固相基质分散-反相高效液相色谱测定茶叶中苯脲类除草剂残留前言1 ...

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固 相 基 质 分 散 - 反 相 高 效 液 相 色 谱 测 定 茶 叶 中 苯 脲 类 除 草 剂 残 留
*
肖 亮 王 园 朝
成 美 容
( 杭 州 师 范 大 学 材 料 与 化 学 化 工 学 院 , 浙 江 杭 州 310036 )
摘 要 : 建 立 了 基 质 固 相 分 散 萃 取 (MSPD)- 反 相 高 效 液 相 色 谱 检 测 利 谷 隆 、 灭 草 隆 、 敌 草 隆 和 绿 麦 隆 4 种 苯 脲
除 草 剂 的 新 方 法 。 茶 叶 样 品 与 C18 填 料 混 合 碾 磨 后 与 中 性 氧 化 铝 一 起 装 柱 , 二 氯 甲 烷 为 淋 洗 剂 , 使 样 品 的 萃
取 与 净 化 一 步 完 成 。 讨 论 了 MSPD 法 和 色 谱 分 析 的 各 种 影 响 因 素 , 最 佳 实 验 条 件 下 灭 草 隆 在 0.01~10.0mg/L
范 围 内 线 性 关 系 良 好 , 检 测 限 为 5μg/L; 绿 麦 隆 、 敌 草 隆 和 利 谷 隆 在 0.025~10.0mg/L 范 围 内 线 性 关 系 良 好 ,
检 测 限 为 10μg/L。4 种 除 草 剂 在 茶 叶 样 品 中 的 回 收 率 在 83.5%~100.4% 之 间 , 相 对 标 准 偏 差 小 于 7.1%。 该 方
法 简 单 、 快 速 、 干 扰 少 、 回 收 率 高 , 符 合 茶 叶 中 除 草 剂 残 留 分 析 要 求 。
关 键 词 : 基 质 固 相 分 散 ; 反 相 高 效 液 相 色 谱 ; 苯 脲 类 除 草 剂 ; 茶 叶
中 图 分 类 号 :O657. 72 文 献 标 识 码 :A
前 言
苯 脲 类 除 草 剂 是 一 类 被 广 泛 应 用 于 水 果 、 茶 叶 和 蔬 菜 等 农 作 物 芽 前 和 苗 后 的 一 年 生 宽 叶
杂 草 除 草 剂 , 除 草 机 理 是 抑 制 光 合 作 用 的 希 尔 反 应 。 其 化 学 性 质 稳 定 , 能 长 久 地 存 在 于 环 境
中 , 不 仅 污 染 了 土 壤 、 地 表 水 和 地 下 水 , 而 且 还 能 通 过 灌 溉 导 致 农 作 物 的 污 染 进 而 危 害 人 们
的 生 命 安 全 。 其 中 , 灭 草 隆 和 利 谷 隆 已 经 被 报 道 对 人 有 致 癌 的 可 能 [1] 。 欧 盟 法 规 规 定 : 绿 谷 隆 、
枯 草 隆 在 豆 类 、 花 生 等 植 物 产 品 中 的 限 量 为 0.05mg/kg [2] 。 目 前 这 类 除 草 剂 分 析 方 法 主 要 有 :
液 相 色 谱 法 [3,4] 、 气 相 色 谱 法 [5,6] [7,8]
[9,10]
、 色 质 联 用 和 毛 细 管 电 泳 等 。 气 相 色 谱 及 与 质 谱 联 用 是
目 前 农 药 分 析 的 主 要 手 段 , 但 大 多 数 苯 脲 类 化 合 物 热 不 稳 定 , 不 能 直 接 用 GC 分 析 。 色 质 联 用
由 于 其 灵 敏 度 高 , 近 些 年 在 农 药 残 留 分 析 中 有 较 好 的 应 用 , 但 使 用 成 本 也 较 其 他 手 段 高 。 液
相 色 谱 法 灵 敏 度 不 如 质 谱 , 仍 能 满 足 植 物 样 品 中 苯 脲 类 除 草 剂 的 残 留 分 析 要 求 。
基 质 固 相 分 散 萃 取 (matrix solid phase dispersion, MSPD) 由 Barker [11] 首 次 提 出 并 给 予 理 论
解 释 的 一 种 样 品 处 理 技 术 。MSPD 将 常 规 的 固 相 分 散 技 术 与 反 相 键 合 填 料 相 结 合 , 使 组 织 匀 浆 、
提 取 和 净 化 在 同 一 操 作 中 完 成 , 分 析 环 节 减 化 、 操 作 简 单 , 方 法 回 收 率 、 精 密 度 高 。 目 前 尚
未 见 将 MSPD 前 处 理 技 术 应 用 于 苯 脲 类 除 草 剂 残 留 分 析 的 有 关 报 道 。 本 研 究 以 MSPD 为 基 础 ,
建 立 了 利 谷 隆 、 灭 草 隆 、 敌 草 隆 和 绿 麦 隆 4 种 苯 脲 类 除 草 剂 的 液 相 检 测 方 法 , 并 对 MSPD 样 品
处 理 过 程 和 高 效 液 相 色 谱 分 离 条 件 进 行 了 优 化 。
1 实 验 部 分
1.1 仪 器 、 材 料 与 试 剂
Agilent 1100 高 效 液 相 色 谱 仪 ( 美 国 安 捷 伦 ), 配 低 压 四 元 泵 、 脱 气 泵 、 二 极 管 阵 列 检 测 器 、
自 动 进 样 器 和 柱 温 箱 ;RE-52 旋 转 蒸 发 器 ( 上 海 青 浦 沪 西 仪 器 厂 );EASY pureⅡ 纯 化 水 系 统
(Barnstead);5 mL 注 射 器 。YWG-C18 固 相 填 料 ( 粒 径 40~60μm, 兰 州 中 科 安 泰 科 技 有 限 公 司 ) ,
基 金 项 目 : 浙 江 省 科 技 厅 大 型 仪 器 测 试 基 金 (2007F70051)
作 者 简 介 : 肖 亮 (1982—), 男 , 湖 北 人 , 实 验 师 , 硕 士 , 主 要 从 事 食 品 和 农 残 分 析 。* 通 讯 作 者 wangyc1819@126.com

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层 析 用 中 性 Al 2 O 3 (100~200 目 ), 吸 附 活 性 炭 ( 上 海 五 四 化 学 试 剂 厂 )。 色 谱 纯 甲 醇 ( 天 津 四 友 ),
分 析 纯 二 氯 甲 烷 ( 重 蒸 ), 分 析 纯 无 水 硫 酸 钠 。 敌 草 隆 Diuron、 灭 草 隆 Monuron、 绿 麦 隆 Chlortoluron
和 利 谷 隆 Linuron 标 准 样 品 ( 美 国 ,sigma 公 司 )。 水 均 为 去 离 子 纯 化 水 。
1.2 样 品 处 理
称 取 0.5g 样 品 于 玻 璃 研 钵 中 , 加 入 适 量 无 水 硫 酸 钠 ,0.5g C 18 填 料 混 合 后 充 分 研 磨 5 min,
直 至 看 不 到 颗 粒 状 样 品 。 在 注 射 器 针 筒 下 端 垫 两 层 滤 纸 , 填 入 1cm 高 度 的 氧 化 铝 , 铺 上 一 层
0.2cm 的 无 水 硫 酸 钠 , 再 把 上 述 研 钵 中 的 混 合 物 装 入 柱 中 , 轻 轻 敲 实 、 压 紧 , 上 面 加 盖 一 层 滤
纸 。 用 8mL 二 氯 甲 烷 分 两 次 洗 涤 研 钵 和 研 锤 , 洗 涤 液 过 柱 , 收 集 淋 洗 液 , 淋 洗 液 经 氮 气 吹 干
后 用 甲 醇 定 容 至 1.0mL, 经 0.45μm 滤 膜 过 滤 后 , 进 行 色 谱 分 析 。
1.3 色 谱 条 件
色 谱 柱 :Thermo ODS-2 Hypersil (5μm, 250 ×4.6 mm), 柱 温 30℃, 进 样 量 10μL, 流 速 1.0mL
/min, 流 动 相 为 甲 醇 (A) 和 水 (B)。 梯 度 洗 脱 程 序 :t = 0 min,V A :V B = 45: 55; t = 15min,V A :V B
=65:35;t =20 min,V A :V B = 65:35;t =25 min,V A :V B = 45:55, 检 测 波 长 250nm。
2 结 果 与 讨 论
2.1 检 测 波 长 的 选 择 ,
1.95
1.55
b
吸 光 值 Absorbance
1.15
0.75
c
a
d
0.35
-0.05
190 220 250 280 310 340 370 400
波 长 wavelength(nm)
图 1 紫 外 吸 收 光 谱 图
Fig. 1 Ultraviolet absorption spectra
a- 利 谷 隆 ( linuron );b- 灭 草 隆 ( monuron);c- 敌 草 隆 ( diuron );d- 绿 麦 隆 (chlortoluronmonuron)
对 4 种 苯 脲 除 草 剂 标 准 溶 液 进 行 紫 外 光 谱 扫 描 。 由 紫 外 吸 收 光 谱 图 1 可 知 : 敌 草 隆 和 利 谷
隆 的 长 波 方 向 最 大 吸 收 峰 在 250nm, 绿 麦 隆 和 灭 草 隆 长 波 方 向 的 最 大 吸 收 峰 分 别 在 243nm 和
248nm; 四 种 除 草 剂 的 另 一 个 较 大 吸 收 峰 均 出 现 在 210nm 左 右 。 考 虑 到 用 小 于 210nm 的 波 长 测
量 干 扰 大 , 故 选 用 250nm 作 为 共 同 的 测 定 波 长 , 既 保 证 有 较 高 的 灵 敏 度 , 又 不 受 干 扰 。

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2.2 MSPD 条 件 的 选 择
Barker [11] 指 出 基 质 固 相 分 散 填 料 的 类 型 、 样 品 与 填 料 的 比 例 、 洗 脱 剂 及 其 体 积 是 影 响 MSPD
萃 取 效 果 的 重 要 因 素 , 因 此 本 文 主 要 考 察 了 这 3 个 因 素 来 优 化 萃 取 条 件 。
2.2.1 分 散 剂 用 量 及 净 化 剂 的 选 择
苯 脲 类 是 一 类 极 性 较 小 或 非 极 性 的 除 草 剂 , 实 验 选 择 反 相 填 料 C 18 为 分 散 剂 , 考 察 了 分 散
剂 与 样 品 质 量 比 为 3:1、2:1、1:1 时 对 目 标 组 分 的 回 收 率 影 响 ( 如 图 2)。 结 果 显 示 质 量 比 为 1:1 时 4
种 除 草 剂 的 回 收 率 都 较 高 , 而 质 量 比 为 3:1 和 2:1 时 , 利 谷 隆 的 回 收 率 较 低 。 这 是 因 利 谷 隆 在 4
种 除 草 剂 中 极 性 最 小 , 随 分 散 剂 量 的 增 加 , 其 在 C 18 上 的 保 留 增 强 。 因 此 选 择 分 散 剂 与 样 品 质
量 比 为 1:1。MSPD 方 法 中 , 样 品 与 被 分 析 的 目 标 化 合 物 一 同 分 散 在 分 散 剂 固 体 表 面 键 合 的 有
机 相 中 , 目 标 化 合 物 随 洗 脱 剂 流 出 的 同 时 , 茶 叶 中 的 其 它 成 分 如 色 素 、 多 酚 和 生 物 碱 等 极 性
较 大 的 物 质 , 在 反 相 填 料 C 18 上 保 留 较 小 , 也 一 并 随 洗 脱 溶 剂 流 出 , 使 洗 脱 液 颜 色 加 深 , 对 样
品 峰 干 扰 较 大 。 为 了 消 除 色 素 等 干 扰 物 , 选 择 了 活 性 炭 , 中 性 氧 化 铝 作 净 化 剂 进 行 脱 色 和 除
杂 。 结 果 表 明 活 性 炭 吸 附 色 素 能 力 很 强 , 但 同 时 也 吸 附 除 草 剂 , 致 使 除 草 剂 几 乎 不 能 检 出 。
中 性 氧 化 铝 能 吸 附 大 部 分 干 扰 物 , 而 对 4 种 除 草 剂 很 少 吸 附 。 故 选 择 中 性 氧 化 铝 作 净 化 剂 填 料 。
图 3 为 茶 叶 空 白 和 添 加 苯 脲 类 除 草 剂 混 合 标 样 经 固 相 基 质 分 散 处 理 后 的 色 谱 图 , 可 见 绝 大
多 数 基 体 杂 质 被 消 除 ,4 种 除 草 剂 组 分 分 离 完 全 。
Recoveries(%)
120
100
80
60
40
monuron
Chlorotoluron
Diuron
Linuron
20
0
3:1 2:1 1:1
Ratio
图 2 分 散 剂 用 量 对 回 收 率 的 影 响
Fig 2 The effect of dispersion medium amount on the recoveries of the 4 herbicides
A
B

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图 3 茶 叶 空 白 和 茶 叶 加 标 回 收 色 谱 图
Fig 3 Chromatogram of a blank tea sample (A)and ( B ) a blank with standards purified by MSPD
1-Monuron 2-Chlortoluron 3- Diuron 4-Linuron x,y- 未 知 物
2.2.2 洗 脱 剂 及 洗 脱 剂 用 量 的 选 择
选 择 了 乙 酸 乙 酯 、 二 氯 甲 烷 和 甲 醇 等 不 同 极 性 的 溶 剂 进 行 洗 脱 实 验 如 图 4。 由 图 可 知 二 氯
甲 烷 与 甲 醇 对 4 种 除 草 剂 的 回 收 率 比 较 接 近 , 均 大 于 83%, 远 高 于 乙 酸 乙 酯 作 为 洗 脱 剂 的 回 收
率 。 但 甲 醇 为 洗 脱 剂 时 杂 质 峰 较 多 , 故 选 择 二 氯 甲 烷 作 为 洗 脱 剂 。 对 二 氯 甲 烷 的 用 量 进 行 了
考 察 , 以 基 质 固 相 分 散 萃 取 法 为 前 处 理 方 法 , 于 样 品 中 添 加 除 草 剂 混 合 标 准 溶 液 , 浓 度 分 别
为 0.5mg/kg, 用 不 同 体 积 二 氯 甲 烷 淋 洗 , 分 别 测 定 4 种 除 草 剂 的 添 加 回 收 率 如 图 5。 结 果 表 明 淋
洗 液 体 积 大 于 6mL 时 , 回 收 率 基 本 不 变 , 为 保 证 除 草 剂 的 回 收 率 , 最 终 选 择 淋 洗 液 的 体 积 为
8mL。
120
100
Recovery(%)
80
60
40
Acetoacetate
Dichloromethane
Methanol
50%Methanol
20%Methanol
20
0
Monuron Chlortoluron Diuron Linuron
图 4 不 同 洗 脱 剂 对 4 种 除 草 剂 回 收 率 的 影 响
Fig. 4 Effect of different eluting reagent on the recoveries of the 4 herbicides
100
90
80
R(%)
70
60
monuron
Chlorotoluron
Diuron
Linuron
50
40
30
2 4 6 8
V(mL)
图 5 洗 脱 剂 用 量 对 除 草 剂 回 收 率 的 影 响
Fig. 5 Effect of eluting reagent volume on the recoveries of the 4 herbicides

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2.3 方 法 的 线 性 关 系 及 检 出 限
配 制 4 种 除 草 剂 混 合 标 准 系 列 , 以 峰 面 积 Y 对 质 量 浓 度 X(mg/L) 进 行 线 性 回 归 。 方 法 的 检 出
限 以 3 倍 信 噪 比 计 算 。 结 果 见 表 1。
表 1 四 种 除 草 剂 的 线 性 回 归 方 程 、 相 关 系 数 、 线 性 范 围 和 检 出 限
Table 1 Regression equations, correlation coefficients, linear ranges, limits of detection of the 4 herbicides
除 草 剂
Herbicide
线 性 方 程
Regression equations
相 关 系 数
Correlation
Coefficients
线 性 范 围
Linear ranges
(mg /L)
检 测 限
Detection limits
(μg /L)
Monuron Y=83.27X+0.38 0.9989 0.01-10 5
Chlortoluron Y=104.07X+2.75 0.9986 0.025-10 10
Diuron Y=70.91X-0.82 0.9995 0.025-10 10
Linuron Y=62.15X+2.27 0.9982 0.025-10 10
2.4 样 品 测 定 、 回 收 率 和 精 密 度
准 确 称 取 茶 叶 样 品 0.5g 若 干 份 , 向 其 中 分 别 添 加 0mg/kg、0.1mg/kg 和 0.5mg/kg 的 敌 草 隆 ,
灭 草 隆 , 绿 麦 隆 和 利 谷 隆 混 合 标 准 溶 液 , 按 1.2 步 骤 进 行 样 品 前 处 理 , 并 测 定 其 含 量 , 每 一 浓
度 重 复 5 次 , 计 算 平 均 回 收 率 , 结 果 见 表 2。 可 知 ,4 种 除 草 剂 在 茶 叶 样 品 中 均 未 检 出 , 其 加 标
回 收 率 在 83.5%~100.4% 之 间 , 相 对 标 准 偏 差 在 1.5%~7.1% 之 间 , 表 明 该 方 法 能 满 足 残 留 分 析
要 求 。
表 2 茶 叶 中 4 种 苯 脲 类 除 草 剂 的 回 收 率
Table 2
Recoveries of 4 herbicides in tea (n=5)
除 草 剂
Herbicide
原 有 量
Original (mg/Kg)
加 入 量
Added (mg/Kg)
测 得 量
Found (mg/Kg)
回 收 率
Recovery (%)
RSD
(%)
Monuron 0
Chlortoluron 0
Diuron 0
Linuron 0
0.10 0.0835 83.5 7.1
0.50 0.4985 99.7 6.6
0.10 0.0847 84.7 5.2
0.50 0.4760 95.2 1.9
0.10 0.0885 88.5 2.6
0.50 0.5020 100.4 1.5
0.10 0.0882 88.2 6.4
0.50 0.4825 96.5 1.9
3 结 论
本 研 究 建 立 了 茶 叶 中 利 谷 隆 、 灭 草 隆 、 敌 草 隆 和 绿 麦 隆 四 种 苯 脲 除 草 剂 的 MSPD- 反 相 高
效 液 相 检 测 方 法 。 与 一 般 固 相 分 散 萃 取 方 法 不 同 , 本 实 验 首 先 在 柱 下 端 装 入 氧 化 铝 粉 末 , 然
后 装 入 C 18 与 样 品 碾 磨 后 的 混 合 物 , 这 种 共 柱 净 化 提 取 技 术 , 简 化 了 操 作 程 序 , 一 定 程 度 上 削
弱 了 基 体 的 干 扰 , 提 高 了 除 草 剂 萃 取 回 收 率 和 方 法 的 精 密 度 。 方 法 具 有 操 作 简 单 , 成 本 低 的
特 点 , 符 合 农 药 残 留 分 析 要 求 。
参 考 文 献

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Determination of Phenylureas Herbicides Residues
in Tea with Matrix solid-phase dispersion - RP-HPLC
XIAO Liang,WANG Yuan-chao * , CHENG Mei-rong
(College of Material, Chemistry and Chemical Engineering, Hangzhou Normal University, Hangzhou 310036, China)
Abstract: A new method for the simultaneous determination of 4 herbicides (Monuron,
Chlortoluron, Diuron and Linuron) was established with matrix solid phase dispersion (MSPD)
-reversed phase high performance liquid chromatography(RP-HPLC) . That the mixture of tea
samples and C 18 stuffing were pulverized accompanied with alumina was packed to a syringe
column, the extraction and purification of the samples were carried out with one-step using
dichloromethane as eluting reagent. The effect factors of MSPD and conditions of the
chromatography were discussed. Under optimum conditions, the linear ranges of Monuron was
0.01~10.0mg/L with 5μg/L of the detection limits, and the linear ranges of Chlortoluron,Diuron
and Linuron were 0.025~10.0mg/L with 10μg/L of the detection limits. The average recoveries of
4 herbicides ranged from 83.5 % to100.4% with less than 7.1% of the relative standard deviations
in tea samples. The method suggested was simple, rapid, and less interference with high recovery
rate, and meet the analytical requirements of herbicide residues in tea.
Keywords: matrix solid phase dispersion; reversed phase high performance liquid chromatographic;
phenylurea herbicides; tea