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摘要:通过Plackett-Burman试验,建立一种乙腈-无机盐-水双水相萃取-高效液相色谱法检测高效氯氰菊酯及其降解产物3-苯氧基苯甲醛与3-苯氧基苯甲酸,确立双水相萃取体系的最佳条件为:V乙腈 ∶V样品溶液=1 ∶1,振荡时间3 min,氯化钠 ∶样品溶液=1 g ∶1 mL。在最佳萃取条件下,对生物降解体系中浓度分别为10、100 mg/L的底物和降解产物平均回收率为94.6%~98.3%,变异系数为2.1%~3.4%。该方法可以同时检测生物降解过程中高效氯氰菊酯及其降解产物3-苯氧基苯甲醛与3-苯氧基苯甲酸,操作简单,结果准确。
关键词:双水相萃取;高效液相色谱法;高效氯氰菊酯;3-苯氧基苯甲酸;3-苯氧基苯甲醛
中图分类号: O657.7 2 文献标志码: A
文章编号:1002-1302(2015)03-0268-03
拟除虫菊酯类农药是一种广谱、高效的杀虫剂,由于其广泛使用而导致环境中存在大量残留[1-2] 。研究表明,拟除虫菊酯残留会危害哺乳动物和人类的健康,具有潜在的致癌性、生殖毒性、神经毒性以及引发急性中毒[3-5]。同时,高效氯氰菊酯、溴氰菊酯、甲氰菊酯等多种拟除虫菊酯的降解中间产物3-苯氧基苯甲酸也具有生殖毒性,在土壤中迁移性比母体化合物更强,对环境更具危害。
生物修复在降解和消除农药残留方面具有安全、高效等特点,是治理农药环境污染的有效途径。利用微生物及其产生的降解酶来消除农药污染已成为目前研究的热点,而对降解体系中农药及其降解产物的检测是此类研究的基础。目前,拟除虫菊酯类农药常用的检测方法为有机溶剂萃取-气相色谱或者高效液相色谱法。气相色谱法具有灵敏度高、分析速度快等优点,但是不能对不易气化或受热易分解的农药进行检测,对3-苯氧基苯甲酸等酸性降解产物的检测通常需要衍生化。高效液相色谱法可以检测分子量较大、极性强与离子型的农药,具有检测效率高、灵敏度高、速度快和操作自动化程度高等优点,是农药残留分析的重要方法。通常农药萃取采用乙酸乙酯、环己烷等为萃取剂的液液萃取法,虽然这些溶剂对残留农药及降解产物有较好的溶解性,萃取回收率高,但采用高效液相色谱法检测时往往会出现溶剂峰的干扰,需要氮吹或其他净化处理,操作复杂,增大了试验误差。
双水相萃取法(aqueous two-phase extraction)是根据亲水性高分子聚合物或有机溶剂与无机盐在水溶液中超过一定浓度后可以形成两相,利用目标物在两相溶液中分配系数不同而进行分离的方法[6],具有条件温和、价廉、溶剂消耗较少等优点,在生物物质萃取及金属离子分离测定中得到广泛应用[7],如贾风燕等使用双水相萃取-高效液相色谱法检测鱼肉样品中6种拟除虫菊酯类农药,回收率为81.1%~964%[8]。乙腈是高效液相色谱常用的流动相,采用乙腈-无机盐水双水相萃取,可以避免高效液相色谱检测中溶剂峰对拟除虫菊酯及其降解产物峰的干扰,简化净化步骤,有利于检测分析。目前,有关拟除虫菊酯类农药的双水相萃取的报道还比较少。本研究通过建立一种乙腈-无机盐-水双水相萃取体系用于高效氯氰菊酯生物降解体系中底物及代谢产物的检测,以期对其他拟除虫菊酯类农药的检测具有借鉴意义。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa) GF31,由中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心 (CGMCC)保藏,登记入册编号 CGMCC No.7173;95.8%高效氯氰菊酯标准品,由广西田园生物有限公司提供;97.0% 3-苯氧基苯甲醛与99.0% 3-苯氧基苯甲酸分别购于J
关键词:双水相萃取;高效液相色谱法;高效氯氰菊酯;3-苯氧基苯甲酸;3-苯氧基苯甲醛
中图分类号: O657.7 2 文献标志码: A
文章编号:1002-1302(2015)03-0268-03
拟除虫菊酯类农药是一种广谱、高效的杀虫剂,由于其广泛使用而导致环境中存在大量残留[1-2] 。研究表明,拟除虫菊酯残留会危害哺乳动物和人类的健康,具有潜在的致癌性、生殖毒性、神经毒性以及引发急性中毒[3-5]。同时,高效氯氰菊酯、溴氰菊酯、甲氰菊酯等多种拟除虫菊酯的降解中间产物3-苯氧基苯甲酸也具有生殖毒性,在土壤中迁移性比母体化合物更强,对环境更具危害。
生物修复在降解和消除农药残留方面具有安全、高效等特点,是治理农药环境污染的有效途径。利用微生物及其产生的降解酶来消除农药污染已成为目前研究的热点,而对降解体系中农药及其降解产物的检测是此类研究的基础。目前,拟除虫菊酯类农药常用的检测方法为有机溶剂萃取-气相色谱或者高效液相色谱法。气相色谱法具有灵敏度高、分析速度快等优点,但是不能对不易气化或受热易分解的农药进行检测,对3-苯氧基苯甲酸等酸性降解产物的检测通常需要衍生化。高效液相色谱法可以检测分子量较大、极性强与离子型的农药,具有检测效率高、灵敏度高、速度快和操作自动化程度高等优点,是农药残留分析的重要方法。通常农药萃取采用乙酸乙酯、环己烷等为萃取剂的液液萃取法,虽然这些溶剂对残留农药及降解产物有较好的溶解性,萃取回收率高,但采用高效液相色谱法检测时往往会出现溶剂峰的干扰,需要氮吹或其他净化处理,操作复杂,增大了试验误差。
双水相萃取法(aqueous two-phase extraction)是根据亲水性高分子聚合物或有机溶剂与无机盐在水溶液中超过一定浓度后可以形成两相,利用目标物在两相溶液中分配系数不同而进行分离的方法[6],具有条件温和、价廉、溶剂消耗较少等优点,在生物物质萃取及金属离子分离测定中得到广泛应用[7],如贾风燕等使用双水相萃取-高效液相色谱法检测鱼肉样品中6种拟除虫菊酯类农药,回收率为81.1%~964%[8]。乙腈是高效液相色谱常用的流动相,采用乙腈-无机盐水双水相萃取,可以避免高效液相色谱检测中溶剂峰对拟除虫菊酯及其降解产物峰的干扰,简化净化步骤,有利于检测分析。目前,有关拟除虫菊酯类农药的双水相萃取的报道还比较少。本研究通过建立一种乙腈-无机盐-水双水相萃取体系用于高效氯氰菊酯生物降解体系中底物及代谢产物的检测,以期对其他拟除虫菊酯类农药的检测具有借鉴意义。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa) GF31,由中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心 (CGMCC)保藏,登记入册编号 CGMCC No.7173;95.8%高效氯氰菊酯标准品,由广西田园生物有限公司提供;97.0% 3-苯氧基苯甲醛与99.0% 3-苯氧基苯甲酸分别购于J