1 前言 磺酰脲類除草劑是一種能有效防除闊葉雜草的除草劑,它具有低毒和高選擇性的優點。 但殘留藥害十分突出,容易影響地表水的水質,所以,其在生態方面尤其是土壤中的安全性 受到人們的高度重視。土壤中微量的磺酰脲類除草劑殘留就可對當茬及后茬作物造成藥害, 且對環境帶來的污染和生態毒性也十分嚴重。因此,對磺酰脲類除草劑在土壤中環境行為進 行研究具有重要意義。本文用 SPE400 全自動機械臂固相萃取儀對土壤中磺酰脲類除草劑殘 留量的整個檢測過程中的凈化環節進行了實驗,有效的縮短了樣品中目標物的固相凈化所需 要的時間,提高了工作效率,也節約了人力。
2 儀器與試劑
2.1 儀器 SPE400 全自動機械臂固相萃取儀;液相色譜-質譜儀;超聲波清洗機;離心機;渦旋混 合器 2.2 試劑及耗材 乙腈(色譜純)、磷酸二氫鉀、磷酸(83%)、氫氧化鈉、冰乙酸 農藥標準物質:純度≥96% C18柱,6ml,填充物 500mg 磷酸緩沖溶液:0.038mol/L 的磷酸二氫鉀溶液用氫氧化鈉調節 pH 至 7.8; 磷酸緩沖活化液:磷酸緩沖溶液用磷酸調節 pH 至 2.5;’ SPE-02-2019 07 2 乙腈+磷酸緩沖溶液(2+8):20mL 乙腈和 80mL 磷酸緩沖溶液充分混勻后備用; 乙腈+磷酸緩沖溶液(9+1):90mL 乙腈和 10mL 磷酸緩沖溶液充分混勻后備用。
3 實驗方法
3.1 實驗步驟 3.1.1 取樣 土壤樣品經過研磨過 1mm 篩后備用。
3.1.2 提取 稱取過篩后的土壤樣品 10g 于聚四氟乙烯離心管中,加入 10mL 的乙腈+磷酸緩沖溶 液(2+8),在渦旋混合器中劇烈渦旋 1min 后超聲提取 5min,再在 4000r/min 下離心 5min, 提取步驟重復 3 次,每次提取液均為 10mL。合并 3 次提取并離心后的上清液于 20mL 樣品管 中,加入約 1mL 磷酸(83%)調節溶液 pH 至 2.5±0.1,待凈化。 (稱樣后) (加入提取液后) SPE-02-2019 07 3 (離心后)
3.1.3 固相小柱凈化 過程 試劑名稱 用量 速度 等待時間 氮吹時間 空氣助推 次數 活化 乙腈 5mL 5mL/min 0s 0s 2mL 1 磷酸緩沖溶液 5mL 5mL/min 0s 0s 2mL 1 上樣 13mL 2mL/min 0s 600s 2mL 1 潤洗上樣 乙腈+磷酸緩沖溶液 (9+1) 13mL 60mL/min 0s 0s 2mL 2 洗脫 乙腈+磷酸緩沖溶液 (9+1) 3mL 3mL/min 5s 0s 2mL 1 收集的洗脫液于氮吹儀上吹干后,用 1mL 乙腈定容供色譜測定。
3.1.4 色譜測定條件 色譜柱:C18 柱溫箱溫度:30℃ 進樣體積:10uL 檢測波長:254nm SPE-02-2019 07 4 流動相組成 時間(min) 水(0.2%冰乙酸)的體積分數(%) 乙腈的體積分數(%) 甲醇的體積分數(%) 0.00 80 10 10 14.00 10 45 45 16.00 4 48 48 18.00 80 10 10
3.1.5 質譜條件 采用正電子電離方式,掃描范圍 m/z100~500,碎裂電壓為 2.75V,噴霧電壓為 3.5kV, 霧化氣壓力為 40psi,干燥氣(N2)流速為 6mL/min,溫度為 350℃,碰撞氣為氦氣。9 種磺 酰脲類除草劑的質譜檢測結果參照其國標標注。
3.1.6 色譜測定 定性測定:保留時間及質譜提取離子定性,如果此方法不能確證,可以采用以下方式, 將前處理后的樣品按照一定倍數濃縮后或者按照進樣量重新進樣。 定量測定:分別吸取 10uL 混合標準溶液及樣品凈化液注入色譜儀中,以試樣的提取離子 峰面積與標準峰對應提取離子峰面積比較,外標法定量。
4 結果與討論
4.1 活化步驟的流速保持適中,活化液充分濕潤吸附劑即可。上樣和洗脫過程流速 應當適當慢一些,以使目標物盡量多的保留在柱內以及后可以將其洗脫。
4.2 上樣步驟里國標要求樣品溶液全部過柱后抽真空 10-15min,因儀器采用的全部是正 壓上樣,故可以設置為氮吹 10min 代替抽真空。
4.3 潤洗上樣中 60mL/min 的潤洗速度可實現噴淋潤洗,減少樣品溶液的殘留比。 SPE-02-2019 07 5
4.4 洗脫步驟里因洗脫液流出小柱較為緩慢需設置一段等待時間,以足量的洗脫液 可以充分將目標物洗脫。
4.5 整個實驗流程里默認的空氣助推即可將管路里的試劑全部排出,此外再設置一較小 體積的空氣助推有助于將小柱底部殘留的試劑排出。
4.6 結論 用固相萃取法凈化土壤中磺酰脲類除草劑殘留量的過程實現自動化,減少人力的消耗, 實驗過程中使用的有機溶劑采用密封處理,降低了對人體的傷害且儀器能的控制活化、 上樣、洗脫等溶劑流速,使樣品凈化的更為充分。
參考文獻 [1] NY/T 1616-2008 土壤中 9 種磺酰脲類除草劑殘留量的測定 液相色譜-質譜法
注意事項 磷酸緩沖溶液調節 pH 時建議使用較高濃度(如 0.5mol/L)的氫氧化鈉,避免加入的氫 氧化鈉量過多影響緩沖溶液的濃度。
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