二甲戊乐灵(Pendimethalin),化学名称N-(1-乙基丙基)-2,6-二硝基-3,4-二甲基苯胺,于1972年由美国氰胺公司首先开发,商品名称为除芽通、施田补、杀草通等,属于低毒、高活性选择性芽前二硝基苯胺类除草剂,对禾本科杂草有较好的防除效果,在全世界的使用范围很广[1-2]。因为二甲戊乐灵施药以土壤处理为主,而且在土壤中的残留期较长,可以通过植物根系吸收进入植物体内,故研究二甲戊乐灵在土壤和作物中的残留及污染现状,对于其环境毒理学研究、农产品安全和人体健康风险研究具有重要的意义[3]。近年来二甲戊乐灵在我国内蒙古以及山西等地的一些菘蓝种植产区也有使用,但是国内关于该药的残留分析多是集中于粮食作物以及蔬菜,鲜见有中药类植物中二甲戊乐灵的残留分析报道。为了研究中药类植物中农药污染物的残留现状,本实验研究了菘蓝中二甲戊乐灵的残留分析方法。
全 文 :·研究报告·
二甲戊乐灵在菘蓝中的残留分析
林爱军1,2,王凤花1,2,于彩虹3,郭兰萍4
(1.北京化工大学 环境科学与工程系,北京 100029;
2.中国科学院 生态环境研究中心 土壤环境研究室,北京 100085;
3.中国矿业大学 北京校区 化学与环境工程学院,北京100083;
4.中国中医科学院 中药研究所,北京 100700)
[收稿日期] 20080903
[基金项目] 国家高技术研究发展计划(863)项目(2007AA10
Z404);国家科技支撑计划项目(2006BAI09B03)
[通信作者] 林爱军,博士,讲师,主要从事有机污染分析测定以
及生物降解研究。Tel:(010)62849328,Email:ajlin@126.com
二甲戊乐灵(Pendimethalin),化学名称N(1乙
基丙基)2,6二硝基3,4二甲基苯胺,于1972年由
美国氰胺公司首先开发,商品名称为除芽通、施田
补、杀草通等,属于低毒、高活性选择性芽前二硝基
苯胺类除草剂,对禾本科杂草有较好的防除效果,在
全世界的使用范围很广[12]。因为二甲戊乐灵施药
以土壤处理为主,而且在土壤中的残留期较长,可以
通过植物根系吸收进入植物体内,故研究二甲戊乐
灵在土壤和作物中的残留及污染现状,对于其环境
毒理学研究、农产品安全和人体健康风险研究具有
重要的意义[3]。近年来二甲戊乐灵在我国内蒙古
以及山西等地的一些菘蓝种植产区也有使用,但是
国内关于该药的残留分析多是集中于粮食作物以及
蔬菜,鲜见有中药类植物中二甲戊乐灵的残留分析
报道。为了研究中药类植物中农药污染物的残留现
状,本实验研究了菘蓝中二甲戊乐灵的残留分
析方法。
1 材料与方法
1.1 材料 供试植物为菘蓝 Isatisindigotica,种子
购于中国医学科学院药用植物研究所,发芽率 >
90%。实验前挑选个体均匀、籽粒饱满的菘蓝种子,
用10%的双氧水浸泡10min,然后分别以自来水和
蒸馏水完全冲洗,置于铺有湿润脱脂纱布的培养皿
中,黑暗下于25℃生化培养箱中催芽,定期补加蒸
馏水以保持滤纸湿润,待种子露白后选择长势一致
的种子均匀播入预先用自来水和去离子水清洗过的
蛭石中,置于日光温室培养育苗,定期浇 1/4
Hogland营养液保持蛭石湿润,直到可用于实验。
供试药品二甲戊乐灵,由山东农业大学环境科
学系提供,纯度970%;弗罗里硅土为分析纯,130
℃烘12h后置于干燥器中储存备用;无水硫酸钠为
分析纯,马弗炉450℃烘7h后置于干燥器中储存
备用;丙酮、正己烷、苯均为色谱纯。
气相色谱仪为 Agilent6820型气相色谱仪,配
有FID检测器,色谱柱为 HP5毛细管色谱柱(032
mm×30m,025μm),往复式振荡器,旋转蒸发仪,
氮吹仪,玻璃色谱柱,分液漏斗等。
1.2 菘蓝中二甲戊乐灵的提取 菘蓝生长一定时
间后,收获地上部分,以不绣钢剪刀剪碎并混合均
匀,称取样品50g于250mL磨口玻璃三角瓶中,加
入100mL提取液(1∶1的丙酮正己烷混合),于往
复式振荡器上震荡提取1h。用垫有2层滤纸的布
氏漏斗减压抽滤,并且用20mL提取液冲洗三角瓶
和植物残渣;然后再用50mL提取液于往复式振荡
器上震荡提取05h,减压抽滤后合并滤液,待用。
1.3 净化 先进行液液分配,将合并后滤液转入
500mL分液漏斗中,然后加入浓度为2%的硫酸钠
溶液充分震荡,静置分层后将下层水相转入另一分
液漏斗中,上层有机相经无水硫酸钠脱水后注入
250mL平底球型烧瓶中,并用20mL左右的正己烷
冲洗分液漏斗。转入另一分液漏斗中的水相再用
30mL正己烷萃取,并将2次萃取后的水相弃取,经
无水硫酸钠脱水后合并2次的萃取液,并用旋转蒸
发仪浓缩到1~2mL,准备进行分析。
采用15cm×25cm的玻璃柱,按次序依次装
入10g左右的无水硫酸钠,3g加6%的水脱活并平
衡24h的弗罗里硅土,10g左右的无水硫酸钠,轻
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第34卷第10期
2009年5月
Vol.34,Issue 10
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轻敲打后用50mL正己烷预淋,然后加入上述浓缩
后的二甲戊乐灵提取液,用 150mL的正己烷苯
(9∶1)淋洗液淋洗。收集全部淋洗液,并用旋转蒸
发仪浓缩到1~2mL,并用氮吹仪吹到近干,然后用
正己烷定容到1mL,待气相色谱仪测定。
1.4 测定 采用程序升温的方式,以配备FID检测
器的Agilent6820型气相色谱仪测定提取液中二甲
戊乐灵的浓度。进样口温度 260℃,检测器温度
260℃,色谱柱起始温度为200℃,保持05min后,
以10℃·min-1的速率升温到 240℃,保留 25
min,进样量为2μL,在此色谱条件下,二甲戊乐灵
保留时间为56min。
2 结果与分析
2.1 测定方法的选择 目前对植物或者土壤中二
甲戊乐灵的残留分析检测方法很多,普遍采用气相
色谱法或高效液相色谱法,在多数采用气相色谱进
行测定的研究中都是采用ECD检测器进行检测[4],
虽然ECD检测器灵敏度高,但是在我国一些农村地
区特别是菘蓝的种植区,农产品质量检测或者环境
监测部门的气相色谱仪的配置较低,没有配备 ECD
检测器。而且由于ECD检测器容易污染,对样品要
求较高所以即使配备有ECD检测器,因为分析人员
水平相对较低,分析测试经费有限等原因,难以在菘
蓝种植区推广。因此针对我国农产品质量进一步提
高的要求特别是菘蓝产区中药质量控制的要求,急
需开发相对简单,可靠,技术要求不高的分析测定手
段。本研究在采用配备 ECD检测器的 Agilent6820
型气相色谱仪测定二甲戊乐灵获得成功的基础上,
进一步采用相对普遍的FID检测器研究菘蓝中二甲
戊乐灵残留分析,以期为菘蓝种植地区提供更为简
单可靠的质量检测手段。
在测定中,为了改善样品的分离效果,目前的测
定方法多采用程序升温的方法进行测定。在本实验
中也采用程序升温的方式测定,经过大量的实验,在
同时获得较短的保留时间以及较好的分离效果的基
础上,最终确定的升温程序为进样口温度保持260
℃,FID检测器温度保持260℃。
2.2 提取和净化条件的选择 在样品提取过程中,
尝试了甲醇、丙酮等有机溶剂的提取效果,但菘蓝色
素含量比较高,在采用甲醇和丙酮提取之后提取液
中的色素含量较高,增加了净化过程的难度,少量的
色素残留也影响后期的气相色谱仪测定,采用该2
种溶剂提取测定后二甲戊乐灵的回收率低于采用丙
酮和正己烷混合提取液提取测定的回收率,因此在
比较多种溶剂的提取效果基础上,采用1∶1的丙酮
正己烷混合液作为菘蓝中二甲戊乐灵的提取液。
2.3 分析的灵敏度和可靠性 农药残留测定的方
法的准确度通常以全过程标准添加回收率来衡量,
方法的精密度以测定结果的 RSD来表示。向菘蓝
中添加005,01,02,05,10mg·kg-1的二甲戊
乐灵并采用本方法测定添加回收率见表1。
表1 二甲戊乐灵在菘蓝中添加回收率(珋x±s,n=6)
菘蓝中添加量/mg·kg-1 平均回收率/% RSD/%
005 887±31 44
01 935±34 52
02 923±23 31
05 956±53 43
10 1032±28 35
称取菘蓝样品50g提取、净化后定容于1mL,
进样量2μL,在该测定条件下,以菘蓝中二甲戊乐
灵浓度为横坐标,以二甲戊乐灵峰面积为纵坐标得
回归方程 Y=48241X-21747,R2=09996。在
菘蓝中二甲戊乐灵质量分数大于 005mg·kg-1
时,可以采用该方法测定菘蓝中二甲戊乐灵的残留,
而且测定过程简单,结果可靠。
3 小结
本研究结果表明菘蓝中的二甲戊乐灵残留物用
1∶1的丙酮正己烷混合提取液振荡提取后,经液液
分配和弗罗里硅土柱色谱净化后,用常用的 FID检
测器进行气相色谱分析,其在5个浓度的标准添加
回收率在887%~1032%,表明该方法简单可靠,
可用于菘蓝中二甲戊乐灵的残留分析并适合大规模
推广。
[参考文献]
[1] 黄雅丽,毛黎娟,吴慧明,等.二甲戊乐灵在甘蓝及土壤中的残
留及消解动态研究[J].农业环境科学学报,2004,23(6):
1147.
[2] 张敏恒.农药商品手册[M].沈阳:沈阳出版社,1999.
[3] 王 军,朱鲁生,林爱军.二甲戊乐灵的残留毒理研究现状
[J].农药,2001,40(6):8.
[4] 朱鲁生,王 军,谢 慧,等.二甲戊乐灵在土壤中的残留分析
[J].农药,2004,43(11):512.
[责任编辑 吕冬梅]
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