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1、1基质固相分散基质固相分散反相液相色谱测定反相液相色谱测定蔬菜中二甲戊乐灵农药残留蔬菜中二甲戊乐灵农药残留孙福生* 董杰 （苏州科技学院 环境科学与工程学院，苏州，215011）摘要摘要：应用基质固相分散反相液相色谱技术建立了提取、检测蔬菜中二甲戊乐灵农药残 留的分析方法。研究了不同的提取条件(萃取吸附剂、样品与吸附剂的比例、洗脱剂和用量 等)及测定条件对检测二甲戊乐灵的影响，确定了最佳提取条件：萃取吸附剂是弗罗里硅土、 样品与弗罗里硅土吸附剂的比例为 1：4、20mL 乙酸乙酯洗脱剂。二甲戊乐灵的测定线性范 围为 0.02-2.0mg/L、 r0.999。应用此方法测定了某些蔬菜样品中二甲戊
2、乐灵农药残留，测 定相对标准偏差为 2.2-5.2。在几种蔬菜中的加标回收率为 84.5-92.5，方法检出限在11-20g/kg 范围内。 关键词关键词：基质固相分散；二甲戊乐灵农药残留；反相液相色谱；蔬菜二甲戊乐灵是二硝基苯胺类选择性土壤处理除草剂, 是当前除草剂中杀草谱很广的除 草剂之一，用于防除一年生禾本科杂草和某些阔叶杂草,除草效果好,安全性高,现已国产化 并得到广泛应用。土壤对其吸附性强，不易淋溶，在土壤中移动性小。其农药残留对后茬 作物会产生药害。二甲戊乐灵被认为是可疑的内分泌干扰剂和可能的致癌物质1。欧洲已 有国家(组织)禁用或限用此农药,美国已对大豆中二甲戊乐灵残留量提出了严
3、格的限制指标 （0.1mg/kg）2。我国规定二甲戊乐灵在叶菜中的最高残留限量为0.2mg/kg，日本为 0.2mg/kg （结球甘蓝）、韩国也为0.2mg/kg （包心菜）3。测定二甲戊乐灵农药残留所 使用的仪器方法主要有气相色谱（GC）4-5、气相色谱-质谱（GC-MS）6-7、液相色谱(LC)8、液相色谱-质谱(LC-MS)7等法。在已报道的蔬菜中二甲戊乐灵农药残留的测定中，大多采用传统的液-液萃取(LLE)法 提取样品中目标物，然后在旋转蒸发器中浓缩富集，如需要再经净化后进行测定3，5，9。 这种方法需消耗大量有毒有害的有机溶剂,繁琐费时,而且在萃取过程中容易产生大量乳状 液,影响萃取
4、效率。自1989年美国Louisiana州立大学Barker教授首次提出基质固相分散 （MSPD）技术10 后，已在蔬菜、水果等农药残留检测中得到一定的应用。这是一种崭新 的固相萃取(SPE)新技术，其基本操作是将试样直接与弗罗里硅土和反相填料（如C18、C8等） 研磨、混匀成半固态后装柱洗脱。MSPD简化了这类样品的传统处理中所需的样品均化、组 织细胞破裂、提取、净化等过程，避免了样品均化、转溶、乳化、浓缩等造成的目标检测 物的损失。应用MSPD样品处理并分析蔬菜中二甲戊乐灵残留鲜有报道，而张智超等报道了 以涂敷AgNO3 的碱性氧化铝为分散剂的MSPD法提取、气相色谱/电子捕获检测器检测大
5、蒜中 痕量二甲戊乐灵残留的分析方法1。 本研究采用MSPD技术，将蔬菜样品直接与弗罗里硅土研磨，优化了MSPD各种条件，并 用反相液相色谱（RPLC）测定提取液中的二甲戊乐灵，其结果令人满意。1 实验部分实验部分_ 基金项目：江苏省环境工程重点学科建设项目（A0030803） 作者简介：孙福生（1945- ），男，教授21.1 仪器与试剂 用Agilent 1100液相色谱仪（美国加利福尼亚安捷伦技术公司）分离检测二甲戊乐灵， 它由一个四元泵、真空脱气器、恒温柱箱和可变波长检测器组成。使用Rheodyne型号7125 手动进样器（美国加利福尼亚Rheodyne公司）和20微升定量管进样。色谱柱
6、是Hypersil柱 （2004.6 mm i.d.，5m ODS C18微粒，美国安捷伦公司） 。 用甲醇溶解二甲戊乐灵标准品（99，江苏龙灯化学有限公司）并定容配置成 10000mg/L 标准储备液；二甲戊乐灵标准系列溶液是用甲醇逐级稀释标准储备液而得。甲 醇、乙腈（色谱纯，Merck，Germany） ；乙酸乙酯（分析纯，天津市福晨化学试剂） 、正己 烷、二氯甲烷、甲苯（分析纯，上海化学试剂有限公司） ，使用前重蒸并过 0.45m 滤膜。 弗罗里硅土（Florisil 分析纯，国药集团化学试剂有限公司，100-200 目，130C 活化 4-6 小 时；无水硫酸钠（分析纯，上海化学试剂有
7、限公司，于马弗炉 450C 活化 4 小时；C18填料 （40-63m，60，SILICYCLE） ，使用前先进行活化处理，方法如下：在 50mL 玻璃注射 器内装入 2.0 gCl8，分别用 2 倍柱体积的正己烷、二氯甲烷和甲醇依次洗涤，真空干燥，贮 于试剂瓶内备用。实验用水为 Milli-Q 超纯水（Milipore，USA） 。 1.2 色谱条件 采用Agilent 1100可变波长紫外检测器对100 mg/L二甲戊乐灵标准溶液进行波长扫描， 确定最佳检测波长为235nm。对10 mg/L二甲戊乐灵标准溶液进样，确定最佳色谱条件：流 动相为100%甲醇，流速0.8mL/min，柱温25C
8、。在该条件下，图1为10 mg/L二甲戊乐灵标 准溶液的色谱图，二甲戊乐灵的保留时间为2.994min。图 1 二甲戊乐灵色谱图Fig.1 Chromatogram of pendimethalin1.3 MSPD操作步骤 取蔬菜样品若干，用榨汁机打成均匀浆状，准确称取 0.5g 匀浆于玻璃研钵中，加入 2.0g 已活化的弗罗里硅土作为分散剂，充分研磨至样品颗粒完全分散在弗罗里硅土中，待 装柱。 取 10mL 注射器，底部填入少量脱脂棉后再放一滤纸片，加入 2.0g 无水硫酸钠，然后 将上述研钵中的混合物均匀地倒入注射器装柱，边装边敲实此柱，再加入 1.0g 无水硫酸钠， 上端再放一滤纸片，用
9、活塞适度压实样品，取出活塞。用 20mL 乙酸乙酯洗脱剂分 3 次洗 脱，烧杯接收洗脱液。40水浴，氮吹仪吹干洗脱液；用 2mL 甲醇溶解杯中残留物，并经0.45m 针头过滤器滤至 2mL 定量管中定容，待测定。2 结果与讨论结果与讨论 2.1 基质固相分散萃取蔬菜中二甲戊乐灵条件的选择和优化 在基质固相分散萃取中，固相萃取材料的选择、洗脱剂的极性和用量、样品与固相萃 取材料的比例是影响前处理效果的4个最主要因素，只有优化了这些参数才能同时得到理想 的净化效果和回收率。固相萃取材料和洗脱剂的选择直接关系到检测结果的准确性，选择3正确的洗脱剂和固相萃取材料的组合，能有效提高检测方法的准确性。合适
10、的固相萃取材 料可以把目标农药有效提取出来，而较少提取油脂、蛋白、色素等杂质；合适的洗脱剂能 将目标农药从净化柱上彻底洗脱下来，而将油脂、蛋白和色素等杂质保留在净化柱上，因 此合适的固相萃取材料和洗脱剂及其用量对蔬菜中残留农药的提取、分离净化是至关重要 的。除非另有说明，所有条件的选择和优化结果都是用山药样品，添加二甲戊乐灵的浓度 为1.0mg/kg，进行三次平行样测定的平均值。 2.1.1 基质固相分散萃取吸附剂的选择 在基质固相分散中，固相萃取吸附剂同时起着支持剂、吸附剂、净化剂的作用，待测 农药在填料与样品基质之间进行吸附与分配，最终达到提取与净化双重效果。对C18和弗罗 里硅土两种吸附
11、剂对检测结果的影响进行了试验，其加标回收率分别为78.8%和90.2%，而 相对标准偏差分别为2.3%和1.5%。由此可见，对提取蔬菜中二甲戊乐灵农药来说，弗罗里 硅土吸附剂更合适。 2.1.2 样品与吸附剂量的比率选择 样品与吸附剂量的比率对分析结果影响很大。文献报道，样品和键合相载体的最佳比 率是 1:4，大多数 MSPD 柱中典型的样品用量为 0.5g11。分别试验了样品与弗罗里硅土吸 附剂量的比率为 1：2，1：3，1：4 和 1：5，其结果列于表 1。从结果看，当样品与吸附剂 的比率从 1；2 逐步提高到 1；4 时，二甲戊乐灵的回收率也随着增加；但样品与吸附剂比表 1 不同样品-吸
12、附剂比率对二甲戊乐灵回收率的影响 Tab. 1 Effect of different ratio of sample-sorbent on recovery of pendimethalin样品-吸附剂比率二甲戊乐灵回收率，%RSD，%1：269.12.51：378.43.71：490.21. 51：588.53.3率提高到 1：5 时，其回收率反而降低。1：4 时二甲戊乐灵回收率和测定的 RSD 最佳，此 与文献报道的结果吻合。所以，确定样品与弗罗里硅土吸附剂量的比率为 1：4。 2.1.3 洗脱剂和用量的选择 理想的洗脱溶剂应满足以下两个要求:(1)溶剂强度足够大，即使用该洗脱溶剂时分析
13、 物的保留因子KW尽可能小;(2)溶剂应与后续的检测方法相适应12。分别试验了正己烷、甲 醇、乙腈、乙酸乙酯对二甲戊乐灵的洗脱效果，其结果见图2。由图2可见，正己烷为洗脱 剂时洗 脱不完全，加标回收率偏低；甲醇和乙腈为洗脱剂时加标回收率已大于70%，二者效果基本 相当；而乙酸乙酯对二甲戊乐灵的洗脱效果最好，加标回收率已大于90%。因此确定乙酸乙 酯为本工作的洗脱剂。 洗脱剂的用量以既能对目标分析物有很好的溶解、洗脱能力，同时又能对基质杂质洗 脱较少为准则。图3是乙酸乙酯洗脱剂用量对影响洗脱二甲戊乐灵农药的曲线图。由图3可 看出，随着乙酸乙酯用量的增大二甲戊乐灵的回收率也增大；当用量为20mL时
14、，其回收率 已高于 90%；但当用量继续增加时，回收率增幅趋于平缓。所以，本研究选择乙酸乙酯洗脱剂的用 量为20mL。 2.2 二甲戊乐灵测定的线性范围4用甲醇稀释二甲戊乐灵标准储备液，配制不同浓度的二甲戊乐灵标准溶液，在相同的 色谱条件下进行测定，其线性范围为0.02-2.0mg/L，r0.999。图2 洗脱剂的选择Fig. 2 Selection of eluting solvent图3 洗脱剂用量对萃取效率的影响Fig. 3 Effect of amount of eluting solvent on extraction efficiency2.3 样品测定、加标回收率、精密度和检出限
15、 在马铃薯、胡萝卜和山药样品中分别加入不同量的二甲戊乐灵标准溶液，用上述研究 的方法测定了样品。以胡萝卜样品为例，加标前后经MSPD萃取后洗脱液的色谱图分别描 绘于图4(a)和图4(b)中。比较这二张图可见，在约3min处，能明显看到加标后的色谱图上增 加的那个峰即二甲戊乐灵。根据测定结果，计算了加标回收率、测定精密度和检出限 （S=3） ，其结果列于表2。由表2可知，三种样品的不同加标量的加标回收率和测定的相 对标准偏差（RSD）分别在84.5-92.5%和2.2-5.2%范围内。对添加低浓度水平的样品的测定， 计算得到的方法检出限在11-20g/kg范围内。在三种样品中二甲戊乐灵农药残留量
16、均小于 方法检出限，未检出。 3 3 结论结论 本文研究了以弗罗里硅土为基质固相萃取吸附剂，乙酸乙酯为洗脱剂的基质固相分散 萃取富集蔬菜样品中二甲戊乐灵农药残留的前处理方法，并结合高效液相色谱法和外标法 定性定量测定几种蔬菜样品中二甲戊乐灵农药的方法。样品前处理简便快速，不需要特殊 的仪器设备，有机溶剂用量较少，成本低，方法的推广性强。基质固相分散萃取富集蔬菜 样品中二甲戊乐灵的最佳条件如下：样品与弗罗里硅土吸附剂的比率为1：4（0.5g样：2g 弗罗里硅土）；洗脱剂为20mL乙酸乙酯，分3次加入。色谱最佳条件：流动相100%甲醇、020406080100正己烷甲醇乙腈乙酸乙酯洗脱剂回收率，%0204060801005101520253035乙酸乙酯，mL回收率，%5流速0.8mL/min、柱温25C、检测波长235nm。二甲戊乐灵的测定线性范围为0.02- 2.0mg/L、 r0.999。在几种蔬菜中的加标回收率在84.
