加速溶剂萃取气相色谱法测定土壤中氟虫腈农药残留精.docx

加速溶剂萃取气相色谱法测定土壤中氟虫腈农药残留精.docx

《加速溶剂萃取气相色谱法测定土壤中氟虫腈农药残留精.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《加速溶剂萃取气相色谱法测定土壤中氟虫腈农药残留精.docx（7页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

加速溶剂萃取气相色谱法测定土壤中氟虫腈农药残留精

加速溶剂萃取-气相色谱法测定土壤中氟虫腈农药残留郭敏1,2,宗良纲1∗,单正军2,石利利2

1（南京农业大学资源与环境学院,南京210095

2（国家环境保护总局南京环境科学研究所;国家环境保护总局农药环境评价与污染控制重点实验室,南京210042

摘要:

研究了加速溶剂萃取法提取土壤中氟虫腈农药及其代谢产物残留的最佳条件。

结果表明:

采用二氯甲烷和丙酮（1:

1,v/v的混合溶剂为提取剂,萃取温度80℃,压力为1500Pa,静态提取2次,MB46513、MB45950、氟虫腈、MB46136的加标回收率高,且重现性好。

与微波助萃取和振荡提取法相比,加速溶剂萃取法耗时短,有机溶剂用量少,且提取回收率高。

关键词:

氟虫腈,加速溶剂萃取,微波萃取,振荡提取,气相色谱

氟虫腈（商品名称:

锐劲特是法国罗纳普朗克公司1987年开发的一种新型苯基吡唑类杀虫剂,具有触杀、胃毒和一定的内吸作用。

该药活性高、杀虫普广,可用于防治水稻、棉花、蔬菜等多种作物害虫,因而具有广泛的应用前景。

然而,氟虫腈对许多水生生物具有高毒,尤其是对虾蟹类水生生物极为敏感,极微量的氟虫腈农药流入水体也会对其造成严重危害。

同时有研究表明,氟虫腈在正常使用条件下,其代谢产物MB46136、MB46513、MB45950也都有毒性,有的毒性甚至远高于母体氟虫腈[1∼4]。

因此对环境中氟虫腈及其代谢产物残留的分析日趋重要。

目前,常用的提取环境介质中氟虫腈的方法主要有振荡提取法[5、6]、超声提取法[7],这些方法操作繁琐,耗费溶剂多,危害实验人员的健康。

加速溶剂萃取法（ASE是近几年发展起来的提取固体和半固体物质中有机物及其残留的方法,由于具有溶剂用量少、提取时间短和样品提取自动化的优点[8、9],已被美国EPA收录为处理固体样品的标准方法之一[10]。

本实验研究了ASE-GC提取分析方法对土壤中氟虫腈及其代谢产物的提取效率,确定了ASE的最佳提取条件,并与传统的提取技术进行了比较分析。

1试剂及主要仪器

1.1试剂

氟虫腈（fipronil,99.9%标准品,砜（sulfone,MB46136,99.7%,氟甲腈（fipronil-desulfinyl,MB46513,97.8%,硫醚（sulfide,MB45950,98.8%,均由德国拜耳作物科学公司提供。

乙酸乙酯、丙酮、无水硫酸钠、二氯甲烷（均为分析纯,南京化学试剂有限公司。

Florisil硅土（60-100目,日本和光纯药工业株式会社,于130℃下烘8h活化。

1.2主要仪器

Agilent-6890N

气相色谱仪,μ-ECD检测器（Agilent,USA

SB-2000

旋转蒸发仪（EYELA,上海爱朗仪器有限公司

ES-315高温高压灭菌锅（日本,TomySeikoLtd

ASE-300快速萃取仪（Dianex,USA

1.3供试土壤

试验采用具有代表性的东北黑土、太湖水稻土与江西红壤,土壤经风干、磨碎后过20目筛备用,其基本理化性质见表1。

表1供试土壤的基本理化性质

Table1.Thepropertiesofthreekindsofthesoiltested

基金项目:

“十一五”国家科技支撑计划项目（2006BAK02A0406

∗通讯作者:

宗良纲,南京农业大学资源与环境学院,210095;E-mail:

zonglg@

SoilOrganic

matter/（g/kgpHCEC/（cmol（+/kgSoiltypeBlacksoil26.67.8022.7sandyRicesoil12.66.2317.4loamysoilRedsoil9.945.2910.6clay（注:

CEC为阳离子交换量,cationexchangecapacity

2试验方法

2.1加速溶剂萃取法

称取经活化处理的Florisil硅土5g于34ml的萃取池中,再准确称取（10±0.05g样品和10g无水硫酸钠混合均匀,置于萃取池中的硅土上层。

用丙酮和二氯甲烷（1:

1,V/V混合溶剂,于温度80℃、压强1500Pa条件下,预热5min,然后静态提取5min,用溶剂快速冲洗样品,空气吹扫收集全部提取液。

加少量无水硫酸钠干燥后,用旋转蒸发仪浓缩至近干,N2吹吹干后,乙酸乙酯定容,待GC分析。

2.2振荡提取法

准确称取（10±0.05g土壤样品,分别加30mL、30mL丙酮振荡提取两次,离心、转移上清液至250mL三角瓶中,经旋转蒸发仪浓缩去除丙酮后,加水20ml,各用30mL乙酸乙酯萃取两次,合并有机相,浓缩、定容,待GC测定。

2.3微波助萃取法

准确称取（10±0.05g土壤样品于萃取池中,加入30ml丙酮和二氯甲烷的混合溶剂（1:

1,V/V,置于微波萃取仪中,于温度100℃、1200W条件下,提取10min。

提取液加少量无水硫酸钠干燥后浓缩,乙酸乙酯定容,待GC分析。

2.4GC测定条件

色谱柱:

HPMS-5,30m×0.25mm×2.65μm,固定相为含5%苯基的甲基硅酮。

进样口:

250℃

检测器:

310℃

柱温:

起始温度150℃（2min—250℃（3℃/min,3min—280℃（1min载气（N2,恒流:

2.0ml/min;分流比50:

1,进样1μl

上述色谱条件下,氟虫腈及其代谢产物的色谱保留时间分别为:

MB46513（12.509min,MB45950（16.352min,氟虫腈（16.706min,MB46136（20.219min。

标准样品的色谱峰见图1。

图1氟虫腈及其代谢产物标准样品色谱图（0.05mg/L

Fig.1Chromatogramoffipronilanditsmetabolites（0.05mg/L

3结果与分析

3.1加速溶剂萃取条件的优化3.1.1萃取溶剂的选择对土壤中氟虫腈农药及其代谢产物残留的提取可选用不同的萃取溶剂,其中包括二氯甲烷、丙酮、乙酸乙酯等。

本实验比较了二氯甲烷、丙酮单一溶剂和两者1:

1（v/v的混合溶剂提取太湖水稻土中氟虫腈农药及其代谢产物的效果。

结果表明,二氯甲烷的提取效率偏低,MB46513、MB45950、氟虫腈、MB46136的回收率分别为75%、75%、85%和76%。

丙酮的提取效率较二氯甲烷高,MB46513、MB45950、氟虫腈、MB46136的回收率分别为85%、79%、113%和103%,丙酮提取液干扰色谱峰较多,净化要求较高。

二氯甲烷/丙酮为1:

1（v/v的混合溶剂对氟虫腈及其代谢产物的回收效果较好,MB46513、MB45950、氟虫腈、MB46136的回收率分别可达90%、90%、105%和95%,且杂质峰较少,不需净化即可用于GC测定。

3.1.2提取温度的选择温度是决定加速溶剂萃取效率的关键因素,温度太低达不到良好的提取效果,太高可能会造成某些不稳定组分的分解,且提取溶剂挥发损失严重。

本实验用二氯甲烷/丙酮为1:

1（v/v的混合溶剂为提取剂,选择50℃、65℃和80℃三个温度进行了太湖水稻土中氟虫腈及其代谢产物的回收试验,结果见图

2。

20406080100120MB46513

MB45950

fipronil

MB46136

回收率Recovery（%

50℃65℃80℃

图2不同温度下氟虫腈及其代谢产物的回收效率

Fig.2Therecoveriesoffipronilanditsmetabolitesunderdifferenttempertures

从图2可以看出,一定程度的升高温度有利于氟虫腈及其代谢产物的提取。

50℃萃取温度下,MB46513、MB45950、氟虫腈、MB46136的回收率分别为79%、71%、83%和,RSD分别为9.5%、9.1%、9.8%和8.5%;65℃萃取温度下,MB46513、MB45950、氟虫腈、MB46136的回收率分别为86%、73%、89%和94%,RSD分别为10.1%、8.8%、10.7%和11.3%;80℃时,MB46513、MB45950、氟虫腈、MB46136的回收率分别为90%、90%、105%和95%,RSD分别为2.6%、2.1%、2.5%和2.7%。

以上数据显示:

80℃就可以将土样中的氟虫腈及其代谢产物的残留提取完全,且相对标准偏差较好。

3.1.3循环次数的选择静态循环次数是影响ASE提取效率的另外一个重要因素。

本试验温度设置为80℃,萃取溶剂为二氯甲烷/丙酮为1:

1（v/v的混合溶剂,分别对静态循环1次和2次的提取效果进行了试验,结果见表2。

表2不同静态循环次数对氟虫腈及其代谢产物的影响（n=3

Table2Comparisonoftherecoveriesoffipronilanditsmetabolitesunderdifferentextractingcycles（n=3

静态循环1次Cycle=1静态循环2次Cycles=2回收率Recovery（%RSD（%回收率Recovery（%RSD（%

MB4651393.0

6.690.02.6MB4595077.06.590.02.1fipronil95.07.41052.5MB46136

100

8.5

95.0

2.7

从表2可以看出,提取1次时,MB46513、fipronil、MB46136的回收率较好,但还原代谢产物MB45950的回收率较低;循环2次时,MB45950的回收率有明显的提高,且四个组分回收率的相对标准偏差较循环1次好很多。

3.2加速溶剂提取法与微波助萃取法、振荡提取法的比较本实验同时比较分析了加速溶剂萃取、微波助萃取和振荡提取法对土壤中氟虫腈及其代谢产物的提取效果,结果见图

3。

20406080100120MB46513

MB45950

fipronil

MB46136

回收率Recovery（%MAE

振荡提取ASE

图3不同提取方法对氟虫腈及其代谢产物回收率的比较

Fig.3Comparisonofrecoveriesoffipronilanditsmetabolitesusingdifferentextractingmethods

微波助萃取法获得MB46513、MB45950、氟虫腈、MB46136的回收率分别为:

29%、29%、34%和35%,相对标准偏差分别为3.5%、5.6%、4.8%和3.3;振荡提取法对MB46513、MB45950、氟虫腈、MB46136的回收率分别为:

79%、73%、91%和75%,相对标准偏差分别为6.3%、6.9%、6.7%和6.0%;快速萃取法对MB46513、MB45950、氟虫腈、MB46136的回收率分别为:

90%、90%、105%和95%,相对标准偏差分别为2.6%、2.1%、2.5%和2.7%。

由图3可见,微波萃取法精密