濁點萃取-高效液相色譜法測定水中多種二苯醚類除草劑殘留

濁點萃取-高效液相色譜法測定水中多種二苯醚類除草劑殘留

水質(zhì)安全直接關(guān)系到人們的健康。在我國,二苯醚類除草劑已經(jīng)廣泛用于水稻、大豆、花生田去除雜草,這些除草劑可經(jīng)多種途徑污染環(huán)境。歐盟規(guī)定,飲用水中單個農(nóng)藥的殘留量不得大于0.1μg/L,總的農(nóng)藥殘留量不得大于0.5μg/L。目前我國尚未制定水中二苯醚類除草劑殘留的殘留限量和標準分析方法,因此建立同時檢測水中二苯醚類除草劑多殘留的快速、可靠的檢測方法具有重要的實際意義。目前二苯醚類除草劑主要的測定方法有高效液相色譜法、氣相色譜法和毛細管電泳法等。樣品提取多采用固相萃取,該法耗時較長,操作繁瑣,使用有機溶劑量較大,對操作者及環(huán)境帶來危害。濁點萃取(cloudpointextraction,CPE)作為一種新興的樣品預處理方法,具有萃取效率高、操作簡單、經(jīng)濟、綠色環(huán)保等優(yōu)點。本研究采用濁點萃取對水樣進行處理,建立了水樣中苯達松、氟磺胺草醚、三氟羧草醚、苯草醚、甲羧除草醚、乙羧氟草醚、除草醚、乙氧氟草醚8種除草劑殘留的高效液相色譜分析方法,并用于實際水樣的檢測,能滿足水樣中農(nóng)藥殘留分析的要求。1材料和方法1.1農(nóng)藥、常用和標準體系高效液相色譜儀配有G1311A四元梯度泵和紫外檢測器(HP1100,AgiLentTechnoLogiesCo.Ltd,USA);色譜柱:C18柱,250×4.60mm,5μm(Phenomenex,SA);Chemstation色譜工作站(美國,安捷倫公司);離心機;pH計。農(nóng)藥標準:苯達松、氟磺胺草醚、三氟羧草醚、苯草醚、甲羧除草醚、乙羧氟草醚、除草醚、乙氧氟草醚(純度≥99.5%,均購于德國,Dr.EhrenstorferCo.)。除草劑標準儲備液:分別準確稱取上述除草劑標準品,用乙腈溶解,配成濃度為1.00mg/mL標準儲備液;取一定量除草劑的標準儲備液混合,用乙腈逐級稀釋,配制成濃度為10μg/mL的標準應(yīng)用液,置于-20℃冰箱中保存。非離子表面活性劑TritonX-114(北京拜爾迪生物公司);50g/LTritonX-114溶液;100g/LNaCl溶液;乙腈、甲醇(色譜純);鹽酸(優(yōu)級純);實驗用水為超純水(18.2MΩ·cm,Milipore)。1.2樣品自來水、池塘水和河水(取自成都市)。1.3實驗方法1.3.1u3000酸、水、三乙胺分光光度法高效液相色譜法色譜柱為C18柱(250×4.6mm,5μm);流動相:甲醇(A)+緩沖液(B)(300mL水+50μL三乙胺,用鹽酸調(diào)pH至2.6);梯度洗脫程序為75%甲醇(V/V)0～20min線性上升至80%,并保持至分析周期結(jié)束;流速為1.0mL/min;紫外檢測波長300nm;柱溫30℃;進樣量20μL。1.3.2標準溶液的配制取各除草劑的標準儲備液混合,用乙腈逐級稀釋,配制成濃度為0.05、0.10、0.25、0.50、1.00、2.00μg/mL的混合標準溶液。進樣20μL,以待測除草劑的濃度為橫坐標,其對應(yīng)的峰面積為縱坐標,繪制標準曲線或求出線性回歸方程。1.3.3高效液相色譜分析量取50.0mL水樣,過濾后用1moL/L鹽酸調(diào)節(jié)pH值為2.8,依次加入100g/LNaCl溶液1.0mL,50g/LTritonX-114溶液1.4mL,于35℃水浴中加熱30min后,趁熱離心(2500r/min,10min)棄去上層水相,用乙腈定容至0.50mL,用于高效液相色譜分析。以標準溶液的保留時間定性,峰面積標準曲線法定量。2結(jié)果與討論2.1鉻條件優(yōu)化2.1.1檢測波長的確定實驗中分別對待測除草劑和萃取劑TritonX-114從190nm到400nm進行光譜掃描。8種除草劑在220nm附近和300nm處有吸收峰,但是TritonX-114在220nm到290nm之間有較強吸收,而在300nm及其后吸收較小,為了避免萃取劑TritonX-114對待測物的檢測產(chǎn)生干擾,本實驗選用300nm作為檢測波長。2.1.2流動相的ph值參考文獻,在甲醇-水流動相中加入適量的三乙胺,以改善待測物質(zhì)的峰形及分離度。由于氟磺胺草醚、三氟羧草醚呈弱酸性,為使其能得到完全分離,調(diào)節(jié)流動相中水溶液的pH為2.5～4.0進行實驗。當pH大于3.0時,三氟羧草醚與苯草醚不能分離,分離度小于1;pH為3.0～2.7時,乙羧氟草醚與除草醚不能達到基線分離;當pH為2.6時,8種待測組分基本實現(xiàn)了基線分離。考慮色譜柱的使用壽命,本實驗選擇流動相中水相的pH值為2.6。同時分別用鹽酸、磷酸、甲酸來調(diào)節(jié)流動相的酸度。由實驗得知,用鹽酸調(diào)節(jié)pH時,引起基線的漂移最小,靈敏度最佳,所以本實驗采用1moL/L鹽酸調(diào)節(jié)流動相的pH值。2.1.3流動相中甲醇的影響實驗表明,采用甲醇-三乙胺-鹽酸溶液作流動相,等度洗脫時,待測物質(zhì)不能達到基線分離。當流動相中甲醇含量小于70%時,待測除草劑在30min才能全部出峰,分析時間較長;當流動相中甲醇含量大于80%時,三氟羧草醚和苯草醚難于分離。因此欲將8種二苯醚類除草劑完全分離,需要采用梯度洗脫。本實驗分別考察了流動相中不同比例的甲醇對待測物分離的影響。通過不同程序的梯度洗脫,對流動相中甲醇比例進行多次調(diào)整,當采用1.3.1所用的梯度洗脫程序時,待測組分在20min內(nèi)能達到完全分離,分離度均大于1.5,且峰形對稱。2.1.4色譜條件對分離度的影響改變流速分別為0.7～1.2mL/min進行色譜分析。實驗結(jié)果顯示,在本實驗優(yōu)化的流動相和梯度洗脫條件下,上述流速范圍內(nèi)各待測組分的分離度均能滿足色譜分離的要求。但是隨著流速的降低,待測物保留時間延長,所以本實驗選用流速為1.0mL/min。分別改變柱溫為20～40℃進行色譜分析。實驗結(jié)果表明,隨著柱溫的升高,待測除草劑的分離度差異不明顯。但是隨著柱溫的升高,待測組分的保留時間縮短,因此本實驗選擇柱溫為30℃。2.2優(yōu)化廢點提取條件2.2.1萃取效率的測定為了確定用于水樣中待測除草劑提取和富集的表面活性劑用量,實驗考察了濃度為50g/L的非離子表面活性劑TritonX-114的用量分別為0.6、0.8、1.0、1.2、1.4、1.6mL時,對二苯醚類除草劑萃取效率的影響。由圖1可知,當TritonX-114用量小于1.4mL時,待測除草劑的萃取效率均隨著表面活性劑含量的增加而增加,當其用量達1.4mL時,待測除草劑的回收率均達到最大值,因此本實驗選擇50g/L非離子表面活性劑TritonX-114的用量為1.4mL。2.2.2水樣ph值對8種待測機構(gòu)回收率的影響在濁點萃取中,溶液的pH值會影響待測物的存在形式,從而影響物質(zhì)在兩相間的分配。由于氟磺胺草醚、三氟羧草醚呈弱酸性,故本實驗考察了水樣pH值在2.0～3.5范圍內(nèi),對8種待測除草劑回收率的影響。由實驗得知,當水樣pH值從2.5到3.5時,各待測物的回收率先升高后降低,在pH值為2.8時達到最大(圖2),可能是由于待測物在此酸度范圍內(nèi)的離子化程度呈先降低后增加的趨勢,離子化程度越高萃取效率越低。所以本實驗選用鹽酸調(diào)節(jié)水樣的pH為2.8進行濁點萃取。2.2.3不同nacl溶液用量的優(yōu)化在濁點萃取時,在非離子表面活性劑溶液中加入電解質(zhì)可以改變濁點溫度、減小凝聚相體積并改變主體水相的密度,使分相速度加快。本實驗選擇濁點萃取中常用的NaCl溶液,考察了在體系中100g/LNaCl溶液的用量分別為0.60、0.80、1.0、1.2、1.4mL時TritonX-114對待測物萃取效率的影響。實驗結(jié)果表明,當其用量為1.0mL時待測除草劑的萃取效率均達到最大值,所以本實驗選擇100g/LNaCl溶液用量為1.0mL。2.2.4萃取時間的選擇適當提高平衡溫度,能夠增加待測物的分配系數(shù),一般來說,濁點萃取的操作溫度以高于濁點溫度(CPT)20℃左右為宜。本實驗考察了平衡溫度分別為20、30、35、40、50℃時TritonX-114對待測除草劑萃取效率的影響。實驗結(jié)果表明,隨著溫度升高,萃取效率均有所提高,在35℃以上萃取效率已無明顯改善,所以選擇平衡溫度為35℃。在濁點萃取中,延長平衡時間有利于待測物質(zhì)的分配,但過長的平衡時間會增加樣品處理周期。本實驗考察了平衡時間為10、15、20、25、30、40min時各待測物萃取效率的變化。由實驗得知,平衡時間為30min時TritonX-114對8種待測除草劑萃取效率達到最佳,因此本實驗選擇平衡時間為30min。2.3方法評估2.3.1線性范圍與峰面積呈良好的線性關(guān)系用不同濃度的混合標準溶液繪制標準曲線。待測除草劑在0.05～2.00μg/mL范圍內(nèi)與其峰面積呈良好的線性關(guān)系(r=0.9991～0.9998)。本法以試劑空白的3倍基線噪聲(S/N=3)所對應(yīng)的待測組分的濃度為方法的檢出限,對于50.0mL水樣,最終定容體積為0.50mL,進樣量20μL時,結(jié)果見表1。2.3.2測定結(jié)果及分析分別在池塘水和河水樣品中添加2個質(zhì)量濃度水平的混合標準進行加標回收和精密度實驗,結(jié)果見表2。由表2可以看出,池塘水和河水樣品的加標平均回收率除苯達松外,其余為80.1%～100.9%,加標樣品5次平行測定的相對標準偏差(RSD)為2.70%～6.40%。在本實驗的條件下,8種除草劑的標準溶液和水樣加標色譜圖見圖