反相液相色谱法测定农药中氯菊酯

2022-02-26廖泽荣周瑾艳花秀兵陈瑞欢王世超许俊斌陈玲黄彦捷

化学分析计量 2022年2期

廖泽荣，周瑾艳，2，花秀兵，陈瑞欢，王世超，许俊斌，2，陈玲，2，黄彦捷，2

[1.广东省计量科学研究院，华南国家计量测试中心，广州 510405；2.广东省质量监督环境化学分析仪器检验站（广州），广州 510405]

近年来，随着农业生产水平不断提高，农产品特别是果蔬的产量逐年增加，在种植过程中为防治农作物病虫害往往使用大量农药，易导致果蔬中农药残留超标，从而引起社会各界的广泛关注［1］。拟除虫菊酯类农药是自上世纪七十年代以来发展较快的一类农药，具有高效、广谱、低毒和可生物降解等特性，它主要通过改变作用对象的神经膜结构功能，扰乱昆虫神经的正常生理活动，使昆虫由兴奋、痉挛到麻痹死亡［2］。氯菊酯属于不含α-氰基的I 型拟除虫菊酯［3］，又名二氯苯醚菊酯、百灭灵、神杀等，分子式为C21H20Cl2O3，相对分子质量为391.30。目前市面上的主流农药大多含有氯菊酯［3］。目前尚无文献报道氯菊酯在毒理学方面有严重的问题，但其使用量逐年递增，仍可能对人体和环境造成潜在的危害［4］。随着氯菊酯的检测需求增加，以及氯菊酯相关标准物质的不断完善，建立配套的氯菊酯检测方法可充分满足市场检测和质控需求，因此准确测定农药中的氯菊酯含量具有重要的意义。

目前，针对拟除虫菊酯的检测方法主要有气相色谱法［5-8］、气相色谱-质谱法［9-10］、液相色谱-质谱法［11］、光化学荧光法［12］，但是目前尚无文献报道将分析方法与氯菊酯标准物质相结合来建立成套、便捷的农药中氯菊酯检测方法。笔者结合氯菊酯农药标准物质和反相液相色谱分析法对农药中的氯菊酯展开研究［13-14］，分别对检测波长、流动相及其流量、柱温、进样量进行优化，建立了便捷的测量方法，其精密度、准确度均可满足食品、药品、日化、环境保护及化工产品中氯菊酯研究和检测的需要，有望用于校准、分析方法评价，为统一相关量值发挥应有的作用。

1 实验部分

1.1 主要仪器与试剂

液相色谱仪：Waters e2695-2998 型，美国沃特世公司。

微孔滤膜：有机系，孔径为0.22 μm，天津市津腾实验设备有限公司。

容量瓶：100 mL，A 级，天津市天科玻璃仪器制造有限公司。

可调移液器：量程为100～1 000 μL，德国艾本德有限公司。

电子天平：CPA225D 型，感量为0.01 mg，德国赛多利斯集团。

甲醇：色谱级，美国默克集团。

氯菊酯农药纯度标准物质：质量分数为99.6%，相对扩展不确定度为0.3%（k=2），标准物质编号为GBW(E) 060549，中国计量科学研究院。

顺式氯菊酯农药纯度标准物质：质量分数为99.7%，扩展不确定度为0.8%（k=2），标准物质编号为GBW(E) 061097，中国计量科学研究院。

反式氯菊酯农药纯度标准物质：质量分数为99.8%，扩展不确定度为0.5%（k=2），标准物质编号为GBW(E) 061098，中国计量科学研究院。

所用仪器设备和玻璃器皿均经过法定计量机构检定或校准确保满足要求。

果蔬农药原液样品：市售。

1.2 样品预处理

将市售含有氯菊酯的果蔬农药原液用0.22 μm有机系微孔滤膜过滤［15-16］，将滤液（空白农药溶液）保存至4 ℃冰箱中，待用。

1.3 仪器工作条件

色谱柱：RD-C18反相色谱柱[250 mm×4.6 mm，5 μm，中谱科技（福州）有限公司]；流动相：甲醇-水溶液（体积比为9∶1）；流量：0.8 mL/min；检测波长：230 nm；柱温：35 ℃；进样体积：10 μL。

1.4 溶液配制

氯菊酯标准储备液：称取10.36 mg 氯菊酯标准物质（99.6%）于50 mL 容量瓶中，用甲醇定容、摇匀，配制成质量浓度约为200 μg/mL 的氯菊酯标准储备液。

氯菊酯系列标准工作溶液：分别取适量标准储备液于容量瓶，用甲醇逐级稀释配制成质量浓度分别为1、10、25、50、100、200 μg/mL 的氯菊酯系列标准工作溶液。

顺式氯菊酯标准储备液：称取20.13 mg 顺式氯菊酯标准物质（99.7%）于100 mL 容量瓶中，用甲醇定容、摇匀，配制成质量浓度为200.70 μg/mL 的顺式氯菊酯标准储备液。

顺式氯菊酯标准工作溶液：取5 mL 顺式氯菊酯标准储备液于10 mL 容量瓶中，用甲醇定容、摇匀，配制成质量浓度为100.35 μg/mL 的顺式氯菊酯标准工作溶液。

反式氯菊酯标准储备液：称取9.96 mg 反式氯菊酯标准物质（99.8%）于50 mL 容量瓶中，用甲醇定容、摇匀，配制成质量浓度约为198.80 μg/mL 的反式氯菊酯标准储备液。

反式氯菊酯标准工作溶液：取5 mL 反式氯菊酯标准储备液于10 mL 容量瓶中，用甲醇定容、摇匀，配制成质量浓度为99.4 μg/mL 的反式氯菊酯标准工作溶液。

2 结果与讨论

2.1 色谱条件的优化

2.1.1 检测波长

采用C18反相色谱柱[250 mm×4.6 mm，5 μm，中谱科技（福州）有限公司]，首先通过对氯菊酯样品进行3D 全波长扫描［13-14］，初步确定检测波长在200～250 nm 之间时出峰效果较好。考察检测波长分别为200、210、220、230、240、250 nm 时氯菊酯的出峰情况见图1。由图1 可知，当检测波长为200 nm 时，出现肩峰；当检测波长为250 nm 时，基线波动比较明显。

图1 不同检测波长时氯菊酯的出峰情况

进一步考察检测波长分别为210、220、230、240 nm 时氯菊酯的分离度（见表1）。按《中国药典》规定，分离度应大于1.5，考虑到波长为230 nm 时响应值更高，因此检测波长选择为230 nm。

表1 不同波长下氯菊酯的分离度

2.1.2 流动相种类

对比甲醇-水溶液（体积比为9∶1）和乙腈-水溶液（体积比为9∶1）作为流动相时氯菊酯的分离度。结果表明，当甲醇-水溶液（体积比为9∶1）为流动相时，氯菊酯的分离度为1.73，符合《中国药典》的规定，因此选择甲醇-水溶液作为流动相。

2.1.3 流动相比例

考察不同体积比的甲醇-水溶液作为流动相时氯菊酯的分离度见表2。由表2 可知，当流动相为甲醇时，氯菊酯的两个异构体色谱峰无法完全分离；当甲醇-水溶液体积比分别为85∶15、90∶10 时，二者分离度均大于《中国药典》中规定的1.5。

表2 不同流动相体积比下氯菊酯的分离度

当流动相甲醇-水溶液体积比分别85∶15、90∶10 时氯菊酯的出峰情况见图2。由图2 可知，当甲醇-水溶液体积比为85∶15 时，氯菊酯保留时间较长（大于15 min），因此选取甲醇-水的体积比为90∶10 作为流动相。

图2 甲醇-水溶液不同体积比时氯菊酯的出峰情况

2.1.4 流量

比较流量在0.8～1.1 mL/min 范围内氯菊酯两个峰的分离度见表3。由表3 可知，不同流量下氯菊酯两个异构体色谱峰的分离度均大于1.5，当流量为0.8 mL/min 时氯菊酯两个峰的分离度更好，且随流量加快杂质的检测情况没有明显变化，因此选择流量为0.8 mL/min。

表3 不同流量下氯菊酯的分离度

2.1.5 测试温度

分别比较30、35、40 ℃3 种柱温下氯菊酯的分离度（见表4）和出峰情况（见图3）。由表4 可知，不同柱温条件下氯菊酯的分离度均大于1.5。由图3 可知，随着柱温的升高，氯菊酯的出峰时间变短。综合考虑，选择柱温为35 ℃。

表4 不同温度下氯菊酯的分离度

图3 不同柱温条件下氯菊酯的出峰情况

2.1.6 进样体积

分别对比1、5、10、20 μL 的进样体积下氯菊酯的出峰情况。取3 瓶相同浓度的氯菊酯溶液标准物质并标记瓶号1～3，依次测试进样体积分别为1、5、10、20 μL 的情况，每瓶按照1、2、3，2、3、1，3、2、1的顺序重复测定3 次，测定结果见表5。由表5 可知，不同进样体积下的统计量F值均小于均匀性检验临界值F0.05(5.14)，当进样体积分别为10、20 μL 时，测定结果的相对标准偏差明显小于进样1、5 μL，且进样10 μL 的F值远小于进样20 μL 的F值，因此选择进样体积为10 μL。

表5 不同进样体积下氯菊酯测定结果（n=3）

2.2 线性方程与检出限

在1.3 仪器工作条件下，对氯菊酯系列标准工作溶液进行测定，以氯菊酯质量浓度（x）为横坐标，色谱峰面积（y）为纵坐标绘制标准工作曲线。结果表明，氯菊酯的质量浓度在1～200 μg/mL 范围内与色谱峰具有良好的线性关系，线性回归方程为y=36.59×106x+34.84×103，相关系数为1.000。

在1.3 仪器工作条件下，分别测定顺式氯菊酯标准工作溶液和反式氯菊酯标准工作溶液，计算不同浓度下信号值与噪音值（取基线较为平稳时，0.5 min 内基线最大值与最小值的差值）的比例S/N，直至S/N 为3 时，取该浓度作为该法检出限，计算得顺式氯菊酯和反式氯菊酯的检出限均为0.50 μg/mL。

2.3 加标回收试验

分别移取1 mL 经0.22 μm 有机系滤膜过滤的农药滤液于3 只100 mL 容量瓶中；分别称取2.01、10.54、53.36 mg 氯菊酯纯度标准物质，分别转移至上述3 只容量瓶中，用甲醇定容、摇匀，配制成3 种不同浓度的加标工作溶液，在1.3 仪器工作条件进行测定，计算加标回收率，测定结果见表6。由表6可知，加标回收率为98.60%～100.70%，表明该方法具有较好的准确度。