高效液相色谱-串联质谱法定量分析谷子叶片和茎秆中使它隆的残留差异

2020-04-22 15:03刘亚楠张丽光郭浩璇畅灼卓王雅情董淑琦原向阳
山西农业科学 2020年4期
关键词:茎秆残留量乙腈

刘亚楠,张丽光,郭浩璇,畅灼卓,王雅情,董淑琦,原向阳

(山西农业大学农学院,山西太谷030801)

使它隆又名氯氟吡氧乙酸,通用名为氟草烟和氟草定,是美国陶氏益农研发的苗后选择性内吸传导型除草剂,可用于防除小麦[1]、玉米[2]、谷子[3]等禾本科作物田的反枝苋、藜、苘麻等阔叶杂草[4-5]。除草剂在保护作物免受杂草危害、提高粮食产量的同时,也存在着农药残留威胁人畜健康和环境安全的风险[6-7]。高效液相色谱-串联质谱法(HPLC-MS/MS)是一种简单、高效测量农药残留量的检测方法[8]。刘松健等[9-10]利用HPLC-MS/MS法分别检测了水稻和玉米植株中农药的残留及其消减动态;而高宗军等[11]将玉米茎叶分离,采用LC-MS/MS法检测玉米植株不同部位环丙沙星的残留,结果表明,环丙沙星残留量在玉米叶片中高于茎秆。而使它隆作为谷田安全的除草剂,在保证除草剂对作物安全的条件下,检测其残留至关重要。在检测过程中,由于不同的作物,其叶片和茎秆的形态、占植株的比例、吸收传导等差异,不同时间段后农药的残留可能存在差异,影响检测结果。

本试验研究了谷田施用化学除草剂使它隆后不同时间段在谷子叶片和茎秆中的残留差异及变化规律,旨在为农药残留检测的合理取样提供一定的理论依据。

1 材料和方法

1.1 试验材料

供试谷子品种为张杂谷10号,由山西省农业科学院谷子研究所提供。

1.2 试剂与仪器

使它隆(fluroxypyr)标准品(纯度 99.7%),上海源叶生物科技有限公司生产;20%使它隆乳油,美国陶氏益农公司;乙腈,色谱纯,美国honeywell公司生产;甲酸,色谱纯,纯度为92%,天津光复精细化工研究所生产;氯化钠、无水硫酸镁均为分析纯,购于天津致远公司;超纯水,Heal Force超纯水制备器。吸附剂:C18(粒径 50 μm,Agela Technologies)、石墨化碳(GCB)(120-400mesh,Agela Technologies)。

安捷伦1290-6470超高效液相色谱-三重四级杆串联质谱联用仪(HPLC-MS/MS),安捷伦科技有限公司生产;ESI源;电子天平,上海精科生产;超声波清洗器(PS-60A);高速冷冻离心机(德国,SIGMA);涡旋仪(艾卡 VORTEX 2);移液枪(德国,eppendorf)。

1.3 试验设计

试验于2019年6—7月在太谷县山西农业大学山西省作物化学调控工程技术研究中心进行。采用盆栽试验,随机区组设计,每个处理3次重复。选取长势一致的谷子,于3~5叶期茎叶均匀喷施20%使它隆乳油,设推荐用量(1.05 L/hm2)和1.5倍推荐用量(1.58 L/hm2)等 2 个处理,对水量为 450 L/hm2,以喷施清水作为对照。分别于施药后2 h、8 h、12 h、1 d、3 d、7 d、14 d、28 d 随机取样,每次剪取 10 株谷子,将茎秆和叶片分离,剪碎并分别混合均匀,准确称取1 g茎秆和1 g叶片,分别放入研钵中研磨至浆状,置于15 mL离心管中,于-20℃保存,待测。

1.4 样品前处理

分别取出提前匀浆处理的装有1g样品的15mL离心管(全茎秆或全叶片),加入1 mL超纯水,涡旋0.5 min,依次加入0.5 g无水硫酸镁、0.2 g氯化钠和3 mL 2%甲酸的乙腈,剧烈振荡摇匀,涡旋1 min,5 000 r/min离心5 min,移取0.6 mL上清液至装有净化剂的3 mL离心管中(净化剂:20 mgPSA+10 mg GCB+60 mg MgSO4),涡旋 1 min,4 000 r/min 离心5 min,取上清液过0.22 μm有机滤膜,待进样。

1.5 检测条件

色谱条件为:Zorbax-Rrhd SB-C18色谱柱(2.1 mm×100 mm,1.8 μm);柱温 55℃;进样体积1 μL;流动相A相为0.1%甲酸、5 mmol/L乙酸铵水溶液,B相为乙腈;流速0.4 mL/min。梯度洗脱:0~6 min,10%A,90%B;>6~8 min,10%A,90%B;>8 min,80%A,20%B。在此条件下,使它隆标准品的保留时间为6.266 min。

质谱条件:采用正负离子同时扫描,电喷雾离子源(ESI);离子源接口电压+3 kV;雾化气为氮气,流速为0.4 mL/min;干燥气为氮气,流速为15 L/min;碰撞气为氩气,压力为230 kPa;脱溶剂管温度200℃;加热模块温度400℃。质谱多反应监测(MRM)。

1.6 标准溶液的配制及标准曲线的绘制

准确称取使它隆标准品0.01 g,用2%甲酸的乙腈定容至10 mL,配成1 mg/mL的使它隆标品母液,于-20℃冰箱保存。准确移取适量的标准母液,用2%甲酸的乙腈逐级稀释配得 1、0.1、0.01、0.002 mg/L系列混合标准溶液,按1.5条件进行检测,重复5次,绘制标准曲线。

1.7 添加回收试验

在谷子植株的茎秆和叶片的空白样品中分别添加0.01、0.10、1.00 mg/kg 3个水平的标准工作溶液,按1.4、1.5方法提取、净化及测定,每个添加水平重复6次,计算平均添加回收率及相对标准偏差(RSD)。

1.8 数据分析

采用Excel和SPSS软件对试验数据进行处理、制图及差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 线性范围及方法灵敏度

在0.002~1.0 mg/L范围内,使它隆的进样质量浓度(x轴)与色谱峰面积(y轴)呈现良好线性关系,回归方程为:y=24 216x-149 790(R2=0.999 8)。结果表明,使它隆的标准曲线精度高,线性好,可以用于样品中使它隆的残留检测。

2.2 方法准确度与精密度

表1 使它隆在谷子不同部位中的添加回收率和相对标准偏差

由表 1 可知,在 0.01、0.10、1.00 mg/kg3 个添加水平下,使它隆在谷子叶片和茎秆中的平均添加回收率分别为82.5%~126.4%和87.4%~110.4%,相对标准偏差为2.1%~6.2%和4.8%~9.2%,且在使它隆出峰时间无明显杂质干扰,符合农产品农药分析与检测要求。

2.3 不同时间内使它隆在谷子叶片和茎秆中的残留量

从表2可以看出,谷子苗期茎叶喷施推荐剂量和1.5倍推荐剂量的使它隆乳油,植株叶片和茎秆中的残留量随时间的推移呈下降的趋势。施药后2 h~3 d,使它隆主要存在于谷子植株的叶片中,显著高于其茎秆中的残留量8.9~14.9倍。施药剂量为推荐剂量时,3 d内各时间段内叶片中的残留量较2 h分别降低了44.96%、59.94%、66.03%、93.47%,茎秆中的残留量较2 h分别降低了23.78%、39.72%、43.46%、56.29%。施药剂量为1.5倍推荐剂量时,谷子叶片及茎秆各时间范围内残留量的变化规律相似,3 d内各时间段内叶片中的残留量较2 h分别降低了48.10%、65.19%、67.27%、93.18%,茎秆中的残留量较2 h分别降低了34.61%、52.17%、55.46%、71.55%;药后7 d,使它隆在谷子植株叶片和茎秆中的残留量差异均不显著,且均低于0.2 mg/kg(国家规定最大残留限量)[12-13]。

表2 不同时间使它隆在谷子叶片和茎秆中的残留量 mg/kg

3 结论

本研究表明,在谷子苗期茎叶喷施推荐剂量(1.05 L/hm2)的使它隆乳油,在2 h~3 d的时间内,谷子叶片中使它隆的残留量明显高于茎秆中残留量,分别是茎秆中残留量的 14.9、10.7、9.9、8.9、2.2 倍;在之后的时间内,谷子叶片和茎秆中残留量差异不显著。因此,在2 h~3 d时间段的样品,植株前处理过程称取样品时,要注意将样品混匀。

猜你喜欢
茎秆残留量乙腈
顶空气相色谱法测定明胶空心胶囊中EO和ECH的残留量
高纯乙腈提纯精制工艺节能优化方案
水稻茎秆接触物理参数测定与离散元仿真标定
饲料和食品中磺胺增效剂残留量检测方法研究进展
乙腈在石墨烯极板表面的分子动力学模拟*
四川玉米生理成熟后抗倒性能变化及其影响因素*
高效液相色谱法测定猪心脏瓣膜假体中戊二醛残留量
7-ACT缩合反应中三氟化硼乙腈络合物代替液体三氟化硼乙腈的可行性分析
基于ADAMS的玉米割台的仿真测试
小麦茎秆与电线杆