0.999,加標(biāo)回收率為80.6%~97.1%,精密度(RSD)為0.92%~5.67%;稱樣量為0.5 g時,方法檢出限為10 mg/kg。[結(jié)論]該方法樣品前處理簡單、快捷,重復(fù)性及回收"/>
蘇本玉 劉爽 朱海榮
摘要 [目的]通過比較不同提取溶劑對植物生長調(diào)節(jié)劑的提取效果,建立肥料中3種植物生長調(diào)節(jié)劑的氣相色譜分析方法。[方法]樣品經(jīng)丙酮超聲提取,用HP-5毛細(xì)管氣相色譜柱分離,F(xiàn)ID檢測器檢測。[結(jié)果]3種植物生長調(diào)節(jié)劑質(zhì)量濃度在5~100 mg/L范圍內(nèi)與相應(yīng)峰面積呈線性關(guān)系,相關(guān)系數(shù)r>0.999,加標(biāo)回收率為80.6%~97.1%,精密度(RSD)為0.92%~5.67%;稱樣量為0.5 g時,方法檢出限為10 mg/kg。[結(jié)論]該方法樣品前處理簡單、快捷,重復(fù)性及回收率均能達(dá)到檢測分析要求,可以應(yīng)用于肥料及藥肥中植物生長調(diào)節(jié)劑的檢測。
關(guān)鍵詞 肥料;植物生長調(diào)節(jié)劑;氣相色譜法
中圖分類號 S482.8 ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A
文章編號 0517-6611(2020)18-0191-03
Abstract [Objective]By comparing the extraction effects of different extraction solvents on plant growth regulators,a gas chromatographic method for the analysis of three plant growth regulators in fertilizers was established.[Method]The samples were ultrasonically extracted by acetone ,separated by HP5 capillary gas chromatographic column and detected by FID detector.[Result]The mass concentration of the three plant growth regulators was linear with the corresponding peak area in the range of 5-100 mg/L,the correlation coefficient r>0.999.The ?recovery rate was 80.6%-97.1%,and the precision (RSD) was 0.92%-5.67%.When the sample amount is 0.5 g,the detection limit of the method is 10 mg/kg.[Conclusion]The method is simple,fast and reproducible,and can be applied to the detection of plant growth regulators in fertilizers and medicinal fertilizers.
Key words Fertilizer;Plant growth regulator;Gas chromatography
在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,植物生長調(diào)節(jié)劑的使用對提高種植效益、增加作物產(chǎn)量、增強(qiáng)作物抗性及改善產(chǎn)品品質(zhì)有顯著效果[1]。肥料是農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的物質(zhì)保證,是糧食增產(chǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ)[2],是一類重要的農(nóng)業(yè)投入品。我國對植物生長調(diào)節(jié)劑按照農(nóng)藥登記的要求進(jìn)行管理,若在肥料中添加植物生長調(diào)節(jié)劑,應(yīng)與藥肥的登記方式相同,即按照農(nóng)藥進(jìn)行登記,但由于農(nóng)藥登記時間長、費用高,一些不法廠商在肥料中違禁添加植物生長調(diào)節(jié)劑的現(xiàn)象屢見不鮮,阻礙了肥料行業(yè)的健康發(fā)展,影響了藥肥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展秩序。
胺鮮酯、多效唑、烯效唑為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上常用的植物生長調(diào)節(jié)劑。胺鮮酯(DA-6)是一種新型細(xì)胞分裂素類植物生長調(diào)節(jié)劑,對多種農(nóng)作物具有顯著的增產(chǎn)、抗逆、抗病,改善品質(zhì)、早熟等功效[3],但使用濃度過高,會對一些農(nóng)作物生長產(chǎn)生抑制現(xiàn)象[4]。多效唑具有延緩縱向生長、促進(jìn)橫向生長、提高抗逆性、延緩衰老等作用[5],烯效唑具有延緩植物生長、促進(jìn)分蘗、增加植物干物質(zhì)積累等作用[6],兩者均屬于延緩生長類植物生長調(diào)節(jié)劑,若使用不當(dāng),均可造成農(nóng)作物減產(chǎn)。若在肥料產(chǎn)品中隨意添加植物生長調(diào)節(jié)劑,極易造成與植物生長調(diào)節(jié)劑制劑產(chǎn)品重復(fù)使用的現(xiàn)象,對農(nóng)作物造成潛在危害。因此,建立同時檢測肥料產(chǎn)品中胺鮮酯、多效唑、烯效唑的方法非常必要。
目前,國內(nèi)外對植物生長調(diào)節(jié)劑的檢測研究從未間斷,且主要針對農(nóng)藥制劑、果蔬、水、土壤的檢測較為普遍,肥料中的檢測方法近年來陸續(xù)出現(xiàn),主要有氣相色譜法[7-8]、液相色譜法[9-10]、氣-質(zhì)聯(lián)用法[11-12]、液-質(zhì)聯(lián)用法[13-15]等,但使用氣相色譜同時檢測肥料中多種植物生長調(diào)節(jié)劑的方法鮮有報道。氣相色譜儀相對于其他3種儀器而言,維護(hù)簡單、使用成本較低,更適合于肥料中植物生長調(diào)節(jié)劑的檢測。筆者采用氣相色譜法測定肥料中3種植物生長調(diào)節(jié)劑含量,旨在建立簡單、快捷、準(zhǔn)確的氣相色譜檢測方法,為肥料中植物生長調(diào)節(jié)劑的監(jiān)管提供依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 主要儀器 氣相色譜儀(Agilent 7890B,F(xiàn)ID檢測器,7693自動進(jìn)樣器,HP-5色譜柱);氮吹儀;漩渦混合器;超聲波清洗器;高速離心機(jī):最高轉(zhuǎn)速不低于6 000 r/min;電子天平。
1.2 主要試劑 多效唑、烯效唑標(biāo)準(zhǔn)品≥98.5%;胺鮮酯標(biāo)準(zhǔn)溶液1 000 mg/L(丙酮為溶劑)。標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)生產(chǎn)廠商為德國Dr.Ehrenstorfer公司。丙酮為色譜純。
1.3 混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液的配制
1.3.1 多效唑、烯效唑標(biāo)準(zhǔn)儲備液。分別稱取0.01 g(精確到0.000 1 g)胺鮮酯、多效唑、烯效唑標(biāo)準(zhǔn)品置于10 mL容量瓶中,用丙酮定容至10 mL,分別配制成濃度為1 000 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液,現(xiàn)用現(xiàn)配。
1.3.2 胺鮮酯、多效唑、烯效唑混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液。分別移取胺鮮酯標(biāo)準(zhǔn)溶液和多效唑、烯效唑標(biāo)準(zhǔn)儲備液各0.05、0.25、0.50、0.75和1.00 mL至10 mL容量瓶中,用丙酮定容至刻度,即為一系列濃度為5、25、50、75、100 mg/L的混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液。
1.4 方法
1.4.1 試驗原理。試樣中胺鮮酯、多效唑、烯效唑經(jīng)丙酮超聲萃取后,注入氣相色譜儀,農(nóng)藥組分經(jīng)色譜柱分離,用氫火焰離子檢測器(FID)檢測。用色譜柱的保留時間定性,外標(biāo)法定量。
1.4.2 試驗步驟。
1.4.2.1 液體樣品。稱取0.1~0.5 g樣品于具塞離心管中,氮吹至近干,準(zhǔn)確加入10 mL丙酮,渦旋1 min,超聲15 min,以6 000 r/min高速離心5 min,取1 mL上清液過0.45 μm有機(jī)相濾膜,待測。
1.4.2.2 固體樣品。稱取粉碎后過0.5 mm篩的樣品0.1~0.5 g 樣品于具塞離心管中,準(zhǔn)確加入10 mL丙酮,后續(xù)提取步驟同“1.4.2.1”。
1.4.3 提取溶劑的選擇。
1.4.3.1 標(biāo)準(zhǔn)品在不同溶劑中的穩(wěn)定性。分別使用溶劑甲醇、丙酮為稀釋劑,將胺鮮酯、多效唑、烯效唑標(biāo)準(zhǔn)品溶解在2種不同溶劑中,在12 h內(nèi)以1.5 h為梯度進(jìn)行測試。結(jié)果發(fā)現(xiàn),多效唑、烯效唑在2種溶劑中均可以穩(wěn)定存在,在12 h內(nèi)未降解;胺鮮酯標(biāo)準(zhǔn)品在丙酮中較穩(wěn)定,12 h內(nèi)未出現(xiàn)降解現(xiàn)象,但在甲醇中降解較快,由圖1所示,在12 h內(nèi),胺鮮酯約降解至原含量的2/5。因此,該方法選定標(biāo)準(zhǔn)品的稀釋溶劑為丙酮。
1.4.3.2 不同溶劑對樣品的提取效果。分別使用甲醇、丙酮對不同肥料樣品進(jìn)行提取,經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn),當(dāng)樣品檢測量較少時,甲醇、丙酮2種提取溶劑對樣品的重復(fù)性、加標(biāo)回收率均可滿足要求;當(dāng)樣品量較多時(連續(xù)進(jìn)樣約5 h后),使用甲醇提取的樣品會出現(xiàn)重復(fù)性差、回收率降低、儀器進(jìn)樣針發(fā)生堵塞、儀器廢液瓶中出現(xiàn)結(jié)晶的現(xiàn)象,需更換儀器進(jìn)樣針、分流襯管后才能重新達(dá)到方法檢測要求。以丙酮提取的不同肥料樣品,經(jīng)連續(xù)48 h進(jìn)樣檢測后,重復(fù)性、回收率仍可滿足要求,而且儀器進(jìn)樣針、分流襯管仍可正常運行,廢液瓶中無結(jié)晶出現(xiàn),可以達(dá)到批量檢測的目的。因此,最終選取提取溶劑為丙酮。
1.4.4 色譜條件選擇。通過對起始溫度、進(jìn)樣口溫度、升溫速率、分流比等色譜條件的篩選、測試,根據(jù)在最短時間內(nèi)獲得最佳分離效果的原則,得色譜分析條件如下。色譜柱:30 m×0.32 mm(i.d.)石英毛細(xì)管,內(nèi)壁涂HP-5(5%二苯基+95%二甲基聚硅氧烷),膜厚0.25 μm;柱室溫度(程序升溫):初始溫度60 ℃,保持1 min,以20 ℃/min升到300 ℃,保持3 min;氣化室溫度:250 ℃;檢測器溫度:300 ℃;氣體流量(mL/min):載氣 (N2) 1.5、氫氣30、空氣300、補(bǔ)償氣(N2)25;分流比:2∶1;進(jìn)樣量:1 μL。
2 結(jié)果與分析
2.1 系統(tǒng)適用性 按照上述色譜條件,對胺鮮酯、多效唑、烯效唑3種植物生長調(diào)節(jié)劑的混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液進(jìn)行上機(jī)測試,待測植物生長調(diào)節(jié)劑的分離情況見圖2。由圖2所示,胺鮮酯、多效唑、烯效唑3種植物生長調(diào)節(jié)劑的保留時間分別為7.481、11.220、11.493 min,其色譜峰與相鄰色譜峰分離度較好,符合氣相色譜法定量分析要求。
2.2 線性范圍、相關(guān)系數(shù)和檢出限 配制5~100 mg/L一系列不同濃度的混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液,按照“1.4”方法和條件進(jìn)行測定,以色譜峰峰面積為縱坐標(biāo),對應(yīng)的溶液濃度為橫坐標(biāo)作圖,繪制標(biāo)準(zhǔn)工作曲線,得待測植物生長調(diào)節(jié)劑的線性方程及相關(guān)系數(shù);檢出限基于實際空白樣品中添加胺鮮酯、多效唑、烯效唑標(biāo)準(zhǔn)品分析結(jié)果,以3倍信噪比計算對應(yīng)的濃度為方法檢出限,結(jié)果見表1。由表1可知,3種植物生長調(diào)節(jié)劑在5~100 mg/L濃度范圍內(nèi)線性關(guān)系良好,能夠達(dá)到試驗室檢測分析要求。
2.3 方法重復(fù)性 分別稱取含有胺鮮酯、多效唑、烯效唑的3批次樣品,每批次樣品稱取6份,按該方法進(jìn)行樣品前處理,采用同樣的色譜條件,對6份樣品連續(xù)進(jìn)樣,結(jié)果見表2。由表2可知,方法重復(fù)性符合一般色譜方法驗證的要求。
2.4 方法的加標(biāo)回收率 稱取肥料樣品(約0.2 g),分別設(shè)高、中、低3個添加水平,每個水平6個重復(fù)。按該方法進(jìn)行樣品前處理,采用同樣的色譜條件依次對樣品進(jìn)行檢測,分別計算高、中、低3個濃度的加標(biāo)回收率,結(jié)果見表3。由表3可知,3種植物生長調(diào)節(jié)劑在不同添加水平的平均回收率在80.6%~97.1%,精密度(RSD)為0.92%~5.67%,回收率及精密度均符合檢測分析要求,能夠滿足肥料產(chǎn)品中植物生長調(diào)節(jié)劑的檢測需求。
2.5 肥料樣品檢測 應(yīng)用該試驗建立的處理方法和條件,對市場上100批次肥料樣品進(jìn)行檢測。結(jié)果顯示,3種植物生長調(diào)節(jié)劑均有檢出,其中胺鮮酯的檢出率最高,為11%,說明在肥料中違禁添加植物生長調(diào)節(jié)劑的現(xiàn)象普遍存在。
3 結(jié)論利用該試驗建立的方法檢測水溶肥料、有機(jī)肥料等多種肥料產(chǎn)品中植物生長調(diào)節(jié)劑含量,操作簡單快捷、結(jié)果準(zhǔn)確,可以推廣到藥肥產(chǎn)品中植物生長調(diào)節(jié)劑的檢測,能夠為促進(jìn)肥料行業(yè)健康發(fā)展和政府的肥料監(jiān)管工作提供技術(shù)依據(jù)。
參考文獻(xiàn)
[1] 何瑞,劉艾平,曹玉廣.植物生長調(diào)節(jié)劑使用中的安全問題[J].中國衛(wèi)生監(jiān)督雜志,2003,10(2):99-101.
[2] 夏循峰,胡宏.我國肥料的使用現(xiàn)狀及新型肥料的發(fā)展[J].化工技術(shù)與開發(fā),2011,40(11):45-48.
[3] 吳燕,耿書德,史長江,等.DA-6對滁菊幼苗生長及葉片氮代謝的影響[J].核農(nóng)學(xué)報,2014,28(12):2283-2289.
[4] 鄭先福.剖析:植調(diào)劑“十個藥害案例”[J].營銷界(農(nóng)資與市場),2013(18):36-39.
[5] 王競紅,多多.多效唑?qū)?6 種草坪草苗期抗旱性影響的研究[J].草業(yè)學(xué)報,2014,23(6):253-258.
[6] 周永進(jìn),吳文革,許有尊,等.烯效唑?qū)Σ煌涔让芏葯C(jī)插水稻秧苗素質(zhì)及產(chǎn)量的影響[J].南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2014,37(5):19-26.
[7] 成妙金,戴蘭芳,祝木金.毛細(xì)管柱氣相色譜法定量分析胺鮮酯[J].現(xiàn)代農(nóng)藥,2009,8(4):35-36.
[8] 徐國鋒,聶繼云,李靜,等.GC/ECD 測定葡萄中多效唑和烯效唑的殘留[J].農(nóng)藥,2014,53(10):736-738.
[9] 邵金良,樊建麟,林濤,等.高效液相色譜法同時測定果蔬中5種植物生長調(diào)節(jié)劑殘留[J].食品安全質(zhì)量檢測學(xué)報,2015,6(8):3255-3261.
[10] 張敏,閆超杰,付海濱,等.固相萃取凈化-高效液相色譜測定水果中赤霉素,多效唑,烯效唑殘留量[J].食品與發(fā)酵工業(yè),2014,40(2):192-195.
[11] 宋瑩,張耀海,黃霞,等.氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法快速檢測水果中的多效唑殘留[J].分析化學(xué),2011,39(8):1270-1273.
[12] 潘志明,周路明,黃瓊,等.食品中胺鮮酯的氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀測定方法研究[J].世界科技研究與發(fā)展,2015,37(2):134-137.
[13] MA L Y,ZHANG H Y,XU W T,et al.Simultaneous determination of 15 plant growth regulators in bean sprout and tomato with liquid chromatographytriple quadrupole tandem mass spectrometry[J].Food Anal Methods,2013,6(3):941-951.
[14] 葉倩,黃健祥,孫玲,等.QuEChERS-超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測定葉類蔬菜中 5 種植物生長調(diào)節(jié)劑的殘留[J].農(nóng)藥學(xué)學(xué)報,2017,19(5):589-596.
[15] 郭虹,任武潔,魏玉霞,等.分散固相萃取-超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測定蔬菜中 7 種植物生長調(diào)節(jié)劑[J].中國衛(wèi)生檢驗雜志,2018,28(6):660-663.