除草剂苄嘧磺隆毛细管电泳分析

张泰劼， 冯 莉， 田兴山， 张 纯， 郭文磊(广东省农业科学院植物保护研究所/广东省植物保护新技术重点实验室，广东广州 510640)

众所周知，在农业生产中，除草剂的使用非常普遍，已经成为农产品稳产、增产的重要保证。然而除草剂的大量使用也带来了不可忽视的环境污染问题，一方面除草剂在土壤中的残留会对后茬敏感作物造成药害[1]，另一方面除草剂也会随地面径流进入河道、水库，污染水源[2]。因此，对农田土壤及水源中除草剂残留量进行监测显得尤为重要。

毛细管电泳(CE)技术是在电泳技术和色谱技术的基础上发展起来的一种新型物质分离和检测技术，由于该技术具有分析进样量小、耗时短、效率高、费用低等优点，目前已经广泛应用于生物、医药、食品和环境等领域。在农药残留分析方面，毛细管电泳技术已用于2，4-滴、2，4，5-涕、麦草畏[3]、甲磺隆、氯磺隆、氯嘧磺隆[4]、二氯喹啉酸[5]等除草剂的残留检测中。然而还有许多当前大量使用的除草剂(如苄嘧磺隆等)的毛细管电泳分析方法尚未见报道。苄嘧磺隆是目前稻田用量最大的除草剂之一，其残留分析方法有以下几种，包括高效液相色谱(HPLC)法[6-9]、超高效液相色谱-质谱联用(UPLC-MS/MS)法[10]、荧光分析法[11]和高效薄层析(HPTLC)法[12]。鉴于这些方法均存在一些弱点，如试剂消耗量大、成本高、耗时长等，本研究建立了苄嘧磺隆的毛细管电泳分析法，为苄嘧磺隆残留的快速检测提供了一种经济型的选择。

1 材料与方法

1.1 苄嘧磺隆标样

100 μg/mL苄嘧磺隆标准溶液(溶于丙酮介质)由农业部环境保护科研监测所提供。

1.2 缓冲液配制及分析方法

用预先配制好的12%体积分数的乙腈溶液配制50 mmol/L醋酸钠溶液作为电泳缓冲液[13]，用冰醋酸将pH值调到4.8。配制缓冲液使用的乙腈、醋酸钠和冰醋酸均为色谱纯，水为超纯水。

分析使用的仪器为北京凯奥科技发展有限公司生产的K1060型高效毛细管电泳仪。采用 40 cm 长的石英毛细管(内径75 μm)，分离电压为10.5 kV，检测波长为240 nm。毛细管使用前依次用0.05 mmol/L NaOH、0.10 mmol/L HCl和样品缓冲液分别冲洗20、20、10 min。冲洗完后，毛细管插在缓冲液中运行电泳，待基线稳定之后再进样测试。采用压差法进样，进样时间为10 s。为防止毛细管堵塞，相关溶液和样品在使用之前均用 0.45 μm 的针头过滤器进行过滤。

1.3 苄嘧磺隆和丙酮溶液的浓度

配制10.0、5.0、2.5、1.0、0.8、0.6、0.4、0.2、0.1 mg/L苄嘧磺隆标准溶液，分别进样，试验最低检测浓度。配制10.0%、5.0%、1.0%、0.5%、0.1% 丙酮标准溶液(体积分数)，分别上机检测，分析检测的下限。

2 结果与分析

2.1 苄嘧磺隆的保留时间

由图1可知，用10 mg/L苄嘧磺隆标样进行毛细管电泳检测，结果获得一大一小的2个吸收峰，较大的吸收峰保留时间为13.2 min，较小的吸收峰保留时间为14.6 min，2个吸收峰时间相隔为1.4 min。由于苄嘧磺隆标样的溶解介质为丙酮，推测其中1个吸收峰为丙酮。用10%的丙酮进样，结果只获得了1个吸收峰，其保留时间为 13.2 min。因此，保留时间为14.6 min的吸收峰为本研究的目标物质苄嘧磺隆。

2.2 苄嘧磺隆的线性范围

由图2可知，逐步降低苄嘧磺隆的进样浓度，观测到其目标吸收峰也逐渐变小，当苄嘧磺隆浓度降低至 0.2 mg/L 时，目标吸收峰易受到基线噪音干扰而消失，因此苄嘧磺隆的最低检测浓度为0.2 mg/L。苄嘧磺隆在0.4～10.0 mg/L的浓度范围内与峰面积有较好的线性关系，回归方程为y=991.52x+403.67，r2为0.990 1。

2.3 丙酮的线性范围

由图3可知，丙酮在同样分析条件下也出现了吸收峰，因此可以用作内标。通过浓度递减试验发现，当溶液中丙酮含量为0.1%时，获得丙酮吸收峰的峰高较低，且受到基线噪音的干扰较大，因此0.1%是检测丙酮的最低浓度。丙酮含量在0.1%～10.0%范围内与峰面积也有较佳的线性关系，线性回归方程为y=22 700.0x+5 283.3，r2为0.997 9。由此可见，以丙酮作为内标，在嘧磺隆样品中的最佳添加浓度范围是1%～5%。

3 讨论

在苄嘧磺隆的分析条件下，丙酮可以被同时检测出，因此可以用来作内标，提高苄嘧磺隆检测结果的准确性和可靠性，但因为丙酮是挥发性有机溶剂，使用过程中操作不当也可能会引入更大的误差。由于丙酮和苄嘧磺隆这2种物质保留时间的间隔较短，因此，当检测环境条件改变导致保留时间发生变化时，丙酮仍然可以作为判断苄嘧磺隆目标峰的参照。

本研究采用毛细管区带电泳(CZE)分离模式分析苄嘧磺隆，这是一种最常用、最简单的毛细管电泳分离模式，其特点是毛细管两端电泳槽灌装的缓冲液相同。此外，本研究的方法还具有经济性和快速性的优点。苄嘧磺隆的传统检测方法主要是HPLC法，通常以70%～80%的甲醇作为流动相[6-8]，通过色谱柱进行分离，色谱柱的制造成本较高，检测之后会产生大量的甲醇废液。相比之下，用毛细管电泳法分析苄嘧磺隆具有明显优势，毛细管制造成本较低，检测过程也不会产生有机废液。但高效液相色谱法已经实现了同时分析苄嘧磺隆与其他多种除草剂[10]，毛细管电泳法能否同时分析多个除草剂仍需进一步研究。高效液相色谱法与固相萃取技术结合、高效液相色谱法串联质谱可以在较大程度上提高苄嘧磺隆的检测下限。将毛细管电泳法与固相萃取(SPE)等浓缩技术相结合检测样品中苄嘧磺隆的下限也有望增加数个数量级，满足更微量的检测要求。

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