CN112129873B - 土壤中杀螟腈农药残留的检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于环境检测的技术领域，公开了土壤中杀螟腈农药残留的检测方法。所述方法：1)将土壤样品进行预处理，与有机溶剂混合，超声提取，离心，取上清液，重复，合并提取液，旋转蒸干，加入正己烷‑二氯甲烷混合溶剂复溶，净化后吹干，丙酮溶解定容，滤膜过滤，得到待测样；2)配制杀螟腈的标准工作溶液，采用气相色谱‑质谱/质谱检测，获得杀螟腈的标准工作曲线；3)将待测样进行检测，测得待测样中杀螟腈的峰面积，通过标准工作曲线进行定量。本发明的多次加标回收实验结果表明，杀螟腈的平均回收率在90％～100％之间；杀螟腈方法检出限为<0.0005μg/g。该方法回收率高，重复性好，前处理简单方便。

Description

土壤中杀螟腈农药残留的检测方法

技术领域

本发明属于环境测试的技术领域，具体涉及土壤中杀螟腈农药残留的检测方法

背景技术

杀螟腈化学名称为O-(4-氰基苯基)O,O-二甲氧基硫代磷酸酯，是一种用于控制各种水果蔬菜上的蚜虫科、球虫科、水硬线蛭科、鳞翅目等昆虫的有机磷杀虫剂。该物质不易水解，在湖泊河流中高持久累积，在土壤中也有一定累积，且在土壤中的杀螟腈通过植物降解后会形成去甲基氰胺磷、4-氰苯酚和去甲基氰胺磷氧等降解产物，降解后仍然对环境有害。

杀螟腈为常用的杀虫剂。近年来这类物质已在土壤、河流等环境介质中检出且其降解后产物具有较大的潜在危害。因此，为了监测土壤中杀螟腈浓度水平，需要建立一种高效灵敏，回收率高的处理和分析方法，对土壤中杀螟腈进行定性定量的检测。

发明内容

本发明的目的在于提供一种快速、便捷、准确、灵敏的气相色谱-串联质谱法检测土壤中杀螟腈残留量的方法，以解决对土壤中杀螟腈这种杀虫剂进行定性和定量检测。

为了实现本发明的上述目的，采用以下技术方案：

一种土壤中杀螟腈农药残留的检测方法，包括以下步骤：

(1)制样：将土壤样品进行预处理；所述预处理是指去除土壤样品中石块和根叶等大的杂质，然后干燥，研磨，过筛；所述土壤样品为含有或不含杀螟腈农药残留的土壤样品；

(2)提取：将10～20g土壤样品与20mL有机溶剂混合，超声辅助提取，离心，取上清液，重复操作，合并提取液，旋转蒸干，加入1mL体积比为1:1 的正己烷-二氯甲烷混合溶剂复溶，得到复溶溶液；

(3)净化：将无水硫酸钠装入固相萃取小柱中，加入体积比为1:1的正己烷-二氯甲烷混合溶剂活化；将步骤(2)复溶溶液置于固相萃取小柱中进行净化，收集流出液，最后加入体积比为1：1的正己烷-二氯甲烷混合溶剂进行洗脱，再次收集流出液，将流出液合并，氮气吹干，采用丙酮溶解，过有机相尼龙滤膜，得到待测样；所述待测样转移至进样小瓶，等待GC-MS/MS检测；

(4)标准工作溶液的配制：称取杀螟腈标准物质，用丙酮配制成梯度浓度的标准工作溶液；

(5)检测：将步骤(4)中的标准工作液按照浓度由低到高进行气相色谱- 质谱/质谱检测(即通过气相色谱串联三重四级杆质谱仪进行测定)，以目标物浓度为X，目标物峰面积为Y建立标准工作曲线，获得杀螟腈的标准工作曲线；

(6)将步骤(3)的待测样按照步骤5)中色谱和质谱的测试条件进行检测，测得待测样中杀螟腈的峰面积，然后通过步骤5)中标准工作曲线进行定量。

步骤(2)中所述有机溶剂为丙酮-正己烷混合溶剂；混合溶剂中丙酮与正己烷的体积比为1:1；

步骤(2)中重复的次数为2～4次；

步骤(3)中所述固相萃取柱为PSA固相萃取小柱(200mg，3mL)。

步骤(3)中复溶溶液加入固相萃取小柱前，需将无水硫酸钠装入固相萃取小柱中，加入体积比为1:1的正己烷-二氯甲烷混合溶剂活化。无水硫酸钠的加入量为1g，正己烷-二氯甲烷混合溶剂的用量为5mL。

当正己烷-二氯甲烷混合溶剂活化时，待混合溶剂液面下降至固相萃取小柱中填料的上表面时，加入复溶的溶液。

当复溶溶液置于固相萃取小柱后，采用2mL正己烷-二氯甲烷(体积比1:1) 混合溶剂洗涤容器，所述容器为装过复溶溶液的容器，洗涤次数为1～4次；将洗涤后的溶液置于固相萃取小柱中净化，收集流出液。

步骤(3)中丙酮的用量为1mL；正己烷-二氯甲烷混合溶剂的用量为5mL。

步骤(2)中所述旋转蒸发的温度为35～45℃。

步骤(1)中土壤通过风干或者冷冻干燥进行干燥，筛孔孔径为0.9mm。

步骤(5)中气相色谱-质谱/质谱检测的检测仪器为气相色谱串联三重四级杆质谱仪；

气相条件为：色谱柱DB-5MS(柱长30.0m，直径0.25mm，膜厚0.25μm)；进样口温度250℃；柱流量1.23mL/min。

升温程序为：70℃保持2min；8℃/min升温至120℃，保持1min；20℃/min 升至270℃，保持10min。

质谱条件：多反应监测MRM模式；

杀螟腈的质谱参数见表1。

表1目标物在GC-MS/MS的质谱参数

目标物组分	保留时间(min)	定量离子对(m/z)	定性离子对(m/z)
				杀螟腈	14.78	243/109	243/125

本发明利用气相色谱串联三重四级杆质谱仪，采用超声波辅助萃取的方式对土壤中的杀虫剂杀螟腈进行提取及检测。

相对于现有技术，本发明具有如下优点及有益效果：

(1)本发明提供了一种提取分析土壤中杀螟腈含量的检测方法，为土壤污染状况调查、风险评估等研究提供了技术手段。

(2)本发明利用超声波辅助的丙酮-正己烷混合溶剂提取，对目标化合物充分提取的同时避免了土壤基质中其他干扰物质的过度提取，通过PSA固相萃取柱的净化，和三重四级杆质谱的特异选择性，提高了方法信噪比和灵敏度。多次加标回收实验表明，杀螟腈的平均回收率在90％～100％之间；杀螟腈方法检出限为<0.0005μg/g。本发明的方法适用于多种土壤中痕量杀螟腈的检测。

附图说明

图1为杀螟腈的总离子流图；

图2为杀螟腈标准曲线。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例中使用的仪器与试剂：

目标化合物杀螟腈(Dr.Ehrenstorfer，99.0％)，购于Dr.Ehrenstorfer公司；实验室用丙酮与正己烷均为色谱纯，无水硫酸钠为国产分析纯。水为符合GB/T 6682中规定的一级水。

提取仪器为超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司，KQ3200E)，检测仪器为气相色谱串联三重四级杆质谱仪(岛津，GCMS-TQ8040)。

实施例1

(1)制样

土壤样品采集后，去除石块和根叶等较大的杂质，将样品风干或使用冷冻干燥器进行干燥，研磨，过筛(0.9mm孔径)，备用。

(2)提取

取20g土壤样品于50mL离心管中，加入20mL丙酮-正己烷(体积比1:1) 混合溶剂，摇匀后，在超声清洗仪中提取30min，萃取完成后，将离心管5000rpm 离心5min，上清液转移到梨形烧瓶中，重复操作三次，合并提取液，使用旋转蒸发仪40℃蒸至近干，加入1mL正己烷-二氯甲烷(体积比1:1)混合溶剂复溶，待净化。

(3)净化

在PSA固相萃取小柱(PSA(乙二胺基-N-丙基)固相萃取)中加入1g无水硫酸钠，用5mL正己烷-二氯甲烷(体积比1:1)混合溶剂活化固相萃取小柱，待溶剂液面下降到接近填料时，将步骤(2)的提取液转移至固相萃取小柱中，用试管接取流出液，用2mL正己烷-二氯甲烷(体积比1:1)混合溶剂洗涤梨形烧瓶，并转移至固相萃取小柱中，重复一遍，最后用5mL正己烷-二氯甲烷(体积比1:1)混合溶剂洗脱，在氮吹仪中吹至干，用1mL丙酮定容，过有机相尼龙滤膜，转移至进样小瓶，等待GC-MS/MS检测。

(4)标准工作溶液的配制

用分析天平称取杀螟腈标准物质，用丙酮作为稀释剂，将杀螟腈配制成储备液溶液，随后配制成杀螟腈浓度为100μg/mL的标准中间溶液，再稀释得到梯度浓度的标准工作溶液，其中杀螟腈浓度分别为1、5、10、15、20μg/mL。

(5)检测

将步骤(4)中的标准工作液按照浓度由低到高通过气相色谱串联三重四级杆质谱仪进行测定，以目标物浓度为X，目标物峰面积为Y建立标准工作曲线；

气相条件为：色谱柱DB-5MS(柱长30.0m，直径0.25mm，膜厚0.25μm)；进样口温度250℃；柱流量1.23mL/min；

升温程序为：70℃保持2min。8℃/min升温至120℃，保持1min。20℃/min 升至270℃，保持10min。

质谱条件：接口温度230℃；离子源温度230℃；溶剂延迟时间3.20min；多反应监测MRM模式。

本实施例中杀螟腈在GC-MS/MS的质谱参数如表2所示，杀螟腈的标准曲线参数见表3。

表2实施例1中目标物在GC-MS/MS的质谱参数

目标物组分	保留时间(min)	定量离子对(m/z)	定性离子对(m/z)
				杀螟腈	14.78	243/109	243/125

表3实施例1中杀螟腈的标准曲线参数

目标物	标准曲线回归方程	相关系数R
			杀螟腈	f(x)＝444946.9*x-347527.2	0.998

(6)加标回收率和重复性试验

在20g土壤空白样品中添加杀螟腈标准溶液，平行配制6份，其中杀螟腈浓度为1.5μg/g。按照上述的(步骤(1)-(5))进行处理与检测。测定浓度与理论添加浓度进行比较得到回收率。6个平行加标结果的标准偏差表示其重复性。杀螟腈6次加标回收率平均值为95.7％，回收率标准偏差为2.60％。具体结果见表4。

(7)检出限和定量限

通过公式3C/(S/N)与10C/(S/N)计算得到检出限和定量限。其中C为加标浓度，S/N为该浓度下软件自动计算出信噪比。具体结果见表4。

表4实施例1中杀螟腈加标回收率、检出限及定量限

图1为杀螟腈的总离子流图；图2为杀螟腈标准曲线。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方法并不受上述实施例的限制。上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，本发明要求保护范围由所附的权利要求书、说明书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种土壤中杀螟腈农药残留的检测方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）制样：将土壤样品进行预处理；

（2）提取：将10~20g土壤样品与20mL有机溶剂混合，超声辅助提取，离心，取上清液，重复操作，合并提取液，旋转蒸干，加入1mL正己烷-二氯甲烷混合溶剂复溶，得到复溶溶液；所述正己烷-二氯甲烷混合溶剂中正己烷与二氯甲烷的体积比为1:1；所述有机溶剂为丙酮-正己烷混合溶剂；混合溶剂中丙酮与正己烷的体积比为1:1；

（3）净化：将无水硫酸钠装入固相萃取小柱中，加入体积比为1:1的正己烷-二氯甲烷混合溶剂活化；将步骤（2）复溶溶液置于固相萃取小柱中进行净化，收集流出液，加入体积比为1:1的正己烷-二氯甲烷混合溶剂进行洗脱，再次收集流出液，将流出液合并，氮气吹干，采用丙酮溶解，过有机相尼龙滤膜，得到待测样；所述待测样转移至进样小瓶，等待GC-MS/MS检测；

（4）标准工作溶液的配制：称取杀螟腈标准物质，用丙酮配制成梯度浓度的标准工作溶液；

（5）检测：将步骤（4）中的标准工作液按照浓度由低到高进行气相色谱-质谱/质谱检测，以目标物浓度为X，目标物峰面积为Y建立标准工作曲线，获得杀螟腈的标准工作曲线；

（6）将步骤（3）的待测样按照步骤（5）中色谱和质谱的测试条件进行检测，测得待测样中杀螟腈的峰面积，然后通过步骤（5）中标准工作曲线进行定量；

步骤（3）中所述固相萃取小柱为PSA固相萃取小柱；

步骤（5）中气相色谱-质谱/质谱检测的条件为：

气相条件为：色谱柱DB-5MS柱长30.0m，直径0.25mm ，膜厚0.25 μm；进样口温度250℃；柱流量1.23mL/min；

升温程序为：70℃保持2min；8℃/min升温至120℃，保持1min；20℃/min升至270℃，保持10min；

质谱条件：多反应监测MRM模式；

杀螟腈的质谱参数

目标物组分 保留时间（min） 定量离子对（m/z） 定性离子对（m/z） 杀螟腈 14.78 243/109 243/125

步骤（5）中气相色谱-质谱/质谱检测的检测仪器为气相色谱串联三重四级杆质谱仪。

2.根据权利要求1所述土壤中杀螟腈农药残留的检测方法，其特征在于：

步骤（2）中重复的次数为2~4次；

步骤（3）中无水硫酸钠的加入量为1g，活化时正己烷-二氯甲烷混合溶剂的用量为5mL。

3.根据权利要求1所述土壤中杀螟腈农药残留的检测方法，其特征在于：当正己烷-二氯甲烷混合溶剂活化时，待混合溶剂液面下降至固相萃取小柱中填料的上表面时，加入复溶溶液。

4.根据权利要求1所述土壤中杀螟腈农药残留的检测方法，其特征在于：当复溶溶液置于固相萃取小柱后，采用2mL体积比1:1的正己烷-二氯甲烷混合溶剂洗涤容器，所述容器为装过复溶溶液的容器，所述洗涤的次数为1~4次；将洗涤后的溶液置于固相萃取小柱中净化，收集流出液。

5.根据权利要求1所述土壤中杀螟腈农药残留的检测方法，其特征在于：步骤（3）中丙酮的用量为1mL；正己烷-二氯甲烷混合溶剂的用量为5mL。

6.根据权利要求1所述土壤中杀螟腈农药残留的检测方法，其特征在于：步骤（2）中旋转蒸发的温度为35~45℃；

步骤（1）中所述预处理是指去除土壤样品中大的杂质，然后干燥，研磨，过筛。

7.根据权利要求6所述土壤中杀螟腈农药残留的检测方法，其特征在于：步骤（1）中干燥为风干或者冷冻干燥，过筛的筛孔孔径为0.9 mm。

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