米 莎
(核工業(yè)二〇三研究所,陜西 西安710000)
苯醚甲環(huán)唑、氟環(huán)唑和戊菌唑均為三唑類殺菌劑,其作用機理為影響甾醇類生物合成,使菌體細胞膜功能受到破壞,因具有高效、廣譜、持效期長等特點廣泛應用于果樹、蔬菜等農作物病害防治。苯醚甲環(huán)唑、氟環(huán)唑和戊菌唑等三唑類殺菌劑屬低毒殺菌劑,在農業(yè)施用過程中使用范圍較廣,但大部分農藥會散落到空氣、地表水和土壤等環(huán)境中。土壤中的三唑類殺菌劑殘留可通過農作物傳遞到人類,對人體健康造成一定的危害[1]。因此,加強對農作物種植土壤中苯醚甲環(huán)唑、氟環(huán)唑和戊菌唑等農藥殘留的分析具有一定的現(xiàn)實意義。
苯醚甲環(huán)唑、氟環(huán)唑和戊菌唑的分析方法一般有氣相色譜法、液相色譜法,液相色譜質譜法和氣相色譜質譜聯(lián)用法等,其中氣相色譜質譜聯(lián)用法對低含量的目標物定性定量相對比較準確,抗干擾能力較強[2-7]。本實驗采用快速溶劑萃取對土壤樣品進行前處理,通過氣相色譜質譜聯(lián)用法測定土壤中苯醚甲環(huán)唑、氟環(huán)唑和戊菌唑微量殘留,實驗結果準確可靠[8,9]。
7890A/5975C型氣相色譜質譜聯(lián)用儀(美國安捷倫);Dionex ASE 300型加速溶劑萃取儀(賽默飛世爾科技公司);M32型氮吹儀(北京萊伯泰科);BSA-224型電子天平(德國賽多利斯)。
濃度均為100μg·mL-1的苯醚甲環(huán)唑、氟環(huán)唑、戊菌唑標準溶液,農業(yè)部環(huán)境保護科學研究所;丙酮、正己烷,農殘級,德國Merck公司;無水Na2SO4、硅藻土,分析純,上海國藥化學試劑公司。
色譜條件 載氣為高純He;HP-5MS毛細管色譜柱(30m×0.25mm×0.25μm);柱流量1.5mL·min-1;進樣口溫度:230℃;不分流進樣,進樣量1μL。柱箱升溫程序:60℃保持1min后,以20℃·min-1升溫速率升到180℃,保持1min,再以15℃·min-1升溫速率升到280℃,保持5min。
質譜條件EI離子源;電離電壓70eV;接口溫度280℃;離子源溫度240℃;掃描方式為多反應監(jiān)測(MRM)模式;溶劑延遲時間3.0min;3種化合物離子參數見表1。
表1 3種農藥質譜參數Tab.1 Mass spectrum parameters of three pesticides
以正己烷為稀釋溶劑,將100μg·mL-1的苯醚甲環(huán)唑、氟環(huán)唑、戊菌唑標準液配制成濃度均為10μg·mL-1的混合標準儲備溶液。移取儲備溶液適量,配制成苯醚甲環(huán)唑、氟環(huán)唑、戊菌唑質量濃度分別為10.0、30.0、50.0、100、150μg·L-1的標準曲線溶液。
按照GB17378.3和HJ/T166的要求采集、預處理和保存土壤樣品。稱取5g硅藻土放入萃取池中,再稱取10g土壤樣品和5g無水Na2SO4置研缽中研磨使其混合均勻,置于硅藻土上層。按加速溶劑萃取儀條件進行萃取,系統(tǒng)壓力10.5MPa,萃取溶劑為丙酮∶正己烷(1∶1)溶液,萃取溫度80℃,沖洗體積為萃取池體積60%,循環(huán)次數2次,吹掃時間60s,靜態(tài)提取時間5min,萃取液氮吹至近干。
用10mL丙酮∶正己烷(1∶1)分3次潤洗濃縮殘渣,潤洗液過經5.0mL丙酮∶正己烷(1∶9)溶液活化的弗羅里矽柱進行凈化。將收集的凈化液置于氮吹儀上氮吹至近干,用正己烷定容至1mL后待測。
農藥前處理方法的選擇在整個農藥殘留測試過程中至關重要。合適的前處理方式,可使方法獲得較高的準確性及靈敏度。當前農藥萃取主要有以下方法:液液萃取法、超聲萃取法、固相萃取法和加速溶劑萃取法等。液液萃取法需要人工振搖或超聲處理,人工振搖耗時長;超聲萃取操作簡單,但主要適用于含水量高的樣品,如蔬菜水果等;固相萃取需要人工操作,處理效率較低;加速溶劑萃取法運用自動萃取裝置,耗時短、溶劑使用量較少,可大批量處理樣品,且回收率較高。因此,本文選擇加速溶劑萃取法。
萃取溫度是決定加速溶劑萃取效率的重要因素之一。在空白土壤樣品中加入一定量的苯醚甲環(huán)唑、氟環(huán)唑、戊菌唑標準液,設置萃取溫度為60、70、80和90℃,按1.4步驟進行前處理回收試驗,考察萃取溫度對萃取回收率的影響,結果見表2。
表2 不同萃取溫度所得回收率Tab.2 Recoveries at different extraction temperatures
由表2可知,萃取溫度為80~90℃時,3種化合物回收率在90%以上且變化不大。
在加速溶劑萃取過程中,萃取時間越長,目標物的萃取效率越高,但超過最佳萃取時間,萃取時間過長反而降低了檢測效率。本文將萃取時間設定為3,5和8min,考察3個時間點3種農藥的萃取效率。結果發(fā)現(xiàn),隨著萃取時間的延長,萃取效率逐漸提高,然而萃取時間為5和8min時回收率變化不大。因此,本文萃取溫度選擇80℃,萃取時間為5min。
按照1.2項下的儀器條件分別進樣1.3項下苯醚甲環(huán)唑、氟環(huán)唑、戊菌唑系列標準溶液各1μL,以質量濃度為橫坐標,色譜峰面積為縱坐標,繪制標準工作曲線。在空白土壤樣品中加入一定量的苯醚甲環(huán)唑、氟環(huán)唑、戊菌唑標準溶液,按1.4步驟進行前處理分析,以3倍信號噪聲比(S/N)計算檢出限。苯醚甲環(huán)唑、氟環(huán)唑、戊菌唑對應的標準曲線方程、相關系數及方法檢出限見表3,典型譜圖見圖1。
圖1 標準樣品質譜圖Fig.1 Mass spectrum of standard sample
表3 3種農藥的標準曲線方程、相關系數和檢出限Tab.3 Standard curve equation,correlation coefficient and detection limit of three pesticides
稱取不含農藥殘留的土壤樣品10g,加入一定量的苯醚甲環(huán)唑、氟環(huán)唑、戊菌唑標準液,配制低(10.0μg·L-1),中(40.0μg·L-1),高(100μg·L-1)3個濃度加標樣品,按本方法進行測定,進樣過程中3個濃度點的樣品各進樣6針,考察儀器的精密度測試結果,見表4。
表4 加標回收率與精密度結果(%)Tab.4 Results of standard addition recovery and precision
由表4可見,苯醚甲環(huán)唑、氟環(huán)唑、戊菌唑加標回收率均在91.0%~103.5%之間,精密度測試結果在1.89%~3.12%之間,符合農藥殘留測試的要求。
為驗證該方法的可行性,隨機采集本地區(qū)6處不同種植基地的土壤樣品,運用本文建立的方法進行分析測試。結果表明,其中有一批土壤樣品檢出苯醚甲環(huán)唑(0.004mg·kg-1),但在檢出限以內,其它2種農藥均未檢出。
本文建立了加速溶劑萃取結合氣相色譜質譜法聯(lián)用技術檢測土壤中苯醚甲環(huán)唑、氟環(huán)唑、戊菌唑的測試方法,并對萃取方法及萃取的條件進行了討論。實驗結果表明,加速溶劑萃取法有機試劑使用量少,前處理自動化程度較高,檢測方法靈敏度高,重現(xiàn)性好,測定結果準確可靠,可用于土壤中醚甲環(huán)唑、氟環(huán)唑、戊菌唑等三唑類殺菌劑的痕量分析。