苯唑氟草酮在不同土壤中的移动性_韩宏博.pdf

农 药AGROCHEMICALS韩宏博,汪庆屹,程志加,等.苯唑氟草酮在不同土壤中的移动性J.农药,2023,62(7):499-503.doi:10.16820/j.nyzz.2023.2083收稿日期：2023-02-19，修返日期：2023-04-01基金项目：农业部行业标准制双炔酰菌胺胺在人参中的残留限量标准(14202008)项目资助作者简介：韩宏博(1998)，男，研究生，从事农药残留分析与环境毒理研究。E-mail：。苯唑氟草酮在不同土壤中的移动性韩宏博，汪庆屹，程志加，李万金，郑晓东，张雪峰，刘涵菊，李佳欣，侯志广，逯忠斌(吉林农业大学 植物保护学院，长春 130118)摘要：目的建立并验证基于HPLC-MS/MS测定不同土壤样品中苯唑氟草酮的分析方法，利用薄层层析法研究苯唑氟草酮在5种土壤上的移动特性。方法土壤样品经乙腈和0.2甲酸水混合溶液提取，无水MgSO4和N-丙基乙二胺吸附剂净化，经HPLC-MS/MS测定。结果苯唑氟草酮在5种土壤薄层层析板中主要分布在3060 mm处，通过Rf判断均为不易移动性农药。结论试验所建立的分析方法具有良好的准确度和精密度，适用于检测土壤中苯唑氟草酮含量，并且在正常条件下，苯唑氟草酮通过移动作用进入地下水从而造成污染的风险比较低。关键词：苯唑氟草酮；移动性；薄层层析法；HPLC-MS/MS中图分类号：TQ450.2文献标志码：A文章编号：1006-0413(2023)07-0499-05Movement characteristics of fenpyrazone in different soilsHAN Hongbo,WANG Qingyi,CHENG Zhijia,LI Wanjin,ZHENG Xiaodong,ZHANG Xuefeng,LIU Hanju,LI Jiaxin,HOU Zhiguang,LU Zhongbin(College of Plant Protection,Jilin Agricultural University,Changchun 130118,China)Abstract:Aims This study aims to establish and optimize the method for the determination of fenpyrazone residue indifferent soil samples by HPLC-MS/MS,and to study the movement characteristics of fenpyrazone in 5 kinds of soil bythin-layer chromatography.Methods Soil samples were extracted with mixture of acetonitrile and water containing0.2%formic acid,purified with anhydrous magnesium sulfate and N-propyl ethylenediamine adsorbent,and determinedby HPLC-MS/MS.ResultsInthe5soilthinlayerchromatographyplates,fenpyrazonewasmainlydistributedat30-60mm,and all of them indicated that fenpyrazone were not easily mobile pesticide according to Rf.Conclusions Theanalytical method established in the experiment has good accuracy and precision,and is suitable for detecting thecontent of fenpyrazone in soil.Under normal conditions,the risk of pollution caused by the movement of fenpyrazoneinto groundwater is relatively low.Key words:fenpyrazone;transfer;thin-layer chromatography;HPLC-MS/MS农药施用即进入生态环境中，从空气、土壤、水源等不同的方面对环境产生影响1。农药在施用时就会喷洒在土壤表面，除了会对土壤浅层生物产生影响外2，还可能通过淋溶作用进入地下水并造成污染，最终通过生物富集到人体内，对人类的健康产生影响3-4。农药在土壤中的移动性是评价地下水安全指标的重要影响因素，移动性不但受农药本身性质的影响，也跟土壤环境息息相关5-6。农药在土壤环境中的残留受其移动性直接影响，移动性弱则会残留在表层土壤中，对周遭环境以及地下水的污染风险降低，移动性强则容易扩散流失，造成大范围的污染7。苯唑氟草酮(fenpyrazone，授权公告号CN105503728B，CAS号1992017-55-6)是由山东青岛清原化合物有限公司研发的新型吡唑酮类内吸传导型除草剂。苯唑氟草酮属于HPPD(对羟苯基丙酮酸双氧化酶)抑制剂，通过抑制HPPD的活性，影响类胡萝卜素的生物合成，引起植物组织白化，破坏植物体正常的光合作用，从而导致植株死亡8。目前苯唑氟草酮在我国仅在玉米上进行了登记，作为新研发农药，苯唑氟草酮具有广阔的发展空间和良好的应用前景，而对于苯唑氟草酮的研究主要见于玉米田上的除草活性以及安全性方面9，并未涉及苯唑氟草酮的环境行为。因此，本文对苯唑氟草酮在不同土壤中的移动性进行模拟试验，通过试验结果对苯唑氟草酮对地下水的安全性进行评估。本试验建立并优化土壤中苯唑氟草酮的检测方法，在实验室用土壤薄层层析板模拟土壤环境，比较了5种不同土壤中苯唑氟草酮的移动性，为说明苯唑氟草酮在土壤中的环境行为以及预防其复合性污染第62卷第7期2023年7月Vol.62,No.7Jul.2023农 药 AGROCHEMICALS第卷62提供数据支持10。1材料与方法1.1试剂仪器Agilent 1260-6470高效液相色谱-串联质谱仪(美国Agilent公司)；金坛市医疗仪器厂水浴恒温振荡器：SHZ88(金坛市医疗仪器厂)；分析天平：LE204E型(上海梅特勒-托利多仪器有限公司)；百分之一天平：JJ500型；离心机：YXJ-A型；超声波清洗器：KQ-500型(昆山市超声仪器有限公司)；旋转真空蒸发器：RV 10旋转蒸发仪(德国IKA集团)。94.00%苯唑氟草酮标准品，山东青岛清原化合物有限公司。色谱纯：甲醇、乙腈和乙酸铵；分析纯：甲酸、丙酮、乙酸乙酯、N-丙基乙二胺吸附剂(PSA)、十八烷基硅烷吸附剂(C18)、石墨化碳黑(GCB)、氯化钠和无水MgSO4。1.2供试土壤试验所用土壤均购自中国农业科学院植物保护研究所，供试土壤的理化性质均由该单位提供，具体理化性质见表1。表1土壤的基本理化性质土壤类型pH有机质含量/(g kg-1)阳离子交换量/(cmol(+)kg-1)机械组成采样地点黏粒粉粒沙粒红壤土4.558.319.344.334.221.5湖南省长沙市黑土7.4433.427.439.341.719.2吉林省长春市褐土6.4313.314.520.746.832.5河北省唐山市水稻土6.1237.817.229.367.53.3浙江省绍兴市潮土8.5617.219.740.445.214.6河北省廊坊市1.3色谱条件色谱柱：Angilent InfinityLab Poroshell 120 EC-C18100 mm3 mm1.9 m；流动相A为水(0.1甲酸+5 mmoL乙酸铵)，B为乙腈；流速：0.3 mL/min；梯度洗脱程序：02 min，60%A；23.5 min，30%A并持续1.5 min；3.54.5 min，10%A并持续1.5 min；4.510 min，30%A并持续5.5 min；1015 min，60%A持续5 min；柱温：30；进样量：5 L。1.4质谱条件电离源模式：电喷雾离子化；离子化方式：正离子模式(ESI+)；扫描方式：多反应监测(MRM)；雾化气：氮气；毛细管电压：3500 V；干燥气温度：300；干燥气流速：7 L/min；其余参数见表2。1.5标准溶液的配制分析天平称取苯唑氟草酮标准品0.0106 g，用乙腈配制成1000 mg/L质量浓度的标准母液，在4 条件下存储。用乙腈和土壤空白基质提取溶液将其稀释成0.001、0.002、0.005、0.01、0.02、0.05、0.1、0.2、0.5、1 mg/L质 量 浓度的系列标准溶液和基质匹配标准溶液，在上文色谱条件下检测，以质量浓度为横坐标，峰面积为纵坐标，拟合标准曲线。1.6样品制备1.6.1土壤处理将5种土壤样品分别去除植物碎片、岩石颗粒等杂物后，风干研磨，过0.25 mm筛，置于干燥避光处保存。1.6.2土壤薄层层析板制备试验参照 化学农药环境安全评价试验准则 第5部分：土壤淋溶试验11，分别称取10 g红壤土、黑土、褐土、水稻土和潮土，加入7.5 mL去离子水，将土壤搅拌为泥浆。把5种土的泥浆均匀涂在玻璃板上，然后将玻璃板置于避光处阴干。于制备的土壤薄层层析板下部中心点样(1000 mg/L苯唑氟草酮溶液)10 L，待乙腈挥发后，将土壤薄板放在装有蒸馏水的层析槽(水面高为0.5 cm)上展开，待展开剂到达土壤薄板尾部1 cm处后，取出5种土壤薄板，仍置于避光处阴干，后将每块土壤薄板分别分成6段，测定各段土壤中苯唑氟草酮的含量，每种土壤设置3次重复。1.6.3样品提取将分段后5种土壤样品分别放入250 mL具塞三角瓶，加入40 mL乙腈和10 mL蒸馏水(含0.2%甲酸)，放入恒温水浴中振荡1 h，后经过布氏漏斗减压抽滤，将滤液收集在底部装有67 g NaCl的100 mL具塞量筒中，左右振摇量筒150次，静置1 min待有机相和水相分层，重复振摇100次，静置1 h，在乙腈相和水相充分分离后即可进行净化步骤。1.6.4样品净化使用移液枪吸取上清液2.5 mL于装有10 mg PSA和100 mg无水MgSO4的5 mL离心管中左右振摇1 min，涡旋化合物保留时间/min母离子子离子源内碎裂电压/V碰撞能/eV苯唑氟草酮6.026563.2231.210025563.2123.3*10045表2苯唑氟草酮的串联质谱测定参数注：*标为定量离子。500第7期韩宏博，等：苯唑氟草酮在不同土壤中的移动性30 s，使提取液和净化剂充分混匀，然后离心5 min，取上清液过滤膜，上机检测。1.7添加回收试验准确称取5种空白土壤样品(红壤土、黑土、褐土、水稻土和潮土)10.0 g，以0.01、0.10、0.5 mg/kg质量分数的3个添加水平，各水平5次重复，测定苯唑氟草酮在不同土壤中的添加回收率，计算相对标准偏差。1.8数据处理通过各段土壤中苯唑氟草酮的含量计算Rf值：Rf=ZiMiZwMi式中：Zi为第i段土壤距离层析点的距离(cm)，Zw为展开剂的移动距离(cm)，本试验中为18 cm，Mi为第i段土壤中的苯唑氟草酮含量。2结果与讨论2.1色谱条件的优化试验对比了4种不同流动相水相(a.乙腈-纯水、b.乙腈-0.1%甲酸水、c.乙腈-5 mmol/L的乙酸铵水溶液和d.乙腈-0.1%甲酸+5 mmol/L乙酸铵水溶液)，试验结果见图1。c和d响应值无显著差别，但加入甲酸可以降低pH，增加目标化合物的离子化率，提高响应值12-13。a和b响应值较低，所以选择d.乙腈-0.1%甲酸+5mmol/L乙酸铵水溶液作为水相。2.2提取剂的优化2.2.1提取剂有机相的优化试验选用4种有机溶剂(乙腈、丙酮、乙酸乙酯和甲醇)混合纯净水(10 mL)对土壤中的苯