Xác định 11 dư lượng thuốc trừ sâu triazine trong đất bằng HPLC

Thuốc trừ sâu triazine là các hợp chất hữu cơ chứa vòng triazine, được sử dụng chủ yếu làm thuốc diệt cỏ và thuốc trừ sâu. Hầu hết các loại thuốc diệt cỏ triazine hoạt động bằng cách ức chế protein D1 trong hệ thống quang hóa II (PSII), ngăn chặn chuỗi vận chuyển điện tử và ngăn chặn sự tổng hợp ATP và NADPH, dẫn đến chết cỏ do "thiếu năng lượng". Thuốc diệt cỏ triazine mới hơn, chẳng hạn như indaziflam, nhắm mục tiêu cellulose synthase để ức chế tổng hợp thành tế bào và hạn chế sự phát triển của thực vật. Một số thuốc diệt cỏ triazine gây kích ứng da và mắt; các nghiên cứu trên động vật cho thấy nguy cơ gây ung thư và gây quái thai, đồng thời việc tiếp xúc lâu dài có thể gây nguy hiểm cho sức khỏe con người. Do tồn tại lâu dài trong đất, các hợp chất này có thể thấm vào hoặc chảy vào các vùng nước, gây nguy hiểm cho hệ sinh thái dưới nước.

Theo HJ 1052-2019, các mẫu được phân tích trên hệ thống HPLC dòng WAYEAL LC3400 được trang bị đầu dò UV. 11 loại thuốc trừ sâu triazine đã được phân giải tốt, với tất cả các độ phân giải đều vượt quá 1,5. Sáu lần tiêm lặp lại dung dịch chuẩn 25mg/L đã cho RSD dưới 0,18% đối với thời gian lưu và dưới 0,75% đối với diện tích pic, chứng tỏ độ chính xác của thiết bị tốt. Tất cả các chất phân tích đều cho thấy độ tuyến tính tuyệt vời trong phạm vi nồng độ được thử nghiệm, với hệ số tương quan lớn hơn 0,9999. Khi mẫu đất được thêm vào ở mức 1,0 mg/L, độ thu hồi nằm trong khoảng từ 82,16% đến 90,61%, cho thấy độ chính xác tốt. Không phát hiện thấy dư lượng của 11 loại thuốc trừ sâu triazine trong mẫu đất được thử nghiệm.

Từ khóa:thuốc trừ sâu triazine; Sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC); Phát hiện tia cực tím.

1. Dụng cụ và thuốc thử

1.1Cấu hình hệ thống HPLC

Bảng 1 Cấu hình thiết bị

1.2 Danh sách thuốc thử và chất chuẩn

Bảng 2 Thuốc thử và chất chuẩn

1.3 Điều kiện sắc ký

Bảng 3 Điều kiện vận hành HPLC

1.4 Vật liệu và thiết bị phụ trợ

Cân phân tích;

Máy làm sạch siêu âm;

Máy trộn xoáy;

thiết bị bay hơi quay;

2.Phương pháp thí nghiệm

2.1Chuẩn bị thuốc thử

2.1.1Dung dịch chuẩn làm việc hỗn hợp của 11 loại thuốc trừ sâu Triazine

Dung dịch chuẩn gốc hỗn hợp được chuẩn bị bằng cách chuyển 1,0mL dung dịch chuẩn thuốc trừ sâu triazine 11 (500mg/L) vào bình định mức 5mL và pha loãng đến vạch bằng axetonitril. Sau đó, các dung dịch chuẩn làm việc ở nồng độ 1,0, 10,0, 25,0, 50,0 và 100,0 mg/L được chuẩn bị bằng cách pha loãng hàng loạt dung dịch gốc với axetonitril.

2.2Tiền xử lý mẫu

2.2.1Giải pháp mẫu thử nghiệm

Chuyển 10g mẫu đất vào ống chiết Soxhlet, sau đó đặt vào ống siphon của máy chiết. Mẫu được hồi lưu bằng 200mL axeton-diclometan (1:1, v/v) trong 24 giờ với tốc độ hồi lưu 3–4 chu kỳ mỗi giờ. Dịch chiết được thu gom và lọc qua phễu thủy tinh có lót bông thủy tinh (hoặc màng lọc sợi thủy tinh) và một lớp natri sulfat khan. Bình chiết và phễu chiết được rửa bằng 2–3mL hỗn hợp dung môi tương tự, và nước rửa được kết hợp với dịch lọc. Dịch chiết gộp lại được cô đến khoảng 0,5mL, được hấp thụ trong khoảng 5mL n-hexan, và được cô đặc lại đến khoảng 1mL.

Dịch chiết cô đặc được nạp vào hộp chiết pha rắn (SPE), đã được điều hòa trước bằng 5mL axeton, sau đó là 10mL n-hexan, mà không để hộp khô. Hộp được rửa bằng 3mL n-hexane (ba lần) và chất phân tích mục tiêu được rửa giải bằng 10mL axeton-n-hexane. Dịch rửa giải được cô đặc đến khoảng 0,5mL, được hoàn nguyên trong axetonitril (đến khoảng 0,5mL), và cuối cùng được điều chỉnh thành 1,0mL bằng axetonitril để phân tích HPLC. Mẫu trắng và mẫu thêm chuẩn được chuẩn bị theo quy trình tương tự.

3.Kết quả thực nghiệm

3.1Sự phù hợp của hệ thống 

Hình 1 Sắc ký đồ của 11 dung dịch chuẩn làm việc hỗn hợp thuốc trừ sâu Triazine

Bảng 4 Kết quả thử nghiệm dung dịch chuẩn làm việc hỗn hợp của 11 loại thuốc trừ sâu Triazine

3.2 Độ chính xác

Hình 2: Sắc ký đồ phủ của sáu lần tiêm liên tiếp 11 dung dịch chuẩn làm việc hỗn hợp thuốc trừ sâu Triazine (25,0mg/L)

Bảng 5 Kết quả thử nghiệm độ chính xác đối với sáu lần tiêm liên tiếp 11 dung dịch chuẩn làm việc hỗn hợp thuốc trừ sâu Triazine (25,0mg/L).

Độ chính xác được đánh giá bằng cách thực hiện sáu lần bơm liên tiếp dung dịch chuẩn làm việc hỗn hợp ở nồng độ 25,0 mg/L. Giá trị RSD của thời gian lưu dưới 0,18% và giá trị RSD của diện tích pic dưới 0,75%, cho thấy độ chính xác của thiết bị tốt.

3.3 Phạm vi tuyến tính

Hình 3 Sắc ký đồ của thuốc trừ sâu Triazine được chọn cho đường cong hiệu chuẩn

Bảng 6 Kết quả kiểm tra độ tuyến tính của 11 loại thuốc trừ sâu Triazine

Kết quả tuyến tính: Trong phạm vi nồng độ 1,0–100,0mg/L, các hệ số tương quan của đường chuẩn hỗn hợp đối với 11 hợp chất triazine đều lớn hơn 0,9999, cho thấy độ tuyến tính thỏa đáng.

3.4 Giới hạn phát hiện

Hình 4 Sắc ký đồ của 11 loại thuốc trừ sâu Triazine ở nồng độ 0,12mg/L

Bảng 7 Kết quả thử nghiệm của 11 loại thuốc trừ sâu Triazine ở nồng độ 0,12mg/L

Lưu ý: Theo dữ liệu thử nghiệm của 11 tiêu chuẩn thuốc trừ sâu triazine (0,12mg/L) trong bảng trên, giới hạn phát hiện được tính toán dựa trên tỷ lệ tín hiệu trên tạp âm là 3. Giá trị LOD lý thuyết của 11 loại thuốc trừ sâu triazine là 0,014, 0,026, 0,013, 0,010, 0,013, 0,012, 0,008, lần lượt là 0,007, 0,008, 0,011 và 0,013 mg/L.

3.5 Phục hồi

Hình 5 Sắc ký đồ phủ để kiểm tra độ thu hồi của 11 loại thuốc trừ sâu Triazine

Bảng 8 Kết quả thử nghiệm độ thu hồi của 11 loại thuốc trừ sâu Triazine

Độ thu hồi được đánh giá bằng cách thêm mẫu đất vào dung dịch chuẩn hỗn hợp ở nồng độ 1,0 mg/L và phân tích chúng theo quy trình được mô tả ở trên. Tỷ lệ thu hồi của 11 loại thuốc trừ sâu triazine dao động từ 82,16% đến 90,61%, cho thấy hiệu suất thu hồi đạt yêu cầu.

3.6 Phân tích mẫu

Hình 6. Sắc ký đồ của mẫu đất

Không phát hiện thấy dư lượng của 11 loại thuốc trừ sâu triazine nêu trên trong mẫu đất.

4.Kết luận

Theo HJ 1052-2019, phương pháp xác định 11 loại thuốc trừ sâu triazine trong đất đã được thiết lập trên hệ thống HPLC dòng WAYEAL LC3400 được trang bị đầu dò UV. 11 chất phân tích mục tiêu đã được phân giải tốt, với tất cả các độ phân giải đều vượt quá 1,5. Độ chính xác của thiết bị được xác định từ sáu lần bơm lặp lại dung dịch chuẩn 25,0 mg/L, mang lại RSD dưới 0,18% đối với thời gian lưu và dưới 0,75% đối với diện tích pic. Tất cả các chất phân tích đều cho thấy độ tuyến tính tuyệt vời trong phạm vi nồng độ được thử nghiệm, với hệ số tương quan lớn hơn 0,9999. Ở nồng độ tăng vọt 1,0 mg/L, tỷ lệ thu hồi từ các mẫu đất dao động từ 82,16% đến 90,61%. Không tìm thấy dư lượng của 11 loại thuốc trừ sâu triazine trong các mẫu đất.