Προσδιορισμός 11 Υπολειμμάτων Τριαζινικών Φυτοφαρμάκων στο Έδαφος με HPLC

Τα τριαζινικά φυτοφάρμακα είναι μια κατηγορία οργανικών ενώσεων με κεντρική δομή τον δακτύλιο της τριαζίνης, που χρησιμοποιούνται κυρίως για την καταπολέμηση ζιζανίων και εντόμων στη γεωργία. Τα περισσότερα ζιζανιοκτόνα τριαζίνης αναστέλλουν την πρωτεΐνη D1 στο Φωτοσύστημα ΙΙ (PSII) της φωτοσύνθεσης των φυτών, μπλοκάροντας την αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων και εμποδίζοντας τα φυτά να συνθέσουν ενεργειακές ουσίες όπως ATP και NADPH, γεγονός που οδηγεί στον θάνατο των ζιζανίων λόγω «ενεργειακής στέρησης». Ορισμένα νέα ζιζανιοκτόνα τριαζίνης (π.χ., ινταζιφλάμ) στοχεύουν την κυτταρίνη συνθάση, αναστέλλοντας τη σύνθεση του κυτταρικού τοιχώματος και περιορίζοντας την ανάπτυξη των φυτών. Ορισμένα ζιζανιοκτόνα τριαζίνης ερεθίζουν το δέρμα και τα μάτια· πειράματα σε ζώα υποδεικνύουν πιθανούς καρκινογόνους και τερατογόνους κινδύνους, και η μακροχρόνια έκθεση μπορεί να εγκυμονεί πιθανούς κινδύνους για την ανθρώπινη υγεία. Τα ζιζανιοκτόνα τριαζίνης έχουν μεγάλη υπολειμματική περίοδο στο έδαφος και μπορεί να μολύνουν υδάτινα σώματα μέσω της έκπλυσης από βροχοπτώσεις ή της επιφανειακής απορροής, φέρνοντας πιθανούς κινδύνους για τα υδρόβια οικοσυστήματα.

Αναφερόμενο στο "Έδαφος και Ιζήματα — Προσδιορισμός 11 Τριαζινικών Φυτοφαρμάκων — Χρωματογραφία Υγρών Υψηλής Απόδοσης (HJ 1052-2019)", το πείραμα υιοθέτησε τον χρωματογράφο υγρών υψηλής απόδοσης της σειράς LC3400 εξοπλισμένο με ανιχνευτή υπεριώδους ακτινοβολίας κατασκευασμένο από την Wanyi Technology για την ανίχνευση. Τα αποτελέσματα των δοκιμών έδειξαν ευδιάκριτες κορυφές των 11 τριαζινικών φυτοφαρμάκων με διαχωρισμό μεγαλύτερο από 1,5. Πραγματοποιήθηκαν έξι διαδοχικές εγχύσεις διαλύματος προτύπου (25,0 mg/L)· οι τιμές RSD της επαναληψιμότητας του χρόνου κατακράτησης για όλα τα συστατικά ήταν κάτω από 0,18%, και οι τιμές RSD της επαναληψιμότητας της περιοχής κορυφής ήταν κάτω από 0,75%, αποδεικνύοντας ευνοϊκή ακρίβεια του οργάνου. Εντός του γραμμικού εύρους, ο συντελεστής γραμμικής συσχέτισης κάθε συστατικού ξεπέρασε το 0,9999, δείχνοντας ικανοποιητική γραμμικότητα. Μετά την προσθήκη διαλύματος προτύπου στη συγκέντρωση 1,0 mg/L σε δείγματα εδάφους, οι ανακτήσεις των 11 τριαζινικών φυτοφαρμάκων κυμάνθηκαν από 82,16% έως 90,61%, υποδεικνύοντας αποδεκτή απόδοση ανάκτησης. Δεν ανιχνεύθηκαν υπολείμματα των παραπάνω 11 τριαζινικών φυτοφαρμάκων σε ένα συγκεκριμένο δείγμα εδάφους.

Λέξεις-κλειδιά: τριαζινικά φυτοφάρμακα, χρωματογραφία υγρών υψηλής απόδοσης, ανιχνευτής υπεριώδους ακτινοβολίας

1. Όργανα και Αντιδραστήρια

1.1 Λίστα Διαμόρφωσης Συστήματος Χρωματογραφίας Υγρών Υψηλής Απόδοσης

Πίνακας 1 Λίστα Διαμόρφωσης Οργάνων

1.2 Λίστα Αντιδραστηρίων και Προτύπων

Πίνακας 2 Λίστα Αντιδραστηρίων και Προτύπων

1.3 Χρωματογραφικές Συνθήκες

Πίνακας 3 Χρωματογραφικές Συνθήκες

1.4 Υλικά και Βοηθητικός Εξοπλισμός

Αναλυτικός Ζυγός·

Υπερηχητικός Καθαριστής·

Αναδευτήρας Vortex·

Περιστροφικός Εξατμιστής·

2. Πειραματικές Μέθοδοι

2.1 Προετοιμασία Αντιδραστηρίων

2.1.1 Μικτό διάλυμα εργασίας 11 τριαζινικών φυτοφαρμάκων

Μεταφέρετε με ακρίβεια 1,0 mL μικτού διαλύματος προτύπου 11 τριαζινικών φυτοφαρμάκων (500 mg/L) σε ογκομετρική φιάλη 5 mL, αραιώστε με ακετονιτρίλιο μέχρι τη χαραγή και ανακινήστε καλά για να ληφθεί το μικτό διάλυμα προτύπου. Μεταφέρετε κατάλληλους όγκους του διαλύματος προτύπου και αραιώστε με ακετονιτρίλιο για να παρασκευαστούν σειρές μικτών διαλυμάτων εργασίας με συγκεντρώσεις 1,0 mg/L, 10,0 mg/L, 25,0 mg/L, 50,0 mg/L και 100,0 mg/L, αντίστοιχα.

2.2 Διαδικασία Προεπεξεργασίας Δείγματος

2.2.1 Διάλυμα Δείγματος Δοκιμής

Μεταφέρετε προσεκτικά 10 g δείγματος εδάφους σε σωλήνα εκχύλισης Soxhlet, τοποθετήστε τον σωλήνα στον σωλήνα σιφονιού του εκχυλιστή Soxhlet, προσθέστε 200 mL μικτού διαλύματος ακετόνης-διχλωρομεθανίου στην κάτω φιάλη για εκχύλιση με παλινδρόμηση για 24 ώρες με ρυθμό παλινδρόμησης 3–4 κύκλους ανά ώρα, και συλλέξτε το εκχύλισμα.
Επενδύστε ένα γυάλινο χωνί με γυάλινο μαλλί ή μεμβράνη φίλτρου από υαλοΐνες, προσθέστε κατάλληλη ποσότητα άνυδρου θειικού νατρίου, φιλτράρετε το εκχύλισμα σε φιάλη συμπύκνωσης. Ξεπλύνετε τη φιάλη εκχύλισης και το χωνί με 2–3 mL μικτού διαλύματος ακετόνης-διχλωρομεθανίου, και συνδυάστε όλα τα ξεπλύματα στη φιάλη συμπύκνωσης.
Συμπυκνώστε το εκχύλισμα σε περίπου 0,5 mL, προσθέστε περίπου 5 mL n-εξανίου και συμπυκνώστε περαιτέρω σε περίπου 1 mL για να ολοκληρωθεί η ανταλλαγή διαλύτη σε n-εξάνιο για καθαρισμό.
Τοποθετήστε τη στήλη στερεάς φάσης (SPE) σε πολλαπλή SPE. Προετοιμάστε τη στήλη διαδοχικά με 5 mL ακετόνης και 10 mL n-εξανίου, και διατηρήστε το κρεβάτι της στήλης υγρό. Πριν στεγνώσει ο διαλύτης, μεταφέρετε το συμπυκνωμένο εκχύλισμα (περίπου 1 mL) στη στήλη και αρχίστε να συλλέγετε το εκλούσιμο. Ξεπλύνετε τη φιάλη συμπύκνωσης τρεις φορές με 3 mL n-εξανίου, μεταφέρετε όλα τα ξεπλύματα στη στήλη, και εκλούστε με 10 mL μικτού διαλύματος ακετόνης-n-εξανίου· συλλέξτε όλο το εκλούσιμο.
Συμπυκνώστε το καθαρισμένο εκλούσιμο σε περίπου 0,5 mL, προσθέστε περίπου 3 mL ακετονιτριλίου, και στη συνέχεια συμπυκνώστε σε περίπου 0,5 mL για να ολοκληρωθεί η ανταλλαγή διαλύτη σε ακετονιτρίλιο. Αραιώστε σε 1,0 mL με ακετονιτρίλιο για δοκιμή. Προετοιμάστε δείγματα ελέγχου και δείγματα προσθήκης ακολουθώντας την ίδια διαδικασία.

3. Πειραματικά Αποτελέσματα

3.1 Δοκιμή Καταλληλότητας Συστήματος

Σχήμα 1 Χρωματογράφημα που λήφθηκε από μικτό διάλυμα εργασίας 11 τριαζινικών φυτοφαρμάκων

Πίνακας 4 Αποτελέσματα Δοκιμής Μικτού Διαλύματος Εργασίας 11 Τριαζινικών Φυτοφαρμάκων 

3.2 Ακρίβεια

Σχήμα 2: Φάσματα δοκιμής ακρίβειας για 11 ενώσεις τριαζινικών φυτοφαρμάκων με 6 εγχύσεις (25,0 mg/L)

Πίνακας 5 Αποτελέσματα Δοκιμής Ακρίβειας 11 Τριαζινικών Φυτοφαρμάκων με Έξι Εγχύσεις (25,0 mg/L)

Αποτελέσματα ακρίβειας: Πραγματοποιήθηκαν έξι διαδοχικές εγχύσεις του μικτού διαλύματος εργασίας τριαζινικών φυτοφαρμάκων 25,0 mg/L. Οι τιμές RSD για την επαναληψιμότητα του χρόνου κατακράτησης ήταν ≤ 0,18%, και οι τιμές RSD για την επαναληψιμότητα της περιοχής κορυφής ήταν ≤ 0,75%, γεγονός που αποδεικνύει ικανοποιητική ακρίβεια του οργάνου.

3.3 Γραμμικότητα και Εύρος

Σχ. 1 Χρωματογράφημα Γραμμικού Ελέγχου για Διμεθυλαμίνη

Σχ. 2 Χρωματογράφημα Γραμμικού Ελέγχου για Ισοπροπυλαμίνη

Σχ. 3 Δεδομένα Γραμμικού Ελέγχου

2.2 Δοκιμή Δειγμάτων

Σχ. 4 Χρωματογράφημα Υδατικού Διαλύματος Γλυφοσάτης 800g/L (άλας ισοπροπυλαμίνης) Αραιωμένο 50 φορές

Σχ. 5 Χρωματογράφημα Υδατικού Διαλύματος Γλυφοσάτης 30% (άλας διμεθυλαμίνης) Αραιωμένο 50 φορές

Πίνακας 2 Δεδομένα Δοκιμής

2.3 Δοκιμή Επαναληψιμότητας Δειγμάτων

Σχ. 6 Επικαλυπτόμενα Χρωματογραφήματα Έξι Διαδοχικών Εγχύσεων του Υδατικού Διαλύματος Γλυφοσάτης 30% (άλας διμεθυλαμίνης) Αραιωμένο 50 φορές

Σχ. 7 Επικαλυπτόμενα Χρωματογραφήματα Έξι Διαδοχικών Εγχύσεων του Υδατικού Διαλύματος Γλυφοσάτης 800g/L (άλας ισοπροπυλαμίνης) Αραιωμένο 50 φορές

Πίνακας 3 Δεδομένα Δοκιμής

3. Συμπέρασμα

Στη μελέτη αυτή, χρησιμοποιήθηκε η στήλη NovaChrom με βάση το μεθανοσουλφονικό οξύ MS-5C-P2 (4,6 × 250mm) και ο ιοντικός χρωματογράφος Wayeal για τον προσδιορισμό του υδατικού διαλύματος γλυφοσάτης-διμεθυλαμίνης 30% και του υδατικού διαλύματος γλυφοσάτης 800g/L (άλας ισοπροπυλαμίνης). Τα αποτελέσματα έδειξαν καλή γραμμικότητα, ικανοποιητικό διαχωρισμό και υψηλή ευαισθησία ανίχνευσης, καλύπτοντας πλήρως τις αναλυτικές απαιτήσεις.