李新安,李廣領(lǐng),謝蘭芬,陳錫嶺

（河南科技學(xué)院,河南新鄉(xiāng)453003）

敵草快（diquat）,又名殺草快、利農(nóng)、雙快,化學(xué)名稱1,1'-乙撐-2,2'-聯(lián)吡啶二溴鹽,分子式為C12H12N2Br2.敵草快是一種高效、中毒、持效期長的聯(lián)吡啶類除草劑,廣泛用于防除水生雜草,其對闊葉雜草也有很強的防除能力[1].聯(lián)吡啶類化合物與土壤的結(jié)合能力較強,易形成軛合物[2].農(nóng)藥在土壤中的殘留及消解動態(tài),以及其對土壤中無脊椎動物、植物、微生物的影響,都是關(guān)系到農(nóng)藥污染環(huán)境的重要問題[3].彭娟瑩等[4]采用高效液相色譜法研究了敵草快的水解動力學(xué),覃東立等[5]報道了高效液相色譜法測定漁業(yè)水域中百草枯和敵草快,王靜等[6]采用固相萃取-液相色譜/紫外法,研究測定了地表水中百草枯和敵草快.曹慧等研究了糧谷中矮壯素和敵草殘留測定方法[7].關(guān)于土壤樣品中敵草快的測定方法,文獻報道多采用回流法提取土壤中的敵草快[8-9],此方法過程繁瑣、費時、用酸量較大.微波消解技術(shù)是一種利用微波輻射的內(nèi)加熱作用加快消解速度、提高消解效率的新型樣品預(yù)處理方法,密閉消解罐內(nèi)的樣品和酸溶劑可在短時間內(nèi)升溫、升壓至設(shè)定值,并自動保持一段時間,在最佳消解條件下可使固態(tài)樣品完全消解成為液態(tài)[10].微波消解技術(shù)多在環(huán)境樣品分析中應(yīng)用[11-13],用于提取土壤中聯(lián)吡啶類除草劑的尚未見報道.本文采用微波消解技術(shù)進行前處理,高效液相色譜法測定敵草快在土壤品中的殘留量,該方法快速、簡便、準確度高.

1 材料與方法

1.1 主要儀器、試劑和材料

Agilent-1260型HPLC（帶自動進樣器和紫外檢測器）；Satorious型超純水系統(tǒng)（德國Satorious公司）；CEM-MARS 40位高壓微波消解儀（美國CEM公司）；EA10048型電子分析天平（上海佑科儀器儀表有限公司）；KH19A型離心機（湖南凱達科學(xué)儀器有限公司）.

乙腈、六氟磷酸鉀、三乙胺為優(yōu)級純；濃硫酸、磷酸均為分析純.敵草快標(biāo)準品（國家農(nóng)藥質(zhì)量檢測中心提供）.試驗用水為超純水.

1.2 試驗方法

1.2.1 標(biāo)準溶液配置 配置100 mg/L的標(biāo)準液,4℃避光保存、待用.

1.2.2 樣品前處理 稱取土壤10.0 g于微波消解罐中,加入25 mL體積分數(shù)50%的H2SO4進行微波提取,微波條件（200℃,30 min,800 W）,待溫度降至100℃以下,取出反應(yīng)罐,轉(zhuǎn)入50 mL離心管中,離心（10 000 r/min,3 min）,取上清液 1 mL,用超純水稀釋至 20 mL,調(diào) pH=7.0,過 0.22 μm 膜,待進樣.

1.2.3 儀器條件 Agilent-1260高效液相色譜儀（帶DAD檢測器）,HYPERSILBDS C18色譜柱（5 μm×250 mm×4.6 mm）,流動相：乙腈+緩沖鹽（20 mmol/L六氟磷酸鉀+20 mmol/L三乙胺,用磷酸調(diào)pH=3.0）=5+95（V+V）,流速：1.0 mL/min,檢測波長：307 nm,柱溫：20 ℃,進樣體積：20 μL,敵草快相對保留時間為5.15 min.

1.2.4 實際樣品測定 將從試驗田所采土樣按1.2.2確定的樣品前處理程序處理,再在1.2.3的色譜條件下進樣分析,測定敵草快在土壤中的殘留.

2 結(jié)果與分析

2.1 儀器條件優(yōu)化

通過選擇流動相種類、比例、pH值、流速、柱溫,來改善分離分析效果,最終確定土壤樣品中敵草快的最佳色譜分離、分析條件.經(jīng)過反復(fù)試驗,選擇在檢測波長307 nm,流動相為乙腈+緩沖鹽（20 mmol/L六氟磷酸鉀+20 mmol/L三乙胺,用磷酸調(diào)pH=3.0）=5+95（V+V）,流速1.0 mL/min,柱溫20℃.在此條件下,組分峰和雜質(zhì)峰的峰形良好,基線穩(wěn)定,分離效果理想,可以滿足分析要求（見圖1）.

圖1 敵草快色譜圖Fig.1 Chromatogram of diquat

2.2 消解程序優(yōu)化

通過設(shè)定不同的消解體系、消解時間、消解溫度、消解功率來確定最佳的消解條件.經(jīng)試驗,稱取10.00g左右土壤樣品,采用微波法消解,需加入25mL體積分數(shù)50%的H2SO4,消解耗時30 min,功率800 W,消解溫度200℃為最佳消解程序,回收率較高.而采用回流法提取土壤中的敵草快,需要加入100 mL一定體積分數(shù)的硫酸提取液,耗時4 h[8-9].由此可見,采用微波消解技術(shù)進行土壤樣品前處理,比傳統(tǒng)的回流法大大節(jié)約了時間和提取液用量.

2.3 線性范圍

將敵草快標(biāo)準貯備液用流動相分別稀釋為0.1、0.5、1.0、5.0、10 mg/L系列質(zhì)量濃度,分別進樣檢測,各質(zhì)量濃度分別重復(fù)進樣3次,得對應(yīng)色譜圖.以峰面積（3次重復(fù)的平均值）為縱坐標(biāo),以進樣濃度為橫坐標(biāo)進行線性回歸,得回歸方程為y=50.150x+0.784 4（R2=0.999 6）,表明敵草快在0.1～10.0 mg/L質(zhì)量濃度范圍內(nèi)線性響應(yīng)良好（見圖2）.

圖2 優(yōu)化色譜條件下敵草快的響應(yīng)曲線Fig.2 Calibration curve of diquat under optimal chromatographic conditions

2.4 方法的準確度與精密度

添加不同水平的敵草快（10.0、20.0、50.0 mg/kg）于空白土壤樣品中,按上述前處理步驟,進行添加回收率試驗,重復(fù)5次,敵草快在土壤中的平均回收率為80.69%～89.52%,相對標(biāo)準偏差（RSD）為3.79%～5.22%（見表 1）.

表1 敵草快在土壤樣品中的添加回收率Tab.1 Recovery rates of diquat in soil sample（n=5）

由表1可知,土壤樣品中敵草快3個添加水平的平均回收率均在80%以上,且各添加水平5次重復(fù)處理間的RSD均小于10%,均在農(nóng)藥殘留測定允許的范圍內(nèi).以3倍信噪比（S/N）計算得出儀器檢出限（LOD）為2×10-9g,以10倍S/N計算方法檢測限（LOQ）為10 mg/kg.試驗結(jié)果表明,該方法準確性、重復(fù)性均符合農(nóng)藥殘留分析要求.

2.6 實際樣品測定

在河南科技學(xué)院試驗田進行了土壤中敵草快的殘留動態(tài)試驗,采用所建立的方法,對土壤樣品進行前處理和檢測.結(jié)果表明：敵草快在土壤中的殘留動態(tài)方程為C=164.72e-0.2862T,R2=0.940 5,半衰期為2.42 d.

3 小結(jié)

建立了微波消解土壤,高效液相色譜色譜法測定土壤樣品中敵草快殘留量的方法.與傳統(tǒng)的回流法比較,大大減少了前處理提取液用量,縮短了處理時間,方法快速、簡便、準確度高.

[1]劉志俊,韓紅梅.敵草快：一個國內(nèi)重視的除草劑[J].山東農(nóng)藥信息,2004,5（7）：15-16.

[2]彭娟瑩,楊仁斌.聯(lián)吡啶類除草劑的作用機制及環(huán)境行為[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報,2006,25（增刊l）：435-437.

[3]吳春先,呂瀟,慕衛(wèi),等.環(huán)境條件和微生物對滅線磷降解的影響[J].農(nóng)藥學(xué)學(xué)報,2002,4（1）：45-51.

[4]彭娟瑩,楊仁斌,袁芳,等.敵草快的水解動力學(xué)研究[J].農(nóng)藥學(xué)學(xué)報,2006,8（4）：349-352.

[5]覃東立,吳松,鄭敏,等.高效液相色譜法測定漁業(yè)水域中百草枯和敵草快[J].分析試驗室,2013,32（2）：54-57.

[6]王靜,劉錚錚.固相萃取-液相色譜/紫外法測定地表水中百草枯和敵草快[J].中國環(huán)境監(jiān)測,2011,27（4）：50-54.

[7]曹慧,陳小珍,張東雷,等.液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法快速測定糧谷中矮壯素和敵草快殘留量[J].理化試驗：化學(xué)分冊,2013,49（4）：425-427.

[8]朱光艷,秦冬梅,龔勇.敵草快和百草枯在馬鈴薯中殘留檢測方法[J].農(nóng)藥科學(xué)與管理,2008,29（7）：11-13.

[9]彭娟瑩,楊仁斌,郭正元.敵草快在甘蔗及土壤中的殘留動態(tài)[J].生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學(xué)報,2007,23（4）：76-77.

[10]靳丹虹,梁芳慧,李敬筠,等.微波輔助提取-HPLC測定決明子中的5種蒽醌類化合物[J].分子科學(xué)學(xué)報,2007,12（6）：429-433.

[11]關(guān)曉彤,于大偉,李良,等.微波消解在環(huán)境樣品分析中的應(yīng)用[J].江蘇地質(zhì),2014,32（1）：55-59.

[12]魏向利,雷用東,馬小寧,等.微波消解-AAS法測定土壤中鉛鉻鎘元素的研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2014,42（11）：3243-3244,3247.

[13]吳慶梅,張瑜龍,余海,等.微波消解-火焰原子吸收光譜法測定土壤中的鍶[J].中國環(huán)境監(jiān)測,2013,29（1）：120-122.