气相色谱质谱法测定土壤中甲霜灵和苯霜灵的含量

2021-04-20施婵丽

化工设计通讯 2021年3期

施婵丽

（宁波原水环境检测有限公司，浙江宁波 315000）

甲霜灵和苯霜灵属于内吸性杀菌剂，可用于防治卵菌纲病害，如防治葡萄霜霉病、马铃薯、草莓等疫霉病。内吸性杀菌剂可进入植物体内，水溶性和杀菌效果均高于一般杀菌剂。由于农业生产需要大量使用，环境中广泛存在甲霜灵和苯霜灵。

随着人们对食品安全和生态环境健康的重视，这几年对甲霜灵和苯霜灵的残留测试皆有报道，主要为食品中的农药残留测试，采用气相色谱质谱法[1]或LC-MS/MS 等方法对不同的食品进行测试。而环境中对甲霜灵和苯霜灵的残留测试相对较少，何书海采用自动固相萃取/高效液相色谱法对海南地区的土壤和地表水进行甲霜灵残留量的测试。房健采用气相色谱质谱法对水中苯霜灵和甲霜灵浓度进行测试。目前采用气相色谱质谱法对土壤中苯霜灵和甲霜灵进行残留测试尚未报道。本文采用经典索氏提取法萃取土壤样品中的甲霜灵和苯霜灵，运用气相色谱质谱法进行分析。因目前气相色谱质谱联用仪在环境测试领域普及度较高，结合经典索氏提取，该项目的检测推广可行性高。本方法的建立可以为土壤中甲霜灵和苯霜灵的测试提供参考依据。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

气相色谱质谱联用仪，安捷伦7890B-5977B；旋转蒸发仪，东京理化N-1300V-W；氮吹仪，青岛海科DCY-12SD；固相萃取装置，Supelco 57044；商品化固相萃取小柱：ProElut CARB/NH2，500mg/500mg/6mL，迪马科技。

正己烷，丙酮：农残级，CNW，上海安谱。甲醇：色谱纯，CNW，上海安谱。

无水硫酸钠，氯化钠：分析纯，国药试剂，在400℃下加热6h，除去表面吸附法有机化合物，冷却后保存于干净的试剂瓶中，置于干燥器中保存。

石英砂（20～50目）：在450℃下加热4h 后冷却，置于玻璃瓶中干燥器内保存。

甲霜灵，苯霜灵：纯度99.5%，德国Dr.Ehrenstorfer。

甲醇中苯霜灵标准溶液，浓度2 000mg/L：准确称量约20.0mg 苯霜灵于10mL 容量瓶中，用甲醇定容。

丙酮中甲霜灵标注溶液，浓度2 000mg/L：准确称量约20.0mg 甲霜灵于10mL 容量瓶中，用丙酮定容。

1.2 仪器工作条件

色谱条件。进样口温度260℃，不分流进样；柱流量1.0mL/min；柱温条件：DB-5ms，30m×0.25mm×0.25μm，70℃保持1min，20℃/min 升至320℃，保持1min；进样量：1.0μL。

质谱条件。电子轰击源（EI）；离子源温度230℃；离子化能量70eV；四极杆温度150℃；接口温度280℃；溶剂延迟时间：4min；扫描模式：全扫描（SCAN）和选择离子扫描（SIM）。SCAN 质量范围：40～500amu；SIM 特征离子：苯霜灵定量离子148，辅助定性离子206、325；甲霜灵定量离子206，辅助定性离子132、279。

1.3 实验方法

1.3.1 土壤采集与制备

土壤样品按照HJ/T166的相关要求采集和保存，样品在洁净的具塞磨口棕色玻璃瓶中保存。运输过程中密封、避光、4℃以下冷藏。运送至实验室后，若不能及时分析，于4℃以下密封、冷藏、避光，保存时间不能超过10d。

将样品放在搪瓷托盘上，混匀，除去枝棒、叶片、石子等异物，按照四分法粗分。称取20g（精确到0.01g）的新鲜样品，加入适量无水硫酸钠研磨均化成流沙状颗粒，待用。

1.3.2 萃取

将制备好的土壤样品用双层滤纸包住转移至索氏提取器中，加入100mL 正己烷/丙酮混合溶剂（1+1），提取12h，保证每小时回流速度4～6次。收集提取溶液，用正己烷/丙酮（1+1）混合溶剂淋洗2次，合并提取溶液，过无水硫酸钠脱水柱，旋转蒸发仪器浓缩至约5mL，待层析柱净化。

1.3.3 柱层析净化

用5mL 丙酮/正己烷（1+2）活化石墨化炭黑氨基柱，弃去流出液。将样品溶液转移至小柱上，用含丙酮/正己烷（1+2）6mL 分三次洗涤烧瓶，将洗涤液一并转移到净化柱上，然后用丙酮/正己烷（1+2）25mL 洗脱，收集全部流出液，氮吹浓缩定容至1mL。

2 结果与讨论

2.1 萃取时间的选择

因经典索氏提取时间较长，一般为16～18h。本次实验对提取时间进行优化，分别选择8h、12h、16h 作为实验条件，每个萃取时间分别平行实验6次，实验结果如表1，测定值为6次平行测试结果的平均值。

表1 不同萃取时间下的甲霜灵和苯霜灵的测试结果

从表1看出，萃取时长为8h，萃取效率偏低。而萃取12h和16h，萃取效率非常接近，达到80%～120%，满足环境样品质量控制要求。因此选择12h 作为萃取时间，既可以达到理想的回收率，又可提高工作效率，比经典索氏提取的时间缩短了4～6h。

2.2 净化方式的选择

在索氏提取时，由于长时间的萃取，土壤中的许多杂质如大分子脂类、色素等连同甲霜灵和苯霜灵一起被提取出来，这些杂质会干扰测定，因此须采用净化方法将杂质去除。土壤净化常用的方式有浓硫酸净化法和固相萃取净化法，本文对两种净化方式进行了对比。

浓硫酸净化法利用浓硫酸的强氧化性破坏提取液中的脂肪、色素等大分子杂质，从而达到净化效果。因苯霜灵在硫酸性条件下较稳定，回收率较高，基本在75%～118%。而甲霜灵因在强酸条件下稳定性差，回收率较低，基本在30%～64%。

固相萃取净化法采用商品化石墨化炭黑氨基柱对土壤样品进行净化，石墨化炭黑可以去除色素，氨基可以去除脂肪类化合物，两者结合可有效去除大部分杂质。实验结果甲霜灵和苯霜灵的回收率在82%～125%，因此选择固相萃取作为本法目标物的净化方式。

2.3 方法的线性关系和检出限

取甲霜灵和苯霜灵混合标准溶液，配制成0.05、0.10、0.20、0.50、1.00、2.00mg/L 标准系列，按照本实验仪器条件，以目标物浓度为横坐标，以目标物定量离子响应值为纵坐标，绘制校准曲线。结果表明，甲霜灵和苯霜灵均呈现良好的线性关系，甲霜灵线性相关系数r=0.998，苯霜灵线性相关系数r=0.999 2。

取10.00g 石英砂，甲霜灵和苯霜灵加标浓度分别为0.029 6mg/kg、0.032 4mg/kg，7次平行测定，计算7次平行测定的标准偏差，根据MDL=3.143×S计算得到甲霜灵的检出限为0.004mg/kg（以10g 土壤计），苯霜灵检出限为0.003mg/kg（以10g 土壤计）。

2.4 方法的精密度、准确度

称取20g 新鲜土壤样品进行加标，甲霜灵加标量分别为0.198μg、0.495μg，苯霜灵加标量分别为0.216μg、0.540μg，每组浓度平行测试6次，实验结果如表2和表3。甲霜灵回收率分别为93.4%和96.2%，相对标准偏差为5.0%和4.2%；苯霜灵回收率分别为87.5%和93.3%，相对标准偏差为6.7%和2.3%。