CN104111291B

CN104111291B - 一种土壤中毒死蜱农药及其三种代谢物的检测方法

Info

Publication number: CN104111291B
Application number: CN201410277229.XA
Authority: CN
Inventors: 孙宝利; 陕红; 董威; 董一威; 黄金丽; 仝乘风
Original assignee: Institute of Environment and Sustainable Development in Agriculturem of CAAS
Current assignee: Institute of Environment and Sustainable Development in Agriculturem of CAAS
Priority date: 2014-06-19
Filing date: 2014-06-19
Publication date: 2016-08-31
Anticipated expiration: 2034-06-19
Also published as: CN104111291A

Abstract

本发明公开一种土壤中毒死蜱农药及其三种代谢物的检测方法。首先称取土壤样品，加无水硫酸钠和无水硫酸镁，再加入醋酸乙腈溶液，超声提取后，进行离心；将离心后得到的乙腈提取液浓缩，然后用流动相定容，转入装入有混合填料的离心管中，超声、离心，取上清液过滤，然后上机，采用液相色谱分析方法进行检测，得到土壤中毒死蜱农药及其三种代谢物的含量。本发明以土壤为基质，利用基质分散固相萃取技术对样品进行预处理，能够同时测定毒死蜱农药及其三种代谢物的检测，该方法具有检测准确、高效，快速、价格低廉的特点。

Description

一种土壤中毒死蜱农药及其三种代谢物的检测方法

技术领域

本发明属于环境检测方法技术领域，尤其是涉及一种土壤中毒死蜱农药及其三种代谢物的检测方法。

背景技术

随着甲胺磷等剧毒农药的禁用，毒死蜱(Chlorpyrifos)作为替代农药得到了广泛的使用和推广。近年来，人们在土壤和水体中分别监测和检测到了毒死蜱及其代谢物，人们也对毒死蜱及其代谢物在环境中的残留和分布现状给予了极大关注。开发一种土壤中毒死蜱农药及其三种代谢物的前处理及分析方法，为摸清土壤中毒死蜱及其三种代谢物的残留含量、分布，评价种植安全，具有紧迫性和重要意义。

目前，土壤中毒死蜱残留方法主要应用气相色谱、液相色谱和气质、液质联用方法，检测项目局限于毒死蜱及其主要代谢物3,5,6-三氯-2-吡啶酚(TCP)，而关于毒死蜱其他两种代谢物：3,5,6-2-甲氧基-吡啶(TMP)和毒死蜱氧化物(Chlorpyrifos-Oxon)的代谢物的检测方法，还很少见。为了全面了解毒死蜱农药及其代谢物在环境中的迁移、转化，为解决大批量处理环境样品，提高检测效率和经济效益，开发一种简洁、迅速、价廉，并且同时测定毒死蜱及其三种主要代谢物的残留检测方法，显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于基于现有的毒死蜱及其3,5,6-三氯-2-吡啶酚两种农药残留基础上，改进和增加新的两种代谢物的检测，提供一种土壤中毒死蜱农药及其三种代谢物的检测方法，通过以土壤为基质、利用基质分散固相萃取技术对样品进行预处理，实现毒死蜱及其三种代谢物的农药残留的快速检测，检测结果准确，高效，其价格低廉，适合于大批量的环境样品的测试和研究。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种土壤中毒死蜱农药及其三种代谢物的检测方法，包括以下步骤：

1)提取：称取制备好的土壤样品，添加到含有无水硫酸钠和无水硫酸镁的离心管中，再加入醋酸乙腈溶液，进行超声提取和离心处理；

2)净化：将离心后得到的乙腈提取液浓缩，然后用流动相定容，转入装有混合填料的离心管中，进行超声提取和离心处理，然后吸取上清液，上机待测；

3)采用液相色谱分析方法进行检测，得到土壤中毒死蜱农药及其三种代谢物的含量。

进一步地，步骤1)中，土壤样品、无水硫酸钠、无水硫酸镁、醋酸乙腈的质量比例是：1:(0.1～1):(0.8～1.6):(4～10)。比如，可以称取均匀制样的样品5.0g于50mL的离心管中，然后加入0.5g～5无水硫酸钠和4.0～8g无水硫酸镁，在加入20～50mL1％醋酸乙腈溶液。

进一步地，步骤1)中，超声提取的时间为10～30min；离心处理的转速为5000～10000r/min，离心处理时间为5～10min。

进一步地，步骤2)采用旋转蒸发仪将离心后得到的乙腈提取液浓缩。

进一步地，步骤2)所述用流动相定容，是用乙腈和水(水中含体积比为0.1～0.5％的乙酸)定容至1～5mL，乙腈和水的质量比例为9:1～1:1。

进一步地，步骤2)所述混合填料的成分为Florifil，PAS，和C₁₈，三者的质量比例为：Florifil:PAS:C₁₈＝(3～5):(4～6):(4～8)。比如，Florifil，PAS，和C₁₈的使用量可以是：85mg:100mg:100mg。

进一步地，步骤2)将浓缩定容样品转入到装有混合填料的离心管中后，振荡1～3min，在5000～10000r/min转速下离心5～10min，吸取上清液，过0.45μ滤膜，上机测试。

进一步地，步骤3)采用HPLC/PDA、HPLC/MS/MS或者GC/MS/MS方法进行检测。优选使用HPLC/PDA方法进行检测。下列仪器条件是优化的条件，在乙腈和乙酸不同比例下均可以发生，比如乙腈50％-90％范围内，水(含乙酸0.1～0.5％)的范围是10％-50％。

仪器条件：

液相条件：A：乙腈；B：0.1％乙酸

色谱柱：Alltima ^TM C₁₈色谱柱(4.6mm×250mm，5μm)

色谱条件：

时间	流速	％A	％B
				initial	1	50	50
13	1	90	10
				16	1	90	10
18	1	50	50
				20	1	50	50

本发明与已有技术相比具有以下显著特点和积极效果：

1)本发明提供了一种高效液相色谱分析方法，能够同时测定毒死蜱农药及其三种代谢物，共4种化合物，比以往分析方法增加了两种化合物。在已有毒死蜱和3,5,6-三氯-2-吡啶酚的基础上，新增加两种毒死蜱代谢物，3,5,6-三氯-2-甲氧基-吡啶和毒死蜱氧化物，这在以往检测方法中是没有的。

2)本发明采用的基质分散固相萃取技术是一种样品预处理技术，其基本操作过程是将液态样品直接与固相萃取材料，通过高速离心而相互接触作用，使得样品的预处理变得简单，同时减少目标物的损失。该方法操作简便、快捷、溶剂用量少，能够快速完成土壤中毒死蜱及其三种代谢物总共4种化合物的定性、定量分析，比现有检测方法增加2种新的代谢物，同时检测限能够满足环境样品检测要求。

3)土壤样品基质复杂，含有腐殖酸、色素、脂肪酸、阴离子等干扰物质，本发明采用了Florifil、C18和PSA等吸附剂按照不同比例进行混合，完成样品的净化。同时无水硫酸镁可以吸附土壤样品中的少量水分，进而将目标物从水中释放出来，转移到有机溶剂中，提高了提取效率。

4)本发明通过优化流动相中乙酸含量、流动相组成比例和梯度，达到四种目标物的分离，同时使得四种目标物与基质干扰物质也具有较好的分离，减弱基质干扰的作用，提高了检测的灵敏度、准确度和重复性。

附图说明

图1-1是净化后黑土空白样品色谱图。

图1-2是净化后紫土空白样品色谱图。

图1-3是净化后红土空白样品色谱图。

图2是为标准溶液中毒死蜱农药及其三种代谢物化合物色谱图。

具体实施方式

下面通过具体实施例和附图，对本发明做进一步说明。

实施例1：

本实施例以黑土为例，配制毒死蜱农药及其三种代谢物化合物的混合标准品溶液，分别添加0.01，0.05和0.1mg/Kg农药标准品做回收，每个含量水平重复3次。

首先称取制样均匀的的样品5.0g于50mL的离心管中，添加农药标准品为以上三个浓度，每个浓度水平重复3次。然后将含有毒死蜱及其3种代谢物的土壤样品涡旋，放置2h，使得农药与土壤进行充分的吸附作用。然后加入0.5g无水硫酸钠和4.0g无水硫酸镁，在加入20mL1％醋酸乙腈溶液，超声提取10min，5000r/min离心5min。然后浓缩尽干，用乙腈：水(0.1％乙酸)90:10定容至2mL。浓缩定容2mL样品转入到装有不同比例混合填料的15mL离心管中，振荡1min,5000r/min，离心5min，吸取上清液，过0.45μ滤膜，上机测试。

进行HPLC/PDA(High Performance Liquid Chromatography-Photo-Diode Array，高效液相色谱—二极管阵列检测器)检测：

仪器条件：

液相条件：A：乙腈；B：0.1％乙酸，

色谱柱：Alltima ^TM C₁₈色谱柱(4.6mm×250mm，5μm)

色谱条件：

图1为净化后的黑土空白样品色谱图。图2是标准溶液中毒死蜱农药及其三种代谢物化合物色谱图。从图1-1可以看出，该方法处理黑土空白样品，其净化效果较好，土壤杂质与目标化合物无干扰。从图2可以看出，四个化合物在色谱柱上均得到较好的分离。

本实施例所得到的各种农药化合物的平均回收率及相对标准偏差见表1，毒死蜱及其三种代谢物的线性方程、相关系数、检出限和定量限见表2。可以看出，该方法具有很好稳定性、重复性，以及回收率复合环境中农药残留检测要求。

表1毒死蜱及其三种代谢物在黑土中的回收率及相对标准偏差n＝3

表2毒死蜱及其三种代谢物的线性方程、相关系数、检出限和定量限

实施例2：

本实施例以紫土为例，配制毒死蜱农药及其三种代谢物化合物的混合标准品溶液，分别添加0.01，0.05和0.1mg/Kg农药标准品做回收，每个含量水平重复3次。

首先称取制样均匀的的样品5.0g于50mL的离心管中，添加农药标准品为以上三个浓度，每个浓度水平重复3次。然后将含有毒死蜱及其3种代谢物的土壤样品涡旋，放置2h，使得农药与土壤进行充分的吸附作用。然后加入0.8g无水硫酸钠和5.0g无水硫酸镁，在加入25mL1％醋酸乙腈溶液，超声提取15min，7500r/min离心5min。然后浓缩尽干，用乙腈：水(0.1％乙酸)40:60定容至2mL。浓缩定容2mL样品转入到装有不同比例混合填料的15mL离心管中，振荡1min,5000r/min，离心5min，吸取上清液，过0.45μ滤膜，上机测试。

仪器条件：

液相条件：A：乙腈；B：0.1％乙酸，

色谱柱：Alltima ^TM C₁₈色谱柱(4.6mm×250mm，5μm)

色谱条件：

时间	流速	％A	％B
				initial	1	40	60
13	1	80	20
				16	1	90	10
18	1	40	60
				20	1	40	60

图1-2为净化后的紫土空白样品色谱图。从图1-2可以看出，该方法处理紫土空白样品，获得较好的净化效果，土壤杂质与目标化合物无干扰。

本实施例所得到的各种农药化合物的平均回收率及相对标准偏差见表3，毒死蜱及其三种代谢物的线性方程、相关系数、检出限和定量限见表4。可以看出，该方法具有很好稳定性、重复性，以及回收率复合环境中农药残留检测要求。

表3毒死蜱及其三种代谢物在紫土中的回收率及相对标准偏差n＝3

表4毒死蜱及其三种代谢物的线性方程、相关系数、检出限和定量限

实施例3：

本实施例以红土为例，配制毒死蜱农药及其三种代谢物化合物的混合标准品溶液，分别添加0.01，0.05和0.1mg/Kg农药标准品做回收，每个含量水平重复3次。

首先称取制样均匀的的样品5.0g于50mL的离心管中，添加农药标准品为以上三个浓度，每个浓度水平重复3次。然后将含有毒死蜱及其3种代谢物的土壤样品涡旋，放置2h，使得农药与土壤进行充分的吸附作用。然后加入0.6g无水硫酸钠和5.0g无水硫酸镁，在加入30mL1％醋酸乙腈溶液，超声提取20min，5500r/min离心5min。然后浓缩尽干，用乙腈：水(0.1％乙酸)50:50定容至2mL。浓缩定容2mL样品转入到装有不同比例混合填料的15mL离心管中，振荡1min,5000r/min，离心5min，吸取上清液，过0.45μ滤膜，上机测试。

仪器条件：

液相条件：A：乙腈；B：0.1％乙酸，

色谱柱：Alltima ^TM C₁₈色谱柱(4.6mm×250mm，5_xm)

色谱条件：

图1-3为净化后的红土空白样品色谱图。从图1-3可以看出，该方法处理红土空白样品，获得较好的净化效果，土壤杂质与目标化合物无干扰。

本实施例所得到的各种农药化合物的平均回收率及相对标准偏差见表5，毒死蜱及其三种代谢物的线性方程、相关系数、检出限和定量限见表6。可以看出，该方法具有很好稳定性、重复性，以及回收率复合环境中农药残留检测要求。

表5毒死蜱及其三种代谢物在紫土中的回收率及相对标准偏差n＝3

表6毒死蜱及其三种代谢物的线性方程、相关系数、检出限和定量限

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，本领域的普通技术人员可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围，本发明的保护范围应以权利要求所述为准。

Claims

1.一种土壤中毒死蜱农药及其三种代谢物的检测方法，包括以下步骤：

1)称取制备好的土壤样品，添加到含有无水硫酸钠和无水硫酸镁的离心管中，再加入1％醋酸乙腈溶液，进行超声提取和离心处理；其中，土壤样品、无水硫酸钠、无水硫酸镁、醋酸乙腈的质量比例是：1:(0.1～1):(0.8～1.6):(4～10)；

2)将离心后得到的乙腈提取液浓缩，然后用流动相定容，转入装有混合填料的离心管中，进行超声提取和离心处理，然后吸取上清液，上机待测；所述用流动相定容，是用乙腈和水定容至1～5mL，乙腈和水的质量比例为9:1～1:1，水中含体积比为0.1～0.5％的乙酸；所述混合填料的成分为Florifil，PAS，和C₁₈，其质量比例为：Florifil:PAS:C₁₈＝(3～5):(4～6):(4～8)；

3)采用HPLC/PDA液相色谱分析方法进行检测，得到土壤中毒死蜱农药及其三种代谢物的含量；进行检测时，液相条件为A：乙腈，B：0.1％乙酸；采用Alltima^TM C₁₈色谱柱4.6mm×250mm，5μm；色谱条件为下面a)或b)中的一种：

a)在初始时刻，流速为1ml/min，A的比例为50％，B的比例为50％；进行线性梯度洗脱，第13min，流速为1ml/min，A的比例为90％，B的比例为10％；第16min，流速为1ml/min，A的比例为90％，B的比例为10％；第18min，流速为1ml/min，A的比例为50％，B的比例为50％；第20min，流速为1ml/min，A的比例为50％，B的比例为50％；

b)在初始时刻，流速为1ml/min，A的比例为40％，B的比例为60％；进行线性梯度洗脱，第13min，流速为1ml/min，A的比例为80％，B的比例为20％；第16min，流速为1ml/min，A的比例为90％，B的比例为10％；第18min，流速为1ml/min，A的比例为40％，B的比例为60％；第20min，流速为1ml/min，A的比例为40％，B的比例为60％。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤1)中超声提取的时间为10～30min，离心处理的转速为5000～10000r/min，离心处理时间为5～10min。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤2)采用旋转蒸发仪将离心后得到的乙腈提取液浓缩。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤2)所述混合填料中各成分的质量比例为：Florifil:PAS:C₁₈＝3:4:4。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤2)将浓缩定容样品转入到装有混合填料的离心管中后，振荡1～3min，在5000～10000r/min转速下离心5～10min，吸取上清液，过0.45μ滤膜，然后上机测试。