土壤中單嘧磺隆的超聲提取方法研究

付 穎，葉 非，蘇宏杰

（東北農業大學理學院，哈爾濱 150030）

單嘧磺隆（化學名稱為2-硝基-N-[2'-（4'-甲基嘧啶基）]苯磺酰脲）是我國第一個具有自主知識產權的超高效除草劑。它屬于磺酰脲類除草劑，用藥量低、除草活性高、對人畜基本無毒。單嘧磺隆純品為淡黃色粉末，相對分子質量為337.31，熔點191～191.5 ℃[1]。

單嘧磺隆自投入使用以來，其研究多集中在對單嘧磺隆在各種作物田中的應用及單嘧磺隆作用機制的研究[2-3]，關于其在土壤中的殘留分析方法及快速測定技術的研究目前還相對較少。由于磺酰脲類除草劑具有熱不穩定性，因此，常用高效液相色譜法檢測其殘留[4-6]，但上述方法前處理繁雜，檢測時間長。為簡化提取及檢測方法，本研究采用超聲波輔助提取土壤中的單嘧磺隆，以土壤空白提取液為對照，利用紫外分光光度法進行檢測，方法的最低檢測限為20 μg·kg-1。結果表明，本方法快速、簡便，符合農藥殘留分析的要求。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

TU1901型雙光束紫外分光光度計（北京普析通用公司）；SPX-150-Z型恒溫振蕩培養箱（上海躍進醫療器械廠）；AS2060B超聲波清洗器（天津自動科學儀器有限責任公司）。

單嘧磺隆標準品（農藥國家工程研究中心（天津）提供）；氨水、磷酸、無水硫酸鈉、甲醇、石油醚、三氯甲烷、二氯甲烷均為國產分析純，水為超純水。

1.2 方法

1.2.1 標準溶液的配制

準確稱取20 mg單嘧磺隆標準品，用甲醇：氨水（1：1）的混合液定容至100 mL容量瓶中，配制成200 mg·kg-1的單嘧磺隆儲備液，取一定量的儲備液分別配制成2.5、5.0、7.5、10.0 mg·kg-1的標準工作液。

1.2.2 標準曲線的繪制

土壤樣本風干后，過40目篩。將30 mL上述不同濃度的單嘧磺隆標準溶液分別添加到250 g空白土壤樣本中。

稱取上述土樣20.0 g于三角瓶中，以甲醇和氨水混合液60 mL浸泡2 h，振蕩提取0.5 h，抽濾，并用甲醇和氨水的混合溶液洗滌濾渣2次，合并濾液，濾液分別用100 mL 2%Na2SO4水溶液、1.5 mL 0.2 mol·L-1氨水洗滌至水相pH 10.0。分別用三氯甲烷、石油醚洗滌水相，用H3PO4調水相pH 3.0，再用二氯甲烷提取水相，二氯甲烷層用無水硫酸鈉干燥，旋轉蒸發，吹干后用甲醇和氨水混合液定容。

以空白土壤樣本提取液為對照，每個樣本3次重復，測定吸光度值，繪制標準曲線。

1.2.3 土壤樣本的測定

將濃度為0.90 mg·kg-1的單嘧磺隆溶液添加到土壤中，按上述方法分別改變浸泡時間、超聲時間及振蕩條件測定提取率，考察不同提取條件下對提取率的影響。以土壤空白提取液為對照，每個樣本3次重復。

2 結果與分析

2.1 測定波長的選擇

在紫外分光光度計上做波長掃描，得到單嘧磺隆標準溶液在245 nm處有最大吸收。選擇245 nm做為測定波長。

2.2 工作曲線

在245 nm處，分別測定2.5、5.0、7.5、10.0 mg·kg-1標準工作液的吸光度值，得標準曲線（見圖1），其回歸方程為：A=0.0851c-0.0009，R2=0.9998。

圖1 單嘧磺隆的標準曲線Fig.1 Standard curve of monosulfuron

2.3 添加回收率試驗

采用標樣添加法，在振蕩條件下對0.30、0.60、0.90、1.20 mg·kg-14個濃度添加進行測定，測得單嘧磺隆的平均回收率分別為86.89%～100.45%（見表1）。結果表明，方法的添加回收率達到農藥殘留分析標準。

表1 單嘧磺隆的土壤添加回收率Table 1 Added recovery rate of monosulfuron in soil

2.4 超聲時間對提取率的影響

一般提取時間愈長，物質分子運動頻率和速度、溶劑穿透力、樣品與提取溶劑之間的接觸面積等都能得到相應的增加，越容易使被提取物質獲得巨大的加速度、動能和強大的外力沖擊，提高提取效率[7－8]。在單嘧磺隆濃度為0.90 mg·kg-1時，選擇浸泡時間為0.5 h，超聲時間分別為5、10、20 min進行提取，平均提取率分別為103.29%、103.71%、106.43%（見表2）。隨著超聲時間的延長，提取率提高，超聲時間為20 min時提取率最高。由結果可知，超聲時間過長，提取出過多的雜質，延長提取時間。因此超聲時間不宜過長，選擇超聲時間5 min為宜。

2.5 浸泡時間對提取率的影響

當超聲時間為5 min，浸泡時間分別為0.5、1、2 h進行提取時，平均提取率分別為103.29%、104.49%、104.76%（見表2）。隨著浸泡時間的延長，提取率有所提高，但當浸泡時間由1 h延長至2 h時，提取率提高并不顯著，延長浸泡時間無益于單嘧磺隆提取率的提高。當浸泡時間為2 h，超聲時間為20 min時，平均提取率達到115.33%，說明浸泡和超聲時間太長會提取出更多的雜質。比較浸泡時間為0.5 h，超聲時間為5 min時的提取效果，此時的提取率已達到103.29%。因此，為縮短提取時間，達到快速檢測提取的目的，選擇浸泡時間為0.5 h，超聲時間5 min，該方法的提取率為101.23%～105.34%，符合農藥殘留分析的要求。

表2 不同超聲條件下的提取率Table 2 Extraction ratio of different ultrasonic extracted condition

2.6 超聲及振蕩對提取率的影響

比較超聲提取及振蕩提取的對比試驗見表3。

由表3可知，當浸泡時間為0.5 h，超聲振蕩5 min，平均提取率為103.29%，振蕩0.5 h時，平均提取率為93.65%。可見超聲輔助提取的提取率高于振蕩提取，并且大大的縮短了提取時間。因此選擇超聲提取代替傳統的振蕩提取。

表3 超聲和機械振蕩的對比試驗Table 3 Comparison of ultrasonic extraction with mechanical oscillation

3 討論與結論

本文研究了土壤中單嘧磺隆的提取及紫外檢測，比較了浸泡時間、超聲時間及振蕩時間對提取率的影響，優化了提取條件，得到了快速提取土壤中單嘧磺隆的方法，得出如下結論：超聲振蕩的提取效果優于機械振蕩，隨著浸泡時間及超聲時間的延長，提取率提高，但提取時間過長，提取效果下降。當采用浸泡時間0.5 h，超聲時間5 min時，超聲振蕩提取率達到103.29%，平均添加回收率為103.29%～115.33%，達到農藥殘留分析要求。本方法適用于土壤樣品中單嘧磺隆的快速提取與檢測，具有提取時間短，有機溶劑用量少，操作簡單，提取率高，重現性好，準確度高等特點，能較好地滿足農藥殘留分析快速檢測的要求。

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