农田灌溉水中草甘膦残留的快速测定

李盛安，李拥军，冯敏铃，王丽娜，刘铭扬，张益文，张忆萍

（中山市农产品质量监督检验所，广东中山528403）

农田灌溉水中草甘膦残留的快速测定

李盛安，李拥军，冯敏铃*，王丽娜，刘铭扬，张益文，张忆萍

（中山市农产品质量监督检验所，广东中山528403）

建立了快速测定农田灌溉水中草甘膦残留的分析方法。草甘膦经FMOC-Cl柱前衍生，荧光检测器分析，外标法定量。方法无需萃取小柱净化，直接进样分析,检测分析时间5 min。添加0.01～0.50 mg/kg浓度水平时，草甘膦加标回收率在77.6%～86.2%之间，相对标准偏差（RSD）为5.5%～6.8%之间。方法检出限（S/N=3）为0.002 mg/kg，定量限（S/N=10）为0.005 mg/kg。该方法简单快速，回收率高，可用于基层检测站的日常快速检测。

柱前衍生；液相荧光法；灌溉水；草甘膦；FMOC-Cl

草甘膦（Glyphosate）是美国孟山都公司开发的内吸传导型慢性广谱灭生性除草剂。纯品为挥发性白色固体，不溶于一般有机溶剂，其异丙胺盐完全溶解于水。草甘膦通过茎叶吸收后传导到植物各部位，可防除单子叶和双子叶、一年生和多年生、草本和灌木等40多科植物[1]。草甘膦因高效、低毒等特点成为世界上应用最广泛的除草剂之一，已经使用了30多年。由于长期农业生产广泛使用草甘膦带来的水体污染，直接通过地表水污染人类饮用水源，威胁人类健康。

草甘膦具有强的极性，与其他农药如有机磷类在气相色谱仪同时检测较为困难。更由于草甘膦分子中不含有发色团或荧光团，难以在液相色谱仪的紫外与荧光检测器上有响应。目前主要有离子色谱法[2]、气相质谱法[3]、液相色谱衍生法[4-5]。液相色谱衍生法分为柱前衍生与柱后衍生，传统的柱后衍生是用邻苯二甲醛（OPA）、巯基化合物进行衍生后产生荧光衍生物，在荧光检测器上分析检测。但柱后衍生法需要专门的柱后衍生仪将草甘膦水解后与OPA、巯基化合物进行衍生反应，才能生产荧光衍生物。而柱后衍生仪价格昂贵、需要维护、操作烦琐等，难以在基层检测实验室推广应用。

本文采用柱前衍生液相荧光法，草甘膦通过FMOC-Cl进行衍生，优化了仪器色谱条件，该方法具有简单、快速、检出限低、回收率高等优点。可满足基层检测站日常监测工作的需要。

1 材料与方法

1.1 试验材料与仪器

试剂：草甘膦对照品（Dr.Ehrenstorfer GmbH）；氯甲酸-9-芴基甲酯FMOC-Cl（阿拉丁GR）；乙腈（德国Merck公司色谱纯）；磷酸（天津科密欧HPLC）；乙腈乙酯、四硼酸钠（广州化学试剂厂GR）。

仪器与设备：电子天平（Precisa公司）；旋涡混合器（上海精科XW-80A）；离心机（Sigma公司3-30k）；Waters高效液相色谱仪2695（带荧光检测器2475）；超纯水制备仪（Millipore公司Mini-Q）。

1.2 试验方法

1.2.1 衍生液

FMOC-Cl乙腈溶液（1.0 mg/mL）：称取100 mg FMOC-Cl，用乙腈溶解并定容至100 mL，现配现用。

1.2.2 样品处理

吸取10 mL灌溉水经滤纸过滤，去除砂石等杂质，在5000 r/min的离心机中离心5min，上清液备用。准确吸取1.0 mL上清液于10 mL比色管中，加入0.5 mL 0.05 mol/L四硼酸钠溶液，再加入0.5 mL 1.0 mg/mL FMOC-Cl（现配现用）溶液，旋涡混合后衍生1 h。加入5.0 mL乙酸乙酯旋涡混合静置5 min后，取水相过0.22μm滤膜，上机。

1.2.3 色谱条件

色谱柱：Waters Nova-pakRC18 3.9×150 mm；流动相：乙腈+0.02 mol/L磷酸溶液=35+65；流速1.0 mL/min；柱温30℃；进样量10μL；荧光检测器检测波长：激发波长254 nm，发射波长315 nm。

2 结果与讨论

2.1 前处理与HLB净化柱的比较

马建明等报道在加入FMOC-Cl衍生液后用HLB萃取小柱去除衍生化的反应FMOC-Cl水解产物对荧光测定的干扰，加标回收较为理想[6]。但前处理使用的HLB萃取小柱市场价格较高，增加了检测成本，难以在基层检测站普及推广。而本试验采用直接上机，无需萃取小柱净化，减少实验成本，简化了前处理过程，达到批量快速检测的目的。通过加标回收实验与HLB萃取小柱净化[6]对比实验效果无明显差异，最终，本方法采用衍生后加入乙酸乙酯萃取，过膜检测，结果符合相关要求。见图1。

图1 空白样品和草甘膦加标样品的色谱图

2.2 方法标准曲线、检出限及定量限

取草甘膦标准品，分别用水配制成1000 mg/L标准储备溶液，4℃保存，有效期3个月。再用10 mL容量瓶逐级稀释，标准工作液浓度为2μg/L、5μg/L、10μg/L、20μg/L、40μg/L、100μg/L、200μg/L，分别吸收1 mL按1.2.2进行样品衍生操作，以峰面积为y值，标准溶液浓度为x值进行线性回归，求得线性方程y=406.0185x-756.8723，相关系数r2=0.9998，结果发现线性良好。按本方法测定结果，以3倍信噪比（S/N=3）确定分析物的检出限0.002 mg/kg，10倍信噪比（S/N=10）为定量限0.005 mg/kg。

2.3 回收率与精密度

以经检测不含草甘膦的农田灌溉水作为空白添加一定量的标准品，作加标回收试验，按1.2.2进行衍生操作，每个添加浓度重复测定3次，同时做空白试验。结果（见表1）表明，草甘膦加标回收率在77.6%～86.2%之间，相对标准偏差（RSD）5.5%～6.8%之间。说明该方法具有较好的精密度和回收率，符合农药残留分析要求。

表1 草甘膦添加量、回收率及相对标准偏差

3 总结

通过简单的前处理建立了柱前衍生-液相荧光法快速测定农田灌溉水中草甘膦除草剂残留的方法。试验过程发现，为了草甘膦充分衍生，一般会加入过量的FMOC-Cl。但FMOC-Cl与水反应生成FMOC-OH副产物，在草甘膦色谱峰出现很大FMOC-OH副产物色谱峰，影响了草甘膦色谱峰的积分，无法定性定量。FMOC-Cl溶于有机溶剂，不溶于水，为了去掉反应过量的FMOC-Cl通常加入乙酸乙酯进行萃取，尽管草甘膦检测用FMOC-Cl柱前衍生研究报道了很多，但FMOCCl、草甘膦及乙酸乙酯三者反应的合适比例并没有相关的标准及指导方法。这个问题有待进一步的研究。

我国《生活饮用水卫生标准》（GB/T 5749-2006）规定了草甘膦卫生限值为0.7 mg/L。而本方法最低检出限远低于标准值，所以前处理无需浓缩提取，本文直接衍生分析，简化了实验步骤，降低了有机溶剂对环境的污染。

[1]曹赵云，牟仁祥，陈铭学.液相色谱-串联质谱法测定稻米中的草甘膦和氨甲基膦酸残留[J].色谱，2010，28（8）：743-748.

[2]戚荣平，邱晓枫，孟琪，等.离子色谱法测定水中草甘膦含量[J].中国卫生检验杂志，2011，21（4）：820-821.

[3]程雪梅，周敏.气相色谱-质谱法测定香蕉和灌溉水中的草甘膦及其代谢物的残留量[J].色谱，2004，22（3）：288.

[4]马为民，林小虎，张燕，等.柱前衍生高效液相色谱法测定白菜及小麦中草甘膦残留量[J].北方园艺，2008，（6）：28-30.

[5]王聪，刘颖超，庞民好，等.高效液相色谱柱后衍生法测定农田沟渠水中草甘膦残留[J].植物保护，2012，38（5）：96-99.

[6]马建明，龚文杰，邬晨阳，等.水中草甘膦的柱前衍生-固相萃取-高效液相色谱荧光法测定[J].中国卫生检验杂志，2014，（18）：2599-2601.

[7]汪琳，曾锦明，韩燕飞，等.直接进样高效液相色谱-柱后衍生法检测水中草甘膦和氨甲基膦酸[J].现代科学仪器，2010，（6）：99-100，104.

[8]苏炳元，黄三发，张淑琼，等.高效液相色谱柱后衍生法直接进样测定水中草甘膦和氨甲基膦酸[J].海峡预防医学杂志，2014，（3）：46-47.

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（来源：https：//www.basf.com/cn/zh/company/news-and-media/news-releases/global/2016/11/p-16-368.html）

Rapid Determination of Glyphosate Residues in Irrigation Water

LISheng-an，LIYong-jun，FENG Min-ling*，WANG Li-na，LIU Ming-yang，ZHANG Yi-wen，ZHANG Yi-ping
（Zhongshan Quality Supervision&Inspection Institute of Agricultural Products，Zhongshan，Guangdong 528403，China）

To establish a rapid analysis method for the determination of glyphosate residues in irrigation water.Glyphosate by FMOC-Cl pre column derivatization and fluorescence detection，analysis，external standard method.Without extraction purification，sample analysis，detection and analysis of 5 min.Add 0.01～0.50 mg/kg concentration，glyphosate recovery rate is between 77.6%～86.2%，the relative standard deviation（RSD）was 5.5%～6.8%.The detection limit（S/N=3）for 0.002 mg/kg，the limit of quantification（S/N=10）for 0.005 mg/kg.This method is simple and rapid，high recovery rate，can be used for rapid detection of the daily work of grass-roots inspection station.

pre column derivatization；HPLC fluorescence method；irrigation water；glyphosate；FMOC-Cl

1006-4184（2016）11-0012-03

2016-04-24

中山市科技计划项目（2014A2FC326、2015B2350）。

李盛安（1984-），男，本科，工程师，主要从事农产品及农业环境分析检测。

*通讯作者:冯敏铃（1987-），E-mail：family_bee@126.com。