楊麗華,龔道新
(1.湖南農業大學資源環境學院,湖南 長沙 410128;2.湖南農業大學農業環境保護研究所,湖南 長沙 410128)
氟鈴脲(hexaflumuron)化學名稱:1-[3,5-二氯-4-(1,1,2,2-四氟乙氧基) 苯基]-3-(2,6-二氟苯甲酰基)脲,分子式為C16H8CL2F6N2O3,是近年來國外開發的新型昆蟲生長調節劑[1],可有效防治棉花、蔬菜、果樹、林木等多種植物上的害蟲,并對已產生藥物抗性(如有機磷類、氨基甲酸酯類、擬除蟲菊酯類殺蟲劑等)的害蟲具有良好的防治效果[2]。但是作為農藥,氟鈴脲的使用是否會危及食品安全,是否會造成環境污染仍然是人們關注的一個重要問題。目前,日本已規定氟鈴脲在羽衣甘藍、卷心菜中的最大殘留限量(MRL值)為0.20mg/kg,韓國規定氟鈴脲在甘藍中的MRL值為0.30 mg/kg,而中國,目前尚未規定氟鈴脲在甘藍中的MRL值。因此,研究氟鈴脲在甘藍上的殘留分析方法具有一定的意義。
目前關于氟鈴脲的報道主要集中在其藥效、毒理、農藥合成和制備以及色譜分析方法等方面[3],關于其在甘藍植株中的殘留分析方法的報道還較少,筆者在前人工作的基礎上[4-12],采用高效液相色譜(HPLC)法較為系統地研究并建立了氟鈴脲在甘藍植株和種植土壤中的殘留分析與檢測方法。
HP-1100型HPLC(美國HP公司,帶紫外檢測器及HP化學工作站),SHY-2AS水浴恒溫振蕩器,HY-Z型調速多用振蕩器,RE-2000A型旋轉濃縮儀,TP-220A電子天平,布氏漏斗,梨形抽濾瓶,玻璃層析柱(長20 cm,直徑1.5 cm),具塞磨口三角瓶等試驗室常用玻璃儀器設備;乙腈、丙酮、乙酸乙酯、二氯甲烷、氯化鈉、無水硫酸鈉均為分析純,甲醇為色譜純;Florisil(色譜層析用,60~100 目,650灼燒5 h,冷卻后加2%蒸餾水脫活,保存在130℃的烘箱中,備用);氟鈴脲標準樣品(純度≥98%)(浙江威爾達化工有限公司)。
色譜柱Welchmaterials ultimateXB-C18柱(4.6 mm×150mm,5μm,美國 Welch公司);流動相為甲醇∶水(73∶27,V/V),柱溫為 30℃,流速為 0.8mL/min,檢測波長為220 nm,進樣量為20μL。
準確稱取氟鈴脲標準品0.051 0 g(純度為98%),用色譜甲醇溶解并定容至100.0 mL,得到濃度為500.0mg/L的氟鈴脲標準母液,于4℃冰箱中保存。
1.4.1 樣品的提取 準確稱取甘藍和甘藍種植土壤樣品各20.0 g,置于250 mL具塞三角瓶中,加入60 mL乙腈(甘藍樣品需加入適量的無水硫酸鈉,以吸取甘藍樣品解凍后的水分),在恒溫振蕩器中振蕩提取30min,經布氏漏斗減壓抽濾;用乙腈分別洗滌殘渣和抽濾瓶2次,每次使用20mL乙腈,合并乙腈提取液并轉入旋轉蒸發儀中(40℃)蒸發近干,待弗羅里硅土(Florisil)柱凈化。
1.4.2 樣品的凈化 弗羅里硅土層析柱從下至上依次裝填有少許脫脂棉、2 cm厚無水硫酸鈉、5 g弗羅里硅土、2 cm厚無水硫酸鈉,在裝柱的過程中要敲緊敲實,在弗羅里硅土凈化柱裝好后,用乙酸乙酯作淋洗液。先用20mL淋洗液預淋,再將上述提取濃縮液無損移入弗羅里硅土凈化柱中,用50 mL乙酸乙酯分次洗脫,收集全部洗脫液,于旋轉蒸發器上濃縮至近干,然后用色譜甲醇定容至5.0 mL,過0.45μm濾膜,待HPLC檢測。
試驗比較了乙腈、二氯甲烷和甲醇提取甘藍及甘藍種植土壤中氟鈴脲的效果,結果表明:3種提取溶劑的提取回收率均超過85%,但乙腈作為提取劑,回收率更穩定且與樣品中的雜質分離更完全,說明使用乙腈作提取劑是比較合適的。
在柱層析凈化中,比較了乙酸乙酯、丙酮和乙酸乙酯的混合液(1∶1,V/V)和丙酮3種淋洗液對氟鈴脲洗脫的影響,結果表明:前兩種淋洗液都能較好地將氟鈴脲洗脫下來,回收率較高且能使氟鈴脲與雜質較好地分離,而丙酮作為淋洗液,雖能將氟鈴脲洗脫下來,回收率也較高,但氟鈴脲與雜質分離不好,故不考慮用丙酮作為洗脫液;乙酸乙酯比丙酮和乙酸乙酯的混合液(1∶1,V/V)在操作過程更簡便,綜合考慮選擇乙酸乙酯作淋洗液是較為適宜的。
設計水和甲醇以不同比例混合作為流動相進行等度洗脫,研究其對氟鈴脲的峰形,與雜質峰的分離度及分離時間等因素的影響,試驗結果顯示:甲醇∶水=73∶27(V/V)時分離效果最好。同時還對流動相的流速和柱溫等條件進行了優化,選定了流動相的流速為0.8mL/min,柱溫為30℃。
氟鈴脲在190~210 nm波長范圍內有最大吸收峰,其中最大吸收波長為205 nm,但氟鈴脲在250~260 nm范圍內,有次吸收峰,并且甲醇對小于210 nm的紫外光隨波長減少吸光度增大,所以205 nm不宜作為檢測波長。在試驗過程中分別選擇了210 nm、215 nm和220 nm作為測定波長,結果表明:220 nm處氟鈴脲的測定靈敏度高,也比較穩定,并且在進行實際樣品測定時分離較完全,故選擇220 nm作為測定波長。在選定的色譜條件下,氟鈴脲的保留時間為13.80 min,標樣、甘藍植株和種植土壤樣品色譜圖見圖1~5。

圖1 氟鈴脲標樣色譜分析

圖2 氟鈴脲在甘藍種植土壤中空白樣品色譜分析

圖3 氟鈴脲在甘藍種植土壤中添加樣品色譜分析

圖4 氟鈴脲在甘藍植株中空白樣品色譜分析
利用氟鈴脲母液配制成質量濃度分別為0.02、0.05、0.10、0.50、1.00mg/L 的標準工作溶液,并在選定的HPLC檢測條件下對標準工作溶液進行濃度測定(x,mg/L),所對應色譜峰的峰面積(y)。經統計分析得到氟鈴脲的標準工作曲線的回歸方程為:y=102.7 x+0.490 9,相關系數為0.999 6。這表明氟鈴脲的標準工作溶液與其相對應的色譜峰面積在所選定的濃度范圍內呈良好的線性關系,可以用來進行含氟玲脲樣品的定量分析。

圖5 氟鈴脲在甘藍植株中添加樣品色譜分析
在甘藍植株和種植土壤的空白對照樣品中分別添加氟鈴脲的標準溶液,使樣品中氟鈴脲的濃度分別達到0.05、0.20、1.00mg/kg,每個濃度處理重復5次,按上述所選定的方法及檢測條件進行樣品的分析與檢測,結果見表1,結果顯示:氟鈴脲在甘藍植株和種植土壤樣品中的添加回收率在78.84%~90.72%之間,平均回收率為82.73%~85.56%,相對標準偏差為1.25%~4.65%,氟鈴脲的添加回收率和相對標準偏差均在農藥殘留試驗準則允許的范圍內;在選定的分析與檢測條件下,氟鈴脲的最小檢出量為4.0×10-10g,氟鈴脲在甘藍植株和種植土壤中的最低檢出濃度均為5.0×10-3mg/kg。

表1 氟鈴脲在甘藍植株和種植土壤中的添加回收率
該檢測方法采用乙腈對甘藍植株和種植土壤樣品中的氟鈴脲進行提取,用Florisil柱凈化,HPLC分析。應用該方法對甲維·氟鈴脲11%水分散粒劑在甘藍上殘留試驗進行了研究,獲得了較滿意的結果,證明該方法具有操作簡單、分離效果好、線性范圍寬、回收率高、精密度好和分析效率高等特點,能滿足該農藥殘留檢測的要求。
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