土壤中单嘧磺隆的超声提取方法研究

付 颖，叶 非，苏宏杰

（东北农业大学理学院，哈尔滨 150030）

单嘧磺隆（化学名称为2-硝基-N-[2'-（4'-甲基嘧啶基）]苯磺酰脲）是我国第一个具有自主知识产权的超高效除草剂。它属于磺酰脲类除草剂，用药量低、除草活性高、对人畜基本无毒。单嘧磺隆纯品为淡黄色粉末，相对分子质量为337.31，熔点191～191.5 ℃[1]。

单嘧磺隆自投入使用以来，其研究多集中在对单嘧磺隆在各种作物田中的应用及单嘧磺隆作用机制的研究[2-3]，关于其在土壤中的残留分析方法及快速测定技术的研究目前还相对较少。由于磺酰脲类除草剂具有热不稳定性，因此，常用高效液相色谱法检测其残留[4-6]，但上述方法前处理繁杂，检测时间长。为简化提取及检测方法，本研究采用超声波辅助提取土壤中的单嘧磺隆，以土壤空白提取液为对照，利用紫外分光光度法进行检测，方法的最低检测限为20 μg·kg-1。结果表明，本方法快速、简便，符合农药残留分析的要求。

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂

TU1901型双光束紫外分光光度计（北京普析通用公司）；SPX-150-Z型恒温振荡培养箱（上海跃进医疗器械厂）；AS2060B超声波清洗器（天津自动科学仪器有限责任公司）。

单嘧磺隆标准品（农药国家工程研究中心（天津）提供）；氨水、磷酸、无水硫酸钠、甲醇、石油醚、三氯甲烷、二氯甲烷均为国产分析纯，水为超纯水。

1.2 方法

1.2.1 标准溶液的配制

准确称取20 mg单嘧磺隆标准品，用甲醇：氨水（1：1）的混合液定容至100 mL容量瓶中，配制成200 mg·kg-1的单嘧磺隆储备液，取一定量的储备液分别配制成2.5、5.0、7.5、10.0 mg·kg-1的标准工作液。

1.2.2 标准曲线的绘制

土壤样本风干后，过40目筛。将30 mL上述不同浓度的单嘧磺隆标准溶液分别添加到250 g空白土壤样本中。

称取上述土样20.0 g于三角瓶中，以甲醇和氨水混合液60 mL浸泡2 h，振荡提取0.5 h，抽滤，并用甲醇和氨水的混合溶液洗涤滤渣2次，合并滤液，滤液分别用100 mL 2%Na2SO4水溶液、1.5 mL 0.2 mol·L-1氨水洗涤至水相pH 10.0。分别用三氯甲烷、石油醚洗涤水相，用H3PO4调水相pH 3.0，再用二氯甲烷提取水相，二氯甲烷层用无水硫酸钠干燥，旋转蒸发，吹干后用甲醇和氨水混合液定容。

以空白土壤样本提取液为对照，每个样本3次重复，测定吸光度值，绘制标准曲线。

1.2.3 土壤样本的测定

将浓度为0.90 mg·kg-1的单嘧磺隆溶液添加到土壤中，按上述方法分别改变浸泡时间、超声时间及振荡条件测定提取率，考察不同提取条件下对提取率的影响。以土壤空白提取液为对照，每个样本3次重复。

2 结果与分析

2.1 测定波长的选择

在紫外分光光度计上做波长扫描，得到单嘧磺隆标准溶液在245 nm处有最大吸收。选择245 nm做为测定波长。

2.2 工作曲线

在245 nm处，分别测定2.5、5.0、7.5、10.0 mg·kg-1标准工作液的吸光度值，得标准曲线（见图1），其回归方程为：A=0.0851c-0.0009，R2=0.9998。

图1 单嘧磺隆的标准曲线Fig.1 Standard curve of monosulfuron

2.3 添加回收率试验

采用标样添加法，在振荡条件下对0.30、0.60、0.90、1.20 mg·kg-14个浓度添加进行测定，测得单嘧磺隆的平均回收率分别为86.89%～100.45%（见表1）。结果表明，方法的添加回收率达到农药残留分析标准。

表1 单嘧磺隆的土壤添加回收率Table 1 Added recovery rate of monosulfuron in soil

2.4 超声时间对提取率的影响

一般提取时间愈长，物质分子运动频率和速度、溶剂穿透力、样品与提取溶剂之间的接触面积等都能得到相应的增加，越容易使被提取物质获得巨大的加速度、动能和强大的外力冲击，提高提取效率[7－8]。在单嘧磺隆浓度为0.90 mg·kg-1时，选择浸泡时间为0.5 h，超声时间分别为5、10、20 min进行提取，平均提取率分别为103.29%、103.71%、106.43%（见表2）。随着超声时间的延长，提取率提高，超声时间为20 min时提取率最高。由结果可知，超声时间过长，提取出过多的杂质，延长提取时间。因此超声时间不宜过长，选择超声时间5 min为宜。

2.5 浸泡时间对提取率的影响

当超声时间为5 min，浸泡时间分别为0.5、1、2 h进行提取时，平均提取率分别为103.29%、104.49%、104.76%（见表2）。随着浸泡时间的延长，提取率有所提高，但当浸泡时间由1 h延长至2 h时，提取率提高并不显著，延长浸泡时间无益于单嘧磺隆提取率的提高。当浸泡时间为2 h，超声时间为20 min时，平均提取率达到115.33%，说明浸泡和超声时间太长会提取出更多的杂质。比较浸泡时间为0.5 h，超声时间为5 min时的提取效果，此时的提取率已达到103.29%。因此，为缩短提取时间，达到快速检测提取的目的，选择浸泡时间为0.5 h，超声时间5 min，该方法的提取率为101.23%～105.34%，符合农药残留分析的要求。

表2 不同超声条件下的提取率Table 2 Extraction ratio of different ultrasonic extracted condition

2.6 超声及振荡对提取率的影响

比较超声提取及振荡提取的对比试验见表3。

由表3可知，当浸泡时间为0.5 h，超声振荡5 min，平均提取率为103.29%，振荡0.5 h时，平均提取率为93.65%。可见超声辅助提取的提取率高于振荡提取，并且大大的缩短了提取时间。因此选择超声提取代替传统的振荡提取。

表3 超声和机械振荡的对比试验Table 3 Comparison of ultrasonic extraction with mechanical oscillation

3 讨论与结论

本文研究了土壤中单嘧磺隆的提取及紫外检测，比较了浸泡时间、超声时间及振荡时间对提取率的影响，优化了提取条件，得到了快速提取土壤中单嘧磺隆的方法，得出如下结论：超声振荡的提取效果优于机械振荡，随着浸泡时间及超声时间的延长，提取率提高，但提取时间过长，提取效果下降。当采用浸泡时间0.5 h，超声时间5 min时，超声振荡提取率达到103.29%，平均添加回收率为103.29%～115.33%，达到农药残留分析要求。本方法适用于土壤样品中单嘧磺隆的快速提取与检测，具有提取时间短，有机溶剂用量少，操作简单，提取率高，重现性好，准确度高等特点，能较好地满足农药残留分析快速检测的要求。

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