液相色谱串联质谱检测啶菌噁唑及其降解产物在土壤和水中的残留

(整期优先)网络出版时间:2023-04-17
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液相色谱串联质谱检测啶菌噁唑及其降解产物在土壤和水中的残留

雷峻玲,王春晓,李关凤,赵天天

浙江中肽生化有限公司     浙江 杭州 311222

 浙江正诺检测科技有限公司 浙江 杭州 311222

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摘要:采用高效液相色谱-串联质量联用技术对不同浓度的嘧菌灵进行多残留测定。用弗罗里硅土对土壤进行纯化处理;以0.22微米的水滤膜为滤液,以醋酸为溶剂,对水中的水分进行了分离。纯化后的试样经Poroshell120EC-C18柱层析,以乙腈与0.2%的甲基酸溶液为流动相经梯度洗脱,并经HPLC串联质谱测定。研究发现,在不同浓度的土壤和水体中,啶虫恶唑的含量限值为1.0~0.1微克/升,而在土壤和水体的测定曲线上显示出较好的线性,而确定因子R2则高于0.99。结果表明:在不同浓度的环境下,噻嗪类化合物和它们的分解反应的反应速率分别为71%~111%和0.9%;平平均回收率为80~111%,而在0.1%~7.5%之间。将此技术用于北京海淀区4个地区的地下水中,没有发现嘧菌灵和它的分解反应。该方法简便、准确、灵敏度高,可用于测定农药在土壤和水体中的残留量。

关键词:杀虫剂;分解产品;土壤;水分;残留量测定

啶菌恶唑,其化学名称为3-[5-(4-氯-2)-2,3-二甲-3-异-三-异恶唑醚基]吡啶,是一种新的、由沈阳化学工业研究所开发的一种新的杀虫剂。其机制是通过对小麦角固醇的生物合成进行抑制,并以其为靶向药物。啶菌恶唑是一种内吸的药物,它既可以起到防护和治病的双重效果,又可以透过细胞的渗透力,在植物中进行传播,杀灭范围广泛。在番茄和黄瓜中已取得了杀虫剂的注册。已有文献表明,噻菌唑对番茄、黄瓜灰霉病的控制作用比多菌灵、菌核净、嘧霉胺等常规杀菌剂更具优势,而且与常规杀菌剂没有相互作用,是一种高效的替代物,它还可以与其它灭菌剂一起使用,减少了筛选压力,延迟了细菌的耐药性,具有很好的推广前景。

1材料与方法

1.1药剂与试剂

沈阳化学工业研究所(CAS:847749-37-5);药物明康德公司的M-119(95.0%)、M-121(99.0%)、M-137(97.0%)、M-254(97.9%)、M-257(98.9%)、M-270(94.7%)、M-274B(99.4%)、M-290(95.0%)。国药化工股份;氯化钠,无水硫酸镁,分析纯乙腈;德国Merck公司,层析纯化乙腈;弗罗里硅土,在天津的博纳艾杰尔技术有限公司购买。

1.2测试法

1.2.1土样与水源的收集

土样收集:黑土、红土、水稻土、潮土、褐土。所有的采收场所都没有施用啶虫脒。清除泥土中的碎石、杂草和植物的根等杂物,然后将其过滤2毫米,放入4摄氏度的冰箱冷藏。水源取样:选取北京市海淀区辛店河(COC)中的有机物浓度(21.4mg/L)和北京市朝阳区奥林匹克森林公园(TOC)。在目标物质的出峰位置,所收集的水样可以用作空白水中的试样[1]

1.2.2处置办法

土壤试样:在50毫升的离心式试管中称量5.0克的土壤(准确度为0.01克),然后用5毫升的超高纯水浸泡试样,搅拌1分钟,然后添加10毫升的乙腈,摇动萃取10分钟。添加氯化钠2克,硫酸镁2克,振动萃取5分钟,离心5分钟。将上清液倒入纯化的小管(含有50毫克氟利沙星,150毫克硫酸镁),搅拌1分钟,5000转/分钟的离心5分钟。用一次性消毒针筒抽吸上清,再将0.22微米的有机系过滤膜过滤,再将100微升的滤液与900微升的超高纯净水混匀,然后进行入样品。

水样本:在M-119、M-121、M-137的分解反应中,取出10.0毫升(准确度+0.01毫升)的水样,旋转1分钟,4000转/分钟,然后用一次性消毒针筒将上清溶液吸入,再通过0.22微米的水系过滤薄膜,等待入样。

测定了嘧菌恶唑及其分解产品M-254、M-270、M-274B,分别取10.0毫升(准确度为0.000.01毫升),旋转1分钟后,添加10毫升乙腈,振动萃取5分钟,再添加4gNaCl,振动1分钟,4000r/分钟,通过0.22微米的有机系过滤薄膜。将1mL的上部清液放入2毫升的离子管中,用起始的流动相将纯的乙腈和900微升的超纯水混合,然后进行样品。

1.2.3附加循环测试

在空白土中加入适当的标准品贮存溶液,3种不同浓度的加入浓度分别为1μg/kg、10μg/kg、100μg/kg;将标准品贮存溶液加入到空白水中,以达到3种不同浓度分别为0.1μg/L、1μg/L、10μg/L的条件下,各基体各5个重复。

2试验的结果和分析

2.1最优探测环境

选择Poroshell120EC-C18色谱柱进行了初步的分析。在液相色谱中,以乙腈-超纯水和乙腈-0.2%的甲基酸水为流动相位,通过对样品的浓度进行了分级洗涤。研究表明,在加进少量的甲基酸后,不仅能改善其峰形,还能改善反应

[2]。最后选用了以0.2%的甲酸作为流动相-乙腈-0.2%的水溶液。该方法通过人工优选来确定各个化合物的质量光谱,通过全扫描方式(MS2SCAN)来确定其母体,再通过选择性离子监控方式(MS2SIM)对锥孔电压进行最优化,使得反应达到最大;

2.2最佳萃取工艺

通常情况下,大多数杀虫剂是酸性的,在醋酸中加酸可以增加被试物质的加入量。已有的资料表明,黑土、潮土和稻米土壤中的有机物浓度都很高,而甲酸会促进某些有机物的溶解,而有机物质则会对反应产生反应。所以,选用了纯己烷作萃取的最佳溶剂。

通过水样的抽提和检测,结果表明:水溶性滤膜能吸收嘧菌恶唑和它的分解产品M-254,M-270,M-274B,M-274B,通过过滤后,其回收率为13%~45%,如果不能通过0.22微米的过滤,则不能通过过滤过滤,而M-119、M-121、M-137等有机物不会被水系过滤膜所吸收,而乙腈萃取的回收率低于50%,无法达到残值测定的标准,因此,本文对这3种物质采取了直接通过0.22μm水系滤膜的方法。采用直接过滤0.22微米的水样,采用醋酸二种萃取工艺。

2.3最佳纯化工艺

N-丙基乙二胺对脂肪酸、酚类、碳水化合物和某些极性颜料具有很好的清除作用;C18型清洁剂是一种能除去无极性的有害杂质的反相型吸收剂;它的作用是除去一些极性的干扰剂和油类。石墨碳黑(GCB)用于脱色.由于土壤中存在着较多的有机物,因此选用了3种不同的纯化方法:50mgFlorisil,50mgC18,50mgPSA。由于水体中的有机质、色素等干扰因素很小,因此不需要使用净化器进行纯化。

在3种纯化方法中,除M-290浓度为50mgC18时,M-290的回收率低于70%以外,其它方法处理的M-257、M-274B、M-290的回收率分别为70-120%;但在50mg的氟罗瑞辛中,其消耗量和其分解的产品的回收率都很高。所以50毫克弗罗里西尔被选中作为该试验中的一种土壤净化物质。

3讨论

本文所建的杀虫剂噻嗪类化合物及降解产物的测定法专一性较强,样品预处理过程简单,线性范围、平均添加回收率、相对标准偏差等各项指标均达到了测定的要求,而在5种类型的土壤中,噻嗪类化合物的平均回收率为71%~111%,相对标准差为0.9%~10.9%;结果表明,在高有机质和低有机质的水体中,其平均产率为80~111%,相对标准差为0.1%~7.5%。结果表明:在不同浓度的环境下,噻嗪酮和它的分解产物的质量限值为1.0微克/千克;在水中的含量限制是0.1微克/升。该检测技术可用于测定土壤和水体中的啶虫恶唑及其分解产物的残留量,为其在环境中的残留危害评价提供技术手段和资料支撑。

参考文献

[1]陈凤平,韩平,刘君丽,等.高效液相色谱法研究啶菌噁唑(SYP-Z048)在番茄幼苗中的内吸传导特性[J].农药学学报,2014,16(2):144-152.

[2]司乃国,张宗俭,刘君丽,等.创制杀菌剂啶菌恶唑生物活性及应用研究(Ⅰ)——番茄灰霉病[J].农药,2004,43(1):16-18.