（农药学专业论文）10％草威片剂在水稻上的残留检测方法研究.pdf

贵州大学2 0 0 5 届硕士研究生学位论文 摘要 磺酰脲类除草剂是目前应用最多的超高效类除草剂之一，也是快速发展的农药品种之 一。尽管许多磺酰脲类除草剂在土壤中的半衰期较短，对哺乳动物低毒，但对植物的生理高 毒性在应用过程中已经突出地表现出来，这类除草剂对当茬及后轮作物造成了一定的药害， 因此对水、土壤及植物体中磺酰脲类除草剂残留的测定成为其应用的前提。 草威是日本日产化学工业株式会社开发生产的磺酰脲类除草剂，可有效地防除稻田的 多种禾本科杂草。目前在我国己获得i 临时登记，但是关于该药剂的残留分析方法、稻田使用 后的残留情况，国内外尚未见公开报道。为使草威在我国推广应用，研究其环境行为对评价 其环境安全性及安全合理使用是十分必要的。 本课题主要研究1 0 草威片剂不同时期，在水稻田中田水、土壤、植株上的残留规律， 为1 0 草威片剂在水稻上的安全使用提供参考。试验包括：田间试验：固相萃取( s p e ) 和 高效液相色谱法( 刑l c l 测定1 0 草威片剂在水稻田水、土壤、植株、稻米、稻壳中的消解 动态规律和最终残留量。 试验结果表明，加草威片剂在贵阳的水稻田中施用后，在田水中的消解半衰期为2 7 天；在土壤中的消解半衰期为7 3 天；在植株上的消解半衰期为1 8 天。在不同的剂量和不 同采样问隔期等条件下，草威在土壤、植株、稻米及稻壳中的最终残留量均低于日本临时规 定的最低残留限量( m r l ) 值o 1 i 眺g 。因此，按推荐剂量3 0 一6 0 9 a i 舳在贵阳地区使用 是安全的。 关键词；1 0 草威片剂；水稻：残留分析；固相萃取；高效液相色谱 贵州大学2 0 0 5 届硕士研究生学位论文 a b s t r a c t s u l f o n y l u r e ac o n 】p o u n d sa r en e wh e r b i d d e sa n du dw i l m yi nt e my 鼎瞎t ii s 嫩i nh n d o f b e r b i c i d e sd e v e l o p i n gr a p i d l yi nt h el a t e s t ”a r s a n h o u g ht kh a l f - i i f eo f 轴l f b 卫岍删滢a si ns o i “s n o tl o n g 蚰dt h e yh a v e1 0 wh a r mt om a m m a l i a n ，e x l r e m e l yk g hb j h e m i lt o 菇c i t yt op l a m a p p e a r sd u r i n gt h ea p p l i c a t i o mo n eo ft h em o s ts e r i o u sp r o m e n 塔i st h eh a r mt ot b es u b q u e n t 盯叩s 1 k r e f o r eni se s m i a l l od e l e r l i 鹏t h e “r e s i d si ns o i l ，w a t e ra n db o 雌 p y r a z o s t i l f u f o n _ 腓t h y l ，i so n eo ft h er e c e m l yd e v e l o p e dh e f b i d d e sb yn i s 姗q e 疵a l i n “s t r i e sl t da n db e l o n 擎t os l l l f o y 1 1 l i e ac o m p o u n dl l s e df o rc o m r o l 船s t 乎a m i 强o 璐w e e d si p a d d yf i e l d s 烈p r e s e n t ，t b ep e s t i c i d eh a sb e e nt e n 平o r a i i l yr e g 融e di n 埘bo r d e r t oe 硪e n d i t si l s ei nt h ec o u m r y ，i ti s c e s s a r yt oh a v ef u l lu n d e r s t a 删n go fn sb e h 肌饥i t h ce n v i r o 咄m a do b t a i nn m r ei n f o r m a t i o no nt h ed e 霉a d a t i o np a u e m b a s c do nt b i s t h e 托a r 吐w o r kw a s d o n e o n t h e f 0 1 l 删矗g ：( a ) 1 _ l l ee x p e r i m e mo f p y r a z 删l f u r o n _ m e l h y l ( 1 0 ，1 b ) i n t h e p a d d y f i e l d ( b ) a m l y t i c a l k t h o do fp ”a z o s u i f i l m n - m e t h y li nw a t e 湖，s t e 甄i i 。e e d i n 寥釉dr i c eu s i n g s 0 1 i dp l l a e x t r a d i o n ( s p e ) a n dh i g hp e i f o 础蛳u 州dc h r o 枷t o g f a p h ( 珊l c ) 1 kr e s l l l t si n d i c a t e dt h ed e g r a d a t i o o fp ”a z o s m f i l r o n - m e t h y l ( 1 0 ，i b ) i nw a i e ls o j la n d s l e m 1 1 1 eh a l f l i f e o f p y r a z o s u i f u r o n - m e t h y l 讯s 2 7d a y s i n w a t e 7 3d a y s i ns o i l 锄d 1 8d a y s i n s l e m i d i 位r e md o s a g e sa n dp r e l l a n ，e s ti n t e r v a l ，t h er e s i d u eo fp y r a z o s u l f u f o n - m e t h y li nt b er i c e i sb e l o wo 1 m 酏g ( m i u ) 1 k 犯f o r e ，3 0 6 0 9 a i 胁aa sr e c o n m 七n d e dd o s a 萨i ss a f ei g l l i y h h g k e y 啪r d s ：p y r a z o s u 胁o n - 雌t h y l ( 1 0 t b ) ：r e s i d i l ea a l y s i s ；p a 4 d y ；s p e ：h p l c 2 贵州大学2 0 0 5 届硕士研究生学位论文 第一章前言 磺酰脲类除草剂具有高效、低毒、低残留等特性，是8 0 年代以来快速发展的一类高效 除草剂。1 9 7 8 年列维特( g l e v i t t ) ，1 9 7 9 年芬纳蒂( d w f i n n e r t y ) 最早报道苯磺醺胺的 活性，开发了绿磺隆，使除草剂进入“超高效”发展阶段。 自美国杜邦公司1 9 8 1 年开发第一个具有选择性的高效除草荆绿磺隆以来，国内外先后 开发了甲磺隆、甲嘧磺隆、氟嘧磺隆、苄嘧磺隆、吡嘧磺隆等几十个磺酰脲类除草剂品种。 该类除草剂活性高，用药量低，除草效果好，安全性强，使用方便，从而发展非常迅速，给 杂草防治带来了深刻的变革。 近2 0 年磺酰脲类除草剂成为除草剂新品种开发最活跃、最有成绩的领域，近年来开发 的新农药中有3 0 属于该类除草剂( 刘长令，1 9 9 9 ，2 0 0 0 ) 。但是由于许多推广经营部门及 用户对这类除草剂的特性缺乏足够的了解，存在着盲目推广和扩大应用等问题，导致某些残 留期长的品种如绿磺隆、胺苯磺隆等藏用后对当茬及后茬轮种作物造成一定药害，从而使得 磺酰脲类除草剂在农田中的残留降解及影响因素问题受到普遍关注。 磺酰脲类除草剂能有效的抑制乙酰乳酸合成酶( a l s ) ，阻碍细胞分裂而达到除草目的 ( 黄明智，1 9 9 9 ) 。农药的合理使用将会造福人类，但同时因为农药本身的性质及它的不合理 使用，往往会给环境和人类带来负面影响。磺酰脲类除草剂具有高效低毒的特点，但它在土 壤中的残留仍可能对后茬作物造成药害，故从它问世以来，国内外大量的农药工作者对其在 环境中的残留进行了广泛的研究。这些研究工作主要包括磺酰脲类除草剂在环境( 包括大气、 土壤、田水、植株及果实等) 中的降解机理、半衰期、分析方法( 包括除草剂的抽提、浓缩、 净化等问题) 、在环境中的残留危害和解决残留危害的方法等。 大多数的磺酰脲类除草剂的沸点较高，对热不稳定，故直接应用气相色谱仪( g c ) 受 到一定的限制。郭兴杰( 1 9 9 6 ) 研究了气相色谱法测定草威；通过对绿磺隆进行重氦甲烷衍生 化的g c 法已经被采用( a 位b a c h ，1 9 9 3 ) 。多数的磺酰脲类除草剂的残留检测使用的是 高效液相色谱法( h p 【c ) ，g u i d 0 ( 1 9 9 5 ) 等利用 珀l c 法测定了氯嘧磺隆、甲磺隆、噻 磺隆、绿磺隆在土壤和水中的残留量：e ia y a n o 等( 2 0 0 4 ) 应用带质谱检测器的高效液相 色谱仪对水中的磺酰脲类除草剂进行分析平均回收率在7 0 1 2 0 之间，相对标准偏差小于 2 0 ；e d w a r dt ( 1 9 8 5 ) 应用固相萃取，带质谱检测器的高效液相色谱仪对磺酰脲类除草剂 进行了常规性的检测；n f o n t 等( 1 9 9 5 ) 研究了微波溶剂辅助萃取，应用紫外检测的反相高 3 贵州大学2 0 0 5 届硕士研究生学位论文 效液相色谱法对磺酰脲类除草剂进行分析检测；r o s s a mb o s s i l 等( 2 0 0 0 ) 一应用高效液相色 谱、双检测器( 紫外检测器和质谱检钡十器) 对四种磺酰脲类化合物苄嘧磺隆、甲磺隆、噻磺 隆、绿磺隆的降解产物进行了检测：j i n g f u “u 等( 2 0 0 3 ) 利用c ”的液膜进行在线萃取， 带紫外检测器的高效液相色谱仪对六种磺酰脲类除草剂在水中的痕量分析：胡继业等( 2 0 0 0 ) 研究了单嘧磺隆在土壤的残留分析和消解动态。 1 0 草威片剂是日本日产化学工业株式会社开发生产的一种高活性内吸选择性磺酰脲 类除草剂，关于应用高效液相色谱仪( h p l c ) 、固相萃取( s p e ) 对除草剂草威在水稻上的 上的残留量检测研究未见报道。受日本日产化学工业株式会社和农业部农药检定所委托，我 们于2 0 0 3 2 0 0 4 年在贵阳市花溪区进行了1 0 草威片剂在水稻上的两年一地的残留试验。 本工作主要研究1 0 革威片剂不同时期，在水稻田中田水、土壤、植株上的残留动态， 主要包括以下内容：进行1 0 草威片剂在水稻上的小区试验；分析方法的回收率、精密度、 精确度的试验；残留消解动态和最终残留量分析试验。主要创新之处：应用固相萃取法( s p e ) 对革威样品进行前处理：建立新型磺酰脲类除草剂草威在水稻上的h p l c 残留分析检测方法。 主要通过对样品进行空白试验，添加回收率试验、准确度和精密度试验，选择合适的前处理 分析条件和色谱条件；在条件达到要求的基础上对样品进行分析；对所得的数据进行分析和 处理，建立合适的数学模型，得出消解方程、消解曲线和半衰期；对所得的数据进行讨论， 做出安全性评价，提出合理的施药方案，为草威在中国的推广使用提供科学依据。 4 贵州大学2 0 0 5 届硕士研究生学位论文 第二章文献综述 磺酰脲类除草剂是目前应用最多的超高效除草剂之一，也是目前快速发展的农药主要类 别之一。应用范围包括稻田、麦田、亚麻田、水田、阔叶作物田以及森林、非耕地等，目前 国内外常用的品种达几十种。 一、磺蘸腮类除草剂的发现 除草剂应用的历史较短，酚类化合物是最早应用的有机除草剂，其用量比无机除草剂低 且选择性高。随着苯氧羧酸类、苯甲酸类、二苯醚类、二硝基苯胺类、酰胺类、氨基甲酸类、 硫代氨基甲酸酯类、脲类、三氮苯类、季胺盐类、原卧啉原过氧化型等除草剂的除草活性相 继被发现以及商品化，这些除草剂高效、低用量为农业的发展做出了重大贡献。1 9 7 5 年k 州n g 发现磺酰脲类化合物的超高效生理活性，开发出第一个高效品种绿磺隆。通过结构与活性 关系的筛选，1 9 7 6 年6 月制各出关键的嘧啶取代基化合物后，磺酰脲类除草剂的合成获得 成功。该类农药对作物的安全性强，使用方便，既可用于土壤处理，也可用于苗后茎叶处理： 另一特点是选择性强，在抗性作物体内，能迅速与葡萄糖形成糖苷轭合物，从而起到降解作 用；对哺乳动物安全，在环境中易降解不积累。这些特点使磺酰脲类除草剂成为世界范围内 应用最广泛、销量最大的一类除草剂。 近3 0 年来，杜邦、瑞士汽巴一嘉基、日本日产化学等公司相继开发出系列磺酰脲类除草 剂新品种及一系列混和制剂并推广应用。沈阳化工研究院、南开大学元素有机所，上海农药 研究所、江苏农药研究所等单位在开发磺酰脲类除草剂中取得一定成果。随着农业生产的发 展，我国化学除草剂的应用得到了迅速的发展。 尽管许多磺酰脲类除草剂在作物和土壤中的半衰期较短，对哺乳类动物低毒，但对植物 的生理高毒性在应用过程中已经突出的表现出来，晟严重的问题是残留药害，是对水、土壤 和生物体中磺酰脲类除草剂残留的测定成为其应用的前提。 二、磺酰脲类除草剂的作用机制 磺酰脲类除草剂是乙酰乳酸合成酶( a l s ) 乙酸羟酸合成酶( a h a s ) 抑制剂，通过 抑制植物的a l s ，址认s ，阻止支链氨基酸( 如缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸) 的合成破坏 蛋白质、d n a 或相应有丝分裂必需物质( 尚不清楚为何物) 的合成，使细胞分裂和植物生长 受抑、失绿枯萎而亡。它可通过叶面或根部进入植物，迅速传导到全株，对多种一年生阔叶 5 贵卅l 大学2 ( ) 0 5 届硕士研究生学位论文 杂草有特效，对某些多年生阔时杂草和一些禾本科杂革也有效。 该类除草剂在除草的同时，可出现附加作用。这是原发性反应的后果，或是因剂量太 高而引起的副作用。除a l s 钮a s 外，没有其它磺酰脲除草作用的靶标。磺酰脲类化合物 对a l s a h a s 的抑制作用有高度的专一性，对各种敏感和耐药植物的a 删a h a s 的作用相 同，这种专一性与对动物体的低毒性一致，因为动物体缺少合成侧链氨基酸的功能，所以就 没有a i s a h a s 靶标，故对动物体低毒。 三、磺酰脲类除草剂在禾谷作物上的应用 用于禾谷类作物( 小麦田等) 的磺酰脲类除草剂除绿磺隆、甲磺隆、苯磺隆、噻磺隆、 醚苯磺隆( 见表1 ) 外，近期开发的还有： 磺胺磺隆( a l i d o s u l f i o ) 主要用于防除阔叶杂草，对猪殃殃等有特效，使用剂量为 2 0 6 0o 5 咖l 吕a 油an 氟啶磺隆( 丑u p y r s u l n l r o n - m e t h y l s o d i u m ) 主要用于防除禾本科杂草和大多数阔叶杂草 如看麦娘等，使用剂量为1 0 一6 0g a i h a 。 磺酰磺隆( s u l f o s m f i l r o n ) 对难除杂草雀麦的效果很好，使用剂量为1 0 3 5 吕a i h a 碘甲磺隆钠盐( i o d o s l l i f i l r o n - t h y i s o d i u m ) 主要用于防除阔叶杂草( 如猪殃殃和母菊等) 及部分禾本科杂草，用量为1 0g a i n l a 。 氟酮磺隆( n u c a r b a z o n e s o d i u m ) 主要用于出苗后防除禾本科杂草和一些阔叶杂草，对 抗性杂草( 如野燕麦和狗尾革等) 有很好的防效，使用剂量为3 0g a i m a 。 丙氧磺隆( 口r o c a r b a z o ) 主要用于苗后防除禾本科杂草如看麦娘、雀麦等及某些重要 的阏叶杂草，使用量为3 0 一7 0 昏a i 胁a 氯吡啶磺隆( n c 3 1 9 ，h a l o s m f i l r o n _ m e l h y l ) 主要用于除水稻和玉米田的草，亦可除麦 田草，使用量为2 0 5 0 昏a i n m 。 乙氧嘧磺隆( e l h o x y s u l f i l r o n ) 主要用于稻田除草，用于小麦田除草的剂量为1 5 3 0 昏a 油a 。 环丙嘧磺隆( c v c l o s u l f a r o n ) 主要用于稻田除草，用于麦围苗后除草的剂量为2 5 5 0 晷a i h a 。 6 贵州大学2 0 0 5 届硕士研究生学位论文 苄嘧磺隆 噻磺隆 氯嘧磺隆 胺苯磺隆 氟磺隆 氟嘧磺隆 嘧磺隆 毗嘧磺隆 嘧苯磺隆 三甲隆 烟嘧磺隆 阔叶净 l o n d e x 农得时 h a r 1 0 n v 阔叶散 c l a s s i c2 5 m u s t e f s h i b a 萨n b e a c o n1 b l l o l l s t 傲杀 a 晷e e n 草克星7 p l d 舭r i o 孕a n s e t o 1 b l l 5 k c e n t b e n s u l f i l m n i m t h y l d p x f 5 3 4 8水稻 t l 】i f e l l s u l f i l r o n i n e t h v l d p x m 6 3 1 3 c h l o r i n i i 、o n - i n e t h v l e t b a l i 】e s u l f i l f o n f l a z z s u l f i l r o n p i i l i 】i s u l f i 】m n - i m t h y l s u l f b l i 七t u r o n n 虻t h v l s m f o i n e t u r o n i r b t h v l d p x f 6 0 d p x a 7 8 8 1 s l 1 6 0 c g a 1 3 6 8 7 2 d p x - 7 5 6 4 8 d p x 一7 5 6 4 8 a _ 8 2 1 2 5 6 c g a 一1 3 1 0 3 6 c i n o s u l 如o n - t h y l c g a 一1 4 2 4 6 4 n i c o s u l f u r o nd p x - v 9 3 6 0 小麦 玉米 ， 1 0 时，绿磺隆和甲磺隆水解只发生亲核取代反应，三嗪的甲氧基被羟基所取代。玉嘧磺 隆在碱性条件下的水解，是与其它磺酰脲类除草剂完全不同的途径。它是通过亲核取代反应， 生成五元环的过渡态，然后导致g s 键的断裂。美国杜邦公司实验站的科学家报道，在土壤 贵卅l 大学2 0 0 5 届硕士研究生学位论文 中绿磺隆的水解是一种重要的降解方式，降解机理主要也是磺酰脲桥的断裂( s t r ek 1 9 9 8 ) 。 国内外学者围绕磺酰脲类除草帮降解行为展开的研究工作主要集中在水解和微生物降解方 面，光解作用机理研究较少。南京大学杨曦等( 1 9 9 8 ，1 9 9 9 ) 对绿磺隆和甲磺隆的分解进行 了研究，他们发现在紫外光下，绿磺隆分解为苯磺酰胺和三嗪衍生物。杜邦公司实验站也发 现，绿磺隆在紫外光下迅速光解，但在土壤中发生光解作用十分有限，因为光解作用仅限于 土壤表恧。 2 生物降解 微生物代谢在磺酰脲类除草剂降解过程中起着重要作用，微生物不仅可以直接降解母体 化台物，还可以通过分解水解的产物来促进水解反应。j o s l l i 等( 1 9 8 5 ) 发现磺酰脲类的水 解产物可经微生物的作用完全降解为低分子量化合物，苯环可降解为二氧化碳，甲氧基三嗪 可开环降解为一未知物。 j o s h i 等( 1 9 8 2 ) 采用高效液相色谱放射示踪技术结合生物测定技术，对绿磺隆在土壤中 的降解进行研究，发现供试土壤用环氧乙烷或一射线灭菌消毒后，土壤中绿磺隆降解速率显 著降低，而经土壤微生物的重新移植可使绿磺隆降解速率恢复，表明土壤微生物在绿磺隆的 降解过程中起着重要作用。对绿磺隆具有代谢作用的土壤微生物主要是放线菌浅灰链霉菌 ( 曲叩细掣c p 5 矿妇p d m 5 ) 及真菌黑曲霉( a 妒喇嘲尹，) 和青霉( n n 缸i 矾“m 平) 等。j o s h i 等( 1 9 8 5 ) 还证实，黑曲霉和青霉能催化磺酰脲桥键的水解，产生相应的磺酰胺和杂环。已 经证明，微生物降解是磺酰脲类除草剂在土壤中消失的重要原因。土壤温度、湿度、口h 值 及土壤中有机物含量、土壤类型等影响微生物的活动，从而也在不同程度上影响磺酰脲类的 微生物降解。 研究表明，磺酰脲类除草剂在土壤中的残留活性与施用量、p h 值、温度、湿度及降雨 量成正相关，而与土壤有机质含量成负相关，可见气候条件、土壤性质等外界因素对该类除 草剂残留活性影响很大。 六、磺酰脲类除草剂在土壤中残留的分析方法 磺酰脲类除草剂分析方法的研究开展得较多，国内外报道了很多不同的分析方法。较早 的方法是用正相液相色谱，采用光导检测器，需要较长的平衡时问( z a l l n o w ，1 9 8 2 ，1 9 8 9 ) 。 p o w l e yf ( 1 9 9 8 ) 报道了用反相h p l c u v ( 高压液相色谱，紫外检测器) 方法检测绿磺隆 等9 种磺酰脲类除草剂在土壤及水中的残留。文献报道磺酰脲类除草剂不能直接在g c ( 气 相色谱仪) 上进行测定，因为它们的挥发性极低且对热不稳定。但g c 间接测定绿磺隆已被 9 贵州大学2 0 0 5 届硕士研究生学位论文 采用，通过重氮甲烷衍生，五氟氯苯以及水解生成邻氯苯磺酰胺等方法进行测定( 向文盛， 1 9 9 4 ：c o t e r i l l ，1 9 9 2 ：砌a 舶b a c h ，1 9 9 3 ) 。酶联免疫法测定绿磺隆、甲磺隆也有报道，在土 壤中的极限可达2 0 1 0 0 g 依g ( k e l l e y ，1 9 8 5 ) 。杜邦公司、苏少泉( 1 9 9 0 ) 报道了生物测 定磺酰脲类的方法，在土壤及水中的检测限可达1 0 0 与o 1 3 g m g 。l o n g 等( 1 9 9 0 ) 用带氮 磷检测器的g c m s ( 气相色谱和质谱联用) 检测了绿磺隆的热分解产物2 _ 氨基4 甲氧基6 甲基均三氮苯。这些方法各有优缺点，生物与免疫测定方法简便，灵敏度高，但缺乏选择性， 如果样品中含有与除草剂相似的活性基团时，将造成较大的误差；而光导检测器昂贵，一般 分析实验室难以拥有；u v 检测器虽然较普遍，但只能达到1 0 飞的检测限而且不能有其他 物质干扰。所以探索高灵敏度易于推行的气相色谱的方法是分析土壤中绿磺隆的一个值得研 究的课题( 崔云，1 9 9 8 ) 。 磺酰脲类除草剂的常规分析方法有三种：化学分析、生物鉴定、酶免疫鉴定。 l 化学分析 1 1 提取技术 由于磺酰脲类除草剂是一类高效除草剂，大由用量极低，使得样品的萃取和浓缩成为残 留分析的关键。 液一液萃取( 1 i q u i d _ l i q u i de ) 【l r a c t i o n ，l l e ) 的溶剂可以是碱性或酸性的溶液、缓冲液、 有机溶剂等。该方法主要是依赖于溶液p h 值的差异对溶解度的影响实现其分离。最终一般 应把萃取液转移到氯仿或二氯甲烷等中浓缩，以备定量。无机溶剂和极性溶剂如甲醇，乙腈 等通常作为从样品如水和土壤中直接萃取的溶剂或萃取后的洗涤剂，这个过程可以是碱性或 酸性条件下进行。有机溶剂如二氯甲烷、三氯甲烷等提取剂，一般应该在p h 值为2 3 的 酸性条件下萃取。目前，用的较多的方法是采用固相提取技术( s p e ) ，回收率可达6 5 8 2 ，易于计算机控制，对水样萃取时可直接用s p e 进行，土样一般先用u 正萃取后用s p e 净化和富集。使用s p e 通常应在p h 为2 3 的酸性条件下( 多为磷酸调节) ，使用的萃取柱 多数为c 1 8 ( j a i m s ，1 9 9 5 ；m e n n e ，2 0 0 1 ；s i n 酉e s ，1 9 9 5 ：s z 面g i d s l 【a ，1 9 9 8 ) ，常用洗脱 液如洗脱剂：二氯甲烷( b o s s i ，1 9 9 5 ) ，乙酸乙酯( d i n e l l i ，1 9 9 3 ) ，甲醇，加乙酸的乙酸乙 酯( m e m m ，2 0 0 1 ；p o w l e y ，1 9 9 8 ) ，甲醇水( 5 5 ，w ( d i n e l l i ，1 9 9 5 ) ，甲醇乙腈( 1 l ，w ” ( 1 0 e p p e n ，2 0 0 1 ) 。 s p e 萃取尤其是对水样的萃取非常方便，精确度高。近年来发展迅速，有装有吸附剂的 柱和管，s p e 萃取方法在目前磺酰脲类除草剂分析中应用最为广泛。和l l e 萃取一样大多 数是在酸性条件下萃取，样品应及时分析或进行酸碱平衡后分析。s p e 法也用于提取饮用水 1 0 贵卅i 大学2 0 0 5 届硕士研究生学位论文 中的磺酰脲类除草剂( d e n c l l i ，1 9 9 3 ) 。n i l v e ( 1 9 9 8 ) 用膜法固液膜提取法( s u p p o r t e d “q u i d m e l b r a n e ，s i m ) 提取，测定水样中的磺酰脲类除草剂。s h a l a b y ( 1 9 9 0 ) 用乙腈水从谷物 中提取出3 种磺酰脲类除草剂，之后用高效液相色谱( h p l c ) 进行多残留分析。此外，还 可以用二氯甲烷从稻草中提取亚磺隆( 蒋木庚，1 9 8 9 ) 。 固液膜提取法( s l m ) 和超临界流体萃取法( s u p e r c r i t i c a lf 1 l l i de m r a c t i on ，s f e ) 则是 更理想的提取技术。表2 中列出了几种利用酸性、中性和碱性溶剂体系从土壤中提取磺酰脲 类除草剂的方法。g a l l e n i ( 1 9 9 5 ) 用s p e 法从土壤中提取出绿磺隆、甲磺隆、氯嘧磺隆和 噻磺隆。 表2 从土壤中提取磺酰啄类除草剂的方法 胁b l e2t b en 科h o d0 fd i s t l i n gs u l f o n y l u r e ah e r b i c i d e sf r o ms o i l 1 2 检测技术 检测方法主要有h p l c 、g c 、及毛细管电泳法( c e ) 以及各种联用技术。 1 2 1 气相色谱法( g c ) 由于挥发性低和热不稳定性，磺酰臊类除草剂不适于直接使用气相色谱法进行分析。如 果要用气相色谱法进行分析，磺酰脲类除草剂的极性n h 基团必须和二甲基硫酸酯、甲基碘 化物或重氮甲烷反应生成易挥发和热稳定性的衍生化合物( 见图3 ) 。l d n g 等( 1 9 9 0 ) 的研 究发现，绿磺隆在气相色谱条件下热解为2 氨基4 甲氧基一6 一甲基一1 ，3 ，5 一三嗪( a m m t ) 1 1 贵州大学2 0 0 5 届硕士研究生学位论文 和2 氯苯磺酰胺( c b ) 弗用氮磷检测器通过a m m t 对绿磺隆定量结果较好。但该法用于 残留分析比较困难，因为a m m t 和c b 都是绿磺隆的中间体，检测结果是中间体和分解产 物及含相同部分结构其它磺酰脲化合物的总量，方法专一性欠佳。 绿磺隆、甲磺隆和五氟联苯酰发生衍生反应后用g c 法分析，通过电予捕获检测器 ( e c d ) 可提高灵敏度，因为这些衍生物具有加个氟原子。但是，其代谢产物岜会生成相 同的五氟联苯酰衍生物。因而方法不具备专一性。 ooo r l s ：g 、h 一譬忖十_ r 尹重! ! ! 堡，r 1 一s ：b _ 卜& n + r 垦塾! ! 垫r is c 列一占忖r 吼吼吼 r 。= 脂基，芳基，杂环：r 2 = 三嗪环，嘧啶环 图3 磺酰脲类除草剂的重氮衍生化 f i g3d i a z o t i z a t i o nd e r i v a t i z a t i o no fs u l f o n y l u r e ah e r b i d d e 5 1 k m d s o n ( 1 9 9 2 ) 利用g c 但c d 技术测定了天然水中磺酰脲类除草剂的痕量残留物。用 f 1 0 f i s i i 柱将母体磺酰脲类除草剂与其芳基胺磺酰代谢物进行分离，并定量测定母体化合物 的酸性水解产物。用该方法定量分析含绿磺隆和甲磺隆为5 1 0 g 、5 1 0 。1 9 的水样，回收 率8 0 ，变异系数1 2 ，最低检测限为l l o 。1 1 9 。a h a m a d ( 1 9 9 0 ) 采用g c n v i s 技术分析 了绿磺隆的甲基化衍生物；a 龀n b a c h ( 1 9 9 3 ) 最近使用了一种较有效的衍生方法，可用于 g c m s 测定几种磺酰脲类除草荆。 1 2 2 高效液相色谱法( ，l c ) 磺酰脲类除草剂是一类挥发性和热不稳定的化合物，很适于使用h p l c 法进行分离和分 析。使用不同的分析方法测定磺酰脲类除草剂的h p l c 条件见表3 。 磺酰脲类除草剂一般在2 2 0 2 3 2 n m 范围内具有最大吸收波长，但也可以用紫外( u v ) 检测器在2 5 4 n m 进行分析。为获得足够高灵敏度，同时消除来自共提取物的非期望响应， 可毗使用光电导检测器( z a l 】n o w ，1 9 8 2 ) ，由于环境样品中的磺酰腮类除草剂的残留量为1 1 0 。9 】1 0 。1 2 9 水平，样品经提取后，其共提取物经常会形成干扰。仅用h p l c 的保留时 间定性，有时不易得到准确的。通过与具有结构特征能力的质谱联用，可以提高抗化学干扰 能力，在对复杂环境样品中的痕量磺酰脲类除草剂进行定量分析时，能得到可靠的结果。 s h a l a b v ( 1 9 9 2 ) 用液相色谱，热喷雾质谱( “：椰p m s ) 联用技术对谷物中的磺酰脲类 除草剂进行多残留分析。v o l m e r 对水样中的8 种痕量磺酰脲类除草帮经在线固相提取后， 用反相h p l c 电喷雾( e s p ) m s 和反相h p ic 邢p m s 方法进行多残留分析。使用在线固相 贵州大学2 0 0 5 届硕士研究生学位论文 提取，样品的预富集可在1 0 】i n 之内完成，并且无需特殊的纯化步骤，快速、简便。 表3 几种磺酰脲类除草剂h p l c 的分析条件 t a b l e31 1 1 eh p l cc o n d i t i o n0 fs e v e r a ls u l f o n y l u r c ah e r b i c 曲s 药剂名称色谱柱流动相检测器 s p h e r i s o r bo d s u c l l r o s o r bp r l 8 绿磺隆z o r b a x s 也 c h 3 0 h h 2 0 c h 3 0 h 门j 2 0 c h 3 c 0 0 h c 6 h t 犯- p r 0 h c h 3 0 h 压1 2 0 c h 3 c o o h u v 2 5 0 l l r ，2 4 5 i m l 光导检测器 墨竺! ! ! 旦旦!兰坚! 竺堕生! ! 旦型i ! 旦! ! ! 里! ! 竺 “c h r o s o r bp r l 8c h 3 0 h m 2 0 c h 3 c o o hu 、，2 5 4 岫 甲磺隆 u l t i a 3 p h e r eo d s p ea 瑚l ”i c a ls i l i c an c 6 h 1 4 c h 3 0 h m 2 0 c 6 h l “一p r o h c h 3 c o o h u v 2 3 0 n m u v 2 5 0 m 噻磺隆u t ：b a ”& c 8c h 3 c n m 2 0 册1 3 1 0 0 hu v 2 5 7 “ s p h e f i s o f bs 5n h 2c h 3 0 王h 3 p 0 4 u v 2 5 0 n m 烟嘧磺隆 p a r t i s i lc 8 c h 3 c n m 2 0 c h 3 c o o h m s 离子检测器 1 2 3 毛细管电泳法( c e ) 毛细管电泳是分析磺酰脲除草剂的一种有效的方法。此外，毛细管电泳法与其它检测技 术的联用得到广泛推广，如c e m s 和c e - m s m s 等。毛细管电泳在土壤中p p b 级农药的分 析由于进样体积小，洗脱能力差异而受到限制。d i n e l “等( 1 9 9 5 ) 采用三维o r m 图像设计， 通过固相萃取，用毛细管电泳分析了甲磺隆、绿磺隆和氯嘧磺隆在土壤中的多种残留，检测 限为1 0 p p b ，三种除草剂的平均回收率为9 5 4 1 1 6 1 ，且在1 0 一5 0 p p b 范围内，回收率不受 样本浓度的影响。 无论是g c ，还是h p l c ，只能进行可提取物的残留分析，不能检测结合残留。而结合 残留对后茬作物有生物活性，陈祖义等( 1 9 9 5 ) 发现绿磺隆在土壤中结合残留对作物( 水稻 和豌豆) 是有效的，超过作物耐受剂量即可导致药害，明显抑制根系发育，影响幼苗生长。 贵州大学2 0 0 5 届硕士研究生学位论文 水稻苗期结合残留最低致害剂量为1 0 p p b ，而不同的土壤随时间的变化其结合残留量也有显 著差异。由表4 可见，结合残留随时间的延长而升高，且与土壤的性质有很大的关系。对于 结合残留严重的的除草剂品种，化学测定法则显示出局限性，此时可用生物测定法。 表4 不同土壤中不同时间内绿磺隆的结合残留率( ) i h b l e4t 五eb o u n dr e s i d u e so fc h l o r s u 血r o ni i lt h ed i 能r e n ts o 主la n dt i m e 2 生物鉴定 生物测定法是用敏感植物作为指示植物，根据作物生长、重量、根或芽的生长来测定有 毒化学品活性及其在土壤中残留毒性的一种简便快速的测试技术( s u n d e d a n d ，1 9 9 1 ) 。生测 法广泛应用子研究除草剂的有效性和选择性，有时代替化学分析方法测定土壤和水中的残 留，它对于测定生物活性很高、残留量很低、用一般化学方法难以分析的磺酰脲类除草剂的 残留量，可能具有独到的优点。迄今为止，生物测定方法包括：( 1 ) 水培生测法：( 2 ) 土壤 生测法：( 3 ) 提取液【c o h ) z 】生测法；( 4 ) 细胞培养生测法。目前己报道测定磺酰脲类除草 剂的敏感植物有：玉米( 蔡立，1 9 9 4 ) 、油菜( 李铮，1 9 9 5 ) ，萝h 等，其中，应用最多的是 玉米主根长法。e l e n i k o t o u l a s y k a ( 1 9 9 3 ) 研究了向目葵、小扁豆、甜菜根用干重法测定了 绿磺隆、甲磺隆等四种磺酰脲类除草剂的残留，并同玉米主根长法进行了比较。回归分析的 结果表明，所有指示植物的回归模型相关系数( r ) 值都很高，且很相近，说明这四种植物 都可用于测定绿磺隆的残留。但从变异系数分析，玉米的最小，这表明玉米对除草剂的敏感 度变化最小，这也预示了用玉米作为指示植物测定磺酰脲类除草剂的残留量可靠性。生测法 简便、廉价，不需对土壤中的除草剂残留进行萃取等预处理而进行直接测定，也无须复杂昂 贵的仪器。它灵敏度高，检测限可达0 0 1 0 0 5p p b ，对极微量的残留都有响应，这是化学 方法所不及的。但生测法只能半定量地测定一种已知除草剂的残留，目前尚无公认的计量反 应模型，更z i 适用于多种污染同时存在的地区。对不同的磺酰脲类除草刮、敏感植物及土壤 类型f 或应该是土壤剖面的每层) 需分剐做标准曲线( s n l i l h ，1 9 9 5 ；s a r m 盅h ，1 9 9 8 ) 。 综上所述，生物测定具有方便，实用，高灵敏度，但缺少选择性，重复性不好，对结构 相似的除草剂会有干扰虽然液质联用方法检测效果好，但一般实验室不具备。 1 4 贵州大学2 0 0 5 届硕士研究生学位论文 3 酶免疫鉴定 免疫分析法是基于抗原与抗体特异性识别和结合反应为基础的超微量测定技术，通过对 半抗原或抗体进行标记f 酶、荧光物质、放射性同位素标记等1 ，利用标记物的生物或物理或 化学的放大作用，对样品中特定的农药残留物进行定性定量检测，具有高度特异性，在检测 超微量物质上有一定的优越性。其中，酶免疫技术，尤其是酶联免疫吸附测定法( e u s a ) 不仅灵敏度高，且安全、快速，达1 1 0 。1 2 1 1 0 。1 0 9 ，该方法对某一种类的除草剂具有专 一性，很少与结构相关的化合物发生交叉作用，但是难以实现多种残留的同时分析咀及未知 物的分析，适用于现场检控，故应用广泛( 陈建新，1 9 9 8 ) 。国内外众多学者已经研究了该 方法的有效性，准确性，可行性及与化学测定方法结果的一致性。多克隆抗体( p 0 l y c l o m l a n t i b i od y ，p c a b ) 与绿磺隆结构相近的甲磺隆等存在一定程度的交叉反应。由于制备单克隆抗 体( m o n o d o n a ia n t i b o d y ，m c a b ) 的杂交瘤技术( 1 l y b r i d o m at e c h n i q i 哟在短短几十年内的飞速发 展，使大量生产单一特性的抗体成为可能。单克隆抗体是单细胞繁殖起来的细胞所产生的抗 体，具有特异性强、纯度高等优点，克服了多克隆抗体特异性差，可能与杂质和结构相近的 分子有不同程度的交叉反应( 陈建新，1 9 9 8 ) ，s c h l a 。e p p i ( 1 9 9 2 ) 用单克隆抗体e u s a 测 定土壤中的醚苯磺隆，其检测限为0 1p p b ，与其它相关的磺酰脲类除草剂的交叉反应很少。 化学发光免疫分析( c u a l 是根据体内多种生物物质的生成或消耗均与h 妇：的浓度和化学发 光试剂的发光强度存在着线性关系的原理拟定的，s c l l l a c e p p i ( 1 9 9 4 ) 用c u a 技术检测土 壤和水体中的醚苯磺隆，检测限分别o 0 5p g bo 0 2 班g 。 酶免疫分析法一天可测定5 0 个样品，而h p l c 一天仅分析4 个样品，生测法需一周的 植物生长时间由于免疫法专一性强，只能检测特异结构的化合物，且抗体的制备相当困难， 开发一个方法需要6 _ 1 2 月或更长时间。至今，免疫法测定磺酰脲类除草剂的报道尚不多r 表 5 、。 免疫分析被列为9