李清芳，鄧 茂，姚 靖，黃曉容

(重慶市黔江區(qū)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測站，重慶 黔江 409000)

0 引言

新煙堿類殺蟲劑是一類新興的高效植物源殺蟲劑，通過選擇性控制昆蟲神經系統煙堿型乙酰膽堿酶受體，阻斷昆蟲中樞神經系統的正常傳導，導致害蟲出現麻痹進而死亡，對同翅目、鞘翅目、雙翅目和鱗翅目等害蟲具有良好的防治作用。該類殺蟲劑自20世紀80年代商品化以來，發(fā)展迅速，近年已占據殺蟲劑市場約四分之一的份額[1-2]。

農藥進入土壤后會吸附在土壤顆粒表面，并于土壤中其它物質發(fā)生反應，導致土壤中的微生物死亡，從而破壞土壤結構，導致土壤肥力降低。同時，人類長時間食用農藥殘留量超標的農產品或食物，會對人類肌體造成長期損害，導致慢性中毒甚至死亡[3]。

目前，有關新煙堿類農藥殘留分析的研究較多[4-7]，新煙堿類殺蟲劑的檢測方法主要有氣相色譜法[8-9]、液相色譜-質譜法[10-11]、高效液相色譜法[12-13]和分光光度法[14-15]等。

新煙堿類殺蟲劑因揮發(fā)性低、極性高、存在基質效應等原因不適于直接采用氣相色譜進行分析，液相色譜-質譜聯用常用來定性、定量分析新煙堿類農藥，但該方法儀器昂貴，不適合實驗室的常規(guī)檢測[13,16]，高效液相色譜法具有普及率高、定量準確、兼容性好等特點，是新煙堿類殺蟲劑的主要檢測方法。新煙堿類殺蟲劑常用的前處理主要為固相萃取，加速溶劑萃取、基質固相分散、分散固相萃取、微波輔助萃取、超臨界流體萃取、液相微萃取等[17-20]。由于農產品樣品的多樣性和復雜性，采用一種高效的前處理萃取方式是至關重要的。加壓流體萃取法是一種在提高溫度和壓力的條件下，用有機溶劑萃取的自動化方法，是目前較為先進的處理方法。因其溶劑使用量相對少、提取速度較快等優(yōu)點而被廣泛使用。

本文對土壤中新煙堿類殺蟲劑檢測方法進行優(yōu)化，建立了加壓流體萃取-高效液相色譜同時測定烯啶蟲胺、噻蟲嗪、吡蟲啉、噻蟲啉4種新煙堿類殺蟲劑的檢測方法。

1 實驗過程

1.1 儀器及試劑

安捷倫1200液相色譜儀，配備紫外檢測器(VWD)(HPLC/VWD)和自動進樣器(DE71366524)；Agilent Zorbax Eclipse Xdb-C18柱(250 mm×4.6 mm，5 μm)；SCIENTZ-18N冷凍干燥機(16-0627)；SQP賽多利斯電子天平；ASE 350加壓流體萃取儀(15112000)；Hei-uPPrecision真空旋轉蒸發(fā)儀(200433080913)；EFAA-DC24-RT防腐性24位氮吹儀(B8560003)。

乙腈(HPLC級，上海安譜實驗科技股份有限公司)；二氯甲烷(HPLC級，默克股份兩合公司)；乙腈(HPLC級，賽默飛世爾科技(中國)有限公司)；烯啶蟲胺、噻蟲嗪、吡蟲啉、噻蟲啉4種標準物質均為有證標準物質(美國Accustandard公司)；Poly-Sery HLB固相萃取小柱(60 mg，3 mL，上海安譜實驗科技股份有限公司)。

1.2 樣品制備與前處理

1.2.1 制樣

新鮮采集的土壤樣品迅速送回實驗室進行冷凍，經冷凍干燥后，用φ=15 cm瑪瑙研缽全量碾磨后，用四分法過20目篩備用。

空白實驗用石英砂替代土壤樣品，即為土壤空白樣品。

1.2.2 加壓流體萃取

34 mL萃取池組裝完成后，稱取10 g土壤樣品或石英砂與適量硅藻土摻拌均勻，將樣品全部轉入萃取池中，用二氯甲烷和乙腈(V∶V=1∶1)混合溶液做為萃取溶劑。設置加壓流體萃取儀萃取溫度為100 ℃，上機萃取。收集萃取液。預加熱平衡時間5 min，靜態(tài)萃取時間5 min，靜態(tài)萃取次數設置為2次，溶劑淋洗體積設置為60%池體積，氯氣吹掃時間設置為60 s。

1.2.3 旋蒸

將加壓流體萃取液，在40 ℃恒溫條件下進行梯度旋蒸，根據冷凝管蒸汽高度調整真空度，蒸至0.5～1.0 mL左右。

1.2.4 凈化

將Poly-Sery HLB固相萃取柱作為凈化柱，將其固定在固相萃取裝置上，依次用5 mL二氯甲烷和5 mL乙腈溶液進行活化，將濃縮液轉移至固相萃取柱中，用1 mL二氯甲烷和乙腈(V∶V=1∶1)混合溶液洗滌旋蒸瓶3次，一并轉入固相萃取柱中，用5 mL二氯甲烷和乙腈(V∶V=1∶1)混合溶液進行洗脫，待洗脫液浸滿凈化柱后關閉流速控制閥，浸潤3 min，再打開控制閥，接收洗脫液至完全流出。

1.2.5 濃縮

用氮吹法濃縮法將洗脫液濃縮至約1 mL，再加入3 mL乙腈，在濃縮至1 mL以下，并用乙腈準確定容至1.0 mL后待測。

1.3 色譜條件

色譜柱：Agilent Zorbax Eclipse Xdb-C18柱；流動相：乙腈:水(V∶V=40∶60)；流動相流速：0.9 mL/min；柱溫：40 ℃，波長條件：0～5 min，270 nm；5～8 min，252 nm；樣品進樣量：10 μL。

2 結果與討論

2.1 分離效果

在不含待測物的土壤空白樣品中，分別添加一定含量的烯啶蟲胺、噻蟲嗪、吡蟲啉、噻蟲啉4種標準物質，按照本文樣品前處理步驟進行處理，用HPLC/VWD進行測定，根據4種物質的性質和分子結構，采用乙腈水溶液作為流動相，獲得4種新煙堿類殺蟲劑的色譜分離圖(見圖1)，從圖1可知，色譜圖基線平穩(wěn)，峰形尖銳，4種新煙堿類殺蟲劑可以達到滿意的分離效果，分離度均大于2。4種物質出峰順序依次為烯啶蟲胺、噻蟲嗪、吡蟲啉和噻蟲啉，它們的保留時間(Retention time,RT)分別為RT烯啶蟲胺=3.075 min、RT噻蟲嗪=3.591 min、RT吡蟲啉=4.461 min和RT噻蟲啉=5.828 min。

圖1 4種新煙堿類殺蟲劑分離出峰圖Fig.1 The peak figure of the four neonicotinoids insecticides

2.2 線性范圍

采用濃度均為100 mg/L的烯啶蟲胺、噻蟲嗪、吡蟲啉、噻蟲啉標準溶液，用乙腈稀釋配制成0.2 mg/L、0.5 mg/L、1.0 mg/L、2.0 mg/L、4.0 mg/L、6.0 mg/L的系列濃度。按1.3的色譜條件對配制好的系列標準溶液進行測試，以峰面積為縱坐標，樣品濃度為橫坐標繪制標準曲線。結果見圖2所示。 4種新煙堿類殺蟲劑標準曲線能滿足測試要求(相關系數均>0.999 7)，其標準曲線方程和相關參數見表1所示。

圖2 4種新煙堿類殺蟲劑標準曲線Fig.2 The standard curve of the four neonicotinoids insecticides

表1 4種新煙堿類殺蟲劑標準曲線參數Tab.1 The standard curve parameters of the four neonicotinoids insecticides

2.3 方法檢出限

不少研究以儀器檢出限代替方法檢出限，但儀器檢出限反映的是不同儀器性能差異，方法檢出限才能客觀反映樣品前處理及測定分析的全過程[21]。按照本研究設定的樣品前處理步驟及儀器測試方法，準確稱取10 g左右的石英砂作為基體，配制質量濃度為0.015 mg/kg的樣品，進行前處理和液相色譜測試。根據HJ 168-2010[22]，對樣品重復測量n=7次，計算7次平行測定的標準偏差(S)，t(6，0.99)=3.143，則檢出限=3.143×S，見表2。

由表2得知：烯啶蟲胺、噻蟲嗪、吡蟲啉、噻蟲啉的檢出限分別為0.004 mg/kg、0.005 mg/kg、0.003 mg/kg、0.003 mg/kg。

表2 4種新煙堿類殺蟲劑方法檢出限Tab.2 The detection limits of the analysis method

2.4 加標回收率試驗

稱取10 g左右的石英砂，加入一定含量的新煙堿類殺蟲劑，按照本文樣品前處理步驟及儀器測試條件進行測試，計算各物質各組濃度的加標回收率和相對標準偏差。加標回收試驗設計見表3，每一種新煙堿類殺蟲劑做3組不同濃度的加標回收試驗，其加標量分別為0.50 μg、1.00 μg、5.00 μg，使土壤樣品質量濃度分別為0.05 mg/kg、0.1 mg/kg、0.5 mg/kg，結果表明，烯啶蟲胺、噻蟲嗪、吡蟲啉和噻蟲啉平均添加回收率分別在70.6%～84.7%、83.6%～89.1%、85.9%～126.9%、81.2%～120.8%之間。

表3 4種新煙堿類殺蟲劑加標回收率試驗Tab.3 The experimental parameters of the standard addition recovery

從表3可看出，烯啶蟲胺、噻蟲嗪、吡蟲啉、噻蟲啉的3個添加水平的平均回收率均在70%以上，5次測試的相對標準偏差均小于10%，說明該方法準確性和精密度都很高。

3 結論

本文建立了烯啶蟲胺、噻蟲嗪、吡蟲啉、噻蟲啉4種新煙堿類殺蟲劑在土壤中的殘留分析方法，結果表明，采用加壓流體萃取-高效液相色譜法分析土壤中烯啶蟲胺、噻蟲嗪、吡蟲啉、噻蟲啉4種新煙堿類殺蟲劑，前處理簡單、省時省力，使用溶劑較少，對環(huán)境污染小。方法靈敏度高，各組分之間不產生相互干擾，檢出限分別為0.004 mg/kg、0.005 mg/kg、0.003 mg/kg、0.003 mg/kg。研究結果表明，方法的加標回收率在70.6%～126.9%之間，相對標準偏差在1.9%～9.5%之間，準確度和精密度都能夠滿足土壤中農藥殘留檢測要求。