施嬋麗
(寧波原水環境檢測有限公司,浙江寧波 315000)
甲霜靈和苯霜靈屬于內吸性殺菌劑,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。內吸性殺菌劑可進入植物體內,水溶性和殺菌效果均高于一般殺菌劑。由于農業生產需要大量使用,環境中廣泛存在甲霜靈和苯霜靈。
隨著人們對食品安全和生態環境健康的重視,這幾年對甲霜靈和苯霜靈的殘留測試皆有報道,主要為食品中的農藥殘留測試,采用氣相色譜質譜法[1]或LC-MS/MS 等方法對不同的食品進行測試。而環境中對甲霜靈和苯霜靈的殘留測試相對較少,何書海采用自動固相萃取/高效液相色譜法對海南地區的土壤和地表水進行甲霜靈殘留量的測試。房健采用氣相色譜質譜法對水中苯霜靈和甲霜靈濃度進行測試。目前采用氣相色譜質譜法對土壤中苯霜靈和甲霜靈進行殘留測試尚未報道。本文采用經典索氏提取法萃取土壤樣品中的甲霜靈和苯霜靈,運用氣相色譜質譜法進行分析。因目前氣相色譜質譜聯用儀在環境測試領域普及度較高,結合經典索氏提取,該項目的檢測推廣可行性高。本方法的建立可以為土壤中甲霜靈和苯霜靈的測試提供參考依據。
氣相色譜質譜聯用儀,安捷倫7890B-5977B;旋轉蒸發儀,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:農殘級,CNW,上海安譜。甲醇:色譜純,CNW,上海安譜。
無水硫酸鈉,氯化鈉:分析純,國藥試劑,在400℃下加熱6h,除去表面吸附法有機化合物,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保存。
甲霜靈,苯霜靈:純度99.5%,德國Dr.Ehrenstorfer。
甲醇中苯霜靈標準溶液,濃度2 000mg/L:準確稱量約20.0mg 苯霜靈于10mL 容量瓶中,用甲醇定容。
丙酮中甲霜靈標注溶液,濃度2 000mg/L:準確稱量約20.0mg 甲霜靈于10mL 容量瓶中,用丙酮定容。
色譜條件。進樣口溫度260℃,不分流進樣;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;進樣量:1.0μL。
質譜條件。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℃;溶劑延遲時間:4min;掃描模式:全掃描(SCAN)和選擇離子掃描(SIM)。SCAN 質量范圍: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。運輸過程中密封、避光、4℃以下冷藏。運送至實驗室后,若不能及時分析,于4℃以下密封、冷藏、避光,保存時間不能超過10d。
將樣品放在搪瓷托盤上,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,過無水硫酸鈉脫水柱,旋轉蒸發儀器濃縮至約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。
因經典索氏提取時間較長,一般為16~18h。本次實驗對提取時間進行優化,分別選擇8h、12h、16h 作為實驗條件,每個萃取時間分別平行實驗6次,實驗結果如表1,測定值為6次平行測試結果的平均值。

表1 不同萃取時間下的甲霜靈和苯霜靈的測試結果
從表1看出,萃取時長為8h,萃取效率偏低。而萃取12h和16h,萃取效率非常接近,達到80%~120%,滿足環境樣品質量控制要求。因此選擇12h 作為萃取時間,既可以達到理想的回收率,又可提高工作效率,比經典索氏提取的時間縮短了4~6h。
在索氏提取時,由于長時間的萃取,土壤中的許多雜質如大分子脂類、色素等連同甲霜靈和苯霜靈一起被提取出來,這些雜質會干擾測定,因此須采用凈化方法將雜質去除。土壤凈化常用的方式有濃硫酸凈化法和固相萃取凈化法,本文對兩種凈化方式進行了對比。
濃硫酸凈化法利用濃硫酸的強氧化性破壞提取液中的脂肪、色素等大分子雜質,從而達到凈化效果。因苯霜靈在硫酸性條件下較穩定,回收率較高,基本在75%~118%。而甲霜靈因在強酸條件下穩定性差,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土壤樣品進行凈化,石墨化炭黑可以去除色素,氨基可以去除脂肪類化合物,兩者結合可有效去除大部分雜質。實驗結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物的凈化方式。
取甲霜靈和苯霜靈混合標準溶液,配制成0.05、0.10、0.20、0.50、1.00、2.00mg/L 標準系列,按照本實驗儀器條件,以目標物濃度為橫坐標,以目標物定量離子響應值為縱坐標,繪制校準曲線。結果表明,甲霜靈和苯霜靈均呈現良好的線性關系,甲霜靈線性相關系數r=0.998,苯霜靈線性相關系數r=0.999 2。
取10.00g 石英砂,甲霜靈和苯霜靈加標濃度分別為0.029 6mg/kg、0.032 4mg/kg,7次平行測定,計算7次平行測定的標準偏差,根據MDL=3.143×S計算得到甲霜靈的檢出限為0.004mg/kg(以10g 土壤計),苯霜靈檢出限為0.003mg/kg(以10g 土壤計)。
稱取20g 新鮮土壤樣品進行加標,甲霜靈加標量分別為0.198μg、0.495μg,苯霜靈加標量分別為0.216μg、0.540μg,每組濃度平行測試6次,實驗結果如表2和表3。甲霜靈回收率分別為93.4%和96.2%,相對標準偏差為5.0%和4.2%;苯霜靈回收率分別為87.5%和93.3%,相對標準偏差為6.7%和2.3%。

表2 甲霜靈加標回收率測試表

表3 苯霜靈加標回收率測試表
采用索氏提取、柱層析凈化、氣相色譜質譜法測定土壤中甲霜靈和苯霜靈,方法靈敏度高、準確度高、實用性強,可為土壤中甲霜靈和苯霜靈的檢測提供一定的技術支持。