高效液相色谱检测玉米中除草剂硝磺酮残留量的提取工艺研究

胡琴琴，缪程平,2，朱亚兰，沙梦婕 ，杜国涛， 李金雨

（1．嘉兴学院生物与化学工程学院，浙江 嘉兴 314001；2．嘉兴市化工清洁工艺重点实验室，浙江 嘉兴 314001）

硝磺酮，又称甲基黄草酮，是先正达公司发现的、继磺草酮后第二个新型的三酮类除草剂，具有杀草谱广，活性高，可混性强等优点，广泛应用于玉米田的防除杂草。硝磺酮是4-羟苯基丙酮酸双氧化酶（简称HPPD）的有效抑制剂，抑制了HPPD，造成植物的分生组织中酪氨酸积累和质体醌衰竭，从而使植物白化而逐渐死亡。但是HPPD也存在于哺乳动物，参与体内酪氨酸的分解代谢。已有研究发现硝磺酮由于具有高效的起始活性和残留活性，长期食用含有硝磺酮残留的食物会对人畜产生致癌作用，或引起胎儿畸形，硝磺酮对人体健康存在的潜在威胁以及对生态环境的污染已引起人们的重视和关注[1]。所以，对玉米中硝磺酮的残留量进行准确、简便的分析显得尤为重要。

目前对硝磺酮的分析方法主要采用高效液相色谱或液相色谱-质谱联用法[2-6]。其中液相色谱-质谱联用方法的成本高，重现性差。本文选用溶剂萃取法进行提取前处理，高效液相色谱法对玉米中硝磺酮进行定量分析检测，处理方法简单、快速，适合批量样品的快速分析。

1 实验部分

1.1 主要试剂

硝磺酮原药（98.6%，浙江嘉化能源化工股份有限公司提供）；1，2-二氯乙烷、二氯甲烷、丙酮、乙酸乙酯、乙腈均为分析纯试剂，国药集团化学试剂有限公司；实验用水为二次蒸馏水。

1.2 高效液相色谱操作条件

高效液相色谱仪：U-3000，美国戴安公司；色谱柱：Ultimate LP-C18 反向色谱柱，4.6×250 mm，5 μm；柱温：40 ℃； 检测波长：254 nm；流速：1 mL/min；流动相：乙腈：水=50：50（V/V）；进样量：20 μL。

1.3 标准曲线的绘制

准确称取硝磺酮标准样品160 mg，用乙腈溶解并定容于1000mL容量瓶中，即为浓度为160 mg/L的标准溶液，用乙腈逐级稀释配成80 mg/L、40 mg/L、20 mg/L、10 mg/L的硝磺酮系列标准溶液。在上述液相色谱操作条件下进行测定，以硝磺酮标准溶液浓度为横坐标，峰面积为纵坐标作标准曲线，如图1所示。标样的线型方程为：y=2.00027x-0.30429，R2=0.99988。

图1 硝磺酮标准物的外标标准曲线图

1.4 样品提取工艺

称取5 g玉米，将其粉碎后加入30 mL有机溶剂，加热后搅拌40 min，然后在4000 r/min下离心5 min，取上层清液5 mL至100 mL容量瓶中，用乙腈定容后进行高效液相色谱定量测定。

2 实验结果与讨论

2.1 溶剂对样品提取的影响

本文按1.4中样品提取工艺进行试验，并在玉米中加入0.05 g的硝磺酮标准样品，在常温下使用20 mL不同溶剂提取40 min，溶剂分别选择1，2-二氯乙烷、二氯甲烷、丙酮、乙酸乙酯、乙腈，对提取后的溶液利用高效液相色谱定量分析硝磺酮的含量，计算回收率，所得结果如表1所示。

表1不同溶剂对样品提取的影响

从表1中可以看出，不同的溶剂对硝磺酮的溶解能力有一定的差别，二氯甲烷的提取回收率最高，本文选择二氯甲烷作为提取溶剂。

2.2 溶剂用量对提取工艺的影响

本文以5 g玉米为基准，选择不同体积用量的二氯甲烷为提取剂，常温下磁力搅拌提取40 min。所得结果如表2所示。

表2 不同二氯甲烷用量对样品提取的影响

从表2中可以看出，二氯甲烷用量较少时，提取回收率比较低，随着二氯甲烷用量的增加，提取回收率也明显增加，但当二氯甲烷的用量为30 mL后，再增加二氯甲烷的用量，回收率增加又不明显，所以本文选择提取溶剂二氯甲烷的最佳用量为30 mL。

2.3 时间对提取工艺的影响

以5 g玉米为基准，提取溶剂二氯甲烷的用量为30 mL，常温下磁力搅拌，分别改变不同的提取时间进行试验。所得结果如表3所示。

表3 时间对样品提取的影响

从表3中可以看出，提取时间对提取效果也有较大的影响，提取时间短，提取效果不是很好，随着提取时间的延长，提取回收率增加明显，但当提取时间超过40 min后，提取回收率增加又不明显了。所以，本文选择二氯甲烷的最佳提取时间为40 min。

2.4 温度对提取工艺的影响

由于二氯甲烷的沸点为39.75℃，相对较小，而常温为25℃，温度变化量太小没有实际研究意义。所以本文以5 g玉米为基准，提取溶剂二氯甲烷的用量为30 mL，分别选择常温（25℃）、30℃和回流温度（39.75℃）进行试验，磁力搅拌提取40 min，所得结果如4所示。

表4 温度对样品提取的影响

从表4中可以看出，提取温度对提取效果影响很大，随着温度升高，提取回收率明显增加，达到溶剂的回流温度时，提取率也达到最大。这是因为一般升高温度，溶剂的溶解能力也会明显增强，即硝磺酮在提取溶剂中的溶解度增加，更有利于提取完全。所以，本文选择最佳提取温度为回流温度，即提取溶剂二氯甲烷的沸点。

2.5 重复性试验

按1.4所述提取工艺，在玉米中加入0.05 g硝磺酮标准样品，以二氯甲烷为提取剂，二氯甲烷用量为30 mL，加热至回流，磁力搅拌下提取40 min。重复进行3次试验，通过高效液相色谱定量分析后，所计算得到的硝磺酮的提取回收率分别为99.14%、99.09%和99.10%，平均提取回收率为99.11%，相对标准偏差RSD=0.026%。

3 结论

（1）本文采用有机溶剂提取玉米中残留的除草剂硝磺酮，并利用高效液相色谱法对其进行定量检测的方法是可行的。

（2）提取溶剂种类、提取溶剂的用量、提取时间和提取温度等工艺参数对玉米中硝磺酮残留量的提取效果有较大影响。

（3）通过优化，本试验的最优化提取工艺条件为：以5 g玉米为基准，采用二氯甲烷为提取溶剂，二氯甲烷的用量为30 mL，提取时间为40 min，提取温度为回流温度。最终平均提取回收率为99.11%。

参考文献：

[1] 苏少泉.三酮类除草剂磺草酮与硝磺酮的作用特性与使用[J].现代农药， 2002， （3）：1-3.

[2] 王素琴，任冲，王旭，等.液相色谱—串联质谱法测定玉米、植株及土壤中甲基磺草酮[J].农药科学与管理，2015， 36（2）：28-31.

[3] 段亚玲，陈迎丽，包娜，等.液-质联用测定鱼体内甲基磺草酮的残留量[J].贵州科学，2014，32（1）：72-77.

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[5] 庞民好，刘顺，张利辉，等.新型玉米田除草剂甲基磺草酮在土壤中残留的高效液相色谱分析[J].河北农业大学学报， 2007， 30（5）：75-78.

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