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高效液相色谱法测定地表水中溴氰菊酯

2015-10-25韦英亮盘杨桂

化工技术与开发 2015年8期
关键词:溴氰菊酯色谱法回收率

韦英亮,盘杨桂

(广西分析测试研究中心,广西 南宁 530022)

溴氰菊酯 (deltamethrin),又称敌杀死,是一种广谱性的杀虫剂,属于拟除虫菊酯类农药中的一种,是目前杀虫活性最高的杀虫剂之一。由于其生产价格低廉除虫效果好,因而被广泛应用于防治水稻棉花害虫及卫生用杀虫剂。由于近年来的大量应用,其使用后残留的毒副作用逐步显现[1-4],在地表水及饮用水源中的残留及危害已日渐引起人们的重视。目前,生活饮用水标准检验方法农药指标[5]及部分文献[6-7]采用正相色谱柱对饮用水中的溴氰菊酯残留进行分离检测。但是在实际工作中,绝大多数的液相色谱仪都只配置了反相色谱柱,因此运用国标方法采用正相色谱法检测溴氰菊酯有一定困难,对实际工作造成了不便。气相色谱法[8-9]和气相色谱-质谱联用法[10-11]是检测溴氰菊酯的另外一种常用的方法,该方法虽然灵敏度高,但对样品的净化要求严格,同时,分析流程的时间较长,影响分析效率。

本实验采用反相色谱柱对地表水中的溴氰菊酯进行分离检测,通过对样品前处理及液相色谱条件等一系列实验步骤的优化,取得了令人满意的结果。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

仪器:岛津LC-20AD 高效液相色谱仪,带紫外检测器,二元梯度泵,LC-Solution 工作站,振荡器,氮吹浓缩仪,超纯水仪。

试剂:浓度为 100μg·mL-1的溴氰菊酯浓标;高效液相色谱纯甲醇;农残级正己烷;实验用水为Milli-Q 超纯水;分析纯 Na2SO4,使用之前在500℃马弗炉中烘4h。

1.2 标准使用液的配制

用甲醇将溴氰菊酯浓标稀释成浓度分别为0.025μg·mL-1﹑0.050μg·mL-1﹑0.250μg·mL-1﹑0.500μg·mL-1﹑1.00μg·mL-1的标准系列浓度,4℃冰箱保存。

1.3 样品前处理

取100mL 水样于分液漏斗中,加入20mL 正己烷,手摇震荡放气后,置于自动振荡器上震荡10min,静置待下层水澄清时, 将其收集于一干净烧杯中,上层萃取液经无水Na2SO4收集于氮吹管中;再将萃取后水样重新转移至分液漏斗中,按上述步骤再萃取1 次,合并萃取液,氮吹至近干,用甲醇准确定容至1mL,过 0.45μm 微孔滤膜,待测。

1.4 色谱条件

色谱柱:Shim-Pack XR-ODSⅡ (2.0mm×75mm,2.2μm);检测器:紫外检测器;检测波长280 nm;流动相:甲醇+水= 95+5;流速0.3mL·min-1;柱温35℃;停止时间:3 min;进样体积:5μL。

2 结果与讨论

2.1 色谱条件的优化

2.1.1 流动相比例的优化

研究了不同配比的甲醇/水流动相体系对溴氰菊酯分离效果的影响,结果发现,采用甲醇+水=95+5 作为流动相分离体系,可取得较好的分离效果和灵敏度,同时也可获得比较适宜的保留时间。若降低流动相中水的比例,则出峰太快,保留时间过短,分析效果差;若进一步增加流动相中水的比例,同样分离效果不够理想,且峰型变宽,灵敏度降低。因此综合考虑,确定流动相比例为甲醇+水=95+5。不同比例流动相体系下溴氰菊酯色谱图见图1。

图1 不同比例流动相体系下的溴氰菊酯色谱图

2.1.2 流速的优化

流速的变化对保留时间有比较明显的影响,流速太慢,易导致色谱峰扩散;流速太快,则保留时间过短。采用 0.3mL·min-1的流速则可以满足各方面的要求,获得较为满意的分离效果。

2.1.3 柱温的优化

经对比试验,柱温对分离效果影响不大,但是,如果柱箱温度设置低于环境温度,则容易导致液相色谱仪长时间未就绪,影响分析效率;若柱箱温度设置较高,则会影响色谱柱的使用寿命,因此,本试验采用35℃的柱温。

2.2 萃取时间对萃取效率的影响

分别取4 组5.0μg·L-1水样进行试验,萃取时间分别为 2 min﹑5 min﹑10 min﹑15 min,萃取时间对回收率的影响结果如图2 所示。

图2 不同萃取时间对回收率的影响

结果表明,随着萃取时间的延长,萃取效率有所提高,萃取时间达到10min 时,萃取效率趋于稳定,且回收率均在95%,当萃取时间为15min 时,回收率虽然仍有所提高,但综合考虑工作效率﹑方法精密度和灵敏度等因素,本实验最后选定萃取时间为10min。

2.3 萃取次数对萃取效率的影响

试验取100mL 水样,分别用20mL 正己烷萃取1 次﹑2 次和3 次,每次萃取10min,结果显示,随着萃取次数的增加,萃取效率也随之增加,但增加幅度较小。综合考虑萃取效率与准确度等因素,本试验采用加入 20mL 萃取溶剂﹑萃取1 次的方法对样品进行前处理。萃取次数对萃取效率的影响结果如图3 所示。

图3 萃取次数对萃取效率的影响

2.4 校准曲线与方法出限

本试验配制 0.025~1.00μg·mL-1共 5 种不同浓度的溴氰菊酯标准溶液,每种浓度重复测定2 次,以峰面积平均值对相应浓度绘制标准曲线,结果表明线性关系良好,相关系数r=0.9996,回归方程:Y=0.000998X-0.00554,溴氰菊酯标准色谱图见图4。根据检出限的确定方法[12],对浓度值为估计方法检出限值2~5 倍的样品进行n(n ≥7)次平行测定。将各测定结果换算为样品中的浓度(100mL 水样),计算出平行测定的标准偏差,按公式MDL= t(n-1,0.99)×S 计算方法检出限。式中,n 为样品的测定次数;自由度t为n-1,置 信度99%时的t分布(单侧),S为标准偏差。结果见表1。检出限低于GB 3838-2002 中集中式生活饮用水地表水待定项目的标准限值,能够满足地表水中溴氰菊酯测定的要求。

图4 溴氰菊酯标准色谱图

表1 溴氰菊酯的方法检出限

2.4 精密度与加标回收率试验

在已知含量的地表水样品中分别添加不同浓度的溴氰菊酯标准溶液,每个浓度的加标样品分别平行测定6 次,计算其精密度和加标回收率,结果见表2。由表2 可以看出,方法的平均回收率在88%~112%之间,精密度在 1.6%~10.6%之间,符合生活饮用水标准检验方法要求。

表2 精密度与回收率结果

3 结论

本实验采用高效液相色谱-反相色谱柱对地表水中的溴氰菊酯进行检测,具有分离效果较好﹑灵敏度高﹑分析速度快等优点,利用该分析方法对地表水中溴氰菊酯进行分析监测,结果令人满意,能够满足地表水中溴氰菊酯监测的要求。

[1] 胡春容.拟除虫菊酯农药的毒性研究进展[J].毒理学杂志,2005(3):239-241.

[2] 黄建勋,梁丽燕,陈润涛,等.溴氰菊酯致突变性试验研究和评价[J].卫生毒理学杂志,2001(4):234-236.

[3] 陆勋元,蒋永祥.气相色谱法同时检测和分析蔬菜中毒死蜱, 氯氰菊酯和氰戊菊酯的残留量[J].理化检验:化学分册,2006,42(9):737-739.

[4] 郑伟华,赵建庄,马德英,等.溴氰菊酯的毒性和致突变性的研究进展[J].北京农学院学报,2004,19(1):77-80.

[5] GB/T 5750.9-2006,生活饮用水标准检验方法 农药指标[S].

[6] 史亚俊,魏朝俊,贾临芳,等.正相高效液相色谱法测定梨中5 种菊酯类农药多残留[J]. 北京农学院学报,2009,23(4):25-28.

[7] 王吉顺,刘济平,董训学.正相液相色谱法测定原药和乳油中的溴氰菊酯[J].农药,1993(3): 30.

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[12] HJ 168-2010,环境监测分析方法制修订技术导则[S].

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