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柱前衍生气相色谱测定土壤和糙米中的三乙磷酸铝残留

2015-12-12王华鼎

安徽化工 2015年4期
关键词:异丙醇色谱分析糙米

万 宇,陶 静,王 军,王华鼎,蒋 闳

(安徽省化工研究院,安徽合肥230041)

三乙磷酸铝(Fosethyl-Al)俗名疫霉灵、疫霜灵、乙磷铝、霉疫净、克霉灵、霉菌灵等,是一种广谱、低毒、安全的磷酸盐类内吸性杀菌剂,有双向内吸传导作用,在植物体内能上下传导,具有保护和治疗作用。它对霜霉属、单轴霉菌属、疫霉属引起的病害有良好的防治效果,是目前国内外防治多种果树、蔬菜霜霉病、疫病应用较多的药剂,适用于水稻、蔬菜、棉花、烟草、橡胶、胡椒、瓜类等作物,对水稻纹枯病、穗颈瘟等亦有一定的防效。

对于三乙磷酸铝的测定,文献报道有采用离子色谱法[1]、分光光度法[2-3]、络合滴定法[4]、顶空气相色谱法[5]、毛细管电泳[6]等进行含量及残留量分析,也有采用液相色谱质谱进行残留量检测[7-8]。本研究选择重氮甲烷作为衍生试剂,在酸性条件下水解三乙磷酸铝,水解后形成亚磷酸与衍生试剂反应以及甲酯化柱前衍生反应[9-10],采用气相色谱FPD方法进行样品检测,建立了一种快速、简便的土壤和糙米样品中三乙磷酸铝残留气相色谱分析方法。该方法所用试剂简单,所用仪器常规,满足大多数残留试验室要求,且方法准确性和重现性好,可以满足土壤和糙米样品中三乙磷酸铝农药残留检测的需要。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 试剂

三乙磷酸铝标准品(95.6%,上海安谱科学仪器公司)、异丙醇(分析纯)、硫酸、重氮甲烷(安徽省化工产品质量监督检验站制)。

1.1.2 仪器

气相色谱仪SHIMAZHUGC-2014C,配FPD(Flame Photometric Detector)检测器,日本岛津科技有限公司;十万分之一电子天平XA105DU,梅特勒托利多;涡漩振荡混合器,英国STUARTSA8;精密移液器,德国Eppendorf;氮吹仪,天津恒奥科技发展有限公司;水浴锅,江苏金坛医疗仪器厂;TDL-40型离心机,上海安亭科学仪器厂;超声波清洗器,德国Elma P系列专家型;FA25调整式匀浆器,上海弗鲁克。

1.2 方法

1.2.1 测定原理

三乙磷酸铝用稀硫酸溶液进行提取,涡漩,取部分提取清液用异丙醇稀释,在氮气流下加入重氮甲烷,在35℃恒温下进行水浴,柱前衍生试验,衍生后溶液进行浓缩定容,用于气相色谱FPD测定。

1.2.2 提取

1.2.2.1 土壤

准确称取10.0g土壤样品于50mL离心管中,加入1%稀硫酸溶液10mL,在涡漩振荡混合器上涡漩2min,超声波提取5min,在4000r/min离心5min,收集上层清液,待柱前衍生。

1.2.2.2 糙米

准确称取5.0g糙米样品于50mL离心管中,加入1%稀硫酸溶液10mL,在18000r/min调整式匀浆器上匀浆 2min,超声波提取 5min,在 4000r/min离心 5min,收集上层清液,待柱前衍生。

1.2.3 柱前衍生试验

用精密移液枪移取1.2.2.1和1.2.2.2中清液100μL于5mL刻度试管中,加入5μL 5%稀硫酸,振荡摇匀,再加入895μL异丙醇,摇匀。在氮气流下加入过量的重氮甲烷,盖紧瓶塞在35℃下水浴中反应30min,后用氮气流吹至试管中液体小于1mL(黄色褪去),异丙醇定容至1mL,用于气相色谱FPD检测。

1.2.4 仪器分析条件

气相色谱仪:岛津GC2014C,FPD(P模式)检测器;色谱柱:AgilentDB-FFAP聚乙二醇气相色谱柱,30m×0.53mm×1.0μm;进样口温度160℃,检测器温度200℃;程序升温,初始温度 60℃,保持 1min,以 10℃/min升至160℃,保持2min,再以20℃/min升至200℃,保留5min;柱压50kPa,氢气载压75kPa,空气载压50kPa,尾吹50kPa;不分流进样,进样量1.0μL。在上述色谱条件下,三乙磷酸铝衍生物保留时间约为6.2min(图 1)。

2 结果与分析

2.1 标准曲线

精确称取0.01mg三乙磷酸铝标准品于100mL容量瓶中,用10mL的纯水溶解,超声处理5min,用异丙醇定容至刻度,涡漩混匀,此标准溶液浓度为100mg/L。吸取10mL该标准溶液放入100mL容量瓶中,加入25μL 1%的硫酸,用异丙醇∶水(9∶1/V∶V)稀释至刻度,进一步稀释制成由 0.01、0.05、0.5、1.0、5.0mg/L组成的标准工作液,按1.2.3进行衍生后气相色谱FPD检测。外标法定量,以标准样品的质量浓度(X)与峰面积(Y)作线性回归分析。结果表明:在0.01~1.0mg/L浓度范围内三乙磷酸铝质量浓度与峰面积呈良好线性关系,回归方程为Y=678564X-249.75,相关系数r=0.9997,其中Y为三乙磷酸铝衍生物峰面积,X为标准溶液浓度(图2)。

2.2 最低检测量与最低检测浓度

根据添加回收试验得出土壤中的三乙磷酸铝最低检测量为0.01ng,最低检测浓度为0.01mg/kg;糙米中三乙磷酸铝最低检测量为0.05ng,最低检测浓度为0.05mg/kg。

2.3 色谱柱的选择

笔者分别选择了Agilent的DB-1、DB-5、DB-17和DB-FFAP在相同的色谱条件对气相衍生物进行色谱分析,使用AgilentDB-FFAP色谱柱进行分离的色谱峰形相对较好,峰形对称、尖锐、不拖尾,这可能与衍生物的酸性或强极性有关,而DB-FFAP是硝苯对苯二酸改性的聚乙二醇,对分离酸性、极性化合物及其酯有较好效果。从空白和添加谱图中可看出(图3~图6),杂质峰与三乙磷酸铝峰完全分离,相互不干扰,满足气相色谱分析的要求。

2.4 添加回收率与相对标准偏差

在空白土壤和糙米中添加0.01、0.1、1.0mg/L和0.05、0.1、1.0mg/L不同浓度的三乙磷酸铝标准溶液,每个添加浓度5次重复,按1.2.2和1.2.3提取、转化和衍生,按1.2.4色谱分析条件进行检测和分析。由表1知土壤中的回收率为72.6%~98.3%,变异系数为3.88%~8.35%;糙米中的回收率为82.1%~97.6%,变异系数为4.79%~6.52%。

表1 样品的添加回收率和相对标准偏差

3 结论

根据三乙磷酸铝在酸性条件下水解产生亚磷酸的特点,采用合适的衍生试剂,使得三乙磷酸铝转化成气相色谱(FPD)能够检测的甲基化衍生物,进而计算出三乙磷酸铝的残留量。该方法采用气相色谱FPD检测,样品前处理方法简单,无需复杂的净化,方法灵敏度高,抗干扰能力强,使用常规的试剂和设备,不仅满足大多数残留试验室的要求,而且满足农业部农药残留试验准则的要求。

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