氣相色譜法測定竹筍及其土壤中苯醚甲環(huán)唑殘留量

氣相色譜法測定竹筍及其土壤中苯醚甲環(huán)唑殘留量

1湖南長沙蘆孢、苯醚甲環(huán)唑殘留檢測苯乙烯-環(huán)己烯，也被稱為“世高”。10%苯醚甲環(huán)唑水分散粒劑是一種內(nèi)吸傳導(dǎo)、耐雨水沖刷、藥效持久,具有保護(hù)、治療、鏟除作用的廣譜殺菌劑。水分散粒劑劑型不含化學(xué)溶劑、安全無副作用。其作用機(jī)理主要是抑制病菌細(xì)胞麥角甾醇的生物合成,從而破壞病原菌細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)與功能。主要用于果樹、蔬菜、小麥、馬鈴薯、豆類、瓜類等作物,對蔬菜和瓜果等多種真菌性病害具有很好的保護(hù)和治療作用,且具有不污染環(huán)境和產(chǎn)品、不殺傷天敵的特點(diǎn),是目前我國乃至世界各國防治柑橘瘡痂病、斑點(diǎn)落葉病等作物抗性病害的理想殺菌劑。苯醚甲環(huán)唑殘留量的分析方法主要有氣相色譜法[3~7]、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法[8~10]和超速液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法,其制劑產(chǎn)品的分析有高效液相色譜法[12~16],苯醚甲環(huán)唑在蘆筍中的殘留檢測方法國內(nèi)末見報道,日本、瑞士、法國制定苯醚甲環(huán)唑在蘆筍上的最高殘留限量(MRL)為0.02mg/kg,意大利、澳大利亞制定苯醚甲環(huán)唑在蘆筍上的最高殘留限量(MRL)為0.05mg/kg。中國尚未制定其在蘆筍中的最高殘留限量(MRL)。不同作物中農(nóng)藥殘留量的檢測,隨作物本物的生長特性和生長環(huán)境不同,其提取、凈化和檢測方法也可能有顯著差異。筆者通過對湖南長沙蘆筍及其土壤中苯醚甲環(huán)唑殘留量的分析,建立了快速高效的提取、凈化方法,并參照文獻(xiàn)的氣相色譜檢測條件進(jìn)行了方法驗證實(shí)驗,在蘆筍莖枝、嫩莖和土壤中的最低檢測濃度均為0.002mg/kg,平均回收率和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差均滿足農(nóng)藥殘留檢測的要求。利用所建立的方法測定10%苯醚甲環(huán)唑WG于蘆筍生長期兌水噴霧施藥1次(施藥濃度150mg/kg),噴藥后1h~45d隨機(jī)采集蘆筍莖枝、土壤樣品,其殘留消解動態(tài)符合一級動力學(xué)方程,為湖南長沙地區(qū)蘆筍種植地科學(xué)合理地使用殺菌劑苯醚甲環(huán)唑提供了依據(jù),為我國制定苯醚甲環(huán)唑在蘆筍上的最高允許限量(MRL)奠定了基礎(chǔ)。2實(shí)驗部分2.1發(fā)器、冷凍離心器、試劑儀器:GC-2010型氣相色譜儀(日本島津公司)、AOC-20i+s型自動進(jìn)樣器(日本島津公司)、RE-52A型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器(上海亞榮生化儀器廠)、HY-B1型回旋震蕩器(江蘇省金壇市醫(yī)療儀器廠)、MIKRO22R臺式冷凍離心機(jī)(德國赫提馳公司)。試劑:苯醚甲環(huán)唑標(biāo)準(zhǔn)品(純度大于99.0%);乙腈、正己烷、二氯甲烷、丙酮、異辛烷(均為AR);無水硫酸鈉(用前400℃烘4h)、弗羅里硅土(用前650℃活化3h,再加5%的去活水)、粉末活性炭(用前110℃烘1h)。2.2實(shí)驗方法2.2.1樣品的制備土壤樣品:土壤中取0~15cm耕作層至少10個點(diǎn),去掉植物根系、石塊等非土壤部分,混合均勻,過1mm孔徑篩,取300g樣品貯于-20℃冷藏室中備用(檢測前測定土壤中水分含量,土壤中殘留量結(jié)果應(yīng)以干土計)。蘆筍莖枝和蘆筍嫩莖:分別采集蘆筍莖枝和蘆筍嫩莖2.0kg,將蘆筍和蘆筍植株搗碎,貯于-20℃冷藏室中備用。2.2.2質(zhì)量性狀土壤樣品:準(zhǔn)確稱取土壤樣品10.0g放入150mL具塞三角燒瓶中,加入50mL乙腈,于恒溫(20±1℃)振蕩(頻率為180r/min)提取30min,倒至離心管中高速(13000r/min)離心沉降3min,取上層清液40mL經(jīng)預(yù)先放有少量脫脂棉和5g無水硫酸鈉的玻璃濾斗過濾至100mL圓底燒瓶中,于45℃水浴溫度下真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至近干,用異辛烷定容至2mL后待GC檢測。蘆筍莖枝:準(zhǔn)確稱取已粉碎蘆筍莖枝樣品10.0g,放入150mL具塞三角燒瓶中,加入50mL正己烷,于恒溫(20±1℃)振蕩(頻率為180r/min)提取30min,過塞有脫脂棉的漏斗至250mL的分液漏斗中,并以30mL正己烷分3次洗滌樣品瓶和漏斗,轉(zhuǎn)入分液漏斗振搖后靜置2min,分掉下層水。以乙腈(50mL×1,30mL×2)萃取3次,乙腈層經(jīng)預(yù)先放有少量脫脂棉和5g無水硫酸鈉的玻璃濾斗過濾至250mL圓底燒瓶中,于45℃水浴溫度下真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至近干,待柱層析凈化。蘆筍嫩莖:準(zhǔn)確稱取已粉碎蘆筍嫩莖樣品10.0g,放入150mL具塞三角燒瓶中,加入50mL提取液[v(丙酮)∶v(正己烷)=20∶30],于恒溫(20±1℃)振蕩(頻率為180r/min)提取30min,過塞有脫脂棉的漏斗至250mL的分液漏斗中,并以30mL正己烷分多次洗滌樣品瓶和漏斗,轉(zhuǎn)入分液漏斗振搖后靜置2min,下層(丙酮和水)放至另一分液漏斗中,以二氯甲烷(30mL×2)萃取,合并正己烷層與二氯甲烷,合并后的有機(jī)相經(jīng)預(yù)先放有少量脫脂棉和5g無水硫酸鈉的玻璃濾斗過濾至250mL圓底燒瓶中,于45℃水浴溫度下真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至近干。待柱層析凈化。2.2.3活性炭的提取凈化柱:200mm×25mm(i.d)玻璃柱。柱填充物:由下致上依次加入8g無水硫酸鈉,5g弗羅里硅土和0.1g粉末活性炭的混合物,8g無水硫酸鈉,干法裝柱。凈化柱的洗脫:用20mL預(yù)淋液[v(正己烷)∶v(乙酸乙酯)=9∶1]濕潤柱子,以2mL正己烷上樣,再用10mL預(yù)淋液進(jìn)行洗脫,棄去洗脫液;然后用(10mL×4)的淋洗液[v(正己烷)∶v(乙酸乙酯)=3∶2]洗脫并收集洗脫液,濃縮至1.0mL左右,再在氮?dú)饬鞅Ｗo(hù)下濃縮至近干,冷卻后用異辛烷定容至2mL待GC檢測。2.2.4u3000適應(yīng)氣色譜分析氣相色譜儀:島津2010型,配ECD和AOC-20i+s自動進(jìn)器;色譜柱:HP-1,30m×0.32mm×0.25um毛細(xì)管柱;汽化溫度:280℃;檢測溫度:280℃;柱溫:240℃(保持13min),以15℃/min升至290℃(保持4min);柱流量(高純氮):1.5mL/min;吹掃:3mL/min;尾吹:30mL/min;ECD電流:1nA;進(jìn)樣量:1μL;分流比:8∶1。在上述氣相色譜分析條件下,蘆筍及土壤中苯醚甲環(huán)唑中兩個異構(gòu)體的的保留時間分別約為11.8min和12.1min。定量計算時,標(biāo)樣和樣品均以兩個對映異構(gòu)體的峰面積之和進(jìn)行計算。3結(jié)果和討論3.1標(biāo)準(zhǔn)曲線方程用丙酮將苯醚甲環(huán)唑標(biāo)準(zhǔn)品(99.0%)配制成所需濃度的系列標(biāo)準(zhǔn)溶液,分別取上述系列標(biāo)準(zhǔn)溶液在測定條件下,以峰面積A-進(jìn)樣量(ng)作標(biāo)準(zhǔn)曲線。測得標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為A=488360m-21827(γ=0.9998)(見表1、圖1)。苯醚甲環(huán)唑的儀器檢出限為2×10-11g,在本色譜條件下,苯醚甲環(huán)唑在蘆筍莖枝、蘆筍嫩莖和土壤中的最低檢出濃度為0.002mg/kg。3.2添加回收率準(zhǔn)確度和精確度用添加回收率和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差來表示。稱取蘆筍莖枝、蘆筍嫩莖或土壤空白樣本,添加苯醚甲環(huán)唑標(biāo)準(zhǔn)品,分別做3個添加水平0.02mg/kg、0.2mg/kg、1.5mg/kg,每個濃度重復(fù)5次。按上述(2.2)方法經(jīng)提取,凈化和GC-ECD測定,計算添加回收率?；厥章蕯?shù)據(jù)見表2。結(jié)果表明,在0.02~1.5mg/kg添加水平范圍內(nèi),苯醚甲環(huán)唑在蘆筍莖枝中的平均添加回收率在87.47%~92.04%之間,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差在4.58%~9.90%之間;在蘆筍嫩莖中的平均添加回收率在91.35%~98.31%之間,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差在5.34%~7.05%之間;苯醚甲環(huán)唑在土壤中的平均添加回收率在91.64%~94.54%之間,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差在5.02%~7.30%之間。說明方法滿足本殘留實(shí)驗的基本要求。3.3丙酮/正己烷混合提取參照文獻(xiàn),采用乙酸乙酯提取蘆筍莖枝中苯醚甲環(huán)唑時,雜質(zhì)干擾較大,回收率大于130%;而采用乙腈提取時,不僅雜質(zhì)干擾大,且回收率較低,僅為53%;采用正己烷提取,回收率可達(dá)92.7%,且雜質(zhì)較少。故實(shí)驗選用正己烷作為蘆筍莖枝的提取劑。提取蘆筍嫩莖時,采用正己烷提取,雖然雜質(zhì)干擾少,但回收率偏低(約為65%),采用乙腈提取,回收率偏低(約70%),且雜質(zhì)干擾較大。經(jīng)試驗探索使用丙酮/正己烷混合提取液[v(丙酮)∶v(正己烷)=2∶3],不僅回收率高,且雜質(zhì)干擾少。采用乙腈作為土壤提取溶劑,回收率大于90%,且雜質(zhì)少,樣品無需柱層析凈化。苯醚甲環(huán)唑在蘆筍地土壤、蘆筍莖枝和嫩莖的提取劑選取的結(jié)果說明,苯醚甲環(huán)唑在乙腈中的溶解度較大(約400g/L),而土壤中水分含量約為15%,以乙腈作提取劑提取土壤中殘留的苯醚甲環(huán)唑,能迅速地滲透到土壤分子空隙內(nèi),使苯醚甲環(huán)唑溶解在乙腈中而被有效提取。蘆筍莖枝油脂含量較高,采用正己烷作提取劑可以迅速滲透到蘆筍莖枝分子空隙內(nèi)使目標(biāo)物被有效提取,再利用其在乙腈中的溶解度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于正己烷中的溶解度(約為3.4g/L),進(jìn)行液液分配初凈化去除部分親脂性雜質(zhì),使目標(biāo)物有效分配進(jìn)入到乙腈層。蘆筍嫩莖中纖維素和水分含量均較高,采用單一的親脂性或親水性提取劑均不能完全有效提取其中殘留的苯醚甲環(huán)唑,采用v(丙酮)∶v(正己烷)=2∶3混合溶劑提取,可進(jìn)行有效互補(bǔ),加之苯醚甲環(huán)唑在丙酮中溶解度較大(約610g/L),也是其提取效率高的重要因素。3.4淋洗液的制備將淋洗液體積與淋出液中苯醚甲環(huán)唑的回收率制成淋洗曲線,如圖2所示。在實(shí)驗條件下,苯醚甲環(huán)唑主要集中在第2~4個10mL中被淋出,用40mL淋洗液即可將幾乎全部的苯醚甲環(huán)唑從弗羅里硅土柱中淋洗出來,故實(shí)驗選用40mL[v(正己烷)∶v(乙酸乙酯)=3∶2]作為凈化蘆筍莖枝和嫩莖樣品的淋洗液。3.5沿線殘留地造林對土壤的影響采用筆者方法(2.2)測定了10%苯醚甲環(huán)唑WG在湖南長沙蘆筍莖枝及其土壤中的殘留消解動態(tài)實(shí)驗。結(jié)果表明:施藥后1h~45d進(jìn)行采樣分析,蘆筍莖枝和土壤的殘留消解方程分別為Y=19.199e-0.2708x和Y=0.1366e-0.1054x,相關(guān)系數(shù)分別為0.9732和0.9414,在蘆筍莖枝中的半衰期為2.56d;在土壤中的半衰期為6.57d。在2.2.4條件下,苯醚甲環(huán)唑標(biāo)樣及各樣本的典型色譜圖如圖3所示。4精密度與標(biāo)準(zhǔn)偏差筆者研究并建立了氣相色譜測定蘆筍莖枝、嫩莖及其土壤中苯醚甲環(huán)唑殘留的分析方法,該方法具有操作簡便易行、準(zhǔn)確度和靈敏度較高的特點(diǎn)。在苯醚甲環(huán)唑添加量為0.02~1.5mg/kg范圍內(nèi),苯醚甲環(huán)唑在蘆筍莖枝中的平均添