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农药残留分析315第十一章除草剂残留量测定11.1苯氧羧酸类除草剂11.1.1概述苯氧羧酸类除草剂是在α-C上带有取代基的羧酸除草剂。其化学结构通式如下：取代基主要有苯氧基、芳氧基、杂环氧基苯氧基等，脂肪酸主要有乙酸、丙酸、丁酸等。苯氧羧酸类除草剂杀草谱较广，主要用于防治一年生、多年生阔叶杂草及莎草科杂草，多在出苗后进行叶面喷雾，进行出苗前土壤处理时也可防治禾本科杂草及多年生杂草种子繁殖的幼芽期杂草，可广泛地应用于水稻、玉米、小麦、大麦、甘蔗、苜蓿等农田及饲料牧草场、草坪、公路、铁路、机场、仓库及水域。苯氧羧酸类除草剂的主要品种有2,4-D、2甲4氯、吡氟禾草灵、禾草灵、喹禾灵、噻唑禾草灵等。苯氧羧酸类除草剂，由于在分子内具有相当大的亲脂性成分，在水中的溶解度极低。该类化合物在水溶液可因光照而分解，在土壤中主要通过微生物发生降解。苯氧羧酸类除草剂在植物体、土壤、水体等介质中残留测定方法因不同品种的结构特性而异，目前主要以气相色谱法、高效液相色谱法为主。本节以喹禾灵为例，介绍其残留分析方法。11.1.2喹禾灵在棉籽、植株及土壤中的残留分析1.方法原理样品用丙酮(植株用50%石油醚/丙酮)溶液提取，液-液分配，酯化反应，中性氧化铝层析柱净化，气相色谱法(ECD)测定。2.样品处理⑴.提取棉籽、土壤样品：称取30g样品于具塞三角瓶中，加100mL丙酮，振荡1h，过滤，残渣用2×20mL石油醚/丙酮(1∶1，V/V)洗涤，合并滤液于分液漏斗中，用2×40mL石油醚提取，合并石油醚相并浓缩至2~3mL，待柱层析净化，用于测定喹禾灵母体。植株样品：称取15g样品于三角瓶中，加入120mL石油醚/丙酮(1∶1，V/V)，振荡1h，过滤，残渣用2×20mL石油醚/丙酮(1∶1，V/V)洗，合并的滤液于分液漏斗中，用2×40mL石油醚提取，合并的石油醚相浓缩至2～3mL，待柱层析净化，用于测定喹禾灵母体，弃去农药残留分析316水相。将棉籽、土壤提取液经石油醚提取后的水相用2×50mL二氯甲烷提取，合并的二氯甲烷相浓缩至干，残留物中加入2mL甲醇，2mL浓硫酸，在50℃水浴中甲酯化反应5min，冷却后加50mL2%硫酸钠水溶液。用10mL石油醚提取，石油醚相浓缩，定容后直接用于测定喹禾灵酸。⑵.柱层析净化棉籽样品：层析柱内依次装入2cm厚无水硫酸钠，8g中性氧化铝(200～300目，用前140℃活化4h，加6%水减活)，2cm厚无水硫酸钠，用适量石油醚饱和柱子。将提取步骤中的棉籽石油醚浓缩液转入柱内，用30mL石油醚淋洗，弃去淋出液，再用30mL石油醚/乙酸乙酯(10∶1，V/V)淋洗并收集此淋出液，浓缩，定容后待测。植株、土壤样品：层析柱内依次装入2cm厚无水硫酸钠，8g中性氧化铝，2cm厚无水硫酸钠，用石油醚/乙酸乙酯(1∶1，V/V)饱和柱子。将提取步骤中的土壤浓缩液和植株浓缩液分别转入不同层析柱内，用30mL石油醚/乙酸乙酯(10∶1，V/V)淋洗并收集此淋出液，浓缩，定容后待测。3.气相色谱测定检测器：电子俘获检测器(ECD，Ni63)；色谱柱：0.5m×3.0mm玻璃柱；固定相：5%OV-210(棉籽样品)，10%DC-200(植株、土壤样品)；担体：ChromosorbW,60～80目；载气：氮气(≥99.99%),44mL/min；检测温度：柱箱225℃，进样口250℃，检测器300℃。该方法最小检出量：喹禾灵2.5×10-11g，喹禾灵酸2.4×10-11g；最低检出浓度：喹禾灵，棉籽0.002mg/kg，土壤0.005mg/kg；喹禾灵酸，棉籽0.01mg/kg，植株0.01mg/kg，土壤0.005mg/kg；回收率：喹禾灵，棉籽中添加浓度0.10～1.00mg/kg，回收率72.5～92.3%；植株中添加浓度0.30～30.00mg/kg，回收率80.7～85.3%；土壤中添加浓度0.10～1.00mg/kg，回收率96.2～98.2%。喹禾灵酸，棉籽中添加浓度0.10～1.00mg/kg，回收率92.2～97.2%；土壤中添加浓度0.10～1.00mg/kg，回收率91.7～101.5%；变异系数：喹禾灵，棉籽5.4～8.4%，植株0.9～1.4%，土壤0.5～2.1%；喹禾灵酸，棉籽4.1～8.2%，土壤2.7～3.5%。农药残留分析31711.2二苯基醚类除草剂11.2.1概述由两个取代苯基形成的醚类除草剂，化学结构通式如下：二苯基醚类除草剂对哺乳动物及鱼贝类低毒，大多数品种在杂草萌芽前及萌芽初期土壤处理，被植物迅速吸收，传导性很差或不传导，主要起触杀作用。主要用于水稻播后芽前或插秧后3～6天施药，防除一年生杂草；也可用于旱田作物，如大豆等早期苗后或芽前施用，防除一年生阔叶杂草为主。主要品种有除草醚、草枯醚、甲氧除草醚、甲羧除草醚、乙羧氟草醚、二甲草醚、乙氧氟草醚、三氟羧草醚、氟磺草醚、克阔乐等。二苯基醚类除草剂在水中溶解度低，施入土壤后可被土壤胶体强烈吸附，淋溶性小，不易移动。多数品种可通过动物、植物、微生物、日光等作用，发生硝基还原、醚键裂解、环裂解、脱氯等反应而分解，在土壤中微生物作用下均生成无除草活性的氨基衍生物，在旱田分解极缓慢，在淹水土壤中分解迅速。本节以除草醚和三氟羧草醚为例，介绍其残留分析方法。11.2.2除草醚的残留分析1.方法原理样品用二氯甲烷提取，二氯甲烷液-液分配，Celite545/弗罗里硅土/活性炭柱层析净化，高效液相色谱法(UV)检测。2.样品处理⑴.提取绿色新鲜作物(蔬菜、水果等)样品：称取100g切碎的试样，置于捣碎机中，加150g无水硫酸镁，400mL二氯甲烷，先慢速搅拌3min，然后快速搅拌2min。抽滤，洗涤残渣，合并滤液。非油脂类干作物(干草、稻草等)样品：方法同上，但不加硫酸镁，试样量30～40g，每g试样用10mL二氯甲烷。油脂类干作物(谷物、大豆等)样品：称取20～40g试样，置于捣碎机中，低速捣碎30s，农药残留分析318接着高速捣碎30s。每g试样加10mL二氯甲烷，1.0g硫酸镁，低速搅拌3min。抽滤，洗涤残渣，合并滤液。土壤样品：称取50g土壤试样(调节含水量30%左右)置于捣碎机中，加50mL异丙醇，高速搅拌3min，抽滤，用异丙醇/苯(1∶2，V/V)混合溶剂洗涤滤渣，使提取液最终体积为200mL。⑵.净化土壤和低油脂、低胡萝卜素的作物样品：吸取相当于10g试样的试液于旋转蒸发器中，60～65℃减压蒸发至干，再用纯净氮气流除去微量的溶剂。制备一根1cm(内径)×7cm弗罗里硅土柱，用2cm硫酸钠盖顶。以总量20mL的石油醚，将残留物从圆底烧瓶定量转移到层析柱上，控制流速为2滴/s。当所有液体都进入柱内后，按顺序用25mL石油醚、25mL1%乙醚的石油醚溶液洗柱，弃去洗涤液。然后用25mL4%乙醚的石油醚溶液洗脱除草醚，收集洗脱液，挥发除去溶剂。将残留物溶解在1mL已烷中，加0.5g无水硫酸钠，除去微量的水份，供GC测定。高胡萝卜素含量的作物(胡萝卜、苜蓿)样品：方法同上，蒸发相当于10g试样的提取液。制备一根去活化的氧化铝柱(1cm×7cm)，用玻璃棉塞盖顶，将排放口插入25mL量筒。用总量10mL的石油醚溶解残留物，将其从圆底烧瓶定量转入到色谱柱，同时用2～3mL溶剂进行这一过程，过柱流速控制为2滴/s，再用5mL石油醚洗涤烧瓶，洗涤液也加入柱中，最后加入25mL石油醚，弃去最初的15mL流出液，收集后面的30mL洗脱液，如果需要，再补加石油醚。将收集的溶液转入1cm×7cm弗罗里硅土柱，按⑴中的方法进行。油脂类作物(如大豆)样品：方法同上，将相当于10g试样的提取液蒸干，用总量25mL的石油醚把残留物从圆底烧瓶定量转入125mL分液漏斗，加25mL乙腈，用力振摇2min。在完全分层后，将下层溶液放入干净的300mL的圆底烧瓶中，用25mL乙腈提取石油醚层，并入圆底烧瓶。将圆底烧瓶连接旋转蒸发器，在60～65℃减压蒸发至干。然后按⑴中方法进行，将残留物溶解在石油醚中，用柱净化。3.气相色谱测定检测器：电子俘获检测器(ECD)；色谱柱：1.2m×3.5mm玻璃柱；固定相：10%SE-30+15%QF-1；担体：GasChromQ，80～100目；载气：氦60mL/min；检测温度：柱箱210℃，进样口225℃，检测器250℃。农药残留分析31911.2.3三氟羧草醚在大豆、植株及土壤中的残留分析1.方法原理样品用0.06mol/L氢氧化钠水溶液提取，液-液分配、重氮甲烷甲基化反应、弗罗里硅土柱层析净化，气相色谱法(ECD)测定。2.样品处理⑴.提取称取10g样品，加80mL0.06mol/L氢氧化钠水溶液，匀浆3min(土样振荡1h)，过滤。⑵.液-液分配将上述滤液于分液漏斗中，用浓盐酸调节pH＜1，加10g氯化钠，用50mL×3乙醚提取，合并的乙醚提取液用无水硫酸钠干燥，浓缩近干，残留物用5mL乙醚溶解。⑶.甲基化反应取⑵乙醚液2mL(相当于4g样品提取液)于具塞试管中，加3mL新制备的重氮甲烷乙醚溶液(重氮甲烷3mL饱和氢氧化钠乙醇液，1mL水合肼,2mL三氯甲烷/乙醇(3∶4，V/V)，反应30min。)，塞紧试管，轻轻振摇，于室温下反应15min，加几滴冰醋酸以除去过量的重氮甲烷，用30mL石油醚将乙醚溶液从试管中洗入分液漏斗中，加40mL蒸馏水，振摇，弃去水相，有机溶剂相用无水硫酸钠干燥，浓缩近干，残留物用5mL石油醚溶解。⑷.柱层析净化层析柱内依次装入2cm厚无水硫酸钠，4g弗罗里硅土(100～200目，130℃活化4h，保存在干燥器内，用前加5%水减活。)，2cm厚无水硫酸钠。将⑶甲基化的残留物转入层析柱内，用40mL石油醚/乙醚(97∶3，V/V)淋洗，弃去淋出液，再用80mL石油醚/乙醚(9∶1，V/V)淋洗，收集此淋出液，浓缩至干，用石油醚定容，待测。3.气相色测定检测器：电子俘获检测器(ECD，Ni63)；色谱柱：4mm×2m玻璃柱；担体：GasChromQ，80～100目；固定液：1.5%OV-17+1.95%OV-210；检测温度：色谱柱210℃，检测器300℃，进样口240℃；载气：氮气(≥99.99%)65mL/min。该方法最小检测量为1×10-10g，最低检出浓度为0.01mg/kg；大豆添加浓度0.10～1.00mg/kg时，回收率为83.5%～85.2%；植株添加浓度0.10～4.00mg/kg，回收率为78.4～89.4%，土壤中添加浓度0.10～1.00mg/kg，回收率为78.7%～89.9%；变异系数分别为大豆2.0%，植株3.0%，土壤3.3%。农药残留分析32011.3酰胺类除草剂11.3.1概述含有酰胺结构的除草剂，化学结构通式如下：酰胺类除草剂多数品种是防治一年生禾本科杂草，对阔叶杂草防效较差，主要作为土壤处理剂使用，在土壤中残留期短，能被土壤微生物水解，生成相应的苯胺。在植物体内易降解，通过N-脱烷基作用、水解、氧化，特别是轭合作用进行降解而失去活性。主要品种有敌稗、甲草胺、乙草胺、丁草胺、丙草胺、异丙甲草胺等。本节以乙草胺为例，介绍其残留分析方法。11.3.2乙草胺在大豆中的残留分析1.方法原理样品用丙酮/水混合液提取，二氯甲烷液-液分配，Celite545/弗罗里硅土/活性炭柱层析净化，高效液相色谱法(UV)检测。2.样品处理⑴.提取大豆籽粒样品：称取2.5g磨碎的豆粉，加50mL丙酮/水(5∶2，V/V)及250mL0.1mol/L氯化钙溶液，振荡提取30min，在铺有助滤剂的漏斗中减压抽滤，滤渣用50mL丙酮/水(5∶2，V/V)冲洗两次，合并提取液。青豆样品：称取25g试样至组织捣碎机中，加50mL丙酮/水(5∶2，V/V)匀浆1min，减压抽滤，滤渣用50mL丙酮/水(5∶2，V/V)冲洗两次，合并提取液。⑵.液-液分配将上述提取液移入分液漏斗中，加入25mL0.1mol/L氯化钙溶液，30mL蒸馏水，用二氯甲烷提取3次(40mL、40mL、30mL)，提取液过无水硫酸钠