高效液相色譜法測(cè)定土壤中甲萘威殘留

高效液相色譜法測(cè)定土壤中甲萘威殘留

甲醇是世界上首次出售并大量使用的高效低毒氨基丙烯酸農(nóng)藥。它被廣泛用于控制水稻、小麥、棉花、果樹(shù)、蔬菜和其他作物害蟲(chóng)、寄生蟲(chóng)和衛(wèi)生害蟲(chóng)。近十多年來(lái)的研究發(fā)現(xiàn):甲萘威能引起哺乳動(dòng)物肝臟微粒體酶的變化,抑制HL-2依賴型T細(xì)胞的增殖;長(zhǎng)時(shí)間接觸甲萘威可引起亞慢性神經(jīng)中毒;離體培養(yǎng)條件下引起大型粒狀淋巴細(xì)胞免疫功能的改變。由于甲萘威對(duì)環(huán)境的污染和在食品、水果(如蘋果、葡萄及其制成品)中殘留出現(xiàn)頻率的不斷增加,對(duì)人體造成的危害日益引起人們的重視。盡管國(guó)內(nèi)外對(duì)氨基甲酸酯類藥物的各方面進(jìn)行了廣泛的研究,而且殘留分析方法也很多,但是對(duì)甲萘威的殘留分析方法研究主要集中在免疫分析法,熒光色譜分析法、毛細(xì)管電泳法等,而應(yīng)用液相色譜法研究甲萘威在我國(guó)南方小白菜上使用后,小白菜植株和菜園土壤中的殘留及消解動(dòng)態(tài)報(bào)道較少。本文主要采用反相高效液相色譜法研究甲萘威在小白菜及菜園土壤中的殘留分析方法及消解動(dòng)態(tài)。1材料和方法1.1儀器和試劑1.1.1shy-2msHP-1100型高效液相色譜儀(美國(guó)惠普公司生產(chǎn),帶紫外檢測(cè)器及HP化學(xué)工作站);水浴恒溫振蕩機(jī)(SHY-2AS,江蘇環(huán)保儀器廠);電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱(PYX-DHG-9101-1SA,廣東韶關(guān)科力實(shí)驗(yàn)儀器有限公司);旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器(RE-52,上海青浦滬西儀器廠);FA2104S型萬(wàn)分之一電子天平(上海精密儀器廠生產(chǎn));玻璃層析柱20cm×1.5cm具塞磨口三角瓶等實(shí)驗(yàn)室常用玻璃儀器設(shè)備。1.1.2樣品的分析純6%甲萘威·四聚乙醛(顆粒劑),甲萘威標(biāo)準(zhǔn)品(純度大于99.5%),丙酮(分析純),二氯甲烷(分析純),甲醇(色譜純),無(wú)水硫酸鈉(分析純),弗羅里硅土(分析純,650℃馬福爐烘4h,5%水脫活)。1.2方法1.2.1不銹鋼柱的填充HP1100型高效液相色譜儀(帶紫外檢測(cè)器及HP化學(xué)工作站);色譜柱:250mm×4mm不銹鋼柱,內(nèi)填充ODSHypersid(5μm);流動(dòng)相:甲醇-水(體積比55∶45);流速:0.8mL/min;柱溫:30℃;檢測(cè)波長(zhǎng):220nm;進(jìn)樣量:20μL;在上述條件下甲萘威的保留時(shí)間是7.4min。1.2.2氣候、水文條件田間試驗(yàn)在長(zhǎng)沙市湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)試驗(yàn)基地和廣州市華南農(nóng)業(yè)大學(xué)試驗(yàn)基地進(jìn)行。長(zhǎng)沙屬亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候,年平均氣溫16~18℃,年降水量1200~1700mm,土壤為河潮土,肥力中等,河水灌溉;廣州屬亞熱帶季風(fēng)氣候,年平均氣溫在20~23℃之間,年降水量在1500~2000mm之間,土壤為菜園土,肥力水平較高,河水灌溉。兩試驗(yàn)基地歷年都未施過(guò)甲萘威。1.2.3田間不同處理對(duì)小株甲威的殘留量2007年3—5月以湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)試驗(yàn)基地和華南農(nóng)業(yè)大學(xué)試驗(yàn)基地為試驗(yàn)地,兩地試驗(yàn)同時(shí)進(jìn)行。選擇未施用過(guò)甲萘威的小白菜地,設(shè)置每小區(qū)面積為30m2,小區(qū)設(shè)3個(gè)重復(fù),同時(shí)設(shè)置空白對(duì)照區(qū),小區(qū)隨機(jī)排列,小區(qū)間設(shè)保護(hù)行。在小白菜苗期,用6%甲萘威·四聚乙醛顆粒劑21000g/hm2(有效成分1260g/hm2)碾磨粉碎后對(duì)水稀釋對(duì)小白菜植株和土壤封閉式噴霧施藥,于施藥后1h,1、2、3、5、7、14、21、28d從每小區(qū)隨機(jī)取植株地上部分(全株)不少于12個(gè)個(gè)體(不少于1kg);取0~10cm耕作層土壤(不少于10個(gè)采用點(diǎn))不少于1kg,分別測(cè)定小白菜植株和菜園土壤中甲萘威的殘留量。試驗(yàn)重復(fù)3次。根據(jù)測(cè)定結(jié)果得出甲萘威在小白菜植株和菜園土壤中的消解模式和半衰期。1.2.4分析樣品制備土壤樣品:從試驗(yàn)小區(qū)取回的土壤樣品,去除砂石和動(dòng)植物殘?bào)w,粉碎后過(guò)850μm篩制成待分析樣品,貯于玻璃瓶(同時(shí)稱2份測(cè)定水分,計(jì)算含水率)。小白菜樣品:從試驗(yàn)小區(qū)取回的小白菜樣品,縱向切開(kāi)用四分法取樣品約500g切碎混勻,制成待測(cè)樣品。2殘留量的測(cè)定準(zhǔn)確稱取已制備的土壤樣品50g,置于250mL具塞三角瓶中,加入80mL丙酮,靜置1晚后振蕩1h減壓過(guò)濾,濾液用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮至近干,用色譜甲醇定容至5mL,過(guò)0.45μm微孔濾膜,進(jìn)HPLC測(cè)定甲萘威殘留量。小白菜樣品:準(zhǔn)確稱取已制備待測(cè)的小白菜植株樣品15g,置于250mL具塞三角瓶中,加入5g無(wú)水硫酸鈉、60mL二氯甲烷和5mL丙酮,靜置1晚后振蕩1h減壓過(guò)濾,濾液用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮至0.5mL,待凈化。3樣品的制備及測(cè)定甲上述小白菜樣品濃縮液定量轉(zhuǎn)移至弗羅里硅土層析柱中。層析柱自下往上按2cm高無(wú)水硫酸鈉、混合均勻的5g弗羅里硅土和0.2g活性炭、2cm高無(wú)水硫酸鈉裝柱,先用20mL的二氯甲烷-丙酮混合液(體積比100∶1)預(yù)淋洗,再用二氯甲烷-丙酮混合液(體積比100∶1)淋洗,收集60mL淋出液,濃縮近干,用色譜甲醇定容至5mL,過(guò)0.45μm微孔濾膜,進(jìn)HPLC測(cè)定甲萘威殘留量。1.2.5樣品前處理用小白菜植株和菜園土壤的空白樣品進(jìn)行3個(gè)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的添加回收率實(shí)驗(yàn),使小白菜植株、菜園土壤中甲萘威的實(shí)際添加量分別為0.1、1.0、2.0mg/kg,按照1.2.4樣品前處理方法進(jìn)行處理,進(jìn)HPLC檢測(cè)。根據(jù)回收率實(shí)驗(yàn)結(jié)果評(píng)價(jià)分析方法準(zhǔn)確度和精密度。2結(jié)果與分析2.1甲威、鐵線型母液的檢測(cè)用外標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)曲線法定量分析。準(zhǔn)確稱取甲萘威標(biāo)準(zhǔn)品(純度:99.5%)0.0431g,用色譜甲醇溶解,定容至50mL得質(zhì)量濃度為862mg/L的母液,采用系列稀釋法,配制成質(zhì)量濃度為0.06896、0.13792、0.6896、1.3792、2.7584mg/L的工作液。將工作液依次進(jìn)高效液相色譜儀測(cè)定,所得峰面積分別為27.965,65.331,310.650,652.250,1321.260mAu·s。按不同甲萘威質(zhì)量濃度對(duì)所得峰面積繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,求得甲萘威檢測(cè)質(zhì)量濃度的線性范圍。標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程y=480.72x-8.5015,相關(guān)系數(shù)r2=0.9998。2.2樣品的測(cè)定和統(tǒng)計(jì)準(zhǔn)確稱取小白菜植株樣品15g、菜園土壤樣品50g分別添加一定量的甲萘威標(biāo)準(zhǔn)溶液,使小白菜植株中甲萘威的實(shí)際添加量分別為0.1、1.0、2.0mg/kg。按照1.2.4方法進(jìn)行分析測(cè)定并統(tǒng)計(jì)結(jié)果,小白菜植株樣品中甲萘威的添加回收率在85.11%~109.98%之間,變異系數(shù)在3.61%~9.36%之間;菜園土壤樣品中甲萘威的添加回收率在93.68%~109.31%之間,變異系數(shù)在0.69%~3.40%之間。分析數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度可靠,方法符合農(nóng)藥殘留檢測(cè)要求。結(jié)果見(jiàn)表1。2.3對(duì)環(huán)境的影響用6%甲萘威·四聚乙醛顆粒劑21000g/hm2(有效成分1260g/hm2)碾磨粉碎后對(duì)水稀釋對(duì)小白菜植株和土壤進(jìn)行噴霧施藥處理,施藥后間隔不同的時(shí)間采集的小白菜植株、菜園土壤樣品中甲萘威的殘留量見(jiàn)表2。可見(jiàn)甲萘威在環(huán)境中消解較快,對(duì)環(huán)境和人類健康危害較小。甲萘威在小白菜植株、菜園土壤中的消解動(dòng)態(tài)方程,相關(guān)系數(shù)及半衰期見(jiàn)表3。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:甲萘威在小白菜植株和菜園土壤中的半衰期小于Gibbs、Liu等所得出甲萘威在實(shí)驗(yàn)室下半衰期為3~8d的結(jié)果。農(nóng)藥在自然環(huán)境中的消解方式比較復(fù)雜,除了微生物降解、光解、植物代謝外還有雨水淋失等,因此農(nóng)藥在自然環(huán)境條件下的半衰期小于實(shí)驗(yàn)室條件下的半衰期。從表3可得:甲萘威在廣州地區(qū)小白菜植株和菜園土壤中消解較長(zhǎng)沙地區(qū)快,這有可能廣州的年平均氣溫(20~23℃)高于長(zhǎng)沙(16~18℃)的緣故,氣溫可能是促進(jìn)甲萘威在小白菜植株和土壤中消解的主要原因,這與張曉明等的研究結(jié)果一致。甲萘威在小白菜植株中較菜園土壤中消解快,這有可能是除外界環(huán)境(溫度、光照、降水量等)和微生物的降解作用外,小白菜生長(zhǎng)引起的農(nóng)藥稀釋作用所為。3樣品的測(cè)定和純化6%甲萘威·四聚乙醛顆粒劑在我國(guó)長(zhǎng)沙、廣州小白菜上使用后,其有效成分甲萘威在小白菜植株具有較好的消解能力。實(shí)驗(yàn)條件下,儀器對(duì)甲萘威的最小檢出量為2.21×10-10g,小白菜植株、菜園土壤中甲萘威的最小檢出質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為0.021、0.015mg/kg,分析方法的靈敏度符合農(nóng)藥殘留測(cè)定要求。添加回收率實(shí)驗(yàn)中3個(gè)質(zhì)量分?jǐn)?shù)添加回收率在85.11