章彥琳,沈荷美
(浙江杭康檢測技術(shù)有限公司,杭州 310011)
隨著農(nóng)業(yè)及農(nóng)業(yè)投入品的迅速發(fā)展,我國已成為全世界生產(chǎn)和使用農(nóng)藥最多的國家。據(jù)統(tǒng)計,農(nóng)業(yè)投入品如農(nóng)藥,在使用過程中,約80%未起到殺蟲作用,而隨著雨水、沉降等作用進入到土壤系統(tǒng)中。丙烯酸酯類農(nóng)藥主要通過作用于真菌的線粒體呼吸鏈中的細胞色素復合物,阻止電子傳遞進而起到殺蟲的作用,具有內(nèi)吸活性好、廣譜殺菌、調(diào)節(jié)植物生長等特點[1–6]。丙烯酸酯類農(nóng)藥非常容易溶解于水中,意味著它在環(huán)境中的流動性非常大,尤其對水生生物影響較大。因此加強土壤中丙烯酸酯類農(nóng)藥的監(jiān)測[7–10],具有十分重要的現(xiàn)實意義。
土壤中農(nóng)藥殘留的提取、凈化方法主要有凝膠凈化色譜法、分散固相萃取法和加速溶劑萃取法等。國內(nèi)外部分學者進行了大量研究,余衛(wèi)娟、鄭健琨等采用凝膠滲透色譜法檢測土壤中阿特拉津等農(nóng)藥殘留[11–12];孫明娜、李欣等研究了分散固相萃取提取法檢測土壤中酰胺類除草劑等農(nóng)藥殘留的方 法[13–14];梅文泉、葛謙等研究了快速溶劑萃取法檢測土壤中戊唑醇等農(nóng)藥殘留的方法[15–16];吳小春、王娜等研究了分散固相萃取法檢測土壤中氰氟草酯和雙草醚等農(nóng)藥殘留的方法[17–18]。凝膠凈化色譜法自動化程度高,但儀器價格昂貴,方法不便于推廣;分散固相萃取法提取速度快,實驗成本低,但處理步驟復雜,且提取率偏低導致檢測準確度偏低,不適用于土壤中極微量農(nóng)藥殘留的檢測;加速溶劑萃取法在一定的溫度、壓力條件下,采用有機溶劑萃取,實驗在密閉條件下進行,具有有機溶劑用量少、環(huán)境污染小、操作簡便、效率高等特點[9–11]。目前關(guān)于土壤中丙烯酸酯類農(nóng)藥殘留檢測的研究很少,筆者建立了一種加速溶劑萃取法提取土壤中的4 種丙烯酸酯類農(nóng)藥,用GC–MS/MS 法定性定量檢測的分析方法,實驗表明該方法具有操作簡單、準確度高、重復性好等優(yōu)點。
氣相色譜–質(zhì)譜聯(lián)用儀:TQ 8040 型,日本島津科技有限公司;
加速溶劑萃取儀:Dionex ASE 300 型,美國熱電科技有限公司;
電子天平:AB135S 型,感量為0.1 mg,瑞士梅特勒科技有限公司;
嘧菌酯、嘧菌胺、苯氧菌胺、醚菌酯標準溶液:濃度均為100 μg/mL,農(nóng)業(yè)部環(huán)境保護科研所;
丙酮、乙酸乙酯:色譜純,美國Tedia 試劑有限公司;
氦氣:純度不小于99.999%,浙江海天氣體有限責任公司;
氬氣:純度為99.999%,浙江海天氣體有限責任公司;
氟羅里硅土:13~15 μm,農(nóng)殘級,國藥集團上?;瘜W試劑廠。
1.2.1 色譜條件
色譜柱:HP–5MS 毛細管柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm,美國安捷倫科技有限公司);進樣口溫度:250℃;載氣:氦氣,流量為1.6 mL/min;進樣方式:不分流進樣;進樣體積:1 μL;程序升溫設(shè)置:初始溫度70℃,保持2 min,以20℃/min 升至200℃,保持8 min,再以15℃/min 升至280℃,保持5 min。
1.2.2 質(zhì)譜條件
離子源:EI 源;電離能量:70 eV;離子源溫度:230℃;接口溫度:260℃;碰撞氣:氬氣;溶劑延遲時間:2.5 min;監(jiān)測模式:多反應(yīng)監(jiān)測(MRM);定性、定量離子與保留時間列于表1。
表1 種丙烯酸酯類農(nóng)藥的保留時間、定性、定量離子
1.3.1 樣品預處理
將采集到的土壤樣品除去根莖葉等雜物后自然風干,粉碎后過250 μm(60 目)篩備用。
1.3.2 樣品提取
稱取5.0 g 預處理后的樣品,加入2.5 g 左右的氟羅里硅土與樣品充分混勻后,放入加速溶劑萃取儀的33 mL 萃取小池中,按照表2 的萃取條件于加速溶劑萃取儀中萃取。收集全部提取液,于氮吹儀上吹至近干,用丙酮定容至1 mL,渦旋1 min 后,用0.45 μm 濾膜過濾。
表2 加速溶劑萃取儀萃取條件
精密移取質(zhì)量濃度均為100 μg/mL 的嘧菌酯、嘧菌胺、苯氧菌胺、醚菌酯標準溶液,用丙酮作溶劑,配制成嘧菌酯、嘧菌胺、苯氧菌胺、醚菌酯質(zhì)量濃度均為10 μg/mL 的混合標準儲備溶液,置于2~8℃冷藏箱保存,備用。
萃取溶劑的選擇使用直接影響樣品的凈化效果和檢測結(jié)果的準確度。理想的溶劑既能對目標組分有良好的萃取率,又能有較低的共存物萃出率。分別試驗了乙腈、乙酸乙酯、丙酮等溶劑對4 種丙烯酸酯類萃取回收率的影響,結(jié)果見表3。
表3 不同溶劑萃取回收率
由表3 可知,乙腈和丙酮作為提取溶劑,回收率較低;乙酸乙酯萃取時,回收率較高;使用體積比為1∶1 的乙酸乙酯–丙酮溶液,4 種丙烯酸酯類的回收率最高。因此選擇體積比為1∶1 的乙酸乙酯–丙酮溶液作為萃取溶劑。
萃取溫度與提取時間直接影響最終目標物的萃取效率。為得到最佳的萃取溫度,測試了50~90℃溫度區(qū)間內(nèi)4 種丙烯酸酯類殘留的趨勢變化。研究發(fā)現(xiàn)隨著溫度的升高,各農(nóng)藥殘留萃取效率增加顯著,升溫70℃以后,萃取效率提高緩慢。因此確定70℃作為最佳萃取溫度。
于萃取儀中設(shè)置4,6,8 min 三個不同的靜態(tài)提取時間,保持其它參數(shù)不變,考察不同提取時間對4種丙烯酸酯類殘留的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn),提取6 min比提取4 min 各丙烯酸酯類殘留回收率均有較大的提升,而提取8 min,回收率未見明顯的提高。因此選擇6 min 作為最終靜態(tài)提取時間。
首先采用SCAN 全掃描方式確定嘧菌酯、嘧菌胺、苯氧菌胺、醚菌酯農(nóng)藥的母離子和保留時間;對母離子進行再掃描,得到相應(yīng)的特征離子對,選擇響應(yīng)值高的一對離子對作為定量離子對,再選擇2 對離子對定性。離子對結(jié)合色譜保留時間定性及響應(yīng)高的離子對定量,使定性定量結(jié)果更加準確、可靠。初步設(shè)定MRM 掃描模式,對碰撞時間、碰撞電壓、離子比率等進行優(yōu)化,使三種農(nóng)殘的響應(yīng)值及靈敏度達到最優(yōu)狀態(tài),最終確定采用MRM 方法。4 種農(nóng)藥的質(zhì)譜參數(shù)見1.2 中的表1,標準譜圖見圖1。
圖1 4 種農(nóng)藥殘留標準色譜圖
吸取一定量的10 μg/mL 混合標準儲備溶液,配制成4 種農(nóng)藥質(zhì)量濃度均分別為0.05,0.1,0.5,1.0,2.0,5.0 μg/mL 的系列標準工作溶液,按1.2 儀器工作條件進樣分析。以4 種丙烯酸酯類農(nóng)藥的質(zhì)量濃度為橫坐標,色譜峰面積響應(yīng)值為縱坐標,繪制工作曲線,以3 倍信號噪聲比(S/N)計算各農(nóng)藥的檢出限。計算得線性方程、回歸系數(shù)及檢出限見表4。
表4 4 種農(nóng)藥線性方程、相關(guān)系數(shù)及檢出限
在確定不含以上4 種丙烯酸酯類農(nóng)藥的土壤中,加入最終質(zhì)量濃度均分別為0.1,0.5,1.0 mg/kg的混合標準溶液進行加標回收試驗。每個加標點的樣品平行進樣6 次,考察儀器的精密度。加標回收與精密度試驗結(jié)果見表5。由表5 可以看出,4 種丙烯酸酯類農(nóng)藥的加標回收率良好,測定結(jié)果的相對標準偏差為2.49%~4.29%,符合分析測試的要求。
采集本地區(qū)20 份土壤樣品,用該方法進行測定,結(jié)果表明,4 種丙烯酸酯類農(nóng)藥均未檢出。表明該地區(qū)目前未受到丙烯酸酯類農(nóng)藥的污染。
建立了快速溶劑萃取–氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用法同時測定土壤中的4 種丙烯酸酯類(嘧菌酯,嘧菌胺,苯氧菌胺,醚菌酯)殘留量的分析方法。該方法應(yīng)用于土壤中丙烯酸酯類檢測,具有樣品前處理簡單、靈敏度高、重復性好等優(yōu)點。該方法適用于土壤中極微量農(nóng)藥殘留的檢測,為國家標準建立提供技術(shù)參考,并為當?shù)剞r(nóng)業(yè)投入品的合理、正確使用提供技術(shù)依據(jù)。
表5 4 種農(nóng)藥加標回收與精密度試驗結(jié)果
化合物(mg·kg–1) 測得量/(mg·kg–1) 平均值/(mg·kg–1)加標量/ 平均回收率/%RSD/%0.1 0 0.0.0 8862 1 0 21,,00.0.0 8836 1 4 21,,00.0.0 8895 2 4 16, 0.085 40 00.4.4 6453 9 9,,00.4.4 8835 1 1,,00.4.4 3756 4 9, 0.465 091.4 00.9.9 8323 6 6,,00.9.9 7838 5 7,,00.9.9 5323 2 8, 0.960 7 00.0.0 8813 8 2 24,,00.0.0 8836 6 5 62,,00.0.0 8884 7 8 19, 0.084 80 00.4.4 7463 3 6,,00.4.4 9712 2 1,,00.4.4 5689 1 4, 0.468 492.2 00.9.9 9912 2 8,,00..997825 1 4,,00.9.9 6794 1 8, 0.980 9 00.0.0 8803 7 3 52,,00.0.0 8826 5 5 95,,00.0.0 8851 6 6 49, 0.083 40 00.4.4 8551 2 6,,00.4.4 9609 3 5,,00.4.4 7683 9 4, 0.473 292.6 00.9.9 8796 3 3,,00.9.9 9825 6 8,,01.9.0 7764 4 0, 0.999 1 00.0.0 8991 9 2 86,,00.0.0 8982 7 5 51,,00.0.0 8891 9 6 69, 0.089 00 00.4.4 6788 9 4,,00.4.4 7807 8 6,,00.4.4 2696 9 9, 0.467 194.6 00.9.9 4998 9 4,,00.9.9 7688 5 8,,00.9.9 5816 2 0, 0.972 1嘧菌酯0.5 3.34 1.0 0.1 嘧菌胺0.5 2.48 1.0 0.1 苯氧菌胺0.5 3.17 1.0 0.1 醚菌酯0.5 4.29 1.0
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