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气相色谱-氮磷检测器测定辣椒及其土壤中的霜霉威残留

2015-02-28卢静宜杨仁斌蒋诗琪欧阳文森

安徽农业科学 2015年2期
关键词:丙酮残留量辣椒

卢静宜, 杨仁斌*, 傅 强, 蒋诗琪, 欧阳文森

( 1.湖南农业大学农业环境保护研究所,湖南长沙410128;2.湖南化工研究院,湖南长沙 410128)



气相色谱-氮磷检测器测定辣椒及其土壤中的霜霉威残留

卢静宜1, 杨仁斌1*, 傅 强2, 蒋诗琪1, 欧阳文森1

( 1.湖南农业大学农业环境保护研究所,湖南长沙410128;2.湖南化工研究院,湖南长沙 410128)

[目的]建立辣椒和土壤中霜霉威残留量的气相色谱-氮磷检测器(GC-NPD)测定方法。[方法]辣椒和土壤样品以丙酮与水(7∶3,V/V)混合溶液提取,经正己烷和二氯甲烷萃取净化后,用气相色谱-氮磷检测器测定,外标法定量。[结果]霜霉威在0.05~10.00 mg/L范围内浓度和峰面积成良好的线性关系;方法的最低检测质量浓度为0.05 mg/kg;平均添加回收率为84.1%~96.3%,变异系数为0.8%~2.6%。[结论]该测定方法灵敏、稳定,符合农药残留分析方法的技术要求。

霜霉威;辣椒;气相色谱-氮磷检测器;残留量分析方法

霜霉威是一种具有局部内吸作用的低毒杀菌剂[1],属氨基甲酸酯类,对卵菌纲真菌有特效,广泛适用于黄茄、辣椒、莴苣、马铃薯等蔬菜及烟草、草莓、草坪、花卉卵菌纲真菌病害的防治,如霜霉病、猝倒病、晚疫病、黑胫病等。我国已有许多厂家生产霜霉威,目前它是全球应用较广泛的杀菌剂之一。国内外已建立对霜霉威的检测方法有高效液相色谱法(HPLC)[2]、超高效液相色谱与串联四级杆质谱联用法(UPLC/MS/MS)、气相色谱(GC)-氮磷检测(NPD)法和气相色谱(GC)-火焰离子化检测器(FID)法[3-7]。目前已有霜霉威在黄瓜、烟草、菠菜、结球生菜和大葱等各类果蔬上的残留分析方法的研究报道[3-7],但关于霜霉威在辣椒上的残留量分析方法的研究尚未见报道。为此,笔者研究了辣椒及其土壤中霜霉威的前处理条件和GC-NPD测定方法,旨在为检测辣椒和环境样品中霜霉威的残留量及评价霜霉威在辣椒和土壤环境中的安全性提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1仪器。GC-2014型高效气相色谱仪(带NPD及化学工作站,日本岛津公司生产);KYC-1102C恒温(全温)双层培养摇床;KQ-C玻璃仪器气流烘干器;RE-2000型旋转蒸发器;DLSB-5L/25型低温冷却水液循环泵;SHZ-D(Ⅲ)循环水式真空泵;TP-220A电子天平;布氏漏斗;梨形抽滤瓶、500 ml分液漏斗、具塞磨口三角瓶等实验室常用玻璃仪器。

1.1.2药剂与试剂。2 500 mg/L霜霉威标准溶液由农业部农药检定所提供;甲醇为色谱纯;二氯甲烷、正己烷、丙酮、氢氧化钠、氯化钠、无水硫酸钠均为分析纯; 盐酸;蒸馏水。

1.2 方法

1.2.1样品制备。

1.2.1.1土壤样品。土壤样品去掉砂石和动植物残体等非土壤组分后,混匀,过830 μm筛,制成待测样品贮于玻璃瓶中(同时称2份测定水分,计算含水率)。

1.2.1.2辣椒样品。辣椒除去果梗后切碎、匀浆,制成待测样品贮于塑料瓶中。不能及时测定的待测样品贮存于-20 ℃冰箱。

1.2.2样品提取。称取匀浆辣椒(土壤)样品20.0 g于250 ml具塞三角瓶中,加入80 ml丙酮-水(体积比7∶3)混合溶液,再加入1 mol/L盐酸2 ml,在恒温摇床中振荡30 min,经布氏漏斗减压过滤,用30 ml丙酮-水(体积比7∶3)混合溶液分次洗涤残渣和抽滤瓶,合并抽滤液待净化。

1.2.3样品提取液净化。将“1.2.2”抽滤液转移至500 ml分液漏斗中,加20 ml饱和氯化钠溶液,用正己烷萃取2次,每次用量30 ml,弃去正己烷层,水层再加入80 ml水,加4 mol/L氢氧化钠溶液10 ml,然后用二氯甲烷萃取3次,每次用量40 ml,收集下层萃取液,经无水硫酸钠干燥后收集于250 ml具塞三角瓶中,旋转蒸发仪(45 ℃)上浓缩至近干,用色谱甲醇定容至4 ml,待GC-NPD测定。

1.2.4气相色谱检测条件。用GC-2014型高效气相色谱仪(带NPD及化学工作站)进行测定;色谱柱为DB-FFAP型石英毛细管柱(15 m×530.0 μm×1.0 μm;进样口温度240 ℃;检测器温度260 ℃,柱温采用程序升温:起始温度150 ℃,以10 ℃/min的速率升至200 ℃,保留3 min;载气为氮气,流速10.0 ml/min;尾吹80 kPa;不分流;进样量为2 μl。在上述色谱条件下,霜霉威的相对保留时间为2.9 min;化学工作站外标法定量。

2 结果与分析

2.1 前处理条件的选择与优化

2.1.1提取剂的选择。根据霜霉威的特性,选择强极性的甲醇、乙腈、丙酮、丙酮-水(体积比7∶3)分别作为辣椒和土壤样品的提取液。结果表明,乙腈提取和丙酮提取的添加回收率较低,在80%左右;丙酮-水(体积比7∶3)提取液的回收率在87%左右;甲醇提取液的回收率最高,均在92%以上。同时乙腈和丙酮作提取液时提取率不稳定,重现性较差。甲醇虽然提取效果好,但在操作中存在过滤困难的问题。丙酮-水(体积比7∶3)作为提取剂的提取效果较好且回收率稳定,虽然提取的杂质较多,但可在后续的净化过程中去除,因此选用丙酮-水(体积比7∶3)作为辣椒和土壤样品中霜霉威的提取溶剂。

2.1.2净化条件的选择。提取液中含水,不能直接浓缩,选用液液萃取法对提取液进行净化。萃取剂选用二氯甲烷,但由于二氯甲烷与丙酮互溶,所以要先对提取液进行反萃取达到除去丙酮而不带走农药的目的。正己烷不溶于水,但能与丙酮互溶,且为弱极性,不易溶解霜霉威,因此选用正己烷作为反萃取剂,反萃取2次,每次用量30 ml。反萃取后留下的水相分别尝试用二氯甲烷萃取1、2和3次进行比较,每次用量40 ml。结果表明,用二氯甲烷萃取1次时,霜霉威的平均添加回收率为73.3%,达不到农药残留检测的要求;萃取2和3次时,霜霉威的平均添加回收率均在80%以上,萃取3次时回收率能达到85%,且杂质较少,无需再进行其他净化步骤。因此,选择用正己烷每次30 ml反萃取2次,再用二氯甲烷每次40 ml萃取3次对提取液进行净化。

2.2 线性范围将2 500 mg/L的霜霉威标准溶液用色谱甲醇逐级稀释成10.0、5.0、1.0、0.5、0.2、0.1 mg/L系列梯度标准溶液,在“1.2.4”气相色谱条件下进行检测。以霜霉威标准溶液浓度为横坐标、色谱峰峰面积为纵坐标绘制标准曲线。当霜霉威标准工作溶液的质量浓度在0.1~10.0 mg/L范围内时,浓度和峰面积成良好的线性关系,线性回归方程为y=275 734.267 1x-7 063.314 5,R2=0.999 9,满足外标法定量检测的要求。

2.3 方法的准确度和精密度取未施用过霜霉威的辣椒和菜地土壤,按照“1.2.1”方法制成样品。对辣椒和土壤样品分别进行3个不同浓度(0.05、0.10、1.00 mg/kg)的添加回收率试验,每个添加浓度设置5组平行处理和空白对照。由表1可知,辣椒和土壤样品中的霜霉威平均添加回收率为84.1%~96.3%,变异系数在0.8%~2.6%,符合农药残留分析的要求。霜霉威在辣椒、土壤样品中的气相色谱见图1~3。

2.4 方法的灵敏度在“1.2.4”色谱检测条件下,仪器对霜霉威的最小检出量为5.0×10-10g;霜霉威在辣椒和土壤中的最低检测浓度均为0.05 mg/kg。该方法灵敏度高,稳定性好,符合农药残留分析方法的技术要求。

表1 霜霉威在辣椒和土壤中的添加回收率和变异系数(n=5) %

2.5 实际样品测定该方法用于测定了2012年66.5%霜霉威盐酸盐水剂在辣椒上残留试验研究的长沙和广州的辣椒和土壤样品。为了进一步验证辣椒中霜霉威残留量测定方法,在上述样品中选取几个不同霜霉威残留量的辣椒和土壤样品进行5次重复测定,结果表明,该方法灵敏、稳定(表2)。

表2 不同霜霉威残留量辣椒、土壤样品重复测定结果(n=5)

注:c-l-d代表长沙辣椒动态;c-l-c代表长沙辣椒残留;g-l-d代表广州辣椒动态;g-l-c代表广州辣椒残留;c-t-d代表长沙土壤动态;c-t-c代表长沙土壤残留;g-t-d代表广州土壤动态;g-t-c代表广州土壤残留。

3 结论

建立了用丙酮与水的混合溶液提取,正己烷和二氯甲烷萃取净化,GC-NPD测定辣椒和土壤中霜霉威的残留量分析方法,添加回收率为84.1%~96.3%,变异系数为0.8%~2.6%,辣椒和土壤中霜霉威最低检测质量浓度均为0.05 mg/kg。该方法的灵敏度、准确度和精密度均符合国家农业行业标准《农药残留试验准则(NY/T 788-2004)》的要求。该方法可用于检测辣椒、土壤中霜霉威的残留量,也为研究霜霉威在辣椒和土壤中的残留规律、环境行为及安全性评价提供了检测方法,也为检测其他蔬菜中霜霉威残留量提供了参考。

[1] 李飞飞,黄荣茂,胡德禹,等.气相色谱测定土壤中霜霉威的残留[J].农药,2010,49(2): 131.

[2] 刘伟,吴文君,于福利,等.霜霉威盐酸盐的分析方法[J].农药,2009,48(3):193-196.

[3] 袁玉伟.菠菜中常用农药残留动态及其限量研究[D].北京:中国农业科学院,2008:48-54.

[4] 张学杰,付萌,郭科,等.霜霉威吡虫啉腐霉利在结球生菜上的消解动态及相关因子的影响[J]. 农业环境科学学报,2010,29(1):180-184.

[5] 马佰慧,秦志伟,谭行之.利用气相色谱检测黄瓜果实中霜霉威的残留量[J].长江蔬菜, 2010(20):51-53.

[6] 李义强,孙惠青,王秀国,等.防治烟草黑胫病常用农药残留量与降解的研究[J].中国烟草学报,2011,17(4):67-73.

[7] 刘润珠,张靖坤,崔淑华.气相色谱-质谱法测定大葱基质中霜霉威残留量[J].分析测试学报,2012,31(12):34-36.

Residue Analysis of Propamocarb in Peppers and Soil by GC-NPD

LU Jing-yi1, YANG Ren-bin1*, FU Qiang2et al

(1. Institute of Agro-Environment Protection, Hunan Agricultural University, Changsha, Hunan 410128; 2. Hunnan Research Institute of Chemical Industry, Changsha, Hunan 410128)

[Objective] GC-NDP was established for determination of the propamocarb residue in peppers and soil. [Method] Peppers and soil samples were extracted with acetone-water mixed solution (7∶3,V/V), extracted by n-hexane and dichloromethane, and detected by GC-NPD. The external standard method was adopted for quantification. [Result] The results showed that there was a good linear relationship between the target substance concentration in the 0.05-10.00 mg/L range and peak area. The minimum detectable concentration was 0.05 mg/kg. The average recoveries in peppers and soil were from 84.1% to 96.3%, and the variation coefficients were from 0.8% to 2.6%. [Conclusion] The measurement method is sensitive and stable, meets the technical requirements of pesticide residue analysis.

Propamocarb; Peppers; GC-NPD; Residue analysis

农业部农药残留项目(2012F365)。

卢静宜(1989- ),女,湖南岳阳人,硕士研究生,研究方向:环境污染物及检测技术。*通讯作者,教授,从事环境污染物及检测技术、农业环境污染治理、农药残留检测技术研究。

2014-12-02

S 482.2

A

0517-6611(2015)02-149-03

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