張永兵,丁金美,何 娟
(1.泰州市環境監測中心站,江蘇 泰州 225300;
2.江蘇省環境保護土壤有機污染物監測重點實驗室,江蘇泰州 225300)
索氏提取 -固相萃取 -高效液相色譜法測定土壤中異丙隆
張永兵1,2,丁金美1,2,何 娟1,2
(1.泰州市環境監測中心站,江蘇 泰州 225300;
2.江蘇省環境保護土壤有機污染物監測重點實驗室,江蘇泰州 225300)
用索氏提取 -固相萃取 -HPLC方法測定土壤中異丙隆。利用正交實驗分析影響索氏提取回收率的4種因素,其顯著性順序:提取溶劑的類型 >提取溶劑的比例 >提取溫度 >提取時間。最佳索氏提取條件:溫度 80℃,提取時間 8h,提取溶劑及比例 V正己烷∶V丙酮=1∶3。方法檢測限 0.18 μg/kg,定量檢測下限0.90 μg/kg,回收率73.0%~89.0%,相對標準偏差 <5%。
異丙隆;索氏提取;固相萃取;高效液相色譜;土壤;測定
異丙隆是 1972年德國 Hoechst公司研制并推廣使用的脲類除草劑,主要適用于小麥、玉米、花生、棉花、水稻等作物防除禾本科雜草及大多數闊葉雜草[1~3]。由于這類物質對人和動物有很高的毒性[4~9],歐盟規定飲用水中的的除草劑含量不得大于0.1μg/L。歐盟法規規定單個苯脲類農藥在水中的殘留量不得大于 0.1μg/L,茶葉中異丙隆最大殘留限量 (MRL)標準為0.1mg/kg[10~12]。目前關于異丙隆殘留檢測報道多見于食品和水體,對于土壤中異丙 隆 殘 留分 析 的報 道 較少[13~16]。因此,建立索氏提取 -固相萃取 -高效液相色譜法測定土壤中異丙隆,為土壤管理與保護提供科學依據,對于農產品安全生產具有重要意義。
1.1 儀器材料
Waters 2695 高效液相 色 譜 儀;Waters 2996DAD檢測器;Waters Symmetry C18液相色譜柱250mm×4.6mm,5μm (美國沃特世科技有限公司)。CNWBOND Florisil SPE小柱 (上海安譜科學儀器有限公司);LabTech EG20A PLUS電熱板(美國萊伯泰科公司);異丙隆標準品 (純度99%),Sigma公司。正己烷、丙酮、二氯甲烷、乙腈和乙酸乙酯(色譜級):百靈威公司。無水硫酸鈉 (分析純),石英砂 (化學純):北京通廣精細化工公司。
1.2 提取方法
按照土壤監測技術規范 (HJ/T 166-2004)采集和保存土壤樣品,土壤樣品采集于泰州市周邊的某農田。實驗時取土壤樣品2份,1份用于測定水分 (HJ613-2011),1份用于異丙隆的測定。取10.0g土壤樣品研磨后與 10.0g無水硫酸鈉混勻,再加入100ml提取溶劑于索氏提取器提取4h,收集提取液,常溫下用微弱氮氣吹干,再加入5ml正己烷震蕩溶解。
1.3 固相萃取
將5ml待凈化提取液加入到 SPE小柱中,用3ml正己烷淋洗,再用5ml二氯甲烷∶丙酮 (體積比1∶1)洗脫,收集洗脫液,常溫下氮氣濃縮,近干后加甲醇定容至1.0ml,待HPLC檢測。
1.4 色譜條件
流動相:A乙腈,B水,80%A和20%B等梯度洗脫,速度1.0ml/min。紫外245nm,接收波長430nm,柱溫35℃。
2.1 索氏提取優化
用正交設計 L9(34)實驗確定溶劑類型、溶劑比例、提取溫度和提取時間等四因素對索氏提取的影響,每個因素均取3個水平。溶劑類型:正己烷/丙酮、正己烷/二氯甲烷、正己烷/乙酸乙酯;溶劑比例:1∶1,1∶2,1∶3;提取溫度為60℃、70℃和80℃;提取時間:4h、6h和8h。按照實驗部分中的方法進行分析,影響索氏提取顯著性順序為:提取溶劑的類型 >提取溶劑的比例 >提取溫度>提取時間 (見表1)。最佳索氏提取條件:溫度80℃,提取時間 8h,提取溶劑及比例 V正己烷∶V丙酮=1∶3。
2.2 定性定量研究
本研究中,結合標準樣品的保留時間進行未知色譜峰的定性分析;以外標法定量,即通過比較所測樣品溶液與標準樣品溶液中各組分的峰面積來定量,標準色譜圖見圖1。依次配制 0.01mg/L、0.02mg/L、0.05mg/L、0.08mg/L、0.10mg/L異丙隆標準溶液,以質量濃度為橫坐標,以峰面積為縱坐標繪制標準曲線。線性相關系數 r=0.9992,回歸方程:y=1371.53x-7.61。

表1 異丙隆的正交實驗方案、極差和回收率

2.3 檢出限與定量限
依據美國 EPA SW-846中規定的方法檢出限,分別在7份10.0 g石英砂中加入10 μl 10.0 μg/L標準品溶液,按照本方法處理,計算其標準偏差S,MDL=S×t(n-1,0.99),連續分析7個空白加標樣品,在 99%置信區間,7個分析值偏差均很小,此時,t(6,0.99)=3.143,其中t(n-1,0.99)為置信度為99%、自由度為n-1時的t值,n為重復分析樣品數,得到本方法檢測限0.18 μg/kg,定量檢測下限 [(LOQ)=5MDL]是0.9 μg/kg。
2.4 精密度與加標回收
依次向7份某農田同點位同批次10g研磨后土壤樣品中加入 1.00~2.50 μg/kg異丙隆標準液,進行7次加標回收測定,回收率為73.0%~89.0% (表2)。
2.5 實際樣品的測定
依據梅花點法在某農田采集 5個點位土壤樣品。平行測定6次,計算出土壤樣品中異丙隆,6次測定結果相對標準偏差均 <5% (表3)。

表2 加標回收率測得結果(μg/kg)

表3 實際樣品測定結果
正交實驗 L9(34)表明:影響索氏提取顯著性順序為提取溶劑的類型 >提取溶劑的比例>提取溫度 >提取時間。最佳索氏提取條件:溫度80℃,提取時間8h,提取溶劑及比例V正己烷∶V丙酮=1∶3。得到本方法檢測限0.18 μg/kg,定量檢測下限 0.9 μg/kg,回收率 73.0% ~89.0%,相對標準偏差<5%。
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Determination of Isoproturon in Soil by Soxhlet's Extraction,Solid Phase Extraction,and High Performance Liquid Chromatography
ZHANG Yong-bing1,2,DING Jin-mei1,2,HE Juan1,2
(1.Taizhou Environmental Monitoring Center,Taizhou Jiangsu 225300 China)
A method for the determination of isoproturon in soil was established by Soxhlet's extraction,solid phase extraction(SPE),and high performance liquid chromatography(HPLC).Four factors influencing the recovery rate through the orthogonal experiment were examined.Their significances rank as types of extraction solvents as the first,followed by ratios of extraction solvents,temperature,and extraction time.The optimal condition of Soxhlet's extraction is under 80℃ with 8 hours of extraction time and the volume ratio(1/3)of hexane and acetone.The test limit of this method is 0.18μg/kg.The recovery rate is between 73.0%and 89.0%with less then 5%of relative standard error.
isoproturon;Soxhlet's extraction;solid phase extraction(SPE);high performance liquid chromatography(HPLC);soil;determination
X83
A
1673-9655(2014)02-0099-04
2014-01-19
863項目《化學品風險評估與風險控制評價技術》,編號:2013AA06A309。
張永兵 (1975-),男,漢族,安徽合肥人,博士后,從事環境監測工作。