刘娇娇 张晨曦 张雪 张悦 周萌 张丽媛

[摘要]为了得到有效的萃取、分离、净化芸豆中磺酰脲类除草剂的方法，对离子液体溶剂浮选前处理方法进行研究。建立芸豆中磺酰脲除草剂萃取、分离、净化的离子液体溶剂浮选新方法，用高效液相色谱法对其进行检测，对浮选溶液、萃取溶剂、离子液体的种类、溶液pH值等实验参数进行优化。在最优条件下，该方法线性关系良好，甲磺隆、氯磺隆、苄嘧磺隆、吡嘧磺隆、氯嘧磺隆的检出限分别是1.7μg/kg、1.1μg/kg、1.0μg/kg、1.4μg/kg 、0.9μg/kg，回收率在90.2%～106.4%，相对标准偏差低于5.3%。

[关键词]离子液体;溶剂浮选;HPLC;磺酰脲类除草剂;芸豆

中图分类号：TS255.41 文献标识码：A DOI：10.16465/j.gste.cn431252ts.201910

磺酰脲类除草剂（SUH）是继三嗪类除草剂后发展最快、应用范围逐渐扩大，由25种有机化合物组成的一类广谱除草剂[1-3]。但已有报道称这类除草剂长期使用也会危害环境和人类的健康[4]，由此可见，农产品中磺酰脲类除草剂的残留监测已经不容忽视[5-7]。

在分析复杂基质时样品的前处理是十分重要的。从各种样品中萃取磺酰脲类除草剂可以通过固相萃取、液液萃取、分子印迹、连续流动液膜萃取、分子印迹固相萃取、基质固相萃取和微波辅助溶剂萃取。分析样品主要是环境样品和蔬菜水果等，而有关杂豆样品中磺酰脲类除草剂残留检测的报道不多。尽管国家标准建立了LC/MS对几百种农残进行同步测定的方法，但是这种方法只能进行初步筛选，对磺酰脲类除草剂的针对性不强，有些物质回收率偏低。建立一种针对性强、操作简单、成本较低、应用范围广的多残留分析方法势在必行。

溶剂浮选法[8]是近20年来发展起来的一种新型分离富集技术。它将一层有机溶剂加在待浮选的溶液表面，当某种惰性气体通过溶液时，利用溶液中存在的表面活性不同的各组分在气-液界面的吸附能力的差异而将各组分进行分离。分离后的组分富集于有机层，之后取出有机相，提取其中被捕集的成分。由于溶剂浮选有分离与富集同时完成的特点，因此在农残检测液-液萃取方面的应用非常广泛。离子液体[9-11]作为萃取溶剂或者起泡剂被广泛应用[12-13]，近来报道了基于离子液体泡沫浮选萃取、分离和富集玉米中的三嗪除草剂[14]。

为了扩大方法的应用，本实验利用离子液体溶剂浮选从芸豆样品中萃取和分离五种磺酰脲类除草剂，应用该方法萃取分离除草剂时并不需要提前将蛋白和脂肪等杂质从芸豆样品中除去，这样就大大减少了样品预处理的步骤。这是我们所知的第一次应用该方法与高效液相色谱结合萃取、分离和测定芸豆样品中的磺酰脲类除草剂。

1 实验部分

1.1 仪器和试剂

Agilent1200型高效液相色谱仪，配有多波长检测器、真空脱气机和Chemstation工作站：美国Agilent公司;粉碎机（JFSD-100-Ⅱ）：上海嘉定粮油仪器有限公司;电子分析天平（ALC-310型）：上海民桥科学仪器有限公司;SH-36型搅拌器：上海正慧仪器有限公司;RE-52AA型真空旋转蒸发仪：上海亚荣仪器公司;超声波清洗器（KQ2200E）：中国昆山仪器有限公司;高速离心机（Allegre 64R）：美国贝克曼公司;纯水净化仪（Milli-Q）：法国Millipore公司;移液枪（Finnpipetter F3）：赛默飞世尔科技公司;微量注射器：美国Agilent公司;针式有机相滤膜（0.22μm）：天津兰博仪器有限公司。

7种离子液体：1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐（[C2MIM][BF4]）、1-辛基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐（[C8MIM][BF4]）、1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐（[C4MIM][BF4]）、1-辛基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐（[C8MIM][PF6]）、NH4PH6、1-己基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐（[C6MIM][PF6]）、1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐（[C4MIM][PF6]），分析纯，购于上海成捷化学有限公司。

甲磺隆、氯磺隆、苄嘧磺隆、吡嘧磺隆、氯嘧磺隆标准品均购自国家药物和生物制品控制研究所（北京）用乙腈配制浓度为500?g/mL的5种磺酰脲类除草剂的单标储备液，每周用乙腈稀释单标储备液制备单标工作溶液。同样的方法稀释配制不同浓度混合标准工作溶液。所有标准贮备和工作溶液在4℃条件下避光储藏。乙腈、甲醇（色谱纯）购自美国赛默飞世尔有限公司。其他试剂均为国产分析纯，实验用水为Milli-Q高纯水。

1.2 样品溶液的制备

芸豆购于当地超市并于4℃储存。取芸豆粒，粉粹，过80目筛子，每份称取3.00g芸豆粉末，放入干燥烧杯中，加入10μg/mL混标溶液1mL，加入丙酮混匀，室温24h干燥后，再加入30mL蒸馏水，20.0μL离子液体[C8MIM][BF4]，超声5min，用1.0mol/mL NaOH溶液和0.1mol/mL盐酸溶液将pH调解为8，制备成加标样品溶液备用。空白样品对照，称取3.00g芸豆粉，放入干燥的烧杯中，加入30mL蒸馏水，2μL离子液体[C8MIM][BF4]，超声5min，将pH调解为8，制备成空白样品溶液。

1.3 离子液体溶剂浮选

如图1所示，分别将制备的加标样品溶液移入浮选瓶中，加入正丙醇和乙酸乙酯各5mL，保持氮气流速为50mL/min，浮选10min后，将上层溶液取出，旋转蒸干用100μL乙腈溶液定容，得到分析溶液。分析溶液經0.22μm滤膜过滤后引入HPLC进行分析。

1.4 高效液相色谱法测定

色谱条件为C18色谱柱（250mm×4.6mm，5μm），柱温30℃，流动相流量1.00mL/min，进样体积20μL，紫外检测波长为330nm。流动相为乙腈（A）和水（B），梯度洗脱：0～5min，40%～60%A;5～15min，60%～80%A;15～20min，80%～40%A。02EE8B5C-AEA7-4B11-B51B-DC34D4AA5AD5

1.5 方法评价

1.5.1 线性关系

校正曲线（工作曲线）是由加标样品中目标分析物分析后得到的峰面积和其相应的浓度绘。用上述萃取方法处理2.2中加标的样品。以峰面积A对分析物的浓度C制作工作曲线。数据的线性以线性相关系数进行评价。检出限（LOD）和定量下限（LOQ）分别是产生3倍和10倍信噪比时对应的最低浓度值。

1.5.2 精密度和回收率

对于同一样品，1d內分析3次，求得日内精密度，对于同一样品，在3d内每天分析1次，求得日间精密度。日内和日间精密度以相对标准偏差（RSDs）表示。

2 结果与讨论

2.1 离子液体溶剂浮选条件优化

在实验条件优化过程中，所有的实验进行3次平行样测定。

2.1.1 离子液体的类型和用量的影响

由于离子液体不论是亲水性还是疏水性的在水溶液中都有起泡性，并且离子液体的起泡能力随着1-碳链的加长而增强。因此，有必要考查离子液体类型对萃取回收率的影响。在实验中，考察了[C8MIM][BF4]、[C2MIM][BF4]、[C4MIM][BF4]、NH4PH6、[C8MIM][PF6]、[C6MIM][PF6]、[C4MIM][PF6]的萃取和浮选能力。由于用[C8MIM][BF4]时获得的回收率比用其他离子液体得到的回收率高，因此，选择[C8MIM][BF4]作为起泡剂和萃取剂，见图2。

实验还研究了[C8MIM][BF4]用量的影响，实验结果显示，随着离子液体量从0.0μL增加到20.0μL，回收率也增加，当离子液体量再继续增加时，回收率几乎不变。故选择[C8MIM][BF4]的量是20.0μL。

2.1.2 氮气流速的影响

以氮气作为载气，研究了载气流速对回收率的影响。改变氮气流速进行试验，见图3，当流速很低时，氮气没有足够的能力将除草剂从溶液中带到提取溶剂表面，因而除草剂的回收率也很低。随着氮气流速的增大，溶液中的泡沫也逐渐增多，浮选效率增大。当流速为50mL/min时，泡沫量达到最高，且浮选效率达到最佳。根据试验结果，选择氮气最佳流速为50mL/min。

2.1.3 溶剂浮选时间的影响

浮选时间对于提高目标物的分离富集效率有很重要的影响。当浮选时间过短时，溶液中的除草剂不能完全从溶液中进入到有机溶剂层，当浮选时间达到10min时，浮选基本达到平衡，见图4。随着浮选时间的继续增加，浮选效率开始降低。经过试验发现，90%的离子液体都在10min内从溶液中转移到了提取溶剂中。故选择最佳浮选时间为10min。

2.1.4 样品溶液pH的影响

试验考察了浮选溶液pH值从6变化到10时对于浮选效果的影响见图5。结果表明，当浮选溶液从6增加到8时，离子液体的起泡能力显著增强。随着溶液pH值的增大，溶液中磺酰脲类除草剂的回收率明显增大。pH继续增加到10时，浮选效率开始降低。原因可能是随着碱性条件增强，离子液体的起泡能力迅速增加，限制了它的承载能力，使得很大一部分离子液体没办法在10min内承载着目标物从溶液内部转移到有机溶剂中。故试验选择浮选溶液的pH值为8。

2.2 方法评价

2.2.1 回归方程

对于一系列加标芸豆样品，在上述最佳实验条件下进行离子液体溶剂浮选法提取，在用HPLC分析，根据液相色谱图上的峰面积与加标样品中的标准品的浓度分别做方法工作曲线，其结果见表1，用这些方法工作曲线来计算方法检出限（LODs）和定量下限（LOQs）。

LOD和LOQ均由以下公式得到：

LOD=3σ/k                                                           （1）

LOQ=10σ/k                                                         （2）

σ是由不含目标物的样品得到的分析溶液，为空白样品，k是方法工作曲线的斜率。该方法能够取得很好的线性且全部分析物的相关系数都在0.998 3 ～0.999 9，结果令人满意。

2.2.2 精密度和回收率

为了评价方法的精密度和准确性，制备三个加标水平（10?g/mL，50?g/mL，100?g/mL）的加标样品进行日内精密度和日间精密度的分析，日内精密度是通过1d之内平行测定3次加标样品所得到回收率的相对标准偏差。日间精密度是通过每天分析1次加标样品，连续分析3d所得回收率的相对标准偏差，结果见表2。

2.2.3 样品分析

为了考察方法的适用性，对加入三种标准浓度（10 ?g/kg、50 ?g/kg和100 ?g/kg）的芸豆样品进行分析。结果列于表2中。表中结果表示，现有方法能够得到很好的回收率（90.2%～106.4%）和精密度（≤5.3%）。空白样和加标样的色谱图见图6。

3 结 论

试验利用了离子液体的起泡特性，建立了离子液体溶剂浮选高效液相色谱分析芸豆中5种磺酰脲类除草剂的方法，并研究了离子液体类型、离子液体浓度、氮气流速、浮选时间和pH对5种磺酰脲类除草剂回收率的影响。经过实验因素的考察，确定离子液体为1-辛基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐（[C8MIM][BF4]）、离子液体用量20μL、氮气流速50mL/min、浮选时间10min、样液pH值8为最优前处理条件。由于该测定方法的精密度、线性关系和灵敏度均良好，满足磺酰脲类除草剂残留分析的要求，因此该方法可用于芸豆中磺酰脲类除草剂残留检测分析。02EE8B5C-AEA7-4B11-B51B-DC34D4AA5AD5

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