張慧心,于 麗
(山東中再生環(huán)境檢測有限公司,山東 濟南 250014)
20 世紀90 年代中期,日本科學家高津戶秀針對蕓苔素內酯持效性進行了研究并取得了一系列成果[1]。并通過對不同蕓苔素內酯類似物的合成,于1996 年篩選出2 種具有持效特性的BRs 品種:化合物Ⅰ和TS303,結構如圖1 所示。從新型蕓苔素內酯的結構看,2,3 羥基轉化為丙?;@一特性在植物體內起到了延緩被酶降解的作用,因此達到使這兩類新蕓苔素內酯持效期延長的目的。目前使用最為廣泛的持效蕓苔素內酯為TS303,其由2,3 羥基?;?2,23 位的羥基氧化而成,具有活性高、持效期長、藥效釋放穩(wěn)定,提高植物抗逆、抗寒和抗旱,對作物增產效果顯著等特點[2]。
圖1 化合物I 和TS303 化學結構
我國是植物生長調節(jié)劑的生產大國和使用大國,由于前期對植物生長調節(jié)劑監(jiān)管相對寬松,農業(yè)生產中所用到的含有植物生長調節(jié)劑類的農藥,已經開始逐漸富集到人類賴以生存的水環(huán)境中,植物生長激素通過雨水的沖刷匯集到河流,通過灌水的下滲匯集到地下河中,現(xiàn)已嚴重威脅到水環(huán)境的安全[3]。由于水環(huán)境中一般情況下所含有的化合物物質種類較多且雜,而且不同性質的水基質效應差異非常大,所以,通常情況下對水樣檢測不僅要求穩(wěn)定性要強,更重要的是靈敏度要高,從而對于水體檢測的前處理過程,不僅要有較好的富集效果,還要有較好的凈化效果。
實驗所涉及的儀器如表1 所示。
實驗所涉及的試劑如表2 所示。
表2 實驗試劑
標準儲備溶液的配制:準確稱取約10 mg(精確至0.01 mg)的丙酰蕓苔素內酯標準品于100 mL 容量瓶中,用二氯甲烷溶解、定容至刻度后搖勻備用。內標儲備溶液的配制:準確稱取約10 mg 內標物于100mL 容量瓶,用二氯甲烷溶解,定容至刻度后搖勻備用。曲線標準溶液配制:將標準儲備溶液和內標儲備溶液1∶1 混合后以基質空白逐級稀釋配制成一系列的曲線標準溶液。曲線標準溶液的質量濃度水平為1、2、5、20、50 μg/mL,所有的標準溶液均儲存于4 ℃冰箱中,有效期為30 d。
準確量取100 mL 水樣,加入10 mL 甲醇及1 mL內標溶液,充分混勻。依次以10 mL 甲醇和10 mL 水活化C18 固相萃取小柱,活化速度為5 mL/min。活化完畢后,水樣以10 mL/min 流速通過C18 固相萃取小柱,上揚完畢后再以10 mL 水淋洗。最后用10 mL 二氯甲烷將固相萃取小柱中的丙烯蕓苔素內酯洗脫至50 mL 茄形瓶中進行旋轉蒸發(fā)濃縮。提取液在旋轉蒸發(fā)儀器上以60 r/min 轉速,真空度200 hPa,40 ℃水浴中旋轉蒸發(fā)至近干,待SPE 凈化。濃縮后的提取液采用炭氨基小柱凈化,在小柱上裝填約2 g 無水硫酸鈉以去除可能的水分,以10 mL 二氯甲烷活化小柱,在液面消失前將平底燒瓶中的濃縮提取液以25 mL 二氯甲烷分3 次完全轉移至小柱上,收集所有凈化后的樣品溶液于50 mL 的茄型燒瓶中,以上述相同的旋蒸條件濃縮至近干后以1 mL 二氯甲烷稀釋,準備進行氣相定量測定。
本方法采用氣相色譜內標法進行定量分析,具體的儀器條件如表3 所示。
表3 色譜條件
目前水樣分析常用的提取方式有液液萃取和固相萃取法,本研究選取制備的加標水樣,通過實驗對上述兩種方法進行了萃取對比實驗,并在同一氣相條件下進行檢測。實驗結果顯示,固相萃取的提取效率高于液液萃取法,這可能是基于C18 固相萃取小柱對丙酰蕓苔素內酯的吸附能力較強,使水樣在通過小柱丙酰蕓苔素內酯能被很好的吸附,同時又在二氯甲烷洗脫下脫附。液液萃取的過程需要利用兩種物質在不同溶劑中的分配系數(shù)差異,使丙酰蕓苔素內酯從水相到萃取劑中,丙酰蕓苔素內酯從結構看有一定的水溶性也易溶解在有機溶劑中,因此液液萃取的過程有所損失。因此,本研究選用提取效率更高的固相萃取法對水樣中丙酰蕓苔素內酯進行提取。
丙酰蕓苔素內酯易溶于大多數(shù)有機溶劑,實驗過程中考察了甲醇、丙酮、二氯甲烷、正己烷對丙酰蕓苔素內酯的洗脫效果,結果表明,二氯甲烷的洗脫能力最強。除了洗脫液的種類會對實驗結果產生影響,洗脫液使用的體積不同也會影響洗脫能力。
固相萃取包括液相和固相的物流萃取過程,固相對待測物的吸附力比溶解待測物的溶劑更大。當樣品通過固相萃取小柱填料時,待測物會被吸附并濃縮在填料表面,其他組分則隨著流動相排出。由于丙酰蕓苔素內酯結構并非離子型,因此排除了離子交換性的固相萃取小柱。實驗最后使用C18 小柱進行研究,目標物物在排出液中幾乎無法檢出,洗脫后的回收率90%以上,因此C18 固相萃取小柱被使用來萃取目標物。
本研究采用氣相色譜內標法進行定量,通過對不含丙酰蕓苔素內酯的水空白樣品進行前處理凈化后濃縮至近干的空白溶液中,加入丙酰蕓苔素內酯及4.9041 μg內標,配置成1、2、5、20、50 μg/mL 的一系列基質標準溶液進行線性實驗。進行定量分析,以標準品與內標質量比為橫坐標,以標準品與內標峰面積比為縱坐標,繪制標準曲線,見圖2。在水中丙酰蕓苔素內酯質量濃度為0.01 μg/mL~0.5 μg/mL 范圍內,標準曲線的線性回歸良好,相關系數(shù)為0.999 5,回歸方程為y=0.889 9x-0.038 5。該方線性相關性實驗結果見表4。
圖2 水樣中丙酰蕓苔素內酯方法線性標準曲線圖
表4 水樣中丙酰蕓苔素內酯方法線性相關性實驗結果
方法檢出限的定義為方法檢出目標物的最低濃度,方法的檢出限按照3 倍的噪音確定,以線性實驗室每種農產品空白加標最低點0.1 μg/g 所對應的響應值進行計算,最終檢出限折算至100 mL 樣品中,結果為0.005 μg/mL。
準確稱取21 份不含丙酰蕓苔素內酯的水空白樣品,將空白樣品分成3 組不同濃度水平,每個濃度水平7 個平行樣品的加標回收率實驗,添加水平分別為0.1、0.25、1 μg/g 來評估本方法的精密度和準確度,結果如表5。
表5 葉面肥中丙酰蕓苔素內酯精密度和準確度實驗結果
本文開發(fā)并驗證了一種對水樣中丙酰蕓苔素內酯的前處理方法。該方法簡單、準確且有效地提取、凈化后供后續(xù)氣相色譜內標法進行定量分析。100 mL水樣加入10 mL 甲醇及1 mL 內標溶液后以C18 固相萃取小柱進行萃取,再以二氯甲烷進行洗脫,洗脫液通過濃縮凈化再濃縮后最終進行定量分析。本方法的檢出限為0.005 μg/mL,定量限為0.01 μg/mL,精密度相對標準偏差為1.9%~2.7%之間,準確度平均回收率為91.1%~93.2%。在水中丙酰蕓苔素內酯含量在0.01 μg/g~0.5 μg/g 范圍內,標準曲線的線性回歸良好,相關系數(shù)為0.999 5,回歸方程為y=0.889 9x-0.038 5。