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摘 要:建立了一种固相萃取-气相色谱法快速测定水体中6种菊酯类农药的方法。考察了色谱柱、洗脱溶剂和固相萃取柱对测定结果的影响。结果表明,使用毛细管色谱柱HP-17、HLB固相萃取柱和乙酸乙酯为洗脱溶剂,能够得到较优效果。在此条件下,6种菊酯类农药的检出限为0.005~0.01μgomL-1,样品加标回收率为84.5%~108.5%,相对相对标准偏差为2.6%~4.4%。该方法具有简单、快速、准确等特点,适合于水体中6种菊酯类农药残留的检测。
关键词:气相色谱法;测定;菊酯类农药
引言
菊酯类农药是广谱性杀虫剂,具有速效、高效、低毒、低残留、对作物安全等特点,除对多种害虫防治有特效外,有些菊酯类农药还对地下害虫和螨类害虫有较好的防治效果。但由于菊酯类农药的大量使用,也会使多种害虫产生抗药性。因此,必须建立一种快速检测菊酯类农药残留的气相色谱方法。
1.实验部分
1.1仪器与试剂
7890B型气相色谱仪(配备ECD检测器,安捷伦科技);DB-17色谱柱(安捷伦科技);Turbo VapⅡ型氮吹浓缩仪(瑞典biotage公司);CPA225D型电子天平(0.1mg,赛多利斯);SYNERGY UV-R型实验室纯水制备仪(法国默克密理博);Supelco HLB型萃取柱(容量为1000mg/6mL,美国Supelco公司)。
甲醇、乙腈、乙酸乙酯均为色谱纯,merck公司;纯化水(自制)。
甲氰菊酯、氯氟氰菊酯、氯菊酯、氯氰菊酯、氰戊菊酯、溴氰菊酯标准品:均为100μg·mL-1,美国Accustandard;水样:置于棕色瓶内,于2~8℃冰箱中避光保存。
1.2色谱条件
毛细管色谱柱:DB-17(30m×0.25mm×0.25μm);分流比:10∶1。
柱温:150℃保持1min后,以10℃·min-1升温速率升到250℃,保持25min。
進样口温度:220℃、N2流量:2mL·min-1、检测器温度:300℃、尾吹:60mL·min-1。
1.3标准溶液制备
1.3.1标准储备溶液
分别移取100μg·mL-1的甲氰菊酯、氯氟氰菊酯、氯菊酯、氯氰菊酯、氰戊菊酯、溴氰菊酯标准品,使用乙酸乙酯为溶剂溶解,配制甲氰菊酯、氯氟氰菊酯、氯菊酯、氯氰菊酯、氰戊菊酯、溴氰菊酯的浓度均为10μg·mL-1的标准储备溶液。
1.3.2有机氯系列标准混合溶液
分别精密吸取5.0、10、50、100、250、500μL标准储备溶液,分别置于1mL色谱样品瓶中,用乙酸乙酯定容至标线,混匀,制成甲氰菊酯、氯氟氰菊酯、氯菊酯、氯氰菊酯、氰戊菊酯、溴氰菊酯标准溶液[1],质量浓度依次为0.05,0.1,0.5,1.0,2.5,5.0μg·mL-1。
1.4样品处理
水样经0.45μm滤膜过滤,取续滤液500mL等待过柱;固相萃取柱活化:依次取10mL超纯水、10mL甲醇、10mL乙腈分别通过HLB固相萃取柱,并保持浸润5min,使填料与溶剂完全接触。然后将500mL水样过固相萃取柱富集,流速10~15mL·min-1;然后用15mL乙酸乙酯浸泡、洗脱,收集洗脱液,用N2吹至近干,残渣用乙酸乙酯定容至1mL,即得。
2.结果与讨论
2.1色谱条件的优化
毛细管色谱柱的选择取“1.3.2”6种菊酯类农药标准混合溶液,除色谱柱外按1.2设置仪器参数,分别使用DB-1毛细管色谱柱、DB-624毛细管色谱柱及HP-17色谱柱进行分析,结果表明,选择DB-17毛细管色谱柱,6种菊酯类农药达到较好的分析,分离度均不低于1.5。
2.2线性方程及定量限
按照1.3配制的农药系列标准溶液进气相色谱分析,以各农残的色谱峰面积为纵坐标、溶液的浓度为横坐标,绘制工作曲线,以3倍性噪比计算检出限,6种农药线性范围、线性方程、相关系数及定量限见表1。
由表1可知,甲氰菊酯、氯氟氰菊酯、氯菊酯、氯氰菊酯、氰戊菊酯、溴氰菊酯,线性范围为0.05~5.0μg?mL-1,相关系数均大于0.995。
2.3精密度试验
取添加农药残留的水样1L,加入一定量的6种农药残留混标溶液,按照1.4处理样品,即得样品溶液。按1.2色谱条件上样分析,计算6个平行样品检测结果的相对标准偏差,结果见表2。
由表2可知,甲氰菊酯、氯氟氰菊酯、氯菊酯、氯氰菊酯、氰戊菊酯、溴氰菊酯测定结果的相对标准偏差均小于5%,表明本法精密度良好。
2.4加标回收试验
分别取空白水样1L,定量加入6种菊酯类农药混合标准溶液,按照1.4处理样品,得到6种菊酯类农药加标浓质量度分别为0.1,0.2,1.0μg·mL-1 3个浓度点的待测溶液,按1.2色谱条件上样分析,加标样品色谱图见图1。以标准曲线法计算检测结果,得低中高3个浓度点的加标回收率,结果见表3。
由表3可知,6种菊酯类农药3个浓度点的加标回收率均在80%~120%之间,分析准确度满足测定要求。
2.5固相萃取条件的选择
取纯化水样,加入相同质量分数的6种菊酯类农药,以6种菊酯类农药回收率作为考查指标[2],分别考查不同洗脱溶剂、不同固相萃取柱对6种菊酯类农药回收率的影响。
2.5.1洗脱溶剂的选择
分别取500mL水样,按1.4方法过柱处理,保持固相萃取柱及洗脱流速不变,分别选择甲醇、乙醇、丙酮、正己烷、乙酸乙酯作为洗脱溶剂,按1.2色谱条件上样分析,结果表明,乙酸乙酯作为洗脱溶剂时,6种菊酯类农药回收率最高(详见图2),故选择乙酸乙酯作为洗脱溶剂。
2.5.2固相萃取柱的优化
分别取500mL水样,按1.4方法进行固相萃取柱活化,保持洗脱溶剂及洗脱流速不变,取氨基固相萃取柱,PCX固相萃取柱及HLB固相萃取柱,分别经过上述3种固相萃取柱,按1.2色谱条件上样分析[3],结果表明,在保持其他条件不变的情况下,使用HLB固相萃取柱,6种菊酯类农药残留回收率最高,故选择HLB固相萃取柱。
3.结语
综上所述,本实验建立了固相萃取富集配合气相色谱法测定水体中6种菊酯类农药残留的方法,实验结果证明该方法具有简单、快速、准确等特点,适合于水体中6种菊酯类农药残留的检测。
参考文献:
[1]陈姣姣,张静,吴思卓,张广龙,张侃侃,胡德禹.气相色谱法测定苹果和土壤中的高效氯氟氰菊酯[J].色谱.2016(10)
[2] 魏斌,朱臻怡,张科,魏云计,冯民,王小晋.气相色谱-质谱/负化学源法同时检测芝麻调和油中9种拟菊酯农药[J].中国油脂.2016(01)
[3] 李飞飞,魏悦,张海艳,刘雨晴,赵天增.气相色谱法同时测定枸杞中联苯菊酯、硫丹和高效氯氟氰菊酯的残留[J].湖北农业科学.2016(01)
关键词:气相色谱法;测定;菊酯类农药
引言
菊酯类农药是广谱性杀虫剂,具有速效、高效、低毒、低残留、对作物安全等特点,除对多种害虫防治有特效外,有些菊酯类农药还对地下害虫和螨类害虫有较好的防治效果。但由于菊酯类农药的大量使用,也会使多种害虫产生抗药性。因此,必须建立一种快速检测菊酯类农药残留的气相色谱方法。
1.实验部分
1.1仪器与试剂
7890B型气相色谱仪(配备ECD检测器,安捷伦科技);DB-17色谱柱(安捷伦科技);Turbo VapⅡ型氮吹浓缩仪(瑞典biotage公司);CPA225D型电子天平(0.1mg,赛多利斯);SYNERGY UV-R型实验室纯水制备仪(法国默克密理博);Supelco HLB型萃取柱(容量为1000mg/6mL,美国Supelco公司)。
甲醇、乙腈、乙酸乙酯均为色谱纯,merck公司;纯化水(自制)。
甲氰菊酯、氯氟氰菊酯、氯菊酯、氯氰菊酯、氰戊菊酯、溴氰菊酯标准品:均为100μg·mL-1,美国Accustandard;水样:置于棕色瓶内,于2~8℃冰箱中避光保存。
1.2色谱条件
毛细管色谱柱:DB-17(30m×0.25mm×0.25μm);分流比:10∶1。
柱温:150℃保持1min后,以10℃·min-1升温速率升到250℃,保持25min。
進样口温度:220℃、N2流量:2mL·min-1、检测器温度:300℃、尾吹:60mL·min-1。
1.3标准溶液制备
1.3.1标准储备溶液
分别移取100μg·mL-1的甲氰菊酯、氯氟氰菊酯、氯菊酯、氯氰菊酯、氰戊菊酯、溴氰菊酯标准品,使用乙酸乙酯为溶剂溶解,配制甲氰菊酯、氯氟氰菊酯、氯菊酯、氯氰菊酯、氰戊菊酯、溴氰菊酯的浓度均为10μg·mL-1的标准储备溶液。
1.3.2有机氯系列标准混合溶液
分别精密吸取5.0、10、50、100、250、500μL标准储备溶液,分别置于1mL色谱样品瓶中,用乙酸乙酯定容至标线,混匀,制成甲氰菊酯、氯氟氰菊酯、氯菊酯、氯氰菊酯、氰戊菊酯、溴氰菊酯标准溶液[1],质量浓度依次为0.05,0.1,0.5,1.0,2.5,5.0μg·mL-1。
1.4样品处理
水样经0.45μm滤膜过滤,取续滤液500mL等待过柱;固相萃取柱活化:依次取10mL超纯水、10mL甲醇、10mL乙腈分别通过HLB固相萃取柱,并保持浸润5min,使填料与溶剂完全接触。然后将500mL水样过固相萃取柱富集,流速10~15mL·min-1;然后用15mL乙酸乙酯浸泡、洗脱,收集洗脱液,用N2吹至近干,残渣用乙酸乙酯定容至1mL,即得。
2.结果与讨论
2.1色谱条件的优化
毛细管色谱柱的选择取“1.3.2”6种菊酯类农药标准混合溶液,除色谱柱外按1.2设置仪器参数,分别使用DB-1毛细管色谱柱、DB-624毛细管色谱柱及HP-17色谱柱进行分析,结果表明,选择DB-17毛细管色谱柱,6种菊酯类农药达到较好的分析,分离度均不低于1.5。
2.2线性方程及定量限
按照1.3配制的农药系列标准溶液进气相色谱分析,以各农残的色谱峰面积为纵坐标、溶液的浓度为横坐标,绘制工作曲线,以3倍性噪比计算检出限,6种农药线性范围、线性方程、相关系数及定量限见表1。
由表1可知,甲氰菊酯、氯氟氰菊酯、氯菊酯、氯氰菊酯、氰戊菊酯、溴氰菊酯,线性范围为0.05~5.0μg?mL-1,相关系数均大于0.995。
2.3精密度试验
取添加农药残留的水样1L,加入一定量的6种农药残留混标溶液,按照1.4处理样品,即得样品溶液。按1.2色谱条件上样分析,计算6个平行样品检测结果的相对标准偏差,结果见表2。
由表2可知,甲氰菊酯、氯氟氰菊酯、氯菊酯、氯氰菊酯、氰戊菊酯、溴氰菊酯测定结果的相对标准偏差均小于5%,表明本法精密度良好。
2.4加标回收试验
分别取空白水样1L,定量加入6种菊酯类农药混合标准溶液,按照1.4处理样品,得到6种菊酯类农药加标浓质量度分别为0.1,0.2,1.0μg·mL-1 3个浓度点的待测溶液,按1.2色谱条件上样分析,加标样品色谱图见图1。以标准曲线法计算检测结果,得低中高3个浓度点的加标回收率,结果见表3。
由表3可知,6种菊酯类农药3个浓度点的加标回收率均在80%~120%之间,分析准确度满足测定要求。
2.5固相萃取条件的选择
取纯化水样,加入相同质量分数的6种菊酯类农药,以6种菊酯类农药回收率作为考查指标[2],分别考查不同洗脱溶剂、不同固相萃取柱对6种菊酯类农药回收率的影响。
2.5.1洗脱溶剂的选择
分别取500mL水样,按1.4方法过柱处理,保持固相萃取柱及洗脱流速不变,分别选择甲醇、乙醇、丙酮、正己烷、乙酸乙酯作为洗脱溶剂,按1.2色谱条件上样分析,结果表明,乙酸乙酯作为洗脱溶剂时,6种菊酯类农药回收率最高(详见图2),故选择乙酸乙酯作为洗脱溶剂。
2.5.2固相萃取柱的优化
分别取500mL水样,按1.4方法进行固相萃取柱活化,保持洗脱溶剂及洗脱流速不变,取氨基固相萃取柱,PCX固相萃取柱及HLB固相萃取柱,分别经过上述3种固相萃取柱,按1.2色谱条件上样分析[3],结果表明,在保持其他条件不变的情况下,使用HLB固相萃取柱,6种菊酯类农药残留回收率最高,故选择HLB固相萃取柱。
3.结语
综上所述,本实验建立了固相萃取富集配合气相色谱法测定水体中6种菊酯类农药残留的方法,实验结果证明该方法具有简单、快速、准确等特点,适合于水体中6种菊酯类农药残留的检测。
参考文献:
[1]陈姣姣,张静,吴思卓,张广龙,张侃侃,胡德禹.气相色谱法测定苹果和土壤中的高效氯氟氰菊酯[J].色谱.2016(10)
[2] 魏斌,朱臻怡,张科,魏云计,冯民,王小晋.气相色谱-质谱/负化学源法同时检测芝麻调和油中9种拟菊酯农药[J].中国油脂.2016(01)
[3] 李飞飞,魏悦,张海艳,刘雨晴,赵天增.气相色谱法同时测定枸杞中联苯菊酯、硫丹和高效氯氟氰菊酯的残留[J].湖北农业科学.2016(01)