琥珀酸脱氢酶抑制剂类杀菌剂分子结构中均含有酰胺键，氨基端连有芳环，酰基端连有芳环及氢键受体，这类抑制剂具有低毒、高活性、结构多变等特点，因此成为近年来增长速率较快的一种新型杀菌剂，复合年增长率近30%，居各类杀菌剂之首。琥珀酸脱氢酶抑制剂类杀菌剂已开发品种近20个，如甲呋酰胺、吡噻菌胺、麦锈灵、灭锈胺、呋吡菌胺等。此类杀菌剂对藻菌纲植物病原菌有特效，如治疗农作物及经济作物上的白粉病、霜霉病、疫霉病、菌核病、灰霉病等，因此是农林业种植中常用的杀菌剂。农业从业者在使用杀菌剂时，常采用喷洒、涂抹等方式，施用过程中大部分的杀菌剂散落到环境中，由降雨、沉降等作用进入到土壤系统中，造成土壤板结、菌群失调等不良影响，严重影响土壤及土壤周边生态系统，对人类赖以生存的地表环境造成不可逆的影响，因此加强对土壤中常用的琥珀酸脱氢酶抑制剂类杀菌剂的监测，具有重要的意义。

 

      土壤样品基质中通常含有大量的有机质和无机质，如蛋白质、硅酸盐、金属氧化物、空气、水分等，但关于土壤中的琥珀酸脱氢酶抑制剂类杀菌剂残留量的研究较少，研究人员采用加速溶剂萃取（ASE）联合 QuEChERS自动样品制备系统净化土壤样品，以气相色谱-串联质谱法（GC-MS/MS）测定土壤中甲呋酰胺、吡噻菌胺、麦锈灵、灭锈胺、呋吡菌胺等5种琥珀酸脱氢酶抑制剂类杀菌剂的残留量。

 

1、试验方法

 

     随机采集土壤样品去除里面的植物根茎、石块等杂物，将样品压碎并平铺于托盘中，室温自然风干，过筛后收集至洁净的容器中，密封备用。

 

     称取上述已处理的土壤样品加入硅藻土，研磨均匀后转移到萃取池中，在萃取温度80℃，压力10kPa，加热时间6min，静态萃取时间5min，冲洗体积分数80%，循环3次，氮气吹扫时间 5min，萃取溶剂为体积比1∶2的正己烷-乙酸乙酯混合溶液的条件下进行萃取。萃取液在旋转蒸发仪上浓缩至10mL，全部转移至QuEChERS自动样品制备系统的净化管中，振荡后离心，将上清液于50℃水浴中氮气吹至近干，用正己烷定容至1mL，按照仪器工作条件进行测定。

 

2、结果与讨论

 

2.1 色谱行为

 

      按照仪器工作条件测定混合标准溶液，所得色谱图见图1。

 

 

 

 

2.2 萃取溶剂的选择

 

 萃取溶剂的选择一般依据“相似相溶”原理，选用的萃取溶剂对目标物既要有足够的溶解性，又需要有一定的选择性，即在保证溶解目标物的同时难以溶解其他杂质。目前常用的溶剂中，乙腈、石油醚、正己烷、乙酸乙酯对上述 5种琥珀酸脱氢酶抑制剂类杀菌剂均有较好的溶解性，考虑到ASE可使用的溶剂范围，试验选择正己烷和乙酸乙酯混合溶液进行萃取，并考察了不同体积比（1∶1，2∶1，1∶2）的正己烷-乙酸乙酯混合溶液对土壤中5种琥珀酸脱氢酶抑制剂类杀菌剂（加标量0.2mg·L−1）回收率的影响，结果见表2。

 

表2 萃取溶剂对杀菌剂回收率的影响

      结果表明，使用体积比1∶2的正己烷-乙酸乙酯混合溶液为萃取溶剂时，5种琥珀酸脱氢酶抑制剂类杀菌剂的回收率最佳。因此，试验选择的萃取溶剂为体积比1∶2的正己烷-乙酸乙酯混合溶液。

 

2.3 萃取温度的选择

 

      萃取温度、压力、加热时间等因素是ASE的重要参数，其中萃取温度是影响萃取效果最为显著的因素，温度升高可提高溶剂对目标物的溶解能力，使目标物与基质更好地分离，进而缩短萃取时间；但温度过高会使热不稳定目标物发生分解，萃取率降低。其他萃取条件保持不变，试验考察了不同萃取温度（60，80，100℃）对土壤中5种琥珀酸脱氢酶抑制剂类杀菌剂（加标量0.2mg·L−1）回收率的影响，结果见表3。

 

表3 萃取温度对杀菌剂回收率的影响

      结果表明：萃取温度为60，80℃时，5种琥珀酸脱氢酶抑制剂类杀菌剂的回收率逐渐升高；萃取温度为80，100℃时，5种琥珀酸脱氢酶抑制剂类杀菌剂的回收率变化不大。因此，试验选择的萃取温度为80℃。

 

2. 4 净化方法的选择

 

     目前用于农药残留的净化方法主要有固相萃取法和QuEChERS法。其 中QuEChERS法基于基质净化剂 PSA、GCB和C18进行联合净化。土壤中农药的萃取过程中，各类杂质不可避免地也被萃取出来，通过净化剂PSA可有效去除土壤萃取液中脂肪酸和酚类等杂质，这些杂质容易在色谱柱上聚集，影响色谱柱的效能和灵敏度；GCB可以去除大分子杂质；C18用于净化脂溶性强的非极性成分。试验考察了不同净化方法（固相萃取法、QuEChERS法）对土壤中5种琥珀酸脱氢酶抑制剂类杀菌剂回收率的影响，结果见表4。

 

表4 净化方法对杀菌剂回收率的影响

 

     结果表明，采用QuEChERS法净化萃取液时，5种琥珀酸脱氢酶抑制剂类杀菌剂的回收率均大于采用固相萃取法时的，同时使用QuEChERS自动样品制备系统时溶剂使用量少，振荡离心均可自动化完成，减少了人工操作，并且耗时更短。因此，试验选择的净化方法为QuEChERS法。

 

2.5 标准曲线、检出限和测定下限

 

     按照仪器工作条件对混合标准溶液系列进行测定，以目标物的质量浓度为横坐标，其对应的峰面积为纵坐标绘制标准曲线。结果显示，5种目标物标准曲线的线性范围均为0.005~0.1mg·L− 1，线性回归方程、相关系数见表5。

 

表5 线性参数、检出限和测定下限

 

     以3倍和10倍的信噪比（S/N）计算检出限（3S/N）和测定下限（10S/N），结果见表5。

 

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2.6 精密度与回收试验

 

     按照试验方法对不含上述5种琥珀酸脱氢酶抑制剂类杀菌剂的土壤样品进行0.01，0.05，0.2mg·kg−1等3个浓度水平的加标回收试验，每个浓度水平平行配制6份，计算回收率和测定值的相对标准偏差（RSD），结果见表6。

 

表6 精密度与回收试验结果(n=6)

 

2.7 样品分析

 

     随机取不同作物的种植土壤样品5份，按照试验方法测定。结果显示，5种琥珀酸脱氢酶抑制剂类杀菌剂均未检出。

 

3、试验结论

 

    研究人员采用ASE联合QuEChERS自动样品制备系统净化样品，以GC-MS/MS测定土壤中甲呋酰胺、吡噻菌胺、麦锈灵、灭锈胺、呋吡菌胺等5种琥珀酸脱氢酶抑制剂类杀菌剂的残留量。本方法自动化程度高、准确度好，可为土壤中农药残留量的监测提供方法参考。

 

作者：许晓霞

 

单位：甘肃省张掖生态环境监测中心

 

来源：《理化检验-化学分册》2024年第9期

 

来源：理化检验化学分册

关键词： 土壤 琥珀酸脱氢酶抑制剂