施嬋麗
(寧波原水環(huán)境檢測(cè)有限公司,浙江寧波 315000)
甲霜靈和苯霜靈屬于內(nèi)吸性殺菌劑,可用于防治卵菌綱病害,如防治葡萄霜霉病、馬鈴薯、草莓等疫霉病。內(nèi)吸性殺菌劑可進(jìn)入植物體內(nèi),水溶性和殺菌效果均高于一般殺菌劑。由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要大量使用,環(huán)境中廣泛存在甲霜靈和苯霜靈。
隨著人們對(duì)食品安全和生態(tài)環(huán)境健康的重視,這幾年對(duì)甲霜靈和苯霜靈的殘留測(cè)試皆有報(bào)道,主要為食品中的農(nóng)藥殘留測(cè)試,采用氣相色譜質(zhì)譜法[1]或LC-MS/MS 等方法對(duì)不同的食品進(jìn)行測(cè)試。而環(huán)境中對(duì)甲霜靈和苯霜靈的殘留測(cè)試相對(duì)較少,何書(shū)海采用自動(dòng)固相萃取/高效液相色譜法對(duì)海南地區(qū)的土壤和地表水進(jìn)行甲霜靈殘留量的測(cè)試。房健采用氣相色譜質(zhì)譜法對(duì)水中苯霜靈和甲霜靈濃度進(jìn)行測(cè)試。目前采用氣相色譜質(zhì)譜法對(duì)土壤中苯霜靈和甲霜靈進(jìn)行殘留測(cè)試尚未報(bào)道。本文采用經(jīng)典索氏提取法萃取土壤樣品中的甲霜靈和苯霜靈,運(yùn)用氣相色譜質(zhì)譜法進(jìn)行分析。因目前氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀在環(huán)境測(cè)試領(lǐng)域普及度較高,結(jié)合經(jīng)典索氏提取,該項(xiàng)目的檢測(cè)推廣可行性高。本方法的建立可以為土壤中甲霜靈和苯霜靈的測(cè)試提供參考依據(jù)。
氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀,安捷倫7890B-5977B;旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀,東京理化N-1300V-W;氮吹儀,青島海科DCY-12SD;固相萃取裝置,Supelco 57044;商品化固相萃取小柱:ProElut CARB/NH2,500mg/500mg/6mL,迪馬科技。
正己烷,丙酮:農(nóng)殘級(jí),CNW,上海安譜。甲醇:色譜純,CNW,上海安譜。
無(wú)水硫酸鈉,氯化鈉:分析純,國(guó)藥試劑,在400℃下加熱6h,除去表面吸附法有機(jī)化合物,冷卻后保存于干凈的試劑瓶中,置于干燥器中保存。
石英砂(20~50目):在450℃下加熱4h 后冷卻,置于玻璃瓶中干燥器內(nèi)保存。
甲霜靈,苯霜靈:純度99.5%,德國(guó)Dr.Ehrenstorfer。
甲醇中苯霜靈標(biāo)準(zhǔn)溶液,濃度2 000mg/L:準(zhǔn)確稱量約20.0mg 苯霜靈于10mL 容量瓶中,用甲醇定容。
丙酮中甲霜靈標(biāo)注溶液,濃度2 000mg/L:準(zhǔn)確稱量約20.0mg 甲霜靈于10mL 容量瓶中,用丙酮定容。
色譜條件。進(jìn)樣口溫度260℃,不分流進(jìn)樣;柱流量1.0mL/min;柱溫條件:DB-5ms,30m×0.25mm×0.25μm,70℃保持1min,20℃/min 升至320℃,保持1min;進(jìn)樣量:1.0μL。
質(zhì)譜條件。電子轟擊源(EI);離子源溫度230℃;離子化能量70eV;四極桿溫度150℃;接口溫度280℃;溶劑延遲時(shí)間:4min;掃描模式:全掃描(SCAN)和選擇離子掃描(SIM)。SCAN 質(zhì)量范圍:40~500amu;SIM 特征離子:苯霜靈定量離子148,輔助定性離子206、325;甲霜靈定量離子206,輔助定性離子132、279。
1.3.1 土壤采集與制備
土壤樣品按照HJ/T166的相關(guān)要求采集和保存,樣品在潔凈的具塞磨口棕色玻璃瓶中保存。運(yùn)輸過(guò)程中密封、避光、4℃以下冷藏。運(yùn)送至實(shí)驗(yàn)室后,若不能及時(shí)分析,于4℃以下密封、冷藏、避光,保存時(shí)間不能超過(guò)10d。
將樣品放在搪瓷托盤(pán)上,混勻,除去枝棒、葉片、石子等異物,按照四分法粗分。稱取20g(精確到0.01g)的新鮮樣品,加入適量無(wú)水硫酸鈉研磨均化成流沙狀顆粒,待用。
1.3.2 萃取
將制備好的土壤樣品用雙層濾紙包住轉(zhuǎn)移至索氏提取器中,加入100mL 正己烷/丙酮混合溶劑(1+1),提取12h,保證每小時(shí)回流速度4~6次。收集提取溶液,用正己烷/丙酮(1+1)混合溶劑淋洗2次,合并提取溶液,過(guò)無(wú)水硫酸鈉脫水柱,旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀器濃縮至約5mL,待層析柱凈化。
1.3.3 柱層析凈化
用5mL 丙酮/正己烷(1+2)活化石墨化炭黑氨基柱,棄去流出液。將樣品溶液轉(zhuǎn)移至小柱上,用含丙酮/正己烷(1+2)6mL 分三次洗滌燒瓶,將洗滌液一并轉(zhuǎn)移到凈化柱上,然后用丙酮/正己烷(1+2)25mL 洗脫,收集全部流出液,氮吹濃縮定容至1mL。
因經(jīng)典索氏提取時(shí)間較長(zhǎng),一般為16~18h。本次實(shí)驗(yàn)對(duì)提取時(shí)間進(jìn)行優(yōu)化,分別選擇8h、12h、16h 作為實(shí)驗(yàn)條件,每個(gè)萃取時(shí)間分別平行實(shí)驗(yàn)6次,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表1,測(cè)定值為6次平行測(cè)試結(jié)果的平均值。
表1 不同萃取時(shí)間下的甲霜靈和苯霜靈的測(cè)試結(jié)果
從表1看出,萃取時(shí)長(zhǎng)為8h,萃取效率偏低。而萃取12h和16h,萃取效率非常接近,達(dá)到80%~120%,滿足環(huán)境樣品質(zhì)量控制要求。因此選擇12h 作為萃取時(shí)間,既可以達(dá)到理想的回收率,又可提高工作效率,比經(jīng)典索氏提取的時(shí)間縮短了4~6h。
在索氏提取時(shí),由于長(zhǎng)時(shí)間的萃取,土壤中的許多雜質(zhì)如大分子脂類、色素等連同甲霜靈和苯霜靈一起被提取出來(lái),這些雜質(zhì)會(huì)干擾測(cè)定,因此須采用凈化方法將雜質(zhì)去除。土壤凈化常用的方式有濃硫酸凈化法和固相萃取凈化法,本文對(duì)兩種凈化方式進(jìn)行了對(duì)比。
濃硫酸凈化法利用濃硫酸的強(qiáng)氧化性破壞提取液中的脂肪、色素等大分子雜質(zhì),從而達(dá)到凈化效果。因苯霜靈在硫酸性條件下較穩(wěn)定,回收率較高,基本在75%~118%。而甲霜靈因在強(qiáng)酸條件下穩(wěn)定性差,回收率較低,基本在30%~64%。
固相萃取凈化法采用商品化石墨化炭黑氨基柱對(duì)土壤樣品進(jìn)行凈化,石墨化炭黑可以去除色素,氨基可以去除脂肪類化合物,兩者結(jié)合可有效去除大部分雜質(zhì)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果甲霜靈和苯霜靈的回收率在82%~125%,因此選擇固相萃取作為本法目標(biāo)物的凈化方式。
取甲霜靈和苯霜靈混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,配制成0.05、0.10、0.20、0.50、1.00、2.00mg/L 標(biāo)準(zhǔn)系列,按照本實(shí)驗(yàn)儀器條件,以目標(biāo)物濃度為橫坐標(biāo),以目標(biāo)物定量離子響應(yīng)值為縱坐標(biāo),繪制校準(zhǔn)曲線。結(jié)果表明,甲霜靈和苯霜靈均呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系,甲霜靈線性相關(guān)系數(shù)r=0.998,苯霜靈線性相關(guān)系數(shù)r=0.999 2。
取10.00g 石英砂,甲霜靈和苯霜靈加標(biāo)濃度分別為0.029 6mg/kg、0.032 4mg/kg,7次平行測(cè)定,計(jì)算7次平行測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)偏差,根據(jù)MDL=3.143×S計(jì)算得到甲霜靈的檢出限為0.004mg/kg(以10g 土壤計(jì)),苯霜靈檢出限為0.003mg/kg(以10g 土壤計(jì))。
稱取20g 新鮮土壤樣品進(jìn)行加標(biāo),甲霜靈加標(biāo)量分別為0.198μg、0.495μg,苯霜靈加標(biāo)量分別為0.216μg、0.540μg,每組濃度平行測(cè)試6次,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表2和表3。甲霜靈回收率分別為93.4%和96.2%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為5.0%和4.2%;苯霜靈回收率分別為87.5%和93.3%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為6.7%和2.3%。
表2 甲霜靈加標(biāo)回收率測(cè)試表
表3 苯霜靈加標(biāo)回收率測(cè)試表
采用索氏提取、柱層析凈化、氣相色譜質(zhì)譜法測(cè)定土壤中甲霜靈和苯霜靈,方法靈敏度高、準(zhǔn)確度高、實(shí)用性強(qiáng),可為土壤中甲霜靈和苯霜靈的檢測(cè)提供一定的技術(shù)支持。