高效液相色譜法測定廣西4類土壤對百草枯的吸附力*

陸華，寧宗，程道海，丘瑛，黃俊杰

(1.廣西醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院藥學部，南寧 530021;2.廣西醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院急診科，南寧 530021;3.廣西醫(yī)科大學藥學院本科2010級，南寧 530021)

我國是百草枯生產(chǎn)和使用最多、也是百草枯中毒者數(shù)量最多的國家［1］。雖然有關(guān)百草枯中毒的研究很多，但臨床治療效果仍然不能令人滿意，病死率達50% ～80%［2］。院前救治決定中毒者的預后，快速減少百草枯在中毒者胃腸道的吸收是院前救治最有效措施之一。雖然蒙脫石、活性炭對百草枯具有很強的吸附力，在救治急性百草枯中毒具有肯定的療效［2］，但在院前施救時很難獲得，尤其是在中毒者現(xiàn)場及周圍。有文獻提供院前施救減少百草枯吸收的各種方法:如立即給予患者大量經(jīng)過煮沸的濕泥漿水口服，而且越早越好［3］;也有家屬當即給予物理刺激催吐，自行洗衣粉液洗胃后再送到醫(yī)院，之后痊愈出院［4］;也有口服漂白土［5］、飲入肥皂水后催吐及飲入 10% 黏土溶液［6］等。盡管口服漂白土懸液作為急性百草枯中毒的救治措施之一，并且已經(jīng)達成專家共識［7］。然而中毒患者早期能獲得漂白土救治仍是非常困難的。因此，筆者在本實驗中利用高效液相色譜法考察廣西各地常見的具有代表性并且容易獲得的土壤(包括紅土、黃土、白陶土和稻田土)在水、人工胃液及人工腸液介質(zhì)中對百草枯的吸附率，并與蒙脫石的吸附率進行比較，從中篩選出吸附力強、分布廣泛、取材便利的土壤，為救治急性百草枯中毒提供可臨時替代使用的吸附劑。

1 試藥與儀器

1.1 試藥 乙腈(色譜純，TEDIA公司，批號:606140);庚烷磺酸鈉(分析純，天津市大茂化學試劑廠，批號:20131119);磷酸(分析純，成都市科龍化工試劑廠，批號:20110819);三乙胺(分析純，天津市大茂化學試劑廠，批號:20121018);甲醇(色譜純，天津市大茂化學試劑廠，批號:20110810);百草枯對照品(上海市農(nóng)藥研究所，批號:20110318，含量:98.8%);百草枯商品液(蘭考蘇豫精細化工廠，批號:20130305，濃度:20%，規(guī)格:每瓶200mL);磷酸二氫鉀(分析純，成都科龍化工試劑廠，批號:20091102);濃鹽酸(分析純，東莞市盛能化工有限公司，批號:20101205);蒙脫石(試劑級，市售);紅土、黃土、白陶土、稻田土均從廣西當?shù)剞r(nóng)村采集。

1.2 儀器 LC-10ATvp高效液相色譜儀(日本島津公司);SPD-6AV UV-VIS檢測器(日本島津公司);N2000雙通道色譜工作站(浙江大學智達信息工程有限公司);DF110電子分析天平(江蘇常熟衡器廠，感量:0.1 mg);PHS-3C精密 pH計(上海雷磁儀器廠);SHB-Ⅲ型循環(huán)水式多用真空泵(鄭州長城科工貿(mào)有限公司);SB2200超聲儀(上海BRANSON公司);85-2型恒溫磁力攪拌器(上海司樂儀器廠)。

2 方法與結(jié)果

2.1 色譜條件 色譜柱:Kromasil C18柱(4.6mm×200mm，5 μm);流動相:乙腈-水(含 0.03 mol·L－1庚烷磺酸鈉、0.24 mol·L－1磷酸)=3∶97(用三乙胺調(diào)pH至2.0);檢測波長258 nm;柱溫25℃;進樣體積20 μL;流速 0.8mL·min－1。

2.2 溶液的配制

2.2.1 百草枯標準液的制備 精密稱取百草枯對照品0.005 3 g置于50mL量瓶，用純化水稀釋至刻度，配制成106 mg·L－1百草枯對照品儲備液。用純化水稀釋至 10.6 μg·mL－1，進樣。

2.2.2 百草枯母液的制備 精密量取市售百草枯商品液1mL置于100mL量瓶，用純化水稀釋至刻度，配制成濃度為2 mg·mL－1的百草枯母液，置4℃冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>

2.2.3 人工胃液的配制 參考《中華人民共和國藥典》2010年版二部附錄XA，量取濃鹽酸25mL置于100mL量瓶，用純化水稀釋至刻度，配制成濃度為10%的稀鹽酸。再量取10%稀鹽酸8.2mL，用純化水定容至500mL配制成人工胃液，置4℃冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>

2.2.4 人工腸液的配制 參考《中華人民共和國藥典》2010年版二部附錄附錄XVD，稱取磷酸二氫鉀3.4 g，加純化水約400mL溶解，用氫氧化鈉調(diào)pH至6.8，定容至500mL量瓶，配制成人工腸液，置4℃冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>

2.2.5 供試溶液的配制

2.2.5.1100 μg·mL－1百草枯溶液的配制 精密量取2 mg·mL－1百草枯母液2.5mL至50mL量瓶，分別用純化水、人工胃液、人工腸液定容。

2.2.5.210%土壤混懸液的配制 分別稱取各種土壤樣本5 g，其中A組:紅土;B組:黃土;C組:白陶土;D組:蒙脫石;E組:稻田土，分別用純化水、人工胃液、人工腸液溶解，混勻并定容至50mL錐形瓶，經(jīng)水煮沸后獲得。

2.2.5.3 土壤吸附百草枯溶液配制 分別稱取各種土壤樣本5 g，加入按“2.2.5.1”項配制的溶液中，配成含10%濃度土壤及100 μg·mL－1百草枯的混懸液。

2.3 色譜行為考察 取106 mg·L－1百草枯對照品儲備液經(jīng)用純化水稀釋至 10.6 μg·mL－1，進樣測定，色譜圖見圖 1A;100 μg·mL－1百草枯溶液經(jīng)內(nèi)徑 0.45 μm微孔濾膜濾過后取樣進高效液相色譜，色譜圖1B。百草枯商品液出峰時間與對照品的出峰時間一致，且峰形無干擾，說明可利用市售百草枯商品溶液做供試品進行吸附率研究。土壤 A 按“2.2.5.2”項和“2.2.5.3”項配制的水介質(zhì)混懸液處置后進樣，色譜圖見圖1C和圖1D。其余各類土壤在不同溶劑中的高效液相色譜圖均與土壤A在水溶液產(chǎn)生的色譜圖類似。比較圖1A圖1B說明百草枯商品液出峰時間和對照品一致;比較圖1B和圖1C看出土壤A在百草枯出峰的保留時間產(chǎn)生的雜質(zhì)峰很小，對百草枯的峰形影響很小，可忽略。

2.4 土壤吸附百草枯考察實驗 分別將配制好的“2.2.5.2”項和“2.2.5.3”項混懸液放置在恒溫磁力攪拌器平臺上，轉(zhuǎn)速為100 r·min－1，于室溫下攪拌30min，取出靜置，待混懸液分層后，取上層清液用定量濾紙(18 cm，新華造紙廠)粗濾后，再用內(nèi)徑0.45 μm微孔濾膜濾過，續(xù)濾液按“2.1”項色譜條件進樣。每種供試品重復進樣3次，記錄色譜圖和峰面積，并計算峰面積平均值。各種土壤在3種不同介質(zhì)中吸附百草枯的考察實驗均按照“2.2.5.1”項、“2.2.5.2”項和“2.2.5.3”項處理后進樣，所獲得的各項峰面積統(tǒng)計數(shù)據(jù)見表1。吸附率(%)=(1－Y/X)×100%，X代表吸附前百草枯的峰面積，Y代表土壤吸附百草枯后濾液中殘存百草枯峰面積。結(jié)果見表1。

3 討論

A.10.6 μg·mL－1百草枯對照品;B.100 μg·mL－1百草枯溶液;C.10%土壤 A 混懸液;D.10% 土壤 A 吸附 100 μg·mL－1百草枯后濾液;1.百草枯;2.土壤雜質(zhì)峰圖1 土壤A與百草枯在水介質(zhì)中吸附實驗的高效液相色譜圖A.10.6 μg·mL－1paraquat control solution;B.100 μg·mL－1paraquat solution;C.10%soil A solution;D.100 μg·mL－1paraquat solution absorbed with 10%soil A;1.paraquat;2.impurity peak of soil Fig.1 HPLC Chromatogram of paraquat in adsorption test on soil A

表1 不同土壤在3種介質(zhì)中的百草枯吸附比較Tab.1 Comparison of paraquat adsorption by different soil among three kinds of media

目前常用于百草枯中毒的吸附劑為漂白土和活性炭。每100 g漂白土可吸附百草枯6 g［2］。漂白土由皂土(bentonite，膨潤土)或黏土加工而成，以蒙脫石粉為主要礦物質(zhì)成分，通常配成15%漂白土懸浮液和7%皂土懸浮液，可少量頻服，1 000mL頓服患者多不耐受而嘔吐，影響吸附效果［8］。活性炭100 g可吸附百草枯8～10 g，可用活性炭懸浮液洗胃導瀉。百草枯中毒多發(fā)生于農(nóng)村，農(nóng)戶及當?shù)鼗鶎俞t(yī)院獲得上述吸附劑非常困難，因此應用受到一定限制。而泥土懸液則由隨處可見的普通黏土經(jīng)水煮沸獲得［9］，獲取方便，在百草枯中毒現(xiàn)場即可實施急救，如其對百草枯有較好吸附作用，并能廣泛應用于百草枯中毒的救治，將提高搶救成功率。

有文獻報道［9-10］，采用不同泥土或土壤制成混懸液、灌胃后觀察對百草枯的吸附作用，但文獻利用紫外-可見分光光度計測定百草枯含量的方法值得商榷，因為市售的百草枯原料藥和商品液都有顏色(可能添加有催吐劑、著色劑等成分)，農(nóng)藥本身顏色會影響到紫外-可見分光光度法的含量檢測結(jié)果，所得出的泥土對百草枯吸附率的研究數(shù)據(jù)不可靠。董存元等［11］采用高效液相色譜法研究不同吸附劑對百草枯的吸附率，高嶺土(含有蒙脫石成分)吸附率最高，為62.10%，與本研究結(jié)果不同，可能存在實驗條件的因素。而查閱國外相關(guān)研究文獻［12－13］均指出農(nóng)藥百草枯能被各種土壤幾乎全部吸附，有些吸附率達到99.99%［13］，其吸附主要機制是帶有正電荷百草枯被土壤中帶負電荷的礦物質(zhì)和有機物分子吸附，當然其他的分子間范德華力、氫鍵作用也起到吸附作用。因此，在體外實驗研究不同吸附劑對百草枯的吸附能力時，選擇科學合理的實驗方法和條件是關(guān)鍵。

筆者在本實驗采用的色譜條件是在參考高效液相色譜法測定人血清百草枯濃度相關(guān)文獻基礎上確定的，用于臨床測定中毒患者的血清百草枯濃度。

為了獲得更好的累積峰面積、便于計算吸附率，本課題選擇濃度為100 μg·mL－1的百草枯商品液考察土壤吸附率。另外，文獻［6，9，11］報道選擇10%土壤混懸液，目的是便于土壤混勻攪拌和濾過，并且如果選擇較高的濃度進行考察，比如高于30%的土壤混液灌胃易引起堵管［12］，影響臨床急救可操作性。

計算土壤吸附率公式時可忽略土壤本身產(chǎn)生的雜質(zhì)峰面積，本研究結(jié)果顯示，土壤雜質(zhì)峰面積相對百草枯峰面積所占比例非常小，根據(jù)結(jié)果，并比較100 μg·mL－1濃度百草枯溶液的色譜圖和土壤A吸附100 μg·mL－1濃度百草枯溶液后的色譜圖，提示廣西4類常見土壤對百草枯具有很強吸附作用。

由于無特效拮抗劑，百草枯中毒第一時間進行催吐和洗胃吸附是救治的關(guān)鍵措施［14-15］。本研究顯示，廣西地區(qū)具有代表性的并且獲取便利的各類土壤的混懸液(包括:紅土、黃土、白陶土、稻田土)對百草枯的吸附率均＞99.0%，其吸附能力與蒙脫石相同，說明這些土壤具有良好的吸附百草枯能力，可以作為百草枯中毒患者現(xiàn)場救治臨時替代品，并且口服土壤混懸液也起到一定的催吐作用，可以在基層進行推廣使用，有利于基層醫(yī)院，尤其是應用于農(nóng)村對百草枯中毒者的院前救治。

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