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二甲戊乐灵在溪黄草及土壤中的残留分析方法研究



全 文 :  收稿日期:2015-05-10   修回日期:2015-06-24
基金项目:国家科技重大专项(No.2009ZX09502027-003)
 *通讯作者:吴加伦,男,副教授,硕士研究生导师,主要从事中药材中农药环境毒理和农药残留分析研究.
E-mail:jlwu@zju.adu.cn
第32卷第3期
Vol.32 No.3
分 析 科 学 学 报
JOURNAL OF ANALYTICAL SCIENCE
2016年6月

Jun. 2016
DOI:10.13526/j.issn.1006-6144.2016.03.023
二甲戊乐灵在溪黄草及土壤中的残留分析方法研究
刘凯丽1,段敏敏1,吴加伦*1,王德勤2,张慧晔2,徐友阳2
(1.农业部植物病原及昆虫分子生物学重点实验室,浙江大学农药与环境毒理研究所,浙江杭州310058;
2.广州白云山和记黄埔中药有限公司,广东广州510000)
摘 要:本文对溪黄草样品采用丙酮-正己烷提取,活性炭-中性氧化铝柱净化,石油醚-
丙酮淋洗前处理;土壤样品经乙腈提取等步骤前处理,建立了溪黄草及土壤中二甲戊乐
灵残留的气相色谱-电子捕获检测器(GC-ECD)的分析方法。结果表明:二甲戊乐灵的
最小检出量为0.1ng,其在溪黄草和土壤中的最低检测浓度均为0.01mg/kg,在溪黄
草中的平均回收率为88.53%~90.45%,相对标准偏差(RSD)为1.33%~2.76%;在
土壤中的平均回收率为93.94%~96.23%,RSD为4.67%~4.80%,二甲戊乐灵在
0.01~2mg/L范围内具有良好的线性关系。
关键词:二甲戊乐灵;溪黄草;土壤;气相色谱法
中图分类号:O657.7+1   文献标识码:A   文章编号:1006-6144(2016)03-401-04
溪黄草为唇形科植物线纹香茶菜[Rabdosia lophanthoides(Ham.ex D.Don)Hara]的干燥全草[1],
别名山熊胆、风血草等,它具有清热利湿、退黄、凉血散瘀之功,用于湿热黄疸、跌打瘀肿[2],对肝癌细胞、肺
癌细胞、胃癌细胞也有一定的抑制作用[3-5]。但溪黄草在种植过程中经常受到杂草的危害,而除草剂的使
用可以大大降低除草成本,且能有效提高产量,因此,农药残留量的检测对中草药的安全生产十分重要。
二甲戊乐灵(Pendimethalin)具有毒性低,酸碱中稳定,杀草谱广的特点[6],可有效防除田间多种杂
草,尤其对禾本科杂草有较好的防除效果。其检测方法有多种,如李永新等[7]用高效液相色谱(HPLC)测
定水中的二甲戊乐灵;杨挺等[8]用气相色谱-电子捕获检测法(GC-ECD)检测豆类蔬菜中二甲戊乐灵的残
留;Esrtuk等[9]建立了测定生菜中二甲戊乐灵等多残留的液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)方法。但尚
未见二甲戊乐灵在溪黄草中的残留分析方法的报道。本文建立了一种简便、高效检测溪黄草及土壤中二
甲戊乐灵残留的GC-ECD分析方法,该方法精确度和准确度均符合残留分析的要求。
1 实验部分
1.1 主要仪器与试剂
Agilent-7890A型气相色谱仪(美国,Agilent公司),带63Ni-μECD检测器;KQ5200DE型数控超声波
清洗器(昆山市超声仪器有限公司);UITRA-TURRAX型匀浆机(德国,IKA公司);DD01型中药粉碎机
(浙江温岭市大德中药机械有限公司);Heidolph Laborota 4010digital旋转蒸发仪(德国,Heidolph集团)。
二甲戊乐灵(Pendimethalin)标准品,纯度为98.4%,购于迪马科技有限公司。助滤剂Celite545(硅藻
土载体);活性炭(分析纯,浓盐酸中加热煮沸1h,用蒸馏水洗至中性,烘干后在600℃灼烧2h)。中性氧
化铝(粒径75~150μm),弗罗里硅土(粒径150~250μm)。中性氧化铝、弗罗里硅土、无水 Na2SO4 需
600℃灼烧4h,用前130℃烘2h。中性氧化铝、弗罗里硅土用前加入3%的水脱活;正己烷(色谱纯),丙
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第3期 刘凯丽 等:二甲戊乐灵在溪黄草及土壤中的残留分析方法研究 第32卷
酮、正己烷、苯、乙腈均经过全玻璃蒸馏装置重蒸(分析纯)。
溪黄草及土壤样品采自广东清远溪黄草GAP基地(未施用过二甲戊乐灵),土壤用采样器取试验基
地0~10cm的土层,磨碎过20目筛,备用。
1.2 样品制备
1.2.1 土壤样品制备 称取过20目筛的土壤样品20.0g,置于250mL的带螺纹盖样品瓶中,准确加入
乙腈80mL,旋紧螺纹盖,超声提取30min,过滤,准确量取滤液40mL,经无水Na2SO4 脱水后,减压浓缩
近干,氮吹仪吹干,正己烷定容至4mL,待测。
1.2.2 溪黄草样品制备 称取溪黄草鲜样5.0g(精确至0.01g),置于250mL的带螺纹盖样品瓶中,准
确加入60mL丙酮∶正己烷=1∶1(V/V),高速匀浆1min,加入1g助滤剂,超声提取30min,提取液经布
氏漏斗过滤,30mL提取液洗涤残渣,合并滤液,转入250mL平底烧瓶中,经旋转蒸发仪浓缩至近干,氮
吹仪吹干,待净化。
层析柱(从下至上依次为2cm无水Na2SO4,0.15g活性炭、5g中性氧化铝和2g弗罗里硅土混合
物,2cm无水Na2SO4)均匀敲实,淋洗液为正己烷∶苯=4∶1(V/V)。先用30mL正己烷预淋洗,弃去淋出
液,将上述样品转入柱中,用80mL淋洗液洗脱,收集洗脱液于250mL平底烧瓶中,经旋转蒸发仪浓缩近
干,氮吹仪吹干,正己烷定容至4mL,待测。
1.3 色谱条件
色谱柱:DB-5柱(30m×0.32mm×0.25μm);进样口温度:250℃;检测器温度:300℃;程序升温:起
始温度为100℃,以20℃/min升至220℃,保持10min,以30℃/min升至280℃,保持5min;不分流进
样;柱流速:1mL/min;尾吹:30.0mL/min;进样体积:1μL。
2 结果与讨论
2.1 二甲戊乐灵提取溶剂的选择
土壤样品用丙酮或乙腈提取,两者回收率均能达到90%以上,但丙酮提取,进样后杂质峰较多,而乙
腈提取,杂质峰较少,故土壤样品采用乙腈提取。溪黄草鲜样分别采用正己烷、丙酮、乙腈和体积比为1∶1
的丙酮∶正己烷提取,正己烷回收率低,仅为15%左右;丙酮提取色素太重,层析柱净化后杂质仍很多;乙
腈提取有干扰峰;而用丙酮∶正己烷=1∶1(V/V)提取,无干扰峰,且回收率可达85%以上。
2.2 溪黄草中二甲戊乐灵的净化
李闯等[10]采用中性氧化铝和活性炭净化,研究了乙氧氟草醚、二甲戊乐灵和乙草胺在大蒜植株和土
壤中的残留分析方法。Engebretson等[11]采用固相萃取(SPE)净化,建立了二甲戊乐灵在水果、蔬菜、坚
果和薄荷中的残留分析方法。本实验对溪黄草的净化手段和洗脱溶剂选取了几种方法,并进行了比较,结
果如表1。
表1 4种净化手段和2种洗脱液的净化效果比较
Table 1 Comparison of 4different purified methods and 2kinds of eluents
Purified method
Average recovery(%) RSD(%)
n-Hexane∶Benzene
(V/V=8∶2)80mL
n-Hexane∶Acetone
(V/V=8∶2)80mL
n-Hexane∶Benzene
(V/V=8∶2)80mL
n-Hexane∶Acetone
(V/V=8∶2)80mL
0.15g activated carbon/5g neu-
tral alumina 89.22  93.63  2.12  3.38
0.15g activated carbon/5g florisil  91.73  94.66  1.98  2.61
5g neutral alumina/2g florisil  90.81 - 2.86 -
0.15g activated carbon/5g neutral
alumina/2g florisil
89.45  91.18  1.99  2.97
最终选择0.15g活性炭、5g中性氧化铝、2g弗罗里硅土层析柱净化,正己烷∶苯(8∶2,V/V)80mL
洗脱的方法,其他净化方法回收率虽然普遍高于本方法,但有些杂质会对目标峰产生干扰,同时浓缩定容
后色素含量高,进样后会严重影响色谱柱柱效。
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第3期 分 析 科 学 学 报 第32卷
2.3 检测器的选择
目前,二甲戊乐灵的检测方法有多种,普遍采用气相色谱法或高效液相色谱法。气相色谱法当前广泛
采用电子捕获检测器(ECD)。林爱军等[12]等采用气相色谱-氢火焰离子化检测器(FID)测定菘蓝中二甲
戊乐灵含量,但ECD检测器灵敏度高,稳定性好,故本方法采用气相色谱法,ECD检测器检测。
2.4 标准曲线
准确称取二甲戊乐灵标准品0.1016g,用正己烷配制成1 000mg/L的标准储备液,进而再稀释成质
量浓度分别为2、1、0.5、0.2、0.05和0.02mg/L的系列标准工作溶液,由低浓度向高浓度进行检测,平行
测定6次。以标准溶液质量浓度X(mg/L)为横坐标,峰面积Y 为纵坐标,建立线性回归方程。线性回归
方程为:Y=36295 X-425,相关系数R2为0.9998,二甲戊乐灵在质量浓度为0.01~2mg/L之间时具有
良好的线性关系。
2.5 方法的准确度和精密度
选取适量土壤及溪黄草空白样品,分别进行二甲戊乐灵的添加回收率试验。分别称取土壤样品20.0g
和溪黄草样品5.0g,土壤样品的添加水平分别为1.0、0.1、0.01mg/kg,溪黄草样品的添加水平分别为
1.0、0.5、0.01mg/kg。分别按1.2和1.3的方法进行样品处理和仪器分析,测定二甲戊乐灵的添加回收
率和相对标准偏差(RSD),每个添加水平重复3次,结果见表2。
表2 二甲戊乐灵在土壤及溪黄草中添加回收率(n=3)
Table 2 Recoveries of pendimethalin in Rabdosia lophanthoides Hara and soil(n=3)
Sample Spiked level(mg/kg)
Recovery(%)
1  2  3
Average recovery
(%)
RSD
(%)
Soil  1.0  89.92  93.28  98.62  93.94  4.67
0.1  93.71  101.34  92.53  95.86  4.78
0.01  90.96  99.57  98.15  96.23  4.80
Rabdosia  1.0  89.20  87.58  91.33  89.37  1.88
lophanthoides Hara  0.5  89.18  91.83  90.34  90.45  1.33
0.01  85.37  89.72  90.50  88.53  2.76
结果表明,土壤的回收率在89.92%~101.34%之间,相对标准偏差(RSD)为4.67%~4.80%;溪黄
草的回收率在88.53%~90.45%之间,相对标准偏差(RSD)为1.33%~2.76%。分别以3倍和10倍信
噪比(S/N)确定得二甲戊乐灵的最小检出量(LOD)为0.1ng,土壤和溪黄草中最低检测浓度(LOQ)均为
0.01mg/kg。
3 结论
中草药的安全问题近年来备受重视,二甲戊乐灵作为世界上销售额最大的选择性除草剂,其残留检测
的需求极为迫切。本文建立的溪黄草和土壤中二甲戊乐灵残留的分析方法,操作简单,分析速度快,定性
定量准确,灵敏度高,稳定性好,同时可为制定二甲戊乐灵(二硝基苯胺类)在成分更加复杂的中草药中的
检测方法标准提供一定的参考。
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Study on Residue Analysis Method of Pendimethalin in
RabdosialophanthoidesHaraand Soil
LIU Kai-li 1,DUAN Min-min1,WU Jia-lun*1,WANG De-qin2,
ZHANG Hui-hua2,XU You-yang2
(1.Ministry of Agriculture Key Laboratory of Molecular Biology of Crop Pathogens and Insects,
Institute of Pesticide and Environmental Toxicology,Zhejiang University,Hangzhou310058;
2.The Baiyun Mountain and yellow Chinese Corporation Limited,Guangzhou510000)
Abstract:A method has been developed for the determination of pendimethalin by gas chromatography
with an electrical conductivity detector(GC-ECD).The results showed that the limit of detection of
pendimethalin was 0.1ng,meanwhile,the minimum detectable concentration was 0.01mg/kg in both
Rabdosia lophanthoides Hara and soil.The fortified recoveries of pendimethalin were 88.53%-90.45%
and 93.94%-96.23%in Rabdosia lophanthoides Haraand soil,with relative standard deviations(RSDs)
of 1.33%-2.76%and 4.67%-4.80%respectively.There was a good linear relationship in the range of
0.01-2.0mg/L for pendimethalin.
Keywords:Pendimethalin;Rabdosia lophanthoides Hara;Soil;Gas chromatography
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