氣相色譜法測定土壤中的噻嗪酮

摘要：建立了水稻田土壤中噻嗪酮的殘留分析方法。土壤樣品以乙腈為萃取溶劑進行超聲波輔助提取，經(jīng)ＮＨ２－ＳＰＥ凈化，乙腈－甲苯（３∶１，Ｖ／Ｖ）洗脫，采用氣相色譜－氮磷檢測器法（ＧＣ－ＮＰＤ）進行測定。對方法的準確度、精密度、靈敏度及線性范圍進行了測試。在０．０２０～１．０００ ｍｇ／Ｌ范圍內(nèi)，噻嗪酮的峰面積與其質(zhì)量濃度呈良好的線性關系，相關系數(shù)為０．９９６ ３。土壤樣品中添加０．０２０～０．１００ ｍｇ／ｋｇ噻嗪酮的平均回收率為８７．０％～９２．９％，相對標準偏差為２．３％～５．５％；方法檢出限為０．００２ ｍｇ／ｋｇ。該方法簡單、快速、準確，適用于土壤中噻嗪酮殘留的檢測。

關鍵詞：氣相色譜法；氮磷檢測器；土壤；噻嗪酮；基質(zhì)效應

中圖分類號：Ｘ８３６文獻標識碼：Ａ文章編號：0439－８114（２０11）22－4713-03

Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ Ｂｕｐｒｏｆｅｚｉｎ ｉｎ Ｓｏｉｌ ｂｙ Ｇａｓ Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ

ＺＨＡＮＧ Ｘｉａｎ１，ＷＡＮＧ Ｍｉｎｇ－ｍｉｎｇ２，ＬＩＵ Ｊｕｎ１，ＣＨＥＮ Ｈａｏ２，ＳＨＥＮ Ｊｉｎｇ１

（１． Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ ＆ Ｔｅｓｔｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｆｏｒ Ａｇｒｏ－Ｐｒｏｄｕｃｔｓ， Ｈｕｂｅｉ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅs，Ｗｕｈａｎ ４３００６４，Ｃｈｉｎａ； ２． Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ， Ｈｕａｚｈｏｎｇ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｗｕｈａｎ ４３００７０， Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ａｎ ａｎａｌｙｔｉｃａｌ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｂｕｐｒｏｆｅｚｉｎ ｉｎ ｓｏｉｌ ｗａｓ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ． Ｓｏｉｌ ｓａｍｐｌｅｓ ｗｅｒｅ ｅｘｔｒａｃｔｅｄ ｗｉｔｈ ａｃｅｔｏｎｉｔｒｉｌｅ ｂｙ ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ－ａｓｓｉｓｔｅｄ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ， ｃｌｅａｎｅｄ ｕｐ ｂｙ ｓｏｌｉｄ ｐｈａｓｅ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ａ ＮＨ２ ｃａｒｔｒｉｄｇｅ ａｎｄ ｅｌｕｔｅｄ ｗｉｔｈ ａｃｅｔｏｎｉｔｒｉｌｅ－ｔｏｌｕｅｎｅ （３∶１，Ｖ／Ｖ）， ａｎｄ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ ｂｙ ｇａｓ ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ ｗｉｔｈ ｎｉｔｒｏｇｅｎ－ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ｄｅｔｅｃｔｏｒ （ＧＣ－ＮＰＤ）． Ｉｔ ｗａｓ ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｌｉｎｅａｒｉｔｙ ｗａｓ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｒａｎｇｅ ｏｆ ０．０２０~１．０００ ｍｇ／Ｌ ｗｉｔｈ ａ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｏｆ ０．９９６ ３． Ｔｈｅ ａｖｅｒａｇｅ ｒｅｃｏｖｅｒｉｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｍｅｔｈｏｄ ｒａｎｇｅｄ ｆｒｏｍ ８７．０％ ｔｏ ９２．９％ ｗｉｔｈ ｒｅｌａｔｉｖｅ ｓｔａｎｄａｒｄ ｄｅｖｉａｔｉｏｎｓ ｏｆ ２．３％～５．５％ ａｔ ｔｈｅ ｓｐｉｋｅｄ ｌｅｖｅｌ ｏｆ ０．０２０～１．０００ ｍｇ／ｋｇ． Ｔｈｅ ｌｉｍｉｔｓ ｏｆ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｓｉｇｎａｌ－ｔｏ－ｎｏｉｓｅ ｒａｔｉｏ（Ｓ／Ｎ） ｏｆ ３ times ｗａｓ ０．００２ ｍｇ／ｋｇ． Ｔｈｅ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｍｅｔｈｏｄ ｉｓ ｓｉｍｐｌｅ， ｒａｐｉｄ ａｎｄ ａｃｃｕｒａｔｅ ａｎｄ ｓｕｉｔａｂｌｅ ｆｏｒ ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ ｂｕｐｒｏｆｅｚｉｎ ｉｎ ｓｏｉｌ．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｇａｓ ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ； ｎｉｔｒｏｇｅｎ－ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ； ｓｏｉｌ； ｂｕｐｒｏｆｅｚｉｎ； ｍａｔｒｉｘ ｅｆｆｅｃｔ

噻嗪酮（Ｂｕｐｒｏｆｅｚｉｎ）屬噻二嗪類昆蟲生長調(diào)節(jié)劑，能抑制昆蟲幾丁質(zhì)合成且能干擾其新陳代謝，對飛虱、葉蟬、粉虱有特效［１，２］，現(xiàn)已廣泛應用于水稻、果樹、茶樹和蔬菜等作物。作為在我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上大面積使用的藥劑，噻嗪酮在作物生長環(huán)境中的殘留逐漸引起人們的重視。目前，噻嗪酮殘留常用的檢測方法主要有氣相色譜法［３－５］或氣相色譜－質(zhì)譜聯(lián)用法［６，７］、液相色譜法［８，９］或者液相色譜－質(zhì)譜聯(lián)用法［１０］等。本研究采用氣相色譜法測定了水稻田土壤中的噻嗪酮，考察了３種不同檢測器（氮磷檢測器、電子捕獲檢測器和火焰光度檢測器）的檢測效果，對土壤中噻嗪酮殘留的提取和凈化方法進行了優(yōu)化，并考察了基質(zhì)效應。

１材料與方法

１．１儀器與試劑

Ａｇｉｌｅｎｔ ７８９０氣相色譜儀配ＮＰＤ和ＥＣＤ檢測器（美國Ａｇｉｌｅｎｔ公司）； Ｓｈｉｍａｄｚｕ ＧＣ－２０１０氣相色譜儀配ＦＰＤ檢測器（日本Ｓｈｉｍａｄｚｕ公司）；Ｂａｎｄｅｌｉｎ Ｓｏｎｏｒｅｘ超聲波清洗器（德國Ｂａｎｄｅｌｉｎ公司）；Ｈｅｉｄｏｌｐｈ旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀（德國Ｈｅｉｄｏｌｐｈ公司）。

ＮＨ２－ＳＰＥ和ＰＣ／ＮＨ２－ＳＰＥ凈化小柱（５００ ｍｇ，６ ｍＬ，Ａｇｅｌａ公司）；正己烷（ＨＰＬＣ級，Ｔｅｄｉａ公司）；乙腈、甲苯、氯化鈉、無水硫酸鈉（分析純，國藥集團化學試劑有限公司）；噻嗪酮標樣（９９．０％，國家農(nóng)藥質(zhì)檢中心）：用正己烷配制成１００ ｍｇ／Ｌ的標準儲備液。

１．２樣品前處理

準確稱取經(jīng)粉碎并過１ ｍｍ篩的土壤樣品２０．００ ｇ于具塞離心管中，加入２０．００ ｇ無水硫酸鈉和４０ ｍＬ乙腈，混勻后超聲提?。常?ｍｉｎ后，以３５０ ０ ｒ／ｍｉｎ離心５ ｍｉｎ，收集上清，以４０ ｍＬ乙腈重復提取一次，合并兩次提取液。準確吸?。保?ｍＬ提取液于１００ ｍＬ燒杯，７０ ℃水浴蒸至近干。加入２ ｍＬ 乙腈／甲苯（３∶１，體積比）溶解，待凈化。

將ＮＨ２－ＳＰＥ用５ ｍＬ 乙腈／甲苯（３∶１，體積比）預淋洗。燒杯中萃取液直接上柱，收集流出液，用２５ ｍＬ乙腈／甲苯（３∶１，體積比）洗脫，收集洗脫液。合并流出液和洗脫液于１００ ｍＬ雞心瓶中，于５０ ℃減壓濃縮至干，并用２．５ ｍＬ正己烷定容，經(jīng)０．４５ μｍ濾膜過濾后，供ＧＣ分析。

１．３ 氣相色譜條件

色譜柱：ＤＢ－１石英彈性毛細管柱（３０ ｍ×３２０ μｍ×０．２５ μｍ）；不分流進樣口：２６０ ℃；檢測器（ＮＰＤ）：３２５ ℃；程序升溫：１６０ ℃保持１ ｍｉｎ，６ ℃／ｍｉｎ升至２４０ ℃，再以３０ ℃／ｍｉｎ升至２７０ ℃，保持１０ ｍｉｎ。氫氣：１．５ ｍＬ／ｍｉｎ；空氣：１４５ ｍＬ／ｍｉｎ；載氣（氮氣≥９９．９９９％）流速：１ ｍＬ／ｍｉｎ；進樣量：１ μＬ。

２結(jié)果與分析

２．１ＧＣ檢測器的選擇

噻嗪酮化合物中含有電負性較強的Ｏ、Ｓ等原子，可采用電子捕獲檢測器（ＥＣＤ）檢測，也可以采用火焰光度檢測器（Ｓ片）（ＦＰＤ－Ｓ）進行檢測；另外，其結(jié)構式中含有氮原子，可以利用氮磷檢測器（ＮＰＤ）進行分析。本試驗比較了分別采用３種檢測器（ＥＣＤ、ＦＰＤ、ＮＰＤ）檢測土壤樣品中的噻嗪酮的效果。結(jié)果表明，以ＥＣＤ為檢測器時，樣品中雜質(zhì)干擾嚴重，難以進行分離，導致定量不準確，空白樣品及加標樣品譜圖見圖１；以ＦＰＤ－Ｓ為檢測器時，基質(zhì)干擾較小，可見ＦＰＤ是一種選擇性較強的檢測器，然而其對噻嗪酮的響應較差，檢出限（ＬＯＤ）僅為０．１２０ ｍｇ／Ｌ，空白樣品及加標樣品譜圖見圖２；以ＮＰＤ為檢測器時，雜質(zhì)干擾較?。▓D３），且靈敏度高。因此，本研究選用ＮＰＤ檢測土壤中的噻嗪酮。

２．２提取方式的優(yōu)化

對比超聲波輔助提取和振蕩提取兩種方式的提取效果，結(jié)果表明，采用兩種方式提取效果相近，但超聲波輔助提取共提雜質(zhì)較少（圖４）。超聲波輔助提取方法是一種低成本、省時、效率高的方法，廣泛用于土壤樣品中的多種農(nóng)藥殘留的提取。因此，本研究選用超聲波輔助作為提取方法。

２．３凈化方法優(yōu)化

固相萃?。ǎ樱校牛┠苡行У厝コs質(zhì)，在農(nóng)藥殘留分析中應用廣泛。本研究比較兩種固相萃取小柱，氨基柱（ＮＨ２－ＳＰＥ）和石墨炭黑／氨基柱（ＰＣ／ＮＨ２－ＳＰＥ）對土壤樣品的凈化效果。結(jié)果顯示，采用兩種凈化小柱，噻嗪酮的回收率相近，均能滿足農(nóng)藥殘留分析要求，但ＮＨ２－ＳＰＥ的凈化效果優(yōu)于ＰＣ／ＮＨ２－ＳＰＥ（圖５），因此本文選擇ＮＨ２－ＳＰＥ為凈化小柱。此外，對洗脫劑的洗脫體積進行了優(yōu)化。以乙腈-甲苯（3∶1）混合溶劑為洗脫溶劑，分別以１５、２０、２５ ｍＬ進行洗脫，結(jié)果顯示，１５ ｍＬ的乙腈-甲苯（3∶1）足以將土壤樣品中的噻嗪酮完全洗脫下來，因此選擇洗脫劑的體積為１５ ｍＬ。

２．４基質(zhì)效應

在氣相色譜分析中，往往會存在基質(zhì)誘導響應增強效應?；|(zhì)效應的存在會影響測定結(jié)果的準確性。本文采用基質(zhì)匹配校正法來考察基質(zhì)效應的影響。配制０．１００ ｍｇ／Ｌ基質(zhì)匹配標準溶液，采用ＧＣ－ＮＰＤ平行測定３次。結(jié)果顯示，基質(zhì)匹配標準溶液與溶劑標準溶液峰面積之差不超過３．９％，表明該方法基質(zhì)效應不明顯。

２．５方法評價

２．５．１線性范圍和方法檢出限采用ＧＣ－ＮＰＤ法依次測定０．０２０、０．０５０、０．１００、０．５００、１．０００ ｍｇ／Ｌ的標準工作液，以噻嗪酮的峰面積對其質(zhì)量濃度繪制其線性工作曲線。噻嗪酮在０．０２０～１．０００ ｍｇ／Ｌ的范圍內(nèi)呈良好的線性范圍，相關系數(shù)為０．９９６ ３。以低限加標樣品的測定結(jié)果的３倍信噪比確定檢出限。信噪比由工作站軟件自動計算，方法檢出限（ＬＯＤ）為０．００２ ｍｇ／ｋｇ。

２．５．２回收率和精密度?。玻埃埃?ｇ土壤樣品，噻嗪酮的加標水平分別為０．０２０ ｍｇ／ｋｇ和０．１００ ｍｇ／ｋｇ，每個添加水平做５次平行測定。按照１．２進行樣品前處理，按１．３進行測定?；厥章屎停遥樱牧杏诒恚?。空白樣品和加標樣品色譜圖見圖３?？梢钥闯?，噻嗪酮的回收率在８７．０％～９２．９％之間，ＲＳＤ在２．３％～５．５％之間，說明該方法準確可靠。

２．６實際樣品的測定

對采集于施以不同噻嗪酮含量、不同施藥次數(shù)的水稻田中的土壤試樣進行分析檢測，部分結(jié)果見表２。

３小結(jié)

本研究采用固相萃?。瓪庀嗌V－氮磷檢測器法測定了水稻田土壤中噻嗪酮的殘留量。土壤樣品經(jīng)乙腈超聲波輔助提取，ＮＨ２－ＳＰＥ凈化，ＧＣ－ＮＰＤ分離測定，結(jié)果表明該方法簡單、快速、準確，靈敏度、準確度和精密度均達到農(nóng)藥殘留檢測技術要求。

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