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环境样品中草甘膦检测的衍生化试剂综述

2017-11-10李永伟

绿色科技 2017年20期
关键词:草甘膦气相色谱法高效液相色谱法

李永伟

摘要:指出了草甘膦具有强极性、缺少发色团和荧光团等性质,在很多仪器上无法直接检测,需要衍生化。综述了国内外环境样品中草甘膦前处理过程中衍生化研究的进展,探讨了草甘膦使用不同衍生化试剂的回收率和检出限,为进一步优化草甘膦衍生化方法提供参考。

关键词:草甘膦;环境样品;气相色谱法;高效液相色谱法;毛细管电泳法

中图分类号:X839.2

文献标识码:A文章编号:16749944(2017)20010502

1引言

草甘膦为非选择性、内吸附型除草剂,由于它对哺乳动物的毒性较小,故被广泛应用于农业生产中。我国为农业大国,草甘膦的生产和使用量都位居世界前列,因此对它的检测具有重要意义[1]。由于它对两栖动物具有直接毒性威胁,且水溶性强,容易在土壤中迁移,从而被植物的不同部位吸收,因此对草甘膦在自然水域、土壤等环境样品中的残留量检测尤为重要[2]。由于草甘膦具有易溶于水、难溶于一般有机溶剂、难挥发、强极性、缺少发色团和荧光团等物理化学性质,使得对草甘膦残留量检测具有一定的挑战性[3]。

2气相色谱法

由于草甘膦分子中含有羟基和氨基等极性基团,使草甘膦极性较强,且沸点较高,不能直接应用气相色谱法进行测定,故需要进行衍生化,将分子中的极性基团封闭起来,大部分学者利用酯化、酰化两种方法对草甘膦进行衍生来提高草甘膦的挥发性[4]。选择合适的衍生化试剂,草甘膦经过衍生化后提高了其气化性,便于气相色谱仪检测,平均回收率大部分都在90%以上。

3高效液相色谱法

液相色谱是分析检测草甘膦残留的一种常用的方法,但因为草甘膦缺少发色团和荧光团,在利用高效液相色谱法(HPLC)对其进行测定时必须事先进行柱前或柱后衍生化[2]。现将国内外研究应用的草甘膦衍生化液相色谱法归结为柱前衍生和柱后衍生。

利用柱前衍生-HPLC法测定草甘膦含量时通常使用紫外检测器[14,15,17]或熒光检测器[11~13,16,18~21];紫外衍生化试剂主要为对甲基苯磺酰氯、邻硝基苯磺酰氯、2,5-二甲基苯磺酰氯,荧光衍生化试剂主要为氯甲酸-9-芴甲酯(FMOC)、邻苯二甲醛;该方法分别测定土壤中和水中草甘膦含量的最低检出限为0.02 mg/kg和0.02 μg/L。

利用柱后衍生-HPLC法测定草甘膦含量时通常使用荧光检测器;柱后衍生所使用的衍生化试剂一般是用两种试剂,一种是氧化试剂次氯酸钠,另一种是邻苯二甲醛与巯基乙醇混合溶液;该方法测定水中草甘膦含量的最低检出限为2 μg/L。由于柱后衍生化反应是在高效液相色谱流路系统中完成的,反应难以人为控制,所以采用这种方法的检测灵敏度没有采用柱前衍生-HPLC法的检测灵敏度高。

利用HPLC法测定环境样品中草甘膦含量时,具有灵敏度高、分析速度快、重复性好、定量精度高等优点。

4毛细管电泳法

当前,毛细管电泳技术应用于草甘膦的检验方面较少。利用毛细管电泳法测定草甘膦含量时通常使用电化学发光检测器[22]和激光诱导荧光检测器[23,24],电化学发光衍生化试剂主要为三(2,2-联吡啶)合钌,激光诱导荧光衍生化试剂主要为异硫氰酸荧光素和5-(4,6-二氯三嗪基)氨基荧光素,采用合适的衍生试剂可以提高检测灵敏度;而毛细管电泳通过与质谱的联用无需此过程。毛细管电泳法分别测定土壤中和水中草甘膦含量的最低检出限为3.2 ng/kg。

5展望

气相色谱、高效液相色谱、毛细管电泳等方法一般需要衍生化,目前环境样品中草甘膦残留量的检测方法中衍生化主要采用高效液相色谱法。为了满足现场快速检测的要求,简化常用色谱法中的样品处理过程,研发更多快速、灵敏和高效的检测方法也是目前尚待努力的研究方向。

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A Review of Derivatization Reagent of Glyphosate Residue

in Environmental Samples for Determination

Li Yongwei

(Chongqing Kaiyuan Environmental Monitoring Co.Ltd.Chongqing,400020,China)

Abstract: Glyphosate has strong polarity, lack of hair color group and fluorescence group. It cannot be directly detected in many instrumentsandneed to be derived. In this paper, it reviewed advances of derivation of pretreatment of glyphosate in environmental samplesand elaborated recovery and detection limits of different derived reagents for glyphosate, which provided a reference for further optimization of glyphosate derivatization.

Key words: Glyphosate; environmental samples; gas chromatography; high performance liquid chromatography; capillary electrophoresisendprint

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