90的甲醇/二氯甲烷的凈化結(jié)果表明，不僅回收率較高，平均回收率達(dá)94.0%，變異系數(shù)為8.8%，而且能夠有效的消除玉米植株中的雜質(zhì)干擾，見圖4、5.

圖4 玉米植株空白樣品及添加硝磺草酮色譜圖

圖5 玉米空白樣品及添加硝磺草酮色譜圖

2.4 方法精密度

在土壤、玉米植株和玉米等空白對照樣本中添加硝磺草酮標(biāo)準(zhǔn)溶液，測得不同質(zhì)量濃度下的添加回收率和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差見表2.

表2 土壤、玉米植株和玉米中添加硝磺草酮的回收率

在添加質(zhì)量濃度為0.05、0.1、0.2 mg/kg時(shí)，土壤回收率為88.8%～100.0%，變異系數(shù)為3.8%～10.6%；植株回收率為94.0%～109.0%，變異系數(shù)為4.3%～8.8%；玉米回收率為103.2%～109.0%，變異系數(shù)為2.2%～8.4%.

3 結(jié) 語

本文采用不同的樣品前處理方法對土壤和玉米植株以及玉米中樣品進(jìn)行了處理.玉米植株和玉米分別采用SPE-NH2小柱凈化，避免了大量有機(jī)溶劑的使用，縮短了前處理時(shí)間.土壤樣品用水振蕩提取，液液分配凈化，測定結(jié)果令人滿意.研究結(jié)果為不同環(huán)境介質(zhì)中除草劑硝磺草酮的殘留量檢測提供了有效的前處理方法和檢測手段.

[1] 高 爽, 張宗儉, 安偉良, 等. 玉米田除草劑甲基磺草酮的生物活性及安全性[J]. 農(nóng)藥, 2004, 43(10): 469-471.

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[3] 王小麗, 陳鐵春, 李友順, 等. 硝磺草酮原藥高效液相色譜分析方法研究[J]. 農(nóng)藥科學(xué)與管理, 2009, 30(6): 44-46.

[4] 李 巖, 于 榮, 姜宜飛, 等. 硝磺·莠去津550克/升懸浮劑高效液相色譜分析方法研究[J]. 農(nóng)藥科學(xué)與管理, 2010, 21(5): 41-44.

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[6] 龐民好, 劉 順, 張利輝, 等. 新型玉米田除草劑甲基磺草酮在土壤中殘留的高效液相色譜分析[J]. 河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2007, 30(5): 75-78.

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[9] 牛紀(jì)娥，葉暾旻，王 璞，等.SPE-HPLC測定土霉素菌渣中土霉素的殘留效價(jià)[J].哈爾濱商業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2015，31(2)：187-190.

Determination of residue of mesotrione in environmental samples by liquid chromatography

CHEN Guo-feng, REN Hong-bo, JIN Hai-tao, LIU Feng, MA Wen-qiong, ZHANG Xiao-bo, ZHAO Lin

(Ministry of Agriculture Grain and Products Quality Supervision and Testing Center, Harbin 150086, China)

Several pretreatment methods were used for analysis of mesotrione in soil, corn straw and corn. Residues in soil were extracted by water, purified by liquid-liquid extraction. Corn plant samples and corn samples were extracted by acetonitrile and purified by a SPE-Amino. The mesotrione residues in samples were determined by high performance liquid chromatography with UV detector. The linear range was 0.05～0.4 mg/L with the correlation coefficient of 0.999 9. The recoveries were in the range of 88.8%～100.0%, 94.0%～109.0% and 103.2%～109.0%, with relative standard deviations (RSD) of 2.2%～10.6% for the soil, corn straw and corn samples, respectively.

mesotrione; high performance liquid chromatography; environment

2014-04-09.

陳國峰(1983-)，男，碩士，助理研究員，研究方向：農(nóng)藥殘留及環(huán)境毒理.

TQ450

A

1672-0946(2015)03-0341-04