张国民
(云南省曲靖医学高等专科学校,曲靖655000)
液相色谱-质谱法测定土壤中噻唑锌
张国民
(云南省曲靖医学高等专科学校,曲靖655000)
噻唑锌,又名2-氨基-5巯基-1,3,4-噻二唑锌,不溶于水和部分有机溶剂,在中性、弱碱性条件下稳定,是一种近年来开发出来的高效杀菌剂类农药,它是一种完全区别于铜制剂的有机锌化合物,对白菜、花生、水稻、黄瓜和番茄等作物的黑斑病、炭疽病、白粉病、角斑病、缺锌黄化叶病等细菌性病症有良好的防治作用,广泛应用于蔬菜、水稻和部分果树上。尽管噻唑锌展现出优异的应用效果,但其残留物的吸入或进食,可引起人类皮肤刺激、呼吸道刺激、肠胃刺激、呕吐、腹泻等不良症状,损害人体健康[12]。
目前仅有对噻唑锌原液的测定[35],鲜见土壤中噻唑锌残留物的检测方法的报道,因此,建立适当的方法[610]来测定土壤中噻唑锌的含量是非常有必要的。本工作利用噻唑锌溶于有机溶剂的特点,对样品进行萃取,选用液相色谱-二极管阵列-质谱法测定土壤中噻唑锌的含量。
1.1 仪器与试剂
Waters ACQUITY UPLC H-CLASS SQD2型液相色谱-二极管阵列-质谱联用仪;KQ-250B型超声波发生器;XW-80A型漩涡混合器;H-1650型离心机;N-1100V-W/WD型旋转蒸发仪;ELIX 15型超纯水仪。
标准储备溶液:1 000mg·L-1,称取噻唑锌标准品0.01g,加入10mL容量瓶中,用丙酮溶解定容,然后逐级稀释成0.1,0.5,1.0,2.0,5.0,10mg·L-1的标准溶液。
丙酮、甲醇均为色谱纯。
1.2 仪器工作条件
1)液相色谱 ACQUITY UPLC BEH C18色谱柱(2.1mm×100mm,1.7μm),柱温30℃;流量0.2mL·min-1;进样量1μL。流动相:A为0.2%(体积分数,下同)甲酸溶液,B为乙腈。梯度洗脱程序:0~2min时,B为85%;2~3min时,B由85%降至5%,保持0.1min;3.1~4min时,B由5%升至85%。
2)二极管阵列检测器 波长扫描范围为190~400nm;扫描通道为330nm;采集速率为20点· s-1;采集时间为0~4min。
3)质谱(MS) 电喷雾离子源(ESI),负离子扫描;载气为氮气;毛细管电压2.0kV;锥孔电压50V;脱溶剂气温度500℃,脱溶剂气流量1 000L·h-1;扫描方式为全扫描(SCAN)模式和选择离子监测(SIM)模式;SCAN扫描范围(m/z)80~300;SIM监测离子(m/z)131.8。
1.3 试验方法
1.3.1 样品前处理
土壤样品自然风干后去除沙石,经研磨后过0.18mm(80目)筛,得到土壤样品。称取土壤样品10.0g于锥形瓶中,加入甲醇20mL,涡旋混匀样品,用超声波提取器水浴超声30min,以8 000r· min-1转速离心10min,移取上层清液经过滤后置入容量瓶中,残渣再用甲醇分二次涡旋提取1min,过滤后置入容量瓶中,最后用甲醇稀释至刻度,混匀。
HLB固相萃取柱先依次用甲醇、2%甲酸溶液活化,取样品提取液过柱净化,用2%甲酸溶液淋洗小柱,抽干小柱,弃去所有的流出液,用甲醇洗脱,抽干小柱,收集所有的提取溶液,取适量此溶液过0.22μm聚四氟乙烯(PTFE)滤膜后,按仪器工作条件进行测定。
1.3.2 定性和定量方法
通过二极管阵列(PDA)光谱图和质谱图同时对待测物质进行定性,采用外标法按PDA最大吸收波长330nm处吸光度的峰面积或质谱中SIM离子131.8的响应值进行定量。
2.1 色谱和光谱行为
分别以PDA检测器和MS检测器测定得到的噻唑锌的色谱图和噻唑锌的紫外光谱图见图1和图2。
图1 噻唑锌的色谱图Fig.1 Chromatograms of thiazole zinc
图2 噻唑锌的紫外光谱图Fig.2 UV spectrum of thiazole zinc
由图1和图2可知:噻唑锌能够得到很好分离,基线平稳,峰形对称,噻唑锌在PDA检测器出峰时间2.98min,定量波长330nm;MS检测器出峰时间3.03min,MS定量离子m/z131.8。
2.2 前处理条件的选择
试验分别考察了摇床振荡和超声萃取的样品前处理方法对测定噻唑锌的影响,结果见图3。
图3 前处理方法对测定噻唑锌的影响Fig.3 Effect of pretreatment methods on determination of zinc thiazole
由图3可知:超声萃取法的效果要优于摇床振荡的效果,并且更快速、溶剂使用更少。试验选择超声萃取的前处理方法。
2.3 萃取剂的选择
试验考察了甲醇、丙酮作为萃取剂时对测定的影响,结果见图4。
图4 萃取溶剂对测定噻唑锌的影响Fig.4 Effect of extraction solvents on determination of zinc tiazole
由图4可知:甲醇为萃取剂时样品的回收率高于丙酮作为萃取剂时的回收率,试验选择萃取剂为甲醇。
2.4 标准曲线和检出限
按仪器工作条件对噻唑锌标准溶液进行测定,以噻唑锌的质量浓度为横坐标,对应的峰面积为纵坐标绘制标准曲线。结果表明:噻唑锌的质量浓度在0.1~10mg·L-1以内呈线性,PDA检测器的线性回归方程为y=4.816×102x+8.3,相关系数为0.999 6,MS检测器的线性回归方程为y=4.857× 104x+1.662×103,相关系数为0.999 3。
配制0.1mg·L-1噻唑锌标准溶液,按仪器工作条件连续测定7次,计算其相对标准偏差。检出限按公式(1)计算[11]:
式中:t(n-1,0.99)为置信度99%、自由度为n-1的t值[t(6,0.99)=3.143];S为n次平行测定的标准偏差。
噻唑锌的检出限为0.02 mg·L-1(MS检测器),0.03mg·L-1(PDA检测器)。
2.5 方法的精密度和回收试验
按试验方法在空白样品中分别加入0.050,2.00,10.0mg·L-1的噻唑锌标准溶液,每一个浓度水平做5次平行试验,结果见表1。
表1 精密度和回收试验结果(n=5)Tab.1 Results of tests for precision and recovery(n=5)
由表1可知:噻唑锌的回收率在100%~103%之间,相对标准偏差为2.6%~5.2%。
本工作建立了液相色谱-二极管阵列-质谱法测定土壤中噻唑锌的测试方法。该方法串联了PDA和MS两种检测器,能更好地对待测物质进行定性、定量分析。该方法简便快速,选用甲醇作为萃取剂,通过HLB固相萃取柱净化后,在优化的分析条件下,噻唑锌色谱峰形较好,测定结果满意,可满足土壤样品中噻唑锌的测定。
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1001-4020(2017)05-0575-03
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2016-06-29