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土壤-温郁金体系中有机氯农药残留的分析检测

2012-01-13孙玉娜叶佳姜幸卢静韩颖仇佩虹

温州医科大学学报 2012年6期
关键词:有机氯郁金块根

孙玉娜,叶佳,姜幸 ,卢静,韩颖,仇佩虹

(1.温州医学院 药学院,浙江 温州 325035;2.济宁市第二人民医院,山东 济宁 262200;3.温州市质量技术监督检测院,浙江 温州 325000)

土壤-温郁金体系中有机氯农药残留的分析检测

孙玉娜1,2,叶佳1,3,姜幸1,卢静1,韩颖1,仇佩虹1

(1.温州医学院 药学院,浙江 温州 325035;2.济宁市第二人民医院,山东 济宁 262200;3.温州市质量技术监督检测院,浙江 温州 325000)

目的:对温郁金GAP种植基地药材块根、叶子及相应土壤中的有机氯农药进行检测,并分析其相关性,为温郁金安全规范化种植提供参考意见。方法:采用气相色谱-质谱(GC-MS)法测定有机氯农药(OCPs)含量。结果:土壤与块根中的α-HCB、p,p’-DDD和总HCB呈现显著相关性(P<0.01,P<0.01,P<0.05),块根和叶子中的β-HCB、p,p’-DDD及p,p’-DDE呈现显著相关性(P<0.05)。结论:温郁金种植基地土壤及其药材的农残留量符合国家有关标准,药材中的农残留主要来源于土壤,应选择低农残留的土壤种植药材。

温郁金;有机氯农药;土壤;残留分析

温郁金为姜科植物温郁金Curcuma wenyujinY.H.Chen et C.Ling的干燥块根,在中国、日本和印度的传统医药中是一味重要的药材,具有行气化瘀、清心解郁、利胆退黄之功效[1]。温郁金主要分布于浙江南部,是著名的道地药材“浙八味”之一,主要用于治疗经闭痛经、肿瘤、胸腹胀痛、刺痛、热病神昏、癫病发狂和黄疸尿赤等症[2-5]。

有机氯农药(OCPs)是一类含氯有机化合物,曾因广谱、高效、价廉、急性毒性小而广泛用于防治植物病虫害。OCPs具有高度的化学、物理和生物学的稳定性[6],由于其半衰期长,不易降解和代谢,对环境造成严重的污染;它自接污染作物,并大量残留在土壤中。而中草药的种植期较长,易受到OCPs污染。

气相色谱-质谱(GC-MS)联用广泛用于植物环境中的OCPs残留含量检测[7-9],是一种快捷、灵敏的检测方法,因此我们采用GC-MS法对温郁金种植基地土壤及其药材中的OCPs残留量进行检测并分析相关性,为温郁金安全规范化种植提供参考。

1 实验材料

1.1 供试样品 样品来源:温州市瑞安温郁金种植基地。土壤采样在供试基地内温郁金成熟期时分设3个随机采样区1、2、3(pH值分别为5.64、5.81、5.69)采挖,每个采样区随机采集6株温郁金及其对应的种植的泥土,各样品带回实验室风干,按分析要求分别磨碎过筛备用。各温郁金植株分别采集叶子、块根,洗净、晒干、烘干(60 ℃)、混匀,取部分粉碎后脱水至恒重,置干燥器中备用。

1.2 仪器与试剂 GC6890N/MS5975B型气质联用仪(美国Agilent),BS110型电子分析天平(北京赛多利斯天平有限公司),SK2200HP超声波清洗器(上海科导超声仪器有限公司),HCB、DDT标准样品(中国标准技术开发公司表样开发部)。

试剂:α-HCB、β-HCB、γ-HCB、δ-HCB、p,p’-DDE、o,p’-DDT、p,p’-DDD和p,p’-DDT,分析标准品,纯度99.9%(阿拉丁试剂公司)。

正己烷、丙酮、石油醚、浓硫酸均为分析纯。

2 方法

2.1 供试品溶液的制备 分别称取1.00 g块根、叶子、土壤样品于10 mL离心管中。移取5.0 mL正己烷:丙酮(3:7)于块根、土壤的离心管中,7.0 mL的正己烷:丙酮(3:7)于叶子的离心管中,超声30 min,2000 r·min-1离心20 min,移取上清液于另一离心管。块根、土壤样品的沉淀中加5.0 mL正己烷,叶子样品的沉淀中加3.0 mL正己烷,超声30 min,2000 r·min-1离心20 min,移取上清液。合并两次上清液,采用氮气发生器吹干液体,加入5.0 mL正己烷,振荡混匀,再加入2.0 mL浓硫酸,振荡混匀,静置10 min后移取上清液于另一试管,采用氮气发生器吹干液体。用1.0 mL丙酮溶解,转移到进样瓶里。同时做空白对照,重复3次。2.2 仪器工作条件 色谱条件:色谱柱为0.25 m×30 mm,0.25μm;进样口温度230 ℃;检测器温度300 ℃,不分流进样;程序升温为从初始100 ℃开始,按10 ℃·min-1升至220 ℃,再以8 ℃·min-1升至250 ℃,保持10 min;理论塔板数按α-BHC峰计算应不低于1×105,2个相邻色谱峰的分离度应大于1.5。

质谱条件:离子源为EI源;检测模式为分时段选择离子检测(SIM)。

2.3 标准品配置及标准曲线制备 取α-HCB、β-HCB、γ-HCB、δ-HCB、p,p’-DDE、o,p’-DDT、p,p’-DDD和p,p’-DDT 8种OCPs标准品用石油醚配制成0.001~1.0μg·mL-1浓度标准溶液。按“2.2”工作条件,对各元素标准溶液进行测定并绘制标准曲线,结果见表1。由表1可知,各元素回归方程线性范围曲线相关系数均在0.9953~1.0000之间, 呈良好的线性关系。

表1 标准曲线参数

2.4 加样回收率试验 精确称取各样品,在样品中加入相应的定量的各元素标准溶液,按照“2.1”项操作得到各供试样品,测定元素含量,结果见表2。由表2可知,被测元素的加样回收率在89.0%~105.1%之间,说明本实验方法测定温郁金样品中微量元素含量,准确度良好,测定结果可靠。

表2 实际样品加标回收试验

2.5 OCPs含量的测定 分别称取1.00 g块根、叶子和土壤样品按照“2.1”项配置成供试溶液,并根据“2.2”项进行检测,采用统计软件SPSS11.5和Excel 2003对实验数据进行处理及相关性分析。

3 结果和讨论

3.1 土壤-温郁金体系的农药残留量分析 温郁金药材及其土壤的农药残留结果见表3。

由表3可知,块根中HCB主要以γ-HCB异构体的形式存在,叶子中HCB以β-HCB、δ-HCB异构体的形式存在,土壤中主要以α-HCB,β-HCB和γ-HCB三种异构体的形式存在。药材和土壤中DDT以p,p’-DDE和p,p’-DDD异构体存在,o,p’-DDT和p,p’-DDT异构体均未检测出。块根和叶子中DDT主要以p,p’-DDD异构体的形式存在,其含量占DDT总量的84%以上,可知药材DDT中p,p’-DDD异构体的贡献率最大。土壤样品1和2中没有检测到δ-HCB残留,仅在土壤样品3中检测到,而叶子和块根样品中均有检测到δ-HCB残留,这可能是空气中农药残留附着在叶子上导致的。

表3 温郁金块根、叶子及土壤中农药残留测定结果(n=3,μg·kg-1)

3.2 农药残留的相关性分析 土壤-温郁金体系中各OCPs异构体的相关性结果见表4。

表4 药材及土壤中的OCPs残留量的相关性

由表4可见,土壤与块根中的α-HCB、p,p’-DDD呈现极显著相关性(P<0.01),总HCB呈现显著相关性(P<0.05),土壤与叶子中的p,p’-DDD呈现显著相关性(P<0.05),说明土壤中α-HCB、p,p’-DDD和总HCB残留量直接影响到温郁金药材中相应农药残留的含量。块根和叶子中的β-HCB、 p,p’-DDD及p,p’-DDE呈现显著相关性(P<0.05),说明温郁金叶子中β-HCB、p,p’-DDD和p,p’-DDE含量直接受到块根中相应农药残留含量的影响。

3.3 种植基地药材安全性分析建议

3.3.1 根据我国土壤环境标准(GB15618-95),土壤中的总HCB和DDT的浓度极限为0.50 mg·kg-1。根据我国2005年药典,总HCB和DDT的食用极限为0.2 mg·kg-1。温郁金种植基地土壤及其药材的农药残留量符合国家有关标准。

3.3.2 由于空气中农药残留对温郁金药材的影响,我们建议喷洒农药时尽量避开药材叶子表面。

3.3.3 温郁金块根中总HCB和DDT含量是相应土壤中含量的1.87~8.46倍,说明块根对OCPs具有富集作用。块根和土壤中α-HCB、p,p’-DDD及总HCB含量的关系密切,叶子和土壤中p,p’-DDD含量的关系也比较密切,说明温郁金药材中的农药残留主要来源于土壤。为了降低温郁金药材的农药残留量,我们建议选择低农药残留的土壤进行温郁金的栽培种植。

[1] 国家药典委员会. 中华人民共和国药典(2005 年版一部) [M].北京: 化学工业出版社, 2005:51, 144 -145, 194 -195.

[2] Cao J, Qi M, Fang L, et al. Solid-phase microextraction-gas chromatographic-mass spectrometric analysis of volatile compounds fromCurcuma wenyujinY.H. Chen et C. Ling[J]. J Pharm Biomed Anal, 2006, 40(3):552-558.

[3] Toda C, Nakayama N, Hatanaka F, et al. Comparison of anti-inflammatory activities of six curcuma rhizomes:a possible curcuminoid-independent pathway mediated by curcuma phaeocaulis extract[J]. Evid Based Complement Altern Med,2006, 3(2):255-260.

[4] Yan J, Chen G, Tong S, et al. Preparative isolation and puriflcation of germacrone and curdione from the essential oil of the rhizomes ofCurcuma wenyujinby high-speed countercurrent chromatography[J]. J Chromatogr A, 2005,1070(1-2):207-210.

[5] Zhang PZ, Huang W, Song ZH, et al. Cytotoxic diterpenes from the radix ofCurcuma wenyujin[J]. Phytochemistry Letters, 2008, 1(2):103-106.

[6] 水和废水监测分析方法编委会. 水和废水监测分析方法[M].4版.北京:中国环境科学出版社, 2002:570.

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[8] 董玮玮, 郝玉江, 王丁, 等. 固相萃取-气相色谱-质谱法测定水中23种多氯联苯和10种有机氯农药残留[J]. 湖北农业科学, 2011, 50(8):1693-1696.

[9] 佟玲, 杨佳佳, 吴淑琪. 气相色谱-串联质谱法测定植物样品中17种有机氯农药和8种多氯联苯[J]. 农药学学报, 2012,14(2):185-190.

Studies on residues of organochlorine pesticides in Soil-CurcumaSystem

SUN Yuna*,YE Jia,JIANG Xing,LU Jing,HAN Ying,QIU Peihong.
*School of Pharmacy,Wenzhou Medical College,Wenzhou,325035

Objective:To provide scientific reference for Good Agricultural Practices(GAP)planting ofCurcuma wenyujin. To evaluate and analysis the residues of orga-nochlorine pesticides in planting soils andCurcuma wenyujin.Methods:GC-MS method was used to determine the residues of organochlorine pesticides.Results:The correlative analysis indicated that the contents of α-BHC, p,p’-DDD and total BHC in the roots of the plants had relationships with the contents of these species in the soil(P<0.01,P<0.01,P<0.05,respectively). Also,the analysis indicated that the contents of β-HCB, p,p’-DDD and p,p’-DDE in the leaves had significant relationships with the contents of these species in the roots(P<0.05,P<0.05 andP<0.05,respectively).Conclusion:The residual levels of organochlorine pesticides in the plants and soils are accorded with the relevant standards of the State. The pesticide residues in the plants are mainly from soils,so we should choose low-residue soils to cultivate medicinal materials.

Curcuma wenyujin;organochlorine pesticides;soil;residues analyses

R917

A

1000-2138(2012)06-0537-04

2012-05-07

温州市科技局科研基金资助项目(Y20080091);浙江省新苗人才计划资助项目(2011R413036)。

孙玉娜(1982-),女,黑龙江齐齐哈尔人,硕士生。

仇佩虹,教授,硕士生导师,Email:wzqph@163.com。

吴健敏)

·论 著·

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