一種同時測定土壤中五種不同結構除草劑殘留量的方法
【專利摘要】本發明公開了一種同時測定土壤中五種不同結構除草劑殘留量的方法，屬于土壤中農藥殘留的理化檢測【技術領域】。具體來說就是采用分散固相萃取結合分散液液微萃取，以高效液相色譜儀直接測定土壤中三類五種不同結構除草劑的殘留量。本發明克服了現有技術的缺陷和條件的限制，對土壤樣品前處理方法和儀器檢測條件進行了優化，建立了DSPE-DLLME-HPLC法同時檢測土壤中三類五種不同結構除草劑甲磺隆、芐嘧磺隆、撲草凈、莠去津和二氯喹啉酸，該方法線性相關系數均大于0.99，檢出限為1.5-3.1ngg-1,平均回收率在74.9-90.1％之間，相對標準偏差(RSD)在4.0-5.7％范圍內，方法的準確度和精密度都符合殘留檢測的要求，且具有有機溶劑用量少、凈化和濃縮效果好、靈敏度高易操作等特點。
【專利說明】-種同時測定土壤中五種不同結構除草劑殘留量的方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及土壤中農藥殘留的理化檢測【技術領域】，尤其涉及一種同時測定土壤中 五種不同結構除草劑殘留量的方法。
【背景技術】
[0002] 喹啉羧酸類、磺酰脲類和三嗪類作為常用的除草劑，在農業生產中得到了廣泛的 應用，但也造成了土壤、水、大氣和農產品的污染。并且喹啉羧酸類、磺酰脲類和三嗪類化合 物化學性質相對穩定，在環境中降解困難，殘效期長，對后茬敏感作物造成藥害嚴重影響其 產量和品質，因此對耕田土壤和農產品等復雜基質中的喹啉羧酸類、磺酰脲類和三嗪類除 草劑殘留的檢測非常重要，不僅可以有效規避作物藥害的發生，提高土壤的經濟效益，而且 也可以降低除草劑對人和動物的危害。
[0003] 由于喹啉羧酸類、磺酰脲類和三嗪類除草劑在土壤中能夠存在較長時間，因此既 可能遷移到地表水和地下水中，也會被農作物吸收，進入到農產品如花生、煙葉中，從而影 響人類健康，因此，對土壤樣品中喹啉羧酸類、磺酰脲類和三嗪類除草劑的監測非常重要。 土壤樣品中除草劑濃度較低的現實情況和基質的復雜性，都對分析方法提出了更高的要 求，如高靈敏度、選擇性、較強的凈化效果和分辨能力等（Macutkiewicz et al，2003)。而土 壤樣品中除草劑的萃取既是分析過程的初始階段，也是相對困難的過程，常常伴隨有凈化 或者富集的步驟（Wu et al，2009)。
[0004] 樣品的前處理是關系到分析結果準確性的重要步驟，也是花費時間最多，步驟最 繁雜的，LC-GC雜志調查了 1000多個實驗室，在色譜分析過程中，實際的儀器分析僅占6% 的時間，而樣品前處理花費時間高達61% (陳小華等，2009)。而且在整個色譜分析過程中， 30%的誤差來源于樣品前處理。由此可見，要保證分析結果的準確性，提高分析效率，必須 從樣品前處理入手。近年來，國內外學者發展了多種土壤中喹啉羧酸類、磺酰脲類和三嗪類 除草劑的樣品前處理技術，主要包括固相萃取、溶劑萃取、加速溶劑萃取、加壓液體萃取、超 聲波輔助萃取、微波輔助萃取等等，但存在固相萃取的裝置較貴，操作比較繁瑣，不同批次 生產的固相萃取裝置重現性差且樣品用量很大，溶劑萃取有機溶劑消耗較大的且分析時間 較長，加壓液體萃取由于需要較高的壓力，對實驗設施有較高的要求等缺點，且主要集中在 同類除草劑的分析上。
[0005] 由于土壤樣品的復雜性和除草劑殘留濃度較低的現實問題，對樣品前處理技術提 出了更高的要求（如高效、廉價、靈敏、低溶劑使用量和低檢出限等）。針對上述問題和要 求，本發明將分散固相萃取（DSPE)結合分散液液微萃取（DLLME)作為土壤樣品的前處理技 術，并利用高效液相色譜（High performance liquid chromatography, HPLC)進行甲橫隆 (磺酰脲類）、芐嘧磺隆（磺酰脲類）、撲草凈（三嗪類）、莠去津（三嗪類）和二氯喹啉酸 (喹啉羧酸類）五種不同結構除草劑的同時檢測。
[0006] 目前，國內外對喹啉羧酸類、磺酰脲類和三嗪類除草劑在土壤中的殘留檢測 主要集中在同類除草劑的分析上。Wu等（Wu et al，2009)人采用DSPE-DLLME-HPLC 法對土壤中四種磺酰脲類除草劑進行檢測；Zhang等（Zhang et al，2011)人采用 DSPE-DLLME-MEKC(Micellar Electrokinetic Chromatography)測定土壤中五種橫醜脈類 除草劑；Wu等（Wu et al，2010)人采用超聲乳化懸浮微萃取結合高效液相色譜測定土壤中 五種三嗪類除草劑；Van Der Velde等（Van Der Velde et al, 1994)人采用超臨界流體萃 取技術（SFE)檢測土壤中五種三嗪類除草劑。然而，目前國內外有關土壤中幾類除草劑甲 磺隆（磺酰脲類）、芐嘧磺隆（磺酰脲類）、撲草凈（三嗪類）、莠去津（三嗪類）和二氯喹 啉酸（喹啉羧酸類）五種不同結構除草劑同時檢測的方法尚未見報道。
【發明內容】
[0007] 本發明的目的旨在克服現有技術缺陷，提供一種同時測定土壤中三類五種不同結 構除草劑甲磺隆（磺酰脲類）、芐嘧磺隆（磺酰脲類）、撲草凈（三嗪類）、莠去津（三嗪類） 和二氯喹啉酸（喹啉羧酸類）殘留量的方法。本發明采用分散固相萃取（DSPE)結合分散 液液微萃取（DLLME)作為土壤樣品的前處理技術，并利用高效液相色譜（High performance liquid chromatography, HPLC)進行測定，克服了現有的方法有機溶劑消耗較大、分析時間 較長、成本高以及檢出限高等問題，能夠快速、準確檢測土壤中甲磺隆、芐嘧磺隆、撲草凈、 莠去津、二氯喹啉酸五種不同結構除草劑的殘留，測定結果準確，干擾少。
[0008] 本發明采用如下技術方案：
[0009] 本發明的同時測定土壤中五種不同結構除草劑殘留量的方法，測定的五種除草劑 是甲磺隆（磺酰脲類）、芐嘧磺隆（磺酰脲類）、撲草凈（三嗪類）、莠去津（三嗪類）和二 氯喹啉酸（喹啉羧酸類），具體步驟如下：
[0010] ⑴稱取樣品：
[0011] 稱取風干土壤樣品；
[0012] (2)乙腈提取：
[0013] 往土壤樣品中加入含有乙酸的乙腈混合液，混合液與土壤樣品的體積重量比為 10-30:10ml/g，混合均勻，再加入氯化鈉和無水硫酸鎂，氯化鈉和無水硫酸鎂與土壤樣品的 重量比為〇. 5-2:2-6:10,然后振蕩混合均勻后進行離心；
[0014] (3)固相萃取：
[0015] 將步驟（2)離心得到的上清液轉移到含有C18和無水硫酸鎂的離心管中，C18和 無水硫酸鎂與上清液的重量體積比為〇. 05-0. 1:0. 5-2:5g/ml，然后渦旋振蕩均勻，再離心， 上清液經0. 22 μ m的有機濾膜過濾，得到提取液；
[0016] (4)分散液液微萃取：
[0017] 取pH為2. 0的雙蒸水溶液置于裝有氯化鈉的帶塞錐形玻璃離心管中，氯化鈉與雙 蒸餾水溶液的重量體積比為〇. l-o. 5:5g/ml，用注射器將含有步驟（3)制備的提取液和三 氯甲烷-氯苯混合溶液快速注入離心管中，提取液和三氯甲烷-氯苯混合溶液與雙蒸餾水 的體積比為0. 5-2:0. 1-0. 2:5,渦旋振蕩，然后離心，萃取相沉積到離心管底部，將上層水相 移去，用微量注射器吸取有機相，并完全轉移到另一個錐形試管中，用氮氣緩慢吹干，殘余 物用甲醇溶解，甲醇與雙蒸餾水的體積比為〇. 05-0. 1:5,得到萃取物備用；
[0018] (5)標準工作溶液配制：
[0019] 分別準確稱取二氯喹啉酸、芐嘧磺隆、甲磺隆、撲草凈、莠去津標準品，用乙腈稀釋 為lOOmg/L的單獨標準儲備液，將單獨標準儲備液配成濃度為5mg/L的混合標準儲備液，將 上述所配標準儲備液均放在4°C的黑暗條件下保存；精確量取濃度為5mg/L標準儲備液，通 過逐級稀釋配制成濃度分別 2. Omg/L、l. 0mg/L、0. 5mg/L、0. 2mg/L、0. Img/L、0. 05mg/L 的標 準系列溶液；
[0020] (6)高效液相色譜分析：
[0021] 將步驟⑷得到的萃取物進行色譜分析，色譜條件如下：高效液相色譜儀： Agilent 型；色譜柱：Agilent TC-C18 柱；流速：0· 5-1. 5mL/min ;檢測波長：200-250nm ;柱 溫：25-35°C ;進樣體積：20μ L ;流動相：流動相為乙腈、甲醇和水，梯度洗脫；
[0022] (7)除草劑殘留量測定結果的計算：
[0023] 以外標法進行除草劑殘留量的定量分析，即以已知濃度的除草劑標準溶液的色譜 峰面積比對其相應濃度進行回歸分析，得到標準曲線，對樣品進行測定，測得檢出除草劑的 色譜峰面積，代入標準曲線，求得樣品中甲磺隆、芐嘧磺隆、撲草凈、莠去津、二氯喹啉酸除 草劑的殘留量。
[0024] 步驟（1)中，風干土壤樣品稱取之前過250 μ m篩。
[0025] 步驟（2)中，含有乙酸的乙腈混合液中乙酸占混合液體積的5%，優選混合液與土 壤樣品的體積重量比為20:10ml/g，氯化鈉和無水硫酸鎂與土壤樣品的重量比為1:4:10。
[0026] 步驟（3)中，優選C18和無水硫酸鎂與上清液的重量體積比為0. 075: l:5g/ml。
[0027] 步驟（4)中，優選氯化鈉與雙蒸餾水溶液的重量體積比為0. 3: 5g/ml，提取液和三 氯甲烷-氯苯混合溶液與雙蒸餾水的體積比為1: 〇. 15:5,三氯甲烷-氯苯混合溶液中兩者 的體積比為1:1，甲醇與雙蒸餾水的體積比為0. 08:5。
[0028] 步驟（6)中，高效液相色譜儀型號為AgilentllOO型，配二極管陣列檢測器（DAD)。
[0029] 步驟（6)中，色譜柱的規格為5 μ m，4. 6mmX 250mm。
[0030] 步驟（6)中，優選流速：1. OmL/min ;檢測波長：230nm ;柱溫：30°C。
[0031] 步驟（6)中，流動相水的pH = 3,用lmol/L HC1調節。
[0032] 步驟（6)中，梯度洗脫程序如下：
[0033]
【權利要求】
1. 一種同時測定土壤中五種不同結構除草劑殘留量的方法，其特征在于：測定的五種 除草劑是甲磺隆、芐嘧磺隆、撲草凈、莠去津和二氯喹啉酸，具體步驟如下： (1) 稱取樣品： 稱取風干土壤樣品； (2) 乙臆提取： 往土壤樣品中加入含有乙酸的乙腈混合液，混合液與土壤樣品的體積重量比為 10-30:10ml/g，混合均勻，再加入氯化鈉和無水硫酸鎂，氯化鈉和無水硫酸鎂與土壤樣品的 重量比為〇. 5-2:2-6:10,然后振蕩混合均勻后進行離心； (3) 固相萃取： 將步驟（2)離心得到的上清液轉移到含有C18和無水硫酸鎂的離心管中，C18和無水 硫酸鎂與上清液的重量體積比為〇. 05-0. 1:0. 5-2: 5g/ml，然后渦旋振蕩均勻，再離心，上清 液經0. 22 μ m的有機濾膜過濾，得到提取液； (4) 分散液液微萃取： 取pH為2. 0的雙蒸水溶液置于裝有氯化鈉的帶塞錐形玻璃離心管中，氯化鈉與雙蒸 餾水溶液的重量體積比為〇. 1-0. 5:5g/ml，用注射器將含有步驟（3)制備的提取液和三氯 甲烷-氯苯混合溶液快速注入離心管中，提取液和三氯甲烷-氯苯混合溶液與雙蒸餾水的 體積比為0. 5-2:0. 1-0. 2:5,渦旋振蕩，然后離心，萃取相沉積到離心管底部，將上層水相移 去，用微量注射器吸取有機相，并完全轉移到另一個錐形試管中，用氮氣緩慢吹干，殘余物 用甲醇溶解，甲醇與雙蒸餾水的體積比為〇. 05-0. 1:5,得到萃取物備用； (5) 標準工作溶液配制： 分別準確稱取甲磺隆、芐嘧磺隆、撲草凈、莠去津、二氯喹啉酸標準品，用乙腈稀釋為 100mg/L的單獨標準儲備液，將單獨標準儲備液配成濃度為5mg/L的混合標準儲備液，將上 述所配標準儲備液均放在4°C的黑暗條件下保存；精確量取濃度為5mg/L標準儲備液，通過 逐級稀釋配制成濃度分別 2. 0mg/L、l. 0mg/L、0. 5mg/L、0. 2mg/L、0. Img/L、0. 05mg/L 的標準 系列溶液； (6) 高效液相色譜分析： 將步驟（4)得到的萃取物進行色譜分析，色譜條件如下：高效液相色譜儀:Agilent型； 色譜柱：AgilentTC-C18 柱；流速：0· 5-L 5mL/min ;檢測波長：200-250nm ;柱溫：25-35°C ; 進樣體積：20 μ L ;流動相：流動相為乙腈、甲醇和水，梯度洗脫； (7) 除草劑殘留量測定結果的計算： 以外標法進行除草劑殘留量的定量分析，即以已知濃度的除草劑標準溶液的色譜峰面 積比對其相應濃度進行回歸分析，得到標準曲線，對樣品進行測定，測得檢出除草劑的色譜 峰面積，代入標準曲線，求得樣品中甲磺隆、芐嘧磺隆、撲草凈、莠去津、二氯喹啉酸除草劑 的殘留量。
2. 如權利要求1所述的同時測定土壤中五種不同結構除草劑殘留量的方法，其特征在 于：步驟（1)中，風干土壤樣品稱取之前過250μπι篩。
3. 如權利要求1所述的同時測定土壤中五種不同結構除草劑殘留量的方法，其特征在 于：步驟（2)中，含有乙酸的乙腈混合液中乙酸占混合液體積的5%，混合液與土壤樣品的 體積重量比為20:10ml/g,氯化鈉和無水硫酸鎂與土壤樣品的重量比為1:4:10。
4. 如權利要求1所述的同時測定土壤中五種不同結構除草劑殘留量的方法，其特征在 于：步驟（3)中，C18和無水硫酸鎂與上清液的重量體積比為0. 075: l:5g/ml。
5. 如權利要求1所述的同時測定土壤中五種不同結構除草劑殘留量的方法，其特征 在于：步驟（4)中，氯化鈉與雙蒸餾水溶液的重量體積比為0.3:5g/ml，提取液和三氯甲 烷-氯苯混合溶液與雙蒸餾水的體積比為1:0. 15:5,三氯甲烷-氯苯混合溶液中兩者的體 積比為1:1, 甲醇與雙蒸餾水的體積比為0. 08:5。
6. 如權利要求1所述的同時測定土壤中五種不同結構除草劑殘留量的方法，其特征在 于：步驟（6)中，高效液相色譜儀為AgilentllOO型，配二極管陣列檢測器。
7. 如權利要求1所述的同時測定土壤中五種不同結構除草劑殘留量的方法，其特征在 于：步驟（6)中，色譜柱的規格為5 μ m，4. 6mmX 250mm。
8. 如權利要求1所述的同時測定土壤中五種不同結構除草劑殘留量的方法，其特征在 于：步驟（6)中，流速：1. OmL/min ;檢測波長：230nm ;柱溫：30°C。
9. 如權利要求1所述的同時測定土壤中五種不同結構除草劑殘留量的方法，其特征在 于：步驟（6)中，流動相水的pH = 3,用lmol/LHCl調節。
10. 如權利要求1所述的同時測定土壤中五種不同結構除草劑殘留量的方法，其特征 在于：步驟（6)中，梯度洗脫程序如下：
【文檔編號】G01N30/88GK104251897SQ201410512978
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年9月29日 優先權日:2014年9月29日
【發明者】鐘秋瓚, 申昌優, 唐明, 劉小平, 彭耀東, 陳榮華, 肖先儀, 張超群, 劉毅, 楊慶根 申請人:贛州市煙草科學研究所