超声辅助分散液液微萃取HPLC法测定棉花中脱叶剂残留

莫月香，张建扬

（广州纤维产品检测研究院，广东广州 511440）

随着人们对绿色环保和穿着舒适天然化要求的不断提高，棉花在服装和家纺产品中的使用比例不断上升，对棉纺织品的安全性也日益重视［1-2］。棉花是农药消耗量最大的农副产品之一，为提高机械采收的作业效率并降低籽棉的含杂率，在棉花收获前会使用大量脱叶剂促使棉株叶片尽快脱落［3］。近年来，中国进口棉花的比重有所增加，而进口棉花大多为机械采摘，因此脱叶剂残留问题也日益凸显［4］。

当前，进口棉花检测一般都采用普通的长度测试和质量鉴定等物理指标，基本不涉及生态指标［5］，而中国对脱叶剂在棉花纤维上的残留限定标准尚不完善。然而，在国际绿色贸易壁垒越来越森严的情况下，对棉花生态方面的限量规定是必然趋势。目前，中国针对棉花纤维和纺织品中脱叶剂残留检测的方法及其限量规定尚不完善，脱叶剂的检测标准与方法也较少，仅GB/T 18412.1—2006《纺织品 农药残留量的测定 第1 部分：77 种农药》和GB/T 18412.3—2006《纺织品农药残留量的测定第3 部分：有机磷农药》规定了脱叶磷的测试方法，SN/T 4740—2016 规定了噻苯隆、敌草隆和环丙酸酰胺3 种脱叶剂的液相色谱串联质谱法，因此，建立更多种脱叶剂的检测方法研究很有必要。测定脱叶剂的前处理方法主要有超声萃取［6-8］、索氏抽提［9］、加速溶剂萃取［5］、振荡萃取［10-12］、超声萃取和振荡萃取［13］相结合等，而对于环境水样则多是净化后直接上机测试［14-15］。分散液液微萃取（DLLME）是Rezaee 等在2006 年基于由样本溶液、萃取剂（与水相互不相溶）和分散剂（与水相和萃取剂混溶）组成的三重溶液系统研发出的一种新型液相微萃取（LPME）技术，在很多领域得到了广泛应用［16-17］。本实验采用超声辅助分散液液微萃取技术对棉花中的噻苯隆、敌草隆、乙烯利、脱落酸、环丙酸酰胺和噻节因进行残留量测定和质量控制，为棉纤维及其制品的脱叶剂残留检测提供参考。

1 实验

1.1 试剂与仪器

试剂：乙腈（色谱纯，BCR International Trading 公司），甲醇（色谱纯，上海安谱试验科技股份有限公司），丙酮、乙酸乙酯、二氯甲烷、二硫化碳、二甲苯、三氯甲烷、四氯化碳（分析纯，广州化学试剂厂），噻苯隆（99.36%）、敌草隆（98.70%）、乙烯利（97.00%）、环丙酸酰胺（97.00%）、噻节因（99.02%）（LGC 有限公司），脱落酸（98%，Toronto Research Chemicals 公司）。

仪器：SM-5200DT 型超声波清洗器（南京舜玛仪器设备有限公司），液相色谱仪（美国Agilent 公司），电子天平（精确至0.000 1 g，梅特勒-托利多仪器有限公司），FLOM超纯水仪（青岛富勒姆科技有限公司），微孔滤膜（0.22 μm，上海安谱实验科技股份有限公司）。

1.2 标准溶液的配制

分别称取脱叶剂（噻苯隆、敌草隆、乙烯利、环丙酸酰胺、噻节因、脱落酸）标准品各10 mg（精确至0.000 1 g），用乙腈定容至100 mL，得到100 mg/L 标准储备溶液。将标准储备溶液混合后逐级稀释，配制成合适质量浓度的混合标准工作溶液。

1.3 样品前处理

超声提取：取棉花样品0.5 g 置于50 mL 锥形瓶中，加入20 mL 乙腈-水［V（乙腈）∶V（水）=1∶1］，超声提取30 min，用0.22 μm 微孔滤膜过滤。

超声辅助分散液液微萃取：取2 mL 上述滤液到10 mL 离心管中，添加100 μL 乙腈和100 μL 四氯化碳，超声5 min 后取出，以4 000 r/min 离心2 min，吸取下层提取液至进样瓶衬管中进行HPLC 分析。

1.4 色谱条件

色谱柱：Agilent C18 色谱柱（4.6 mm×250.0 mm×5.0 μm）；流动相：乙腈-水；流速：0.5 mL/min；柱温：40 ℃；紫外检测波长：225 nm；进样量：5 μL。

2 结果与讨论

2.1 脱叶剂提取效率的影响因素

2.1.1 萃取溶剂及体积比

由表1可知，乙腈-水提取时提取效率较高。

表1 不同萃取溶剂对脱叶剂的提取效率

由表2可知，体积比为1∶1时萃取效果较好。

表2 乙腈-水体积比对提取效率的影响

2.1.2 萃取时间

由表3 可以看出，随着萃取时间的延长，脱叶剂的提取效率增大，当萃取时间超过30 min 时，提取效率变化不明显，故萃取时间以30 min为宜。

表3 萃取时间对脱叶剂提取效率的影响

2.1.3 分散剂及体积

分散剂起桥梁作用，需要满足3 个条件：（1）完全溶解萃取剂，易溶于样品溶液；（2）萃取剂在分散剂中的分配系数要大于其在样品溶液中的分配系数；（3）有较好的色谱行为。由图1 可以看出，以乙腈为分散剂时，目标物均有较高的提取效率。

图1 不同分散剂对脱叶剂提取效率的影响

以四氯化碳为萃取剂，对分散剂乙腈的用量进行优化，由图2可知，乙腈的优化用量为100 μL。

图2 乙腈用量对提取效率的影响

2.1.4 萃取剂及其体积

选择合适的萃取剂是提高提取效率的关键。萃取剂要与分析物的性质匹配，而且要能够在分散剂作用下形成小液滴均匀地分散在水相中，同时要具有良好的色谱性能，即其色谱峰能够很好地与分析物的色谱峰分开。由图3 可以看出，相对于二氯甲烷、二硫化碳、二甲苯、三氯甲烷，四氯化碳的提取效率最佳，故本实验以四氯化碳作为萃取剂。

图3 萃取剂对脱叶剂提取效率的影响

由图4 可知，随着四氯化碳用量增大，提取效率也增大，而当四氯化碳用量大于100 μL 时，提取效率增大不明显。因此，四氯化碳优化用量为100 μL。

图4 四氯化碳用量对提取效率的影响

2.2 线性关系

按色谱条件分析脱叶剂混合标准工作溶液，记录峰面积。以质量浓度（x）为横坐标，峰面积（y）为纵坐标，绘制脱叶剂标准工作曲线，以3 倍信噪比（S/N=3）对应的质量浓度为方法检出限，结果见表4。

表4 6 种脱叶剂的线性方程、线性范围、相关系数及检出限

2.3 加标回收率和精密度

以棉花作为空白样品，分别考察其中含有2.0 mg/kg 和5.0 mg/kg 脱叶剂时，各目标物的加标回收率，每个添加水平测试7 次，结果见表5。由表5 可以看出，6 种脱叶剂的加标回收率为85.9%～99.7%，RSD为2.09%～6.33%。

表5 加标回收率和精密度（n=7）

2.4 实际样品测试

按照实验方法，对新疆棉花、美国棉花和巴西棉花共9 份样品进行测定，9 份样品中目标物的测定值均低于检出限。随后分别以9份样品为基质，6种脱叶剂添加水平为10 mg/kg 进行实际样品加标回收率测试，结果见表6。

表6 实际样品加标回收率

将本方法与国家出入境检验检疫行业标准法SN/T 4740—2016 进行比较，结果显示2 种方法测得的结果相近（相对偏差4.12%），表明本方法具有可靠性和准确性。

3 结论

建立了测定棉花中噻苯隆、敌草隆、乙烯利、脱落酸、环丙酸酰胺和噻节因的超声辅助分散液液微萃取法。相较于GB/T 18412.1—2006、GB/T 18412.3—2006 和SN/T 4740—2016，该方法的前处理大大节省了有机溶剂用量，方法简便、快捷、可靠，完全可以满足棉花中脱叶剂的检测，同时可以为棉花质量控制提供依据。