農田灌溉水中草甘膦殘留的快速測定

李盛安，李擁軍，馮敏鈴，王麗娜，劉銘揚，張益文，張憶萍

（中山市農產品質量監督檢驗所，廣東中山528403）

農田灌溉水中草甘膦殘留的快速測定

李盛安，李擁軍，馮敏鈴*，王麗娜，劉銘揚，張益文，張憶萍

（中山市農產品質量監督檢驗所，廣東中山528403）

建立了快速測定農田灌溉水中草甘膦殘留的分析方法。草甘膦經FMOC-Cl柱前衍生，熒光檢測器分析，外標法定量。方法無需萃取小柱凈化，直接進樣分析,檢測分析時間5 min。添加0.01～0.50 mg/kg濃度水平時，草甘膦加標回收率在77.6%～86.2%之間，相對標準偏差（RSD）為5.5%～6.8%之間。方法檢出限（S/N=3）為0.002 mg/kg，定量限（S/N=10）為0.005 mg/kg。該方法簡單快速，回收率高，可用于基層檢測站的日常快速檢測。

柱前衍生；液相熒光法；灌溉水；草甘膦；FMOC-Cl

草甘膦（Glyphosate）是美國孟山都公司開發的內吸傳導型慢性廣譜滅生性除草劑。純品為揮發性白色固體，不溶于一般有機溶劑，其異丙胺鹽完全溶解于水。草甘膦通過莖葉吸收后傳導到植物各部位，可防除單子葉和雙子葉、一年生和多年生、草本和灌木等40多科植物[1]。草甘膦因高效、低毒等特點成為世界上應用最廣泛的除草劑之一，已經使用了30多年。由于長期農業生產廣泛使用草甘膦帶來的水體污染，直接通過地表水污染人類飲用水源，威脅人類健康。

草甘膦具有強的極性，與其他農藥如有機磷類在氣相色譜儀同時檢測較為困難。更由于草甘膦分子中不含有發色團或熒光團，難以在液相色譜儀的紫外與熒光檢測器上有響應。目前主要有離子色譜法[2]、氣相質譜法[3]、液相色譜衍生法[4-5]。液相色譜衍生法分為柱前衍生與柱后衍生，傳統的柱后衍生是用鄰苯二甲醛（OPA）、巰基化合物進行衍生后產生熒光衍生物，在熒光檢測器上分析檢測。但柱后衍生法需要專門的柱后衍生儀將草甘膦水解后與OPA、巰基化合物進行衍生反應，才能生產熒光衍生物。而柱后衍生儀價格昂貴、需要維護、操作煩瑣等，難以在基層檢測實驗室推廣應用。

本文采用柱前衍生液相熒光法，草甘膦通過FMOC-Cl進行衍生，優化了儀器色譜條件，該方法具有簡單、快速、檢出限低、回收率高等優點。可滿足基層檢測站日常監測工作的需要。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與儀器

試劑：草甘膦對照品（Dr.Ehrenstorfer GmbH）；氯甲酸-9-芴基甲酯FMOC-Cl（阿拉丁GR）；乙腈（德國Merck公司色譜純）；磷酸（天津科密歐HPLC）；乙腈乙酯、四硼酸鈉（廣州化學試劑廠GR）。

儀器與設備：電子天平（Precisa公司）；旋渦混合器（上海精科XW-80A）；離心機（Sigma公司3-30k）；Waters高效液相色譜儀2695（帶熒光檢測器2475）；超純水制備儀（Millipore公司Mini-Q）。

1.2 試驗方法

1.2.1 衍生液

FMOC-Cl乙腈溶液（1.0 mg/mL）：稱取100 mg FMOC-Cl，用乙腈溶解并定容至100 mL，現配現用。

1.2.2 樣品處理

吸取10 mL灌溉水經濾紙過濾，去除砂石等雜質，在5000 r/min的離心機中離心5min，上清液備用。準確吸取1.0 mL上清液于10 mL比色管中，加入0.5 mL 0.05 mol/L四硼酸鈉溶液，再加入0.5 mL 1.0 mg/mL FMOC-Cl（現配現用）溶液，旋渦混合后衍生1 h。加入5.0 mL乙酸乙酯旋渦混合靜置5 min后，取水相過0.22μm濾膜，上機。

1.2.3 色譜條件

色譜柱：Waters Nova-pakRC18 3.9×150 mm；流動相：乙腈+0.02 mol/L磷酸溶液=35+65；流速1.0 mL/min；柱溫30℃；進樣量10μL；熒光檢測器檢測波長：激發波長254 nm，發射波長315 nm。

2 結果與討論

2.1 前處理與HLB凈化柱的比較

馬建明等報道在加入FMOC-Cl衍生液后用HLB萃取小柱去除衍生化的反應FMOC-Cl水解產物對熒光測定的干擾，加標回收較為理想[6]。但前處理使用的HLB萃取小柱市場價格較高，增加了檢測成本，難以在基層檢測站普及推廣。而本試驗采用直接上機，無需萃取小柱凈化，減少實驗成本，簡化了前處理過程，達到批量快速檢測的目的。通過加標回收實驗與HLB萃取小柱凈化[6]對比實驗效果無明顯差異，最終，本方法采用衍生后加入乙酸乙酯萃取，過膜檢測，結果符合相關要求。見圖1。

圖1 空白樣品和草甘膦加標樣品的色譜圖

2.2 方法標準曲線、檢出限及定量限

取草甘膦標準品，分別用水配制成1000 mg/L標準儲備溶液，4℃保存，有效期3個月。再用10 mL容量瓶逐級稀釋，標準工作液濃度為2μg/L、5μg/L、10μg/L、20μg/L、40μg/L、100μg/L、200μg/L，分別吸收1 mL按1.2.2進行樣品衍生操作，以峰面積為y值，標準溶液濃度為x值進行線性回歸，求得線性方程y=406.0185x-756.8723，相關系數r2=0.9998，結果發現線性良好。按本方法測定結果，以3倍信噪比（S/N=3）確定分析物的檢出限0.002 mg/kg，10倍信噪比（S/N=10）為定量限0.005 mg/kg。

2.3 回收率與精密度

以經檢測不含草甘膦的農田灌溉水作為空白添加一定量的標準品，作加標回收試驗，按1.2.2進行衍生操作，每個添加濃度重復測定3次，同時做空白試驗。結果（見表1）表明，草甘膦加標回收率在77.6%～86.2%之間，相對標準偏差（RSD）5.5%～6.8%之間。說明該方法具有較好的精密度和回收率，符合農藥殘留分析要求。

表1 草甘膦添加量、回收率及相對標準偏差

3 總結

通過簡單的前處理建立了柱前衍生-液相熒光法快速測定農田灌溉水中草甘膦除草劑殘留的方法。試驗過程發現，為了草甘膦充分衍生，一般會加入過量的FMOC-Cl。但FMOC-Cl與水反應生成FMOC-OH副產物，在草甘膦色譜峰出現很大FMOC-OH副產物色譜峰，影響了草甘膦色譜峰的積分，無法定性定量。FMOC-Cl溶于有機溶劑，不溶于水，為了去掉反應過量的FMOC-Cl通常加入乙酸乙酯進行萃取，盡管草甘膦檢測用FMOC-Cl柱前衍生研究報道了很多，但FMOCCl、草甘膦及乙酸乙酯三者反應的合適比例并沒有相關的標準及指導方法。這個問題有待進一步的研究。

我國《生活飲用水衛生標準》（GB/T 5749-2006）規定了草甘膦衛生限值為0.7 mg/L。而本方法最低檢出限遠低于標準值，所以前處理無需濃縮提取，本文直接衍生分析，簡化了實驗步驟，降低了有機溶劑對環境的污染。

[1]曹趙云，牟仁祥，陳銘學.液相色譜-串聯質譜法測定稻米中的草甘膦和氨甲基膦酸殘留[J].色譜，2010，28（8）：743-748.

[2]戚榮平，邱曉楓，孟琪，等.離子色譜法測定水中草甘膦含量[J].中國衛生檢驗雜志，2011，21（4）：820-821.

[3]程雪梅，周敏.氣相色譜-質譜法測定香蕉和灌溉水中的草甘膦及其代謝物的殘留量[J].色譜，2004，22（3）：288.

[4]馬為民，林小虎，張燕，等.柱前衍生高效液相色譜法測定白菜及小麥中草甘膦殘留量[J].北方園藝，2008，（6）：28-30.

[5]王聰，劉穎超，龐民好，等.高效液相色譜柱后衍生法測定農田溝渠水中草甘膦殘留[J].植物保護，2012，38（5）：96-99.

[6]馬建明，龔文杰，鄔晨陽，等.水中草甘膦的柱前衍生-固相萃取-高效液相色譜熒光法測定[J].中國衛生檢驗雜志，2014，（18）：2599-2601.

[7]汪琳，曾錦明，韓燕飛，等.直接進樣高效液相色譜-柱后衍生法檢測水中草甘膦和氨甲基膦酸[J].現代科學儀器，2010，（6）：99-100，104.

[8]蘇炳元，黃三發，張淑瓊，等.高效液相色譜柱后衍生法直接進樣測定水中草甘膦和氨甲基膦酸[J].海峽預防醫學雜志，2014，（3）：46-47.

巴斯夫擴建全球塑料添加劑生產網絡產能

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（來源：https：//www.basf.com/cn/zh/company/news-and-media/news-releases/global/2016/11/p-16-368.html）

Rapid Determination of Glyphosate Residues in Irrigation Water

LISheng-an，LIYong-jun，FENG Min-ling*，WANG Li-na，LIU Ming-yang，ZHANG Yi-wen，ZHANG Yi-ping
（Zhongshan Quality Supervision&Inspection Institute of Agricultural Products，Zhongshan，Guangdong 528403，China）

To establish a rapid analysis method for the determination of glyphosate residues in irrigation water.Glyphosate by FMOC-Cl pre column derivatization and fluorescence detection，analysis，external standard method.Without extraction purification，sample analysis，detection and analysis of 5 min.Add 0.01～0.50 mg/kg concentration，glyphosate recovery rate is between 77.6%～86.2%，the relative standard deviation（RSD）was 5.5%～6.8%.The detection limit（S/N=3）for 0.002 mg/kg，the limit of quantification（S/N=10）for 0.005 mg/kg.This method is simple and rapid，high recovery rate，can be used for rapid detection of the daily work of grass-roots inspection station.

pre column derivatization；HPLC fluorescence method；irrigation water；glyphosate；FMOC-Cl

1006-4184（2016）11-0012-03

2016-04-24

中山市科技計劃項目（2014A2FC326、2015B2350）。

李盛安（1984-），男，本科，工程師，主要從事農產品及農業環境分析檢測。

*通訊作者:馮敏鈴（1987-），E-mail：family_bee@126.com。