氫氧化鈉提取與固相萃取結(jié)合的方法測定不同土壤中的滅草松

1、氫氧化鈉提取與固相萃取結(jié)合的方法測定不同土壤中的滅草松，2,4-滴丙酸，2-甲-4-氯苯氧基乙酸Christian W. Thorstensen and Agnethe Christiansen挪威農(nóng)作物研究學(xué)會，Plant Protection，Hogskoleveien 7，N-1432 Ås，Norway，和挪威農(nóng)作物研究學(xué)會，Pesticide Laboratory，Osloveien 1，N-1430 Ås，Norway用一種方法在選擇的三塊不同質(zhì)地的挪威土壤上提取滅草松，2,4-滴丙酸，2-甲-4-氯苯氧基乙酸。最初在一個土壤類型中測試三種不同的提取方法。所有的

2、方法使農(nóng)藥混合物的回收率大于80%，但是氫氧化鈉提取與固相萃取結(jié)合的方法用來做進一步的回收率測試以土地添加四個不同除草劑濃度標(biāo)準(zhǔn)品（潮濕的土壤0.001-10g / g）。此方法迅速、簡單并且需要極少的有機溶劑。土壤包含1.4（Hole），2.5（Kroer），和37.8%（Froland）有機碳，回收率分別在82-109%，80-123%，和45-91%范圍內(nèi)。使用氣質(zhì)聯(lián)用儀檢測潮濕土壤中滅草松的最低檢測限是0.0003g/g，而潮濕土壤中2, 4-滴丙酸，2-甲-4-氯苯氧基乙酸的最低檢測限為0.0001g/g。關(guān)鍵詞：土壤提??；固相萃??；苯氧基酸；滅草松介紹： 苯氧基酸自第二次世界大戰(zhàn)以

3、來廣泛用于農(nóng)業(yè)抑制雜草。盡管這些除草劑以鹽或酯的形式被應(yīng)用，他們水解為原化合物，并且在土壤發(fā)現(xiàn)他們是酸性形式。 苯氧基酸經(jīng)常與滅草松或碘苯腈聯(lián)合使用。在土壤確定這些農(nóng)藥的存留狀態(tài)，取決于化合物性質(zhì)，土壤特性，和環(huán)境的條件。在成長的季節(jié)期間為獲得良好的雜草抑制在土壤中的存留狀態(tài)是重要的，盡管它可能在地面和地表水輪流產(chǎn)生污染。從農(nóng)學(xué)的觀點，除草劑成功地持續(xù)足夠長的應(yīng)用給予合意的雜草抑制，然而過長使用并不影響后面的農(nóng)作物的生長。土壤中的農(nóng)藥殘留水平的判定被需要更好的了解這些化合物土壤中的性質(zhì)。 我主要完成了利用不同的有機溶劑的從土壤中提取苯氧基酸和滅草松，例如丙酮，二乙基醚，亞甲基氯化物，和乙腈或混

4、合溶劑。土壤中的苯氧基酸通過酯化作用使用一種有機增溶劑用提取至他們的甲酯中。使用超臨界的流體的提取法也已經(jīng)被提議了。 然而，超臨界的流體提取法經(jīng)考慮因為儀器費用太昂貴和每個樣品太費時間。 這份研究的主要的目標(biāo)是在挪威的參考土壤上開發(fā)一個簡單且迅速的步驟測定滅草松， 2,4-滴丙酸，2-甲-4-氯苯氧基乙酸。這個步驟將以后被用來研究同樣土壤中滅草松，2,4-滴丙酸，2-甲-4-氯苯氧基乙酸的降解。 此次目的是，如果可能，提取出的土壤提取物經(jīng)固相萃?。⊿PE）步驟，最近已經(jīng)取得進步的滅草松，2,4-D，2,4-滴丙酸，2-甲-4-氯苯氧基乙酸，和水中的Z-丙酸。實驗步驟：化學(xué)試劑：甲醇和遠(yuǎn)-紫外乙

5、腈的高效液相色譜級別，并且二氯甲的農(nóng)藥級別；從Labscan獲得所有（都柏林，愛爾蘭）。正磷酸（H3PO4）85%，氨水溶液（NH3）25%，發(fā)煙鹽酸（HCl） 37%，甲酸（HCOOH）98-100%，三水磷酸氫二甲（K2HPO4·3H2O），和無水硫酸鈉（Na2SO4），分析純級別，從Merck被購買（達姆施塔特，德國）。2,3,4,5,6-五氟溴化物和n-癸烷從Fluka（Buchs， 瑞士）。從Sigma獲得磷酸二氫鉀鹽（圣.路易斯, 衛(wèi)生官員）。滅草松，2,4-D，2,4-滴丙酸，2-甲-4-氯苯氧基乙酸和Z-丙酸的參考標(biāo)準(zhǔn)由Ehrenstorfer博士提供（奧格斯堡，德國

6、）。 表述包括滅草松，2,4-滴丙酸，2-甲-4-氯苯氧基乙酸混合物，商標(biāo)名Triagran-P, 來自Collet Kjemi a/s（Asker，挪威）。在農(nóng)藥稀釋物中添加20mM磷酸鹽緩沖劑，pH調(diào)至3。所有的溶液4避光貯藏。設(shè)備和原料樣品前處理：Supelco 的真空復(fù)試接頭固相萃取儀用于固相萃取?？扇我馐褂玫?mL萃取柱柱體添加IST的SDB 500mg用于萃取。從柱體流出的洗出液用Savant Instruments離心蒸發(fā)器（Farmingdale，NY）蒸發(fā)至干。土壤樣品：這次研究選擇的三塊土壤的主要特性見表1。土壤中有機物含量不同，土壤pH級別，和粒度分布。土壤充分地表現(xiàn)原材

7、料的變化，側(cè)面圖展開（土壤性質(zhì)），并且陸地使用。從土壤側(cè)面的0-30-cm層收集土壤樣品并被通過一個2-mm濾網(wǎng)。土壤要塞：篩選方法，來自Kroer的含有滅草松，2,4-滴丙酸，2-甲-4-氯苯氧基乙酸和Z-丙酸的10g潮濕土壤添加標(biāo)準(zhǔn)品，并且濃度為5g/g的潮濕土壤。在參考土壤的提取期間，25g含有草松，2,4-滴丙酸，2-甲-4-氯苯氧基乙酸混合物潮濕土壤。在表2給出濃度標(biāo)準(zhǔn)。土壤在摻加示蹤劑以后的水分含量在Hole, Kroer, 和Froland土壤中分別是22，25，和82%（與干燥土壤的百分比計算），分別地，并且相當(dāng)于60%水分容量（WHC）。 每個添加的樣品手動搖蕩，并且在萃取之

8、前在4冰箱里放置15h。 用丙酮、水、醋酸提?。河?5ml丙酮、水、醋酸（80：19：1）萃取一份10g的土壤樣品24h，再離心10分鐘（7600r/min）。用10mL相同的混合溶劑反萃取樣品1h，再離心。使表層物質(zhì)混合，用500mL蒸餾水稀釋，在一個固定相容器上預(yù)濃縮至低于描述。氫氧化鈉提取和二氯甲烷分離：一份10g土壤樣品1h用25mL氫氧化鈉（0.01M）提取兩次并且以7600轉(zhuǎn)離心10分鐘。混合上清夜用6M HCl變酸到pH值為1并且用50mL二氯甲烷分離（1h）。再用25mL 二氯甲烷重復(fù)分離10分鐘?；旌陷腿∫河脽o水硫酸鈉干燥，脫水至干燥，并且用在1mL 的20mM磷酸鹽緩沖劑再

9、溶解，pH值3。氫氧化鈉的萃?。阂环?0g土壤樣品1h用25mL 的0.01M NaOH萃取兩次，然后7600轉(zhuǎn)離心10min。聯(lián)合的wupernatants在固相柱被變酸。為參考土壤的萃取，土壤和氫氧化鈉的數(shù)量分別被增加到25g和100mL。SPE（固相萃?。┎襟E：吸取5ml甲醇至容器中清洗萃取柱，再用10mL的水調(diào)整PH至2.5±0.5。樣品在抽濾流動速度低于30mL/min條件下填裝。吸附劑不允許在清洗過程中抽干，不斷添加樣品。抽取之后，柱用氮氣慢慢吹干。洗滌重點是用2mL甲醇和5%氨氣，在洗脫之后真空旋轉(zhuǎn)。洗出液蒸發(fā)干。濃度參見標(biāo)準(zhǔn)1和2（見表格2），殘余物再用1mL的20m

10、M磷酸鹽/酯緩沖液溶解，調(diào)PH至3，用HPLC-UV（高效液相色譜-紫外檢測法）法檢測分析。再濃度參見標(biāo)準(zhǔn)3和4，殘余物用4mL磷酸鹽/酯緩沖液溶解，調(diào)PH至8。農(nóng)藥由五氟溴化物衍生而來，用氣質(zhì)聯(lián)用儀檢測。高效液相色譜分析：液相色譜由一個光譜物理學(xué)模型SP8000泵的，一個SP4270 intgrator（圣何塞，CA），一個Gilson自動取樣器（米德爾頓，WI）， 和一個米爾頓羅伊200nm紫外探測器（Staffordshire，英國）。一個不銹鋼C8分析柱，25cm×4.6mm i.d，自相分離激光目標(biāo)指示器的充以Spherisorb 5m粒子（Deeside， 英國）被使用。

11、流動相是20mM磷酸鹽緩沖劑，pH3/乙腈（65:35 v/v）以流動速率1mL/min，并且注射量50L。數(shù)量由外部標(biāo)準(zhǔn)峰面積測量。GC-MS（氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀）檢測：所有的GC-MS檢測是用Hewlett-Packard（惠普）5971A MSD組合Hewlett-Packard 5890A GC（Palo Alto，CA），合體用一根CPSIL 5GB MS毛細(xì)管柱，50m×0.25mm i.d. ×0.40m覆以一層薄膜，由色譜圖（Middelburg，尼德蘭-荷蘭）。載氣氮（Ultra Plus 6.0，Hydro gas-氫氣，奧斯陸，挪威）在80注入柱頂壓

12、力18psi（直線速率=29.9cm/s）。無分流操作注入（60s），注入體積2L。注入器和檢波器溫度各為240和260。爐溫在80保持1分鐘，然后以20/min升高到160，接著再以5/min升高到280，并在最后保持5分鐘。質(zhì)量選擇檢測器運轉(zhuǎn)選擇性離子檢測器（SIM，70eV）。兩特征離子被各自化合物選擇：滅草松，質(zhì)核比378和420；2,4-滴丙酸，質(zhì)核比414和416；2-甲-4-氯苯氧基乙酸，質(zhì)核比380和382。用外標(biāo)法測量定量。結(jié)果和討論： 被選擇的土壤代表普通的挪威土壤，并且這些挪威土壤環(huán)境將為以后服務(wù)于ecotoxicological文章參考土壤為殺蟲劑的在挪威的環(huán)境這些愿望

13、以后用作參考土壤。因此， 偉大的成就在挪威選擇最多普通的土壤。 兩塊農(nóng)業(yè)土壤， 一塊洞中的細(xì)砂肥土和一塊Kroer的肥土， 選擇的資料根據(jù)為來自挪威協(xié)會的土壤數(shù)據(jù)庫的土地詳細(xì)數(shù)據(jù)，它普遍覆蓋約 2500k 農(nóng)業(yè)土地。作為選擇來自Froland森林的第三塊土壤大量腐敗有機物質(zhì)歸于它的高有機物。我們的主要目標(biāo)是開發(fā)一種能用于在挪威參考土壤研究酸性除草劑降解的方法。一個根本目的是這種方法在挪威能被用于常規(guī)分析。Kroer的土壤是在農(nóng)藥常用于各種各樣的土壤農(nóng)藥的研究行為， 并且它也因此決定了在初始的萃取方法篩選使用這個土壤類型。測試的第一種方法是Herber and Stan建議了的一個步驟的修正。修

14、改在濃縮前直接用水稀釋土壤萃取物可以節(jié)省時間完成，代替土壤萃取物蒸發(fā)后的稀釋和濃縮。這個修改也包括少數(shù)間距可能引起玷污和分析物損失。第二和第三種實驗方法有關(guān)氫氧化鈉的萃取接著均酸化，并且分離二氯甲烷或固相濃縮描述苯氧基酸的分析和水樣品中的滅草松。第二方法的一個問題在于在分離過程中有乳狀液形成，大部分時間需要打碎乳狀液。第三種方法的100mL土壤萃取物能快速30mL/min流速流過 SDB固相柱被濃縮。早期研究已經(jīng)顯示出硅土吸附劑很好的清除土壤萃取水溶液堵塞。 堿的萃取是很少完成，并且據(jù)我們所知固相濃縮的有為堿性化合物判定苯氧基酸不能應(yīng)用于HPLE-UV在篩選方法中的定量農(nóng)藥衍生物在GC-MS的

15、速度相比。 首先回收率實驗用三個不同準(zhǔn)備方法的Kroer土壤添加濃度為5g農(nóng)藥每克潮濕土壤的農(nóng)藥混合劑。結(jié)果報導(dǎo)在表3。 農(nóng)藥混合劑用所有測試方法的平均回收率在82-90%范圍內(nèi)， 它顯示出了他們都是令人滿意的。然而，為更深的工作需氫氧化鈉的萃取和SPE的選擇，因為他容易執(zhí)行并且相比其他方法要最少有機溶劑。 回收率實驗在三種不同參考土壤的大范圍濃度執(zhí)行，它展現(xiàn)在表2（0.001-10g/g潮濕土壤，相似濃度)。由于方法將以后用于參考土壤中滅草松，2,4-滴丙酸，2-甲-4-氯苯氧基乙酸混合劑的降解研究，僅這三種農(nóng)藥回收率測試。在結(jié)果在表4中給出。全部級別滅草松的平均回收率百分比范圍為Frola

16、nd的organicrich土壤80%到Kroer的細(xì)砂肥土。2,4-滴丙酸平均級別回收率范圍為Froland土壤的65%到Kroer 土壤的103%，并且2-甲-4-氯苯氧基乙酸的范圍為Froland土壤的59%到Kroer.土壤的97%。每個的回收率百分比數(shù)據(jù)，F(xiàn)roland土壤等級最低。酸性化合物的吸附作用到土壤，有機物越多 pH越低認(rèn)識越多，并且森林土壤回收率說明相比農(nóng)業(yè)土壤較低。苯氧基酸可以和腐殖的化合物組成三維結(jié)構(gòu)或從腐殖的化合物的主基團在存在在空氣中的氫氧化鈉萃取過程中形成聯(lián)合體。 所有在Hole和Kroer土壤中的農(nóng)藥的平均回收率均>88%。 不管Kroer土壤的有機物再多，Kroer的土壤比Hole的土壤中的農(nóng)藥有利于更高的回收率趨向。Kroer土壤的高回收率原因可能是另外的土壤要素， 例如泥土， 可能干涉農(nóng)藥的吸附作用從而影響他們的回收率。 若干作者已經(jīng)注意否定的裝料農(nóng)藥能被否定的裝料泥土排出。Kroe土壤比Hole土壤有更高的泥土物，并且這說明Kroer土壤比Hole土壤有更高的回收率。有機物質(zhì)有助于消除pH的電荷依賴。因為酸性除草劑在他們的陰離子在兩農(nóng)業(yè)土壤中形成，Kroer土壤的更高的有機物含量可能實際上再土壤基體綁捆減少從而增加回收率?？梢砸虼吮患俣嗤梁陀袡C物在陰離子農(nóng)藥的回收率都有積極作用。 使用GC-MS的最低檢測限計算出為