李盛安,李擁軍,馮敏鈴,王麗娜,劉銘揚(yáng),張益文,張憶萍
(中山市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)所,廣東中山528403)
農(nóng)田灌溉水中草甘膦殘留的快速測定
李盛安,李擁軍,馮敏鈴*,王麗娜,劉銘揚(yáng),張益文,張憶萍
(中山市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)所,廣東中山528403)
建立了快速測定農(nóng)田灌溉水中草甘膦殘留的分析方法。草甘膦經(jīng)FMOC-Cl柱前衍生,熒光檢測器分析,外標(biāo)法定量。方法無需萃取小柱凈化,直接進(jìn)樣分析,檢測分析時(shí)間5 min。添加0.01~0.50 mg/kg濃度水平時(shí),草甘膦加標(biāo)回收率在77.6%~86.2%之間,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)為5.5%~6.8%之間。方法檢出限(S/N=3)為0.002 mg/kg,定量限(S/N=10)為0.005 mg/kg。該方法簡單快速,回收率高,可用于基層檢測站的日??焖贆z測。
柱前衍生;液相熒光法;灌溉水;草甘膦;FMOC-Cl
草甘膦(Glyphosate)是美國孟山都公司開發(fā)的內(nèi)吸傳導(dǎo)型慢性廣譜滅生性除草劑。純品為揮發(fā)性白色固體,不溶于一般有機(jī)溶劑,其異丙胺鹽完全溶解于水。草甘膦通過莖葉吸收后傳導(dǎo)到植物各部位,可防除單子葉和雙子葉、一年生和多年生、草本和灌木等40多科植物[1]。草甘膦因高效、低毒等特點(diǎn)成為世界上應(yīng)用最廣泛的除草劑之一,已經(jīng)使用了30多年。由于長期農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廣泛使用草甘膦帶來的水體污染,直接通過地表水污染人類飲用水源,威脅人類健康。
草甘膦具有強(qiáng)的極性,與其他農(nóng)藥如有機(jī)磷類在氣相色譜儀同時(shí)檢測較為困難。更由于草甘膦分子中不含有發(fā)色團(tuán)或熒光團(tuán),難以在液相色譜儀的紫外與熒光檢測器上有響應(yīng)。目前主要有離子色譜法[2]、氣相質(zhì)譜法[3]、液相色譜衍生法[4-5]。液相色譜衍生法分為柱前衍生與柱后衍生,傳統(tǒng)的柱后衍生是用鄰苯二甲醛(OPA)、巰基化合物進(jìn)行衍生后產(chǎn)生熒光衍生物,在熒光檢測器上分析檢測。但柱后衍生法需要專門的柱后衍生儀將草甘膦水解后與OPA、巰基化合物進(jìn)行衍生反應(yīng),才能生產(chǎn)熒光衍生物。而柱后衍生儀價(jià)格昂貴、需要維護(hù)、操作煩瑣等,難以在基層檢測實(shí)驗(yàn)室推廣應(yīng)用。
本文采用柱前衍生液相熒光法,草甘膦通過FMOC-Cl進(jìn)行衍生,優(yōu)化了儀器色譜條件,該方法具有簡單、快速、檢出限低、回收率高等優(yōu)點(diǎn)??蓾M足基層檢測站日常監(jiān)測工作的需要。
1.1 試驗(yàn)材料與儀器
試劑:草甘膦對照品(Dr.Ehrenstorfer GmbH);氯甲酸-9-芴基甲酯FMOC-Cl(阿拉丁GR);乙腈(德國Merck公司色譜純);磷酸(天津科密歐HPLC);乙腈乙酯、四硼酸鈉(廣州化學(xué)試劑廠GR)。
儀器與設(shè)備:電子天平(Precisa公司);旋渦混合器(上海精科XW-80A);離心機(jī)(Sigma公司3-30k);Waters高效液相色譜儀2695(帶熒光檢測器2475);超純水制備儀(Millipore公司Mini-Q)。
1.2 試驗(yàn)方法
1.2.1 衍生液
FMOC-Cl乙腈溶液(1.0 mg/mL):稱取100 mg FMOC-Cl,用乙腈溶解并定容至100 mL,現(xiàn)配現(xiàn)用。
1.2.2 樣品處理
吸取10 mL灌溉水經(jīng)濾紙過濾,去除砂石等雜質(zhì),在5000 r/min的離心機(jī)中離心5min,上清液備用。準(zhǔn)確吸取1.0 mL上清液于10 mL比色管中,加入0.5 mL 0.05 mol/L四硼酸鈉溶液,再加入0.5 mL 1.0 mg/mL FMOC-Cl(現(xiàn)配現(xiàn)用)溶液,旋渦混合后衍生1 h。加入5.0 mL乙酸乙酯旋渦混合靜置5 min后,取水相過0.22μm濾膜,上機(jī)。
1.2.3 色譜條件
色譜柱:Waters Nova-pakRC18 3.9×150 mm;流動(dòng)相:乙腈+0.02 mol/L磷酸溶液=35+65;流速1.0 mL/min;柱溫30℃;進(jìn)樣量10μL;熒光檢測器檢測波長:激發(fā)波長254 nm,發(fā)射波長315 nm。
2.1 前處理與HLB凈化柱的比較
馬建明等報(bào)道在加入FMOC-Cl衍生液后用HLB萃取小柱去除衍生化的反應(yīng)FMOC-Cl水解產(chǎn)物對熒光測定的干擾,加標(biāo)回收較為理想[6]。但前處理使用的HLB萃取小柱市場價(jià)格較高,增加了檢測成本,難以在基層檢測站普及推廣。而本試驗(yàn)采用直接上機(jī),無需萃取小柱凈化,減少實(shí)驗(yàn)成本,簡化了前處理過程,達(dá)到批量快速檢測的目的。通過加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)與HLB萃取小柱凈化[6]對比實(shí)驗(yàn)效果無明顯差異,最終,本方法采用衍生后加入乙酸乙酯萃取,過膜檢測,結(jié)果符合相關(guān)要求。見圖1。
圖1 空白樣品和草甘膦加標(biāo)樣品的色譜圖
2.2 方法標(biāo)準(zhǔn)曲線、檢出限及定量限
取草甘膦標(biāo)準(zhǔn)品,分別用水配制成1000 mg/L標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液,4℃保存,有效期3個(gè)月。再用10 mL容量瓶逐級稀釋,標(biāo)準(zhǔn)工作液濃度為2μg/L、5μg/L、10μg/L、20μg/L、40μg/L、100μg/L、200μg/L,分別吸收1 mL按1.2.2進(jìn)行樣品衍生操作,以峰面積為y值,標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度為x值進(jìn)行線性回歸,求得線性方程y=406.0185x-756.8723,相關(guān)系數(shù)r2=0.9998,結(jié)果發(fā)現(xiàn)線性良好。按本方法測定結(jié)果,以3倍信噪比(S/N=3)確定分析物的檢出限0.002 mg/kg,10倍信噪比(S/N=10)為定量限0.005 mg/kg。
2.3 回收率與精密度
以經(jīng)檢測不含草甘膦的農(nóng)田灌溉水作為空白添加一定量的標(biāo)準(zhǔn)品,作加標(biāo)回收試驗(yàn),按1.2.2進(jìn)行衍生操作,每個(gè)添加濃度重復(fù)測定3次,同時(shí)做空白試驗(yàn)。結(jié)果(見表1)表明,草甘膦加標(biāo)回收率在77.6%~86.2%之間,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)5.5%~6.8%之間。說明該方法具有較好的精密度和回收率,符合農(nóng)藥殘留分析要求。
表1 草甘膦添加量、回收率及相對標(biāo)準(zhǔn)偏差
通過簡單的前處理建立了柱前衍生-液相熒光法快速測定農(nóng)田灌溉水中草甘膦除草劑殘留的方法。試驗(yàn)過程發(fā)現(xiàn),為了草甘膦充分衍生,一般會加入過量的FMOC-Cl。但FMOC-Cl與水反應(yīng)生成FMOC-OH副產(chǎn)物,在草甘膦色譜峰出現(xiàn)很大FMOC-OH副產(chǎn)物色譜峰,影響了草甘膦色譜峰的積分,無法定性定量。FMOC-Cl溶于有機(jī)溶劑,不溶于水,為了去掉反應(yīng)過量的FMOC-Cl通常加入乙酸乙酯進(jìn)行萃取,盡管草甘膦檢測用FMOC-Cl柱前衍生研究報(bào)道了很多,但FMOCCl、草甘膦及乙酸乙酯三者反應(yīng)的合適比例并沒有相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)及指導(dǎo)方法。這個(gè)問題有待進(jìn)一步的研究。
我國《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 5749-2006)規(guī)定了草甘膦衛(wèi)生限值為0.7 mg/L。而本方法最低檢出限遠(yuǎn)低于標(biāo)準(zhǔn)值,所以前處理無需濃縮提取,本文直接衍生分析,簡化了實(shí)驗(yàn)步驟,降低了有機(jī)溶劑對環(huán)境的污染。
[1]曹趙云,牟仁祥,陳銘學(xué).液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測定稻米中的草甘膦和氨甲基膦酸殘留[J].色譜,2010,28(8):743-748.
[2]戚榮平,邱曉楓,孟琪,等.離子色譜法測定水中草甘膦含量[J].中國衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志,2011,21(4):820-821.
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巴斯夫擴(kuò)建全球塑料添加劑生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)能
未來五年內(nèi),巴斯夫計(jì)劃投資超過2億歐元,用于全球塑料添加劑業(yè)務(wù)的產(chǎn)能擴(kuò)建與卓越運(yùn)營,計(jì)劃在美國、歐洲與亞太地區(qū)主要生產(chǎn)基地投資逾2億歐元,其中近一半將用于亞洲。塑料添加劑能加強(qiáng)產(chǎn)品性能,如耐擦傷性與光穩(wěn)定性,并優(yōu)化塑料制造工藝。巴斯夫是全球領(lǐng)先的塑料添加劑生產(chǎn)商、供應(yīng)商和創(chuàng)新合作伙伴,產(chǎn)品主要包括:紫外(UV)光穩(wěn)定劑、抗氧化劑、工藝穩(wěn)定劑和其它添加劑。
(來源:https://www.basf.com/cn/zh/company/news-and-media/news-releases/global/2016/11/p-16-368.html)
Rapid Determination of Glyphosate Residues in Irrigation Water
LISheng-an,LIYong-jun,F(xiàn)ENG Min-ling*,WANG Li-na,LIU Ming-yang,ZHANG Yi-wen,ZHANG Yi-ping
(Zhongshan Quality Supervision&Inspection Institute of Agricultural Products,Zhongshan,Guangdong 528403,China)
To establish a rapid analysis method for the determination of glyphosate residues in irrigation water.Glyphosate by FMOC-Cl pre column derivatization and fluorescence detection,analysis,external standard method.Without extraction purification,sample analysis,detection and analysis of 5 min.Add 0.01~0.50 mg/kg concentration,glyphosate recovery rate is between 77.6%~86.2%,the relative standard deviation(RSD)was 5.5%~6.8%.The detection limit(S/N=3)for 0.002 mg/kg,the limit of quantification(S/N=10)for 0.005 mg/kg.This method is simple and rapid,high recovery rate,can be used for rapid detection of the daily work of grass-roots inspection station.
pre column derivatization;HPLC fluorescence method;irrigation water;glyphosate;FMOC-Cl
1006-4184(2016)11-0012-03
2016-04-24
中山市科技計(jì)劃項(xiàng)目(2014A2FC326、2015B2350)。
李盛安(1984-),男,本科,工程師,主要從事農(nóng)產(chǎn)品及農(nóng)業(yè)環(huán)境分析檢測。
*通訊作者:馮敏鈴(1987-),E-mail:family_bee@126.com。