[doc] 新型玉米田除草剂甲基磺草酮在土壤中残留的高效液相色谱分析

[doc] 新型玉米田除草剂甲基磺草酮在土壤中残留的高效液相色谱分析 新型玉米田除草剂甲基磺草酮在土壤中残 留的高效液相色谱分析 第30卷第5期 2007年9月 河北农业大学 JOURNALOFAGRICULTURALUNIVERSITYOFHEBEI Vo1.30NO.5 Sep.2007 文章编号:1000—1573(2007)05—0075—04 新型玉米田除草剂甲基磺草酮在土壤中 残留的高效液相色谱分析 庞民好,刘顺,张利辉,康占海, 陶晡,吴立强,刘颖超 (河北农业大学,河北保定071000) 摘要:以乙腈,水作为溶剂,进行超声提取,采用反相高效液相色谱法紫外检测器检测,建立了甲基磺草酮在土 壤中残留的液相色谱分析方法,该方法 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 溶液浓度和吸收峰面积之间有良好的线性关系,回归方程为Y= 35.596z一1.8346,相关系数r=0.9999,平均回收率在88.3%,98.3%之间,变异系数在4.8%,6.4%之 间,最小检出浓度为0.014rag/kg.该方法的灵敏度,精密度和检测限都 符合农药残留分析的要求,该方法操作 简单,可用于土壤中甲基磺草酮残留量的测定. 关键词:甲基磺草酮;土壤;残留;高效液相色谱法 中图分类号:TQ450.2文献标识码:A Residueanalysisofmesotrioneasanewmaize herbicideinsoilbyHPLC PANGMin—hao,LIUShun,ZHANGLi—hui,KANGZhan—hai, TAOBu,WULi—qiang,LIUYing—chao (AgriculturalUniversityofHebei,Baoding071000,China) Abstract:AmethodhasbeendevelopedtodeterminetheresidueofmesotrloneinsoilbyHPLC. Thesoilsamplewassoakedinacetonitrile/watermixture.extractedwithultrasonicassistanceand thendeterminedbyHPLCwithUV—detector.Therewasagoodlinearrelatio nshipbetweenconcentra— tionofstandardsolventandareaofabsorbedpeak.TheregressionequationwasY=35.595x—1.8346. andthecorrelationcoefficientofthestandardcurvewas0.9999.Theaveragerecoveryandcoeffi— clentofvariationofthemethodwere88.3%,98.3%and4.8%, 6.4%.respectively.Thelimit ofquantitationwas0.014mg/kg.Themethodwasprovedtobesimple,rapid,se nsitive,reproduc— ibleandapplicableforthedeterminationofsoilresidueofmesotrione. Keywords:mesotrlone;soi1;residues;HPLC 甲基磺草酮英文通用名Mesotrione,商品名 Callisto,是Zeneca农化公司通过对磺草酮结构修饰 而开发出的一个三酮类除草剂品种,化学名2一[4 一 (甲基磺酰基)…2硝基苯酰基]一1,3一环己二 酮. 甲基磺草酮原药为褐色或淡黄色固体,熔点 收稿日期:2007—05—2O 作者简介:庞民好(1970一),男,河E曲阳人,实验师,主要从事农药质量,残留,分析试验工作. 通讯作者:刘颖超(1968一),女,河北高碑店人.博士,教授,主要从事农药学教学科研工作,E-mail:liuyingchao@hebau edu.eD_ 76河北农业大学第30卷 165?,蒸气压4.27×10mmHg(20*C),溶于二氯甲 烷,乙腈与丙酮,它是一种弱酸,离子化程度因pH而 异,水溶度系pH依赖型,20?时2.2g/L(pH4.8), 15g/L(pH6.9)至22L(pH9.0),pH4,9时抗水 解.工业品大鼠急性经口LD50>5000mg/kg,急 性经皮LD50>2000mg/kg,吸人LC.(4h)>5mg/ L,对兔眼睛刺激性中等,对皮肤无刺激作用,无致 畸,致癌与致突变.甲基磺草酮为HPPD(4一羟苯 基丙酮酸双氧化酶)的有效抑制剂,此种酶广泛存在 于各种有机体内并催化质体醌与生育酚生物合成的 起始反应.在植物体内,酪氨酸代谢是一种重要过 程,其代谢产物尿黑酸是光合色素醌与生育酚合成 的前体物质,而尿黑酸生物合成包括一个脱羧阶段, 双氧化作用与丙酮酸侧链重排作用,这种复合反应 系由HPPD诱导,HPPD受抑制,从而造成植物分生 组织中酪氨酸积累及质体醌衰竭,植物白化而逐渐 死亡….HPPD酶敏感性差异很大,单子叶植物如 小麦HPPD对甲基磺草酮的敏感性比阔叶杂草低 数百倍,玉米能迅速将甲基磺草酮代谢为无活性化 合物,可用于玉米田芽前或苗后防除一年生阔叶 杂草和部分禾本科杂草,它以杀草谱广,可混性 强,毒性低,对环境友好,对后茬作物安全,使用灵活 等特点在国外已取得相当大的成功?].Alferness P,和WiebeL对其残留分析方法进行了报道j,其 先利用HPLC方法对甲基磺草酮进行分离,自动馏 分收集器收集,再利用过氧化氢酶将其氧化为4, (甲基磺酰基)一2一硝基苯甲酸(MNBA),然后再还 原为4一(甲基磺酰基),2,氨基苯甲酸(AMBA), 最后利用荧光检测器检测,方法比较复杂,操作步骤 多,对仪器要求高,由于甲基黄草酮残留相关文献较 少,本研究参考其它理化性质相近药剂的土壤残留 分析方法叫采用超声提取,HPLC紫外检测器直 接测定,建立甲基磺草酮在土壤中的残留分析方法. 1 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 与方法 1.1主要仪器设备 高效液相色谱仪(Agilent1200型)带G1311A 四元低压梯度泵,G1316A柱温箱,1314B可变紫外 检测器,旋转蒸发器(RE一52AA,上海亚荣生化仪 器厂),循环水真空泵(SHZ—D?,河南予华仪器有 限公司),超声波清洗器(SB一5200,上海新芝生物 技术研究所),台式低速离心机(TD5A—WS,赛特湘 仪离心机仪器有限公司),pH计(DELTA320型,梅 特勒一托利多仪器上海有限公司),电子分析天平 (BS210S,北京赛多利斯天平有限公司). 1.2主要试剂与药品 乙腈(色谱纯,北京益利精细化学品有限公司), 超纯水,去离子水(自制),乙腈,磷酸,碳酸钠均为市 售分析纯,甲基磺草酮原药(98.2%,先正达公司). 1.3方法 1.3.1样品前处理土壤样品风干去除杂质并过 40目筛,称取10g置于100mL具塞离心管中,加 入10mL水(以碳酸钠调pH值到8),再加入30mL 乙腈摇匀,浸泡2h,用超声波清洗器超声提取 30min,然后以5000r/min离心5min,上清液过 滤,于离心管中加入20mL乙腈,振荡使样品与乙 腈混合均匀,重复超声提取30min,离心,过滤,并 以少量乙腈清洗残渣,合并滤液,滤液转人梨形瓶 中,40?减压旋转蒸发浓缩至1.5mL左右,转移至 10mL容量瓶,用5mL超纯水分3次洗涤梨形瓶 并转移至容量瓶,以超纯水定容至10mL,取1mL 过0.45ttm微孔滤膜,待检测. 1.3.2色谱条件色谱柱:ZORBAXSB—C18(Agi— lent),4.6mm×150mm,填料粒径5ttm;流动相: 乙腈/zK(磷酸调pH值为4)=40/60(v/v);流速;1 mL/min;检测波长:254nm;柱箱温度:20?;进样 量:20L,外标法定量.甲基磺草酮的保留时间 6.06min,色谱图见图1—3. 々o 口 时间/rainTime 图1甲基磺草酮标准色谱图 Fig.1HPLCchromatogramofstandard spikedwithmesotrione 图2空白色谱图 Fig.2HPLCchromatogramofsoilblank uI莒0?对0laQ,1 v’ 第5期庞民好等:新型玉米田除草剂甲基磺草酮在土壤中残留的高效液相色谱分析77 锄 a 图3甲基磺草酮O.5mg/kg添加样品色谱图 Fig.3HPLCchromatogramofsoilspiked with0.5mg/kgmesotrione 2结果与分析 2.1提取溶剂的选择 本研究参考其他文献以及甲基磺草酮的理化性 质,采用了多种溶剂(所有水为以碳酸钠调pH值到 8的去离子水)及其组合对土壤添加样品进行提取 试验,添加水平为2.0mg/kg,分别称取10g样品加 入不同提取溶剂40mL浸泡2h,超声提取30rain, 然后放入离心机中以5000r/min离心5rain,上清 液过滤,40?减压旋转蒸发,浓缩至1.5mL左右, 将样品转移至容量瓶,用5mL超纯水分3次洗涤 梨形瓶并转移至容量瓶,以超纯水定容至10mL, 取1mL过0.45m微孔滤膜,按1.3.2所述液相 色谱条件进行检测.比较甲基磺草酮的色谱峰面 积,结果 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 明(见图4),乙腈/水=3/1提取甲基磺草 酮的峰面积最大,因此选用乙腈/水=3/1组合作为 提取溶剂进行回收率研究. 1.水 一,5O 4O 日邑23O 垂z.鹫lO O 123456 图4不同溶剂提取效果图 Fig.4Themesotrionewereextractedwithdifferentsolvent 2.2最适波长的确定 利用安捷伦液相色谱对甲基磺草酮标样色谱峰 进行波长扫描得到其紫外吸收谱图(见图5),从图 中可以看出甲基磺草酮在254nm处有最大吸收 峰,试验证明在此波长下无干扰峰,因此确定254 nm为检测波长. 锄 a 塞薹 墨 图5甲基磺草酮紫外吸收曲线 Fig.5Wavelengthscanningovertherange 190,400amofmesotrione 2.3流动相条件的选择 本研究采用对流动相的组成成分,比例,柱箱温 度固定两项条件不变,只调整第三项条件的方法对 流动相甲醇,水,乙腈,水,柱箱温度的多种比例组合 分别进行了试验,分离度均不理想,然后用磷酸对流 动相pH值进行了调整,再采用上述方法进行试验, 试验结果表明流动相pH值大于5时,甲醇,水,乙 腈,水,柱箱温度的多种比例组合对甲基磺草酮保留 能力均较差,与杂质峰不能有效分离.在流动相 pH值为4,乙腈/水=40/60(v/v),或甲醇/水=50/ 50(v/v),柱箱温度为20?时,C色谱柱对甲基磺草 酮保留能力较强,与杂质峰分离度较好.当流动相 的pH值再降低时,保留时间,分离度变化不明显. 由于使用乙腈/水=40/60(v/v)时柱压较低,因此选 用柱箱温度为20?,乙腈/水(磷酸调pH值为4)= 40/60(v/v)为检测流动相. 2.4标准曲线的绘制 准确称取一定量的甲基磺草酮标样,用乙腈配 成100mg/L左右的母液,用超纯水系列稀释为 0.25,0.50,1.O0,2.O0,4.O0mg/L的工作液,按 1.3.2所述液相色谱条件进行测定,以峰面积为纵坐 标,浓度为横坐标,绘制标准曲线(见图6),得到线 性回归方程:Y=35.595一1.8346,相关系数r= 0.9999 g 《 旧 浓度/(mg?L1 Concentration 图6甲基磺草酮标准曲线 Fig.6Thestandardcurveofmesotrione ll lll1/ ?????????O ?加加????加O 78河北农业大学第30卷 2.5最低检测浓度 在上述样品处理方法及色谱操作条件下,甲基磺 草酮最小检测量按3倍噪声计算为2.8×10.g,最 低检测浓度为0.014mg/kg. 2.6方法的回收率,精密度 取未施用过甲基磺草酮的土壤添加甲基磺草酮 标样,添加水平为0.5,1.0,2.0mg/kg,按1.3所述 方法进行前处理,液相色谱法测定其残留量并计算 回收率,变异系数.结果表明甲基磺草酮在土壤中 的平均回收率在88.3%,98.3%之间,变异系数在 4.8%,6.4%之l目(见表1). 表1土壤中甲基磺草酮的添加回收率,精密度 Table1Thefortifiedrecoveriesandprecision ofmesotrioneinsoil 添加水回收率/% (嘴.)Recoveries Added..................................................................—— standardI1IIII1V 3结论与讨论 采用乙腈/水(以碳酸钠调pH值到8):3/1组 合作为提取溶剂,超声提取,反相高效液相色谱法紫 外检测器检测,建立了甲基磺草酮在土壤中的残留 分析方法,色谱条件为:波长254rim;色谱柱:ZOR— BAXSB—C.,填料粒径5m,直径4.6mm,柱长 150ram;流动相:乙腈/水(磷酸调pH值为4)=40/ 60(v/v);流速1mL/min;柱箱温度20?;进样量20 L,在该条件下甲基磺草酮保留时间为6.06min, 色谱峰无干扰,线性回归方程为Y=35.595z, 1.8346.相关系数r=0.9999,回收率在88.3%, 98.3%之间,变异系数在4.8%--6.4%之间. 甲基磺草酮水溶度为pH依赖型,为了提高样 品在水中的溶解度,本试验采用pH值为8的碱性 水.选用乙腈/水(碳酸钠调pH值为8的去离子水) =3/1混合溶剂作为提取溶剂,可以提高提取效率. 在浓缩至1.5mL左右时,大部分乙腈已蒸出,剩余 溶剂主要为水,根据甲基磺草酮在水中溶解度较大 的特点,采用超纯水作为转移,洗涤溶剂,部分易溶 于乙腈的极性稍弱的杂质因不溶于水而附着在梨形 瓶壁上,不能被超纯水转移,甲基磺草酮则被转移至 容量瓶,从而可以减少大量干扰物质的带入,可省去 繁琐的净化过程,直接用于HPLC检测.本试验操 作方法简单,对仪器条件要求较低,能够满足农药残 留测定的要求,可用于土壤中甲基磺草酮残留量的 测定. 参考文献: [1]苏少泉.甲基磺草酮开发与使用[J].农药,2004,43 (5):193—195. 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