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        水樣中丙酰蕓苔素內(nèi)酯的檢測方法研究

        2022-09-23 02:56:30張慧心
        山西化工 2022年4期
        關(guān)鍵詞:蕓苔小柱二氯甲烷

        張慧心,于 麗

        (山東中再生環(huán)境檢測有限公司,山東 濟(jì)南 250014)

        1 丙酰蕓苔素內(nèi)酯及檢測方法

        1.1 丙酰蕓苔素內(nèi)酯

        20 世紀(jì)90 年代中期,日本科學(xué)家高津戶秀針對蕓苔素內(nèi)酯持效性進(jìn)行了研究并取得了一系列成果[1]。并通過對不同蕓苔素內(nèi)酯類似物的合成,于1996 年篩選出2 種具有持效特性的BRs 品種:化合物Ⅰ和TS303,結(jié)構(gòu)如圖1 所示。從新型蕓苔素內(nèi)酯的結(jié)構(gòu)看,2,3 羥基轉(zhuǎn)化為丙?;?,這一特性在植物體內(nèi)起到了延緩被酶降解的作用,因此達(dá)到使這兩類新蕓苔素內(nèi)酯持效期延長的目的。目前使用最為廣泛的持效蕓苔素內(nèi)酯為TS303,其由2,3 羥基?;?2,23 位的羥基氧化而成,具有活性高、持效期長、藥效釋放穩(wěn)定,提高植物抗逆、抗寒和抗旱,對作物增產(chǎn)效果顯著等特點(diǎn)[2]。

        圖1 化合物I 和TS303 化學(xué)結(jié)構(gòu)

        1.2 水樣中丙酰蕓苔素內(nèi)酯檢測方法研究

        我國是植物生長調(diào)節(jié)劑的生產(chǎn)大國和使用大國,由于前期對植物生長調(diào)節(jié)劑監(jiān)管相對寬松,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中所用到的含有植物生長調(diào)節(jié)劑類的農(nóng)藥,已經(jīng)開始逐漸富集到人類賴以生存的水環(huán)境中,植物生長激素通過雨水的沖刷匯集到河流,通過灌水的下滲匯集到地下河中,現(xiàn)已嚴(yán)重威脅到水環(huán)境的安全[3]。由于水環(huán)境中一般情況下所含有的化合物物質(zhì)種類較多且雜,而且不同性質(zhì)的水基質(zhì)效應(yīng)差異非常大,所以,通常情況下對水樣檢測不僅要求穩(wěn)定性要強(qiáng),更重要的是靈敏度要高,從而對于水體檢測的前處理過程,不僅要有較好的富集效果,還要有較好的凈化效果。

        2 實(shí)驗(yàn)部分

        2.1 實(shí)驗(yàn)儀器

        實(shí)驗(yàn)所涉及的儀器如表1 所示。

        2.2 實(shí)驗(yàn)試劑及標(biāo)準(zhǔn)品

        實(shí)驗(yàn)所涉及的試劑如表2 所示。

        表2 實(shí)驗(yàn)試劑

        標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液的配制:準(zhǔn)確稱取約10 mg(精確至0.01 mg)的丙酰蕓苔素內(nèi)酯標(biāo)準(zhǔn)品于100 mL 容量瓶中,用二氯甲烷溶解、定容至刻度后搖勻備用。內(nèi)標(biāo)儲備溶液的配制:準(zhǔn)確稱取約10 mg 內(nèi)標(biāo)物于100mL 容量瓶,用二氯甲烷溶解,定容至刻度后搖勻備用。曲線標(biāo)準(zhǔn)溶液配制:將標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液和內(nèi)標(biāo)儲備溶液1∶1 混合后以基質(zhì)空白逐級稀釋配制成一系列的曲線標(biāo)準(zhǔn)溶液。曲線標(biāo)準(zhǔn)溶液的質(zhì)量濃度水平為1、2、5、20、50 μg/mL,所有的標(biāo)準(zhǔn)溶液均儲存于4 ℃冰箱中,有效期為30 d。

        2.3 樣品前處理

        準(zhǔn)確量取100 mL 水樣,加入10 mL 甲醇及1 mL內(nèi)標(biāo)溶液,充分混勻。依次以10 mL 甲醇和10 mL 水活化C18 固相萃取小柱,活化速度為5 mL/min?;罨戤吅螅畼右?0 mL/min 流速通過C18 固相萃取小柱,上揚(yáng)完畢后再以10 mL 水淋洗。最后用10 mL 二氯甲烷將固相萃取小柱中的丙烯蕓苔素內(nèi)酯洗脫至50 mL 茄形瓶中進(jìn)行旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮。提取液在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀器上以60 r/min 轉(zhuǎn)速,真空度200 hPa,40 ℃水浴中旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至近干,待SPE 凈化。濃縮后的提取液采用炭氨基小柱凈化,在小柱上裝填約2 g 無水硫酸鈉以去除可能的水分,以10 mL 二氯甲烷活化小柱,在液面消失前將平底燒瓶中的濃縮提取液以25 mL 二氯甲烷分3 次完全轉(zhuǎn)移至小柱上,收集所有凈化后的樣品溶液于50 mL 的茄型燒瓶中,以上述相同的旋蒸條件濃縮至近干后以1 mL 二氯甲烷稀釋,準(zhǔn)備進(jìn)行氣相定量測定。

        2.4 氣相色譜分析

        本方法采用氣相色譜內(nèi)標(biāo)法進(jìn)行定量分析,具體的儀器條件如表3 所示。

        表3 色譜條件

        3 結(jié)果與討論

        3.1 萃取方式的選擇

        目前水樣分析常用的提取方式有液液萃取和固相萃取法,本研究選取制備的加標(biāo)水樣,通過實(shí)驗(yàn)對上述兩種方法進(jìn)行了萃取對比實(shí)驗(yàn),并在同一氣相條件下進(jìn)行檢測。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,固相萃取的提取效率高于液液萃取法,這可能是基于C18 固相萃取小柱對丙酰蕓苔素內(nèi)酯的吸附能力較強(qiáng),使水樣在通過小柱丙酰蕓苔素內(nèi)酯能被很好的吸附,同時又在二氯甲烷洗脫下脫附。液液萃取的過程需要利用兩種物質(zhì)在不同溶劑中的分配系數(shù)差異,使丙酰蕓苔素內(nèi)酯從水相到萃取劑中,丙酰蕓苔素內(nèi)酯從結(jié)構(gòu)看有一定的水溶性也易溶解在有機(jī)溶劑中,因此液液萃取的過程有所損失。因此,本研究選用提取效率更高的固相萃取法對水樣中丙酰蕓苔素內(nèi)酯進(jìn)行提取。

        3.2 洗脫溶劑的選擇及用量確定

        丙酰蕓苔素內(nèi)酯易溶于大多數(shù)有機(jī)溶劑,實(shí)驗(yàn)過程中考察了甲醇、丙酮、二氯甲烷、正己烷對丙酰蕓苔素內(nèi)酯的洗脫效果,結(jié)果表明,二氯甲烷的洗脫能力最強(qiáng)。除了洗脫液的種類會對實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響,洗脫液使用的體積不同也會影響洗脫能力。

        3.3 固相萃取小柱的選擇及萃取方法確定

        固相萃取包括液相和固相的物流萃取過程,固相對待測物的吸附力比溶解待測物的溶劑更大。當(dāng)樣品通過固相萃取小柱填料時,待測物會被吸附并濃縮在填料表面,其他組分則隨著流動相排出。由于丙酰蕓苔素內(nèi)酯結(jié)構(gòu)并非離子型,因此排除了離子交換性的固相萃取小柱。實(shí)驗(yàn)最后使用C18 小柱進(jìn)行研究,目標(biāo)物物在排出液中幾乎無法檢出,洗脫后的回收率90%以上,因此C18 固相萃取小柱被使用來萃取目標(biāo)物。

        4 方法驗(yàn)證

        4.1 方法的線性相關(guān)性

        本研究采用氣相色譜內(nèi)標(biāo)法進(jìn)行定量,通過對不含丙酰蕓苔素內(nèi)酯的水空白樣品進(jìn)行前處理凈化后濃縮至近干的空白溶液中,加入丙酰蕓苔素內(nèi)酯及4.9041 μg內(nèi)標(biāo),配置成1、2、5、20、50 μg/mL 的一系列基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行線性實(shí)驗(yàn)。進(jìn)行定量分析,以標(biāo)準(zhǔn)品與內(nèi)標(biāo)質(zhì)量比為橫坐標(biāo),以標(biāo)準(zhǔn)品與內(nèi)標(biāo)峰面積比為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,見圖2。在水中丙酰蕓苔素內(nèi)酯質(zhì)量濃度為0.01 μg/mL~0.5 μg/mL 范圍內(nèi),標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性回歸良好,相關(guān)系數(shù)為0.999 5,回歸方程為y=0.889 9x-0.038 5。該方線性相關(guān)性實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表4。

        圖2 水樣中丙酰蕓苔素內(nèi)酯方法線性標(biāo)準(zhǔn)曲線圖

        表4 水樣中丙酰蕓苔素內(nèi)酯方法線性相關(guān)性實(shí)驗(yàn)結(jié)果

        4.2 方法的檢出限及定量限實(shí)驗(yàn)

        方法檢出限的定義為方法檢出目標(biāo)物的最低濃度,方法的檢出限按照3 倍的噪音確定,以線性實(shí)驗(yàn)室每種農(nóng)產(chǎn)品空白加標(biāo)最低點(diǎn)0.1 μg/g 所對應(yīng)的響應(yīng)值進(jìn)行計(jì)算,最終檢出限折算至100 mL 樣品中,結(jié)果為0.005 μg/mL。

        4.3 方法的精密度和準(zhǔn)確度

        準(zhǔn)確稱取21 份不含丙酰蕓苔素內(nèi)酯的水空白樣品,將空白樣品分成3 組不同濃度水平,每個濃度水平7 個平行樣品的加標(biāo)回收率實(shí)驗(yàn),添加水平分別為0.1、0.25、1 μg/g 來評估本方法的精密度和準(zhǔn)確度,結(jié)果如表5。

        表5 葉面肥中丙酰蕓苔素內(nèi)酯精密度和準(zhǔn)確度實(shí)驗(yàn)結(jié)果

        5 結(jié)論

        本文開發(fā)并驗(yàn)證了一種對水樣中丙酰蕓苔素內(nèi)酯的前處理方法。該方法簡單、準(zhǔn)確且有效地提取、凈化后供后續(xù)氣相色譜內(nèi)標(biāo)法進(jìn)行定量分析。100 mL水樣加入10 mL 甲醇及1 mL 內(nèi)標(biāo)溶液后以C18 固相萃取小柱進(jìn)行萃取,再以二氯甲烷進(jìn)行洗脫,洗脫液通過濃縮凈化再濃縮后最終進(jìn)行定量分析。本方法的檢出限為0.005 μg/mL,定量限為0.01 μg/mL,精密度相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.9%~2.7%之間,準(zhǔn)確度平均回收率為91.1%~93.2%。在水中丙酰蕓苔素內(nèi)酯含量在0.01 μg/g~0.5 μg/g 范圍內(nèi),標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性回歸良好,相關(guān)系數(shù)為0.999 5,回歸方程為y=0.889 9x-0.038 5。

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