Określenie 11 pozostałości triazynowych pestycydów w glebie metodą HPLC

Pestycydy triazynowe to związki organiczne zawierające pierścień triazynowy, stosowane głównie jako herbicydy i insektycydy. Większość herbicydów triazynowych działa poprzez hamowanie białka D1 w fotosystemie II (PSII), blokując łańcuch transportu elektronów i zapobiegając syntezie ATP i NADPH, co prowadzi do śmierci chwastów z powodu „głodzenia energetycznego”. Nowsze herbicydy triazynowe, takie jak indaziflam, celują w syntazę celulozy, aby zahamować syntezę ściany komórkowej i ograniczyć wzrost roślin. Niektóre herbicydy triazynowe podrażniają skórę i oczy; badania na zwierzętach sugerują ryzyko kancerogenne i teratogenne, a długotrwała ekspozycja może stanowić zagrożenie dla zdrowia ludzkiego. Ze względu na ich trwałość w glebie, związki te mogą przenikać do wód lub spływać do zbiorników wodnych, stwarzając zagrożenie dla ekosystemów wodnych.

Zgodnie z HJ 1052-2019, próbki analizowano na systemie HPLC serii WAYEAL LC3400 wyposażonym w detektor UV. 11 pestycydów triazynowych było dobrze rozdzielonych, ze wszystkimi rozdzielczościami przekraczającymi 1,5. Sześć powtórzeń wstrzyknięć roztworu wzorcowego o stężeniu 25 mg/L dało wartości RSD poniżej 0,18% dla czasu retencji i poniżej 0,75% dla powierzchni piku, co świadczy o dobrej precyzji aparaturowej. Wszystkie analizowane substancje wykazały doskonałą liniowość w badanym zakresie stężeń, ze współczynnikami korelacji powyżej 0,9999. Po dodaniu do próbek gleby w ilości 1,0 mg/L, odzyski wahały się od 82,16% do 90,61%, co wskazuje na dobrą dokładność. W badanej próbce gleby nie wykryto żadnych pozostałości 11 pestycydów triazynowych.

Słowa kluczowe:pestycydy triazynowe; chromatografia cieczowa wysokosprawna (HPLC); detekcja UV.

1. Aparatura i odczynniki

1.1 Konfiguracja systemu HPLC

Tabela 1 Konfiguracja aparatury

1.2 Lista odczynników i wzorców

Tabela 2 Odczynniki i wzorce

1.3 Warunki chromatograficzne

Tabela 3 Warunki pracy HPLC

1.4 Materiały i sprzęt pomocniczy

Waga analityczna;

Myjka ultradźwiękowa;

Mieszadło vortex;

Wyparka obrotowa;

2.Metody badawcze

2.1 Przygotowanie odczynników

2.1.1 Mieszany roboczy roztwór wzorcowy 11 pestycydów triazynowych

Mieszany roztwór wzorcowy przygotowano przez przeniesienie 1,0 mL roztworu wzorcowego 11 pestycydów triazynowych (500 mg/L) do kolby miarowej o objętości 5 mL i uzupełnienie do kreski acetonitrylem. Następnie przygotowano robocze roztwory wzorcowe o stężeniach 1,0, 10,0, 25,0, 50,0 i 100,0 mg/L poprzez rozcieńczenie seryjne roztworu macierzystego acetonitrylem.

2.2 Przygotowanie próbki 

2.2.1 Roztwór próbki badanej

10 g próbki gleby przeniesiono do koszyka ekstrakcyjnego Soxhleta, który następnie umieszczono w rurce syfonowej ekstraktora. Próbkę refluksowano z 200 mL acetonu-dichlorometanu (1:1, v/v) przez 24 godziny z szybkością refluksu 3–4 cykle na godzinę. Wyciąg zebrano i przefiltrowano przez lejek szklany wyłożony wełną szklaną (lub membraną filtracyjną z włókna szklanego) i warstwę bezwodnego siarczanu sodu. Naczynie ekstrakcyjne i lejek przepłukano 2–3 mL tej samej mieszaniny rozpuszczalników, a popłuczyny połączono z filtratem. Połączony wyciąg zagęszczono do około 0,5 mL, rozpuszczono w około 5 mL n-heksanu i ponownie zagęszczono do około 1 mL.

Zagęszczony wyciąg naniesiono na kartridż do ekstrakcji fazy stałej (SPE), który został wstępnie przygotowany przez przepuszczenie 5 mL acetonu, a następnie 10 mL n-heksanu, nie dopuszczając do wyschnięcia kartridża. Kartridż przepłukano 3 mL n-heksanu (trzykrotnie), a docelowe anality eluowano 10 mL acetonu-n-heksanu. Eluat zagęszczono do około 0,5 mL, odtworzono w acetonitrylu (do około 0,5 mL), a ostatecznie doprowadzono do objętości 1,0 mL acetonitrylem do analizy HPLC. Próbki ślepe i zapikowane przygotowano zgodnie z tą samą procedurą.

3.Wyniki badań

3.1 Zgodność systemu 

Rys. 1 Chromatogram mieszaniny roboczych roztworów wzorcowych 11 pestycydów triazynowych

Tabela 4 Wyniki badań mieszaniny roboczych roztworów wzorcowych 11 pestycydów triazynowych 

3.2 Precyzja

Rys. 2: Nałożone chromatogramy sześciu kolejnych wstrzyknięć mieszaniny roboczych roztworów wzorcowych 11 pestycydów triazynowych (25,0 mg/L)

Tabela 5 Wyniki testu precyzji dla sześciu kolejnych wstrzyknięć mieszaniny roboczych roztworów wzorcowych 11 pestycydów triazynowych (25,0 mg/L).

Precyzję oceniono poprzez wykonanie sześciu kolejnych wstrzyknięć mieszaniny roboczych roztworów wzorcowych o stężeniu 25,0 mg/L. Wartości RSD czasu retencji były poniżej 0,18%, a wartości RSD powierzchni piku były poniżej 0,75%, co wskazuje na dobrą precyzję aparaturową.

3.3 Zakres liniowy

Rys. 3 Chromatogramy wybranych pestycydów triazynowych do krzywej kalibracyjnej

Tabela 6 Wyniki testu liniowości dla 11 pestycydów triazynowych

Wyniki liniowości: W zakresie stężeń od 1,0–100,0 mg/L, współczynniki korelacji mieszanych krzywych kalibracyjnych dla 11 związków triazynowych były wszystkie powyżej 0,9999, co wykazało zadowalającą liniowość.

3.4 Granica wykrywalności

Rys. 4 Chromatogram 11 pestycydów triazynowych przy stężeniu 0,12 mg/L

Tabela 7 Wyniki badań 11 pestycydów triazynowych przy stężeniu 0,12 mg/L

Uwaga: Na podstawie danych z tabeli powyżej dotyczących badań 11 wzorców pestycydów triazynowych (0,12 mg/L), granice wykrywalności obliczono na podstawie stosunku sygnału do szumu wynoszącego 3. Teoretyczne wartości LOD dla 11 pestycydów triazynowych wynosiły odpowiednio 0,014, 0,026, 0,013, 0,010, 0,013, 0,012, 0,008, 0,007, 0,008, 0,011 i 0,013 mg/L.

3.5 Odzysk

Rys. 5 Nałożone chromatogramy dla testu odzysku 11 pestycydów triazynowych

Tabela 8 Wyniki testu odzysku 11 pestycydów triazynowych

4. Wnioski

Zgodnie z HJ 1052-2019, opracowano metodę oznaczania 11 pestycydów triazynowych w glebie na systemie HPLC serii WAYEAL LC3400 wyposażonym w detektor UV. 11 docelowych analitów było dobrze rozdzielonych, ze wszystkimi rozdzielczościami przekraczającymi 1,5. Precyzję aparaturową określono na podstawie sześciu powtórzeń wstrzyknięć roztworu wzorcowego o stężeniu 25,0 mg/L, które dały wartości RSD poniżej 0,18% dla czasu retencji i poniżej 0,75% dla powierzchni piku. Wszystkie anality wykazały doskonałą liniowość w badanym zakresie stężeń, ze współczynnikami korelacji powyżej 0,9999. Przy stężeniu 1,0 mg/L, odzyski z próbek gleby wahały się od 82,16% do 90,61%. W próbkach gleby nie wykryto żadnych pozostałości 11 pestycydów triazynowych.