完整版70啶虫脒水乳剂在不同区域烟草上残留量的研究毕业设计文档格式.docx
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1.3.2预期研究成果5
2材料与方法5
2.1.1主要仪器5
2.1.2主要试剂5
2.2田间消解动态试验设计6
2.3室内分析实验6
2.3.170%啶虫脒标液的配制6
2.3.2样品前处理方法7
2.3.3高效液相色谱条件7
2.3.4标准工作曲线的绘制7
2.3.5添加回收率试验8
3提取与净化方法8
3.1提取剂的选择8
3.2提取方法与时间的选择8
3.2.1提取方法8
3.2.2提取时间9
3.3提取溶剂用量的选择9
3.4样品净化9
3.5弗罗里硅土用量9
3.6洗脱剂及用量9
4结果与讨论10
4.1检测方法的确定10
4.1.1色谱柱的选择10
4.1.2流速的确定10
4.1.3柱温的选择10
4.1.4停止和保留时间的设定10
4.1.5波长的确定10
4.2标准工作曲线11
4.3精确度与精密度11
4.5啶虫脒在烟叶中的消解动态12
4.5.1烟叶的消解动态结果12
4.5.2烟草土壤的消解动态结果14
5结论与讨论16
5.1总结16
5.2主要创新点17
参考文献17
致谢19
70%啶虫脒水乳剂在不同区域烟草上残留量的研究
学生：
指导老师：
廖婵娟
（湖南农业大学资源环境学院，长沙410128）
摘要：
本文研究并建立啶虫脒在烟草和土壤中的残留分析测定方法，为了了解70%啶虫脒水乳剂在烟草种植用地施用后其有效成分啶虫脒在烟草和土壤中的残留消解行为，全面准确地评价其生态环境的安全性，为其科学、合理性使用提供科学依据。
本文采用乙腈提取法提取，经弗罗里硅土层析柱净化，高效液相色谱（HPLC法）法检测，外标法定量。
当添加质量分数为0.01—1.00mgkg时，啶虫脒在烟草中的回收率为94.81%—99.36%；
在烟草土壤中的回收率为81.05%-110.38%，相对标准偏差均小于5%。
该方法的灵敏度、准确度及重现性较好，能满足农药残留分析与检测的技术要求。
研究比较了啶虫脒在湖南长沙、山东青岛两个地区烟草和烟草土壤中的消解动态，结果表明啶虫脒在烟草和烟草土壤中的消解动态规律符合一级动力学方程，半衰期为烟草4.5-6.8d;
烟草土壤3.8-9.6d，均小于30d。
关键词：
烟草；
啶虫脒；
高效液相色谱法；
层析柱净化法；
半衰期
Studyontheresidualquantityof70%acetamipridwateremulsionindifferentpartsoftobaccon
Student:
ShiJianyin
Instructor:
LiaoChanjuan
（HunanAgriculturalUniversityresourcesandEnvironmentInstitute,Changsha410128）
Abstract:
Inthispaper,theanalysisandtheestablishmentofacetamipridresiduesintobaccoandsoilanalysis,Inordertounderstand70%acetamipridaqueousemulsionintobaccoplantingafterapplicationoftheeffectivecomponentsofAcetamipridintobaccoandsoilresiduedegradationbehaviorr,Comprehensivelyandaccuratelyevaluatethesecurityofitsecologicalenvironment,andprovidescientificbasisforitsscientificandrationaluse.Inthispaper,theextractionofacetonitrilewasextractedbyacetonitrileextraction,andthepurificationofsilicasoilcolumnintheprocessofanalysis,HPLC（HPLC）methodandquantitativeanalysisofexternalstandard..Whenaddingmassfractionof0.01-1.00mgkgandAcetamipridintobaccorecoveryratewas94.81%-99.36%;
intobaccosoilrecoveryratefor81.05%-110.38%relativestandarddeviationofwerelessthan5%.Thesensitivity,accuracyandreproducibilityofthemethodaregood,andcanmeetthetechnicalrequirementsforpesticideresiduesanalysisanddetectionparativestudyonthedegradationdynamicsofAcetamipridinChangsha,Hunan,ShandongandQingdaotworegionsoftobaccoandtobaccosoil.TheresultsshowedthatAcetamipridintobaccoandtobaccosoildegradationdynamicsconformstothefirst-orderkineticequation,the30day.
Keywords:
tobacco;
acetamiprid;
HPLC;
purificationchromatography;
XBC18色谱柱（4.6m×
150mm，5μm）；
KQ3200型超声波清洗器（昆山市超声仪器有限公司）；
CCA-20低温冷却水循环泵（巩义市予华仪器有限责任公司）；
RE-2000A型旋转蒸发仪（上海亚荣生化仪器厂）；
SHZ-D（III）循环水式真空泵（浙江黄岩求精真空泵厂）；
SHY-2AS水浴恒温振荡机（江苏环保仪器厂）；
TP-220A电子天平（湘仪天平仪器设备有限公司）；
梨形抽滤瓶，布氏漏斗，具塞磨口三角瓶等实验室常用玻璃仪器设备。
2.1.2主要试剂
啶虫脒标准品：
纯度97.3%，由兴农药业（中国）有限公司提供；
乙腈（分析纯，天津市恒兴化学试剂制造有限公司）；
乙腈（色谱纯，天津市恒兴化学试剂制造有限公司）；
甲醇（色谱纯，天津市恒兴化学试剂制造有限公司）；
甲醇（分析纯，天津市恒兴化学试剂制造有限公司）；
水（纯净水，娃哈哈有限责任公司）；
二氯甲烷（分析纯，天津市恒兴化学试剂制造有限公司）；
石油醚（分析纯，天津市恒兴化学试剂制造有限公司）；
无水硫酸钠（分析纯，天津市恒兴化学试剂制造有限公司）；
氯化钠（分析纯，天津市恒兴化学试剂制造有限公司）；
2.2田间消解动态试验设计
按农药残留试验准则要求设试验小区，小区面积30m2，重复3次，随机排列，小区间设保护带，另设对照小区。
70%啶虫脒水乳剂在烟草上防治病虫，推荐使用制剂量：
施药方法：
兑水喷雾施药，施药次数2次，施药间隔期5-7天。
另设清水空白对照，处理间设保护带。
药剂为70%啶虫脒水乳剂，试验作物为烟草，试验点选在湖南长沙、山东青岛、，每个小区为30m2,每个处理重复3次。
待施药后2h、1d、3d、5d、7d、10d、14d、21d、28d、35d、42d随机在消解动态试验小区内10～12个采样点采集1kg生长正常、无病害的烟草植株（小区边行和每行距离两端0.5m内不采样），采集部位遍及植株上中下部，切碎、混匀后采用四分法留样300g，装入封口塑料袋中，粘好标签，贮存于冰柜中保存。
2.3室内分析实验
2.3.170%啶虫脒标液的配制
用万分之一分析天平准确称取啶虫脒标准品0.0514g（原药浓度97.3%）于100mL容量瓶中，用丙酮定容至刻度，摇匀备用，配制成啶虫脒标准贮备液，保存于0－4℃冰箱中，用时稀释至相应浓度。
2.3.2样品前处理方法
振荡提取：
烟叶解冻，备用。
称取10g鲜烟叶样品，置于干燥的250ml具塞三角瓶中，分别在三角瓶外贴好标签，然后向具塞三角瓶中加入50ml乙腈溶剂，盖紧瓶塞，将其放入恒温振荡箱中，恒温振荡60min，待冷却至常温。
抽滤：
将上述处理样品用布式漏斗减压抽滤。
用量筒量取30ml乙腈溶剂，并用胶头滴管吸取洗涤残渣和抽滤瓶内壁残液2—3次，待残渣近干停止抽滤，用250ml具塞三角瓶收集滤液。
萃取：
将上述样品转移至装有20ml石油醚的250ml分液漏斗中，摇晃混匀之后，静置10分钟，重复三次（前两次用10ml石油醚萃取，第三次用20ml石油醚萃取）。
然后用250ml具塞三角瓶取全部下清液，在旋转蒸发仪器上于45℃浓缩致至近干。
过柱净化：
待样品旋干冷却后，转至填装有无水硫酸钠和5g弗罗里硅土（中间为弗罗里硅土、底部和顶部各为2cm左右的无水硫酸钠）的层析柱中净化。
定容：
用250ml具塞三角瓶收取净化液，转移至旋转蒸发仪中，于45℃浓缩至近干。
待冷却后，用2.5ml色谱甲醇定容摇匀，冷藏待测。
2.3.3高效液相色谱条件
HP-1260型高效液相色谱仪（美国安捷伦公司）紫外检测器；
色谱柱为：
ColumnXBC18色谱柱（4.6m×
150mm，5μm）；
进样量10μL；
柱温：
30℃；
流动相：
A水（缓冲液为色谱甲醇）-B甲醇（体积比45：
55）；
流速0.5mLmin；
检测波长：
254nm；
保留时间：
10min
2.3.4标准工作曲线的绘制
采用标样加入法定性、外标法定量。
首先准确称取啶虫脒标准样品0.0514g，用丙酮溶解并稀释定容至100ml，即得到质量浓度为500mgL的啶虫脒标准溶液，然后采用梯度稀释法配制啶虫脒标准溶液的质量浓度分别为0、0.05、0.1、0.2、0.5、1.0、2.0mgL的标准工作溶液，并在上述高效液相色谱检测条件下检测，测定出标准工作溶液所对应色谱峰的峰面积；
再分别以啶虫脒的质量浓度为横坐标、相应的色谱峰面积为纵坐标绘制标准工作曲线。
2.3.5添加回收率试验
分别加入一定体积的啶虫脒标准工作溶液至烟叶和烟草土壤的空白样品中，使啶虫脒质量分数分别为0.01、0.50、1.00mgkg，充分摇匀后静置30min，用2.3.2和2.3.3节的方法进行残留分析与检测，分别重复5次，最后计算得出啶虫脒在烟叶样品中的添加回收率。
3提取与净化方法
3.1提取剂的选择
根据啶虫脒的分子结构及其理化特性，分别选用乙腈，环己烷，异丙醇为提取溶剂。
取已备好的空白鲜烟叶样品10.00g于具塞三角瓶中，加入适量的啶虫脒标准溶液使烟叶中的添加浓度为1.0mgkg。
分别加入乙腈，环己烷，异丙醇各50ml，振荡60min，减压抽滤，滤渣用30mL提取溶剂洗涤2—3次，合并滤液转移至装有20ml石油醚的250ml分液漏斗中。
摇晃混匀之后，静置10分钟，然后用250ml具塞三角瓶取出全部的下清液，在旋转蒸发仪器上浓缩致至近干，再过柱、净化、旋干，用2.5ml色谱甲醇定容，摇晃静置一会，待HPLC检测。
根据它们的提取效果来选择合适的提取溶剂。
结果发现采用乙腈作为提取剂最佳，杂质较少且稳定，回收率能达到残留分析的技术要求。
结果见表1。
表1不同提取溶剂对回收率的影响
Table1Theinfluenceofdifferentextractionagentsforrecovrey
提取溶剂
环己烷
异丙醇
乙腈
回收率
32.5
103.8
101.5
由表1中可以看出，环己烷提取效率较差，异丙醇和乙腈均能完全提取出烟叶中的啶虫脒,但使用异丙醇提取时，提取液杂质较多，不利于实验后续分析及影响实验结果，故提取剂选用乙腈提取。
3.2提取方法与时间的选择
3.2.1提取方法
烟叶样品分别采用了超声提取法和恒温振荡法。
按照3.1的处理方法对添加相同水平浓度的烟叶样品进行提取实验结果如表2.
表2不同提取方式的回收率
Table2Differetwaysofextractionrecovery
提取方法
超声波法
恒温振荡法
提取时间min
回收率%
30
25.8
60
22.0
由表2可以看出超声提取法虽然速度快，但是在实际操作过程中，其操作不是很方便，不适合批量操作；
而恒温振荡法不但便于批量操作并且损失较小，提取效果相差不多，故选择恒温振荡法。
3.2.2提取时间
对烟叶样品设置30min、60min、120min三种提取时间，啶虫脒样品在这段时间内的提取率随振荡时间的延长而增加，但在120min时啶虫脒提取率的增长趋势不再明显，所以选择合适的提取时间为60min。
3.3提取溶剂用量的选择
根据3.1确定的提取溶剂，向烟叶样品中分别加入30ml、50ml、70ml、100ml的提取溶剂，其余步骤同3.1。
根据比较不同提取溶剂用量的提取效果，选择合适的提取溶剂用量，结果显示用50ml提取溶剂的提取效果最好。
3.4样品净化
采用石油醚萃取法对样品进行净化。
将2.3.2样品前处理方法中抽滤后的滤液转移至装有20ml石油醚的250ml的分液漏斗中，摇晃混匀后，静置10min，分液漏斗中分别是上层为石油醚，下层为乙腈。
此法能较好的除去滤液中的水溶性杂质，能够达到快速净化的目的，且方法简便、快速，分离效果好。
3.5弗罗里硅土用量
按照2.3.2样品前处理方法处理添加相同水平浓度的烟叶样品各取10ml样品提取液转移到分别装有2g、5g、10g的层析柱中，用二氯甲烷-甲醇（体积比9:
1）溶液分6次淋洗，每次10ml。
收集淋洗液浓缩至近干，用色谱甲醇定容至2.5ml,进行高效液相色谱分析。
结果表明选用5g弗罗里硅土时净化效果较好，回收率也搞高，可满足净化烟叶样品的要求，故实验选用5g弗罗里硅土净化样品。
3.6洗脱溶剂及用量
分别选用环己烷-异丙醇（体积比9:
1）、二录甲烷-甲醇（体积比9:
1）、乙腈为洗脱剂，按照2.3.2方法所述，添加相同浓度水平的样品进行回收实验，结果表明，二氯甲烷-甲醇（体积比9:
1）能洗脱完全，而且没有其他杂质的影响，效果较好。
故用二氯甲烷-甲醇（体积比9:
1）作洗脱剂，并且在试验中当洗脱剂的用量为60ml是洗脱效果是最好的，所以洗脱剂的用量为60ml。
4结果与讨论
4.1检测方法的确定
目前啶虫脒原药分析的方法主要有气相色谱-电子捕获检测（GC-ECD法）法[20，21]和高效液相色谱法[22]（HPLC法）。
由于高效液相色谱法检测的精确度较高，在本实验中更适用于啶虫脒残留分析的要求。
而气相色谱-电子捕获检测（GC-ECD）方法达不到本实验所要求的精确度，因此对比得出本研究选用高效液相色谱法（HPLC法）来对啶虫脒的残留量检测。
4.1.1色谱柱的选择
根据啶虫脒极性强弱的特点，选择ColumnXBC18色谱柱，规格为4.6m×
150mm，5μm。
4.1.2流速的确定
流速主要是由所定仪器条件下该药物的灵敏度确定，若流速太小．会有进样误差，但流速太大会增加色谱柱的负载，导致柱子固定相流失加快，缩短柱子使用寿命。
由于啶虫脒的灵敏度较高，最后确定的流速0.5mlmin，同时选用流动相模式，流动相为A（水）:
B（甲醇）=45:
55。
4.1.3柱温的选择
柱温低有利于分配，有利于组分的分离，但温度过低，被测组分可能在柱中冷凝或者传质阻力增加，使色谱峰扩张，甚至拖尾。
柱温高有利于传质，但柱温过高时，分配系数变小，不利于分离。
本文通过实验，测试了以下不同柱温（15℃、30℃、45℃），结果表明：
采用柱温30℃时，既使物质完全分离，又不使峰形扩展、拖尾，故色谱柱温度选用30℃。
4.1.4停止和保留时间的设定
实验进样中设定不同的停止时间对实验结果产生很大的影响，停止时间设定过短则不能完全确定出峰的完整性，从而得不到独立完整的峰值，同时也会因为杂质的影响而形成误差。
停止时间设定过长，会耽误进样速度，影响整个实验的进程。
通过与啶虫脒标准液出峰时间的对比，将停止时间设定为15min可满足要求，而在上机检测时啶虫脒的出峰时间在8.7min附近,能够保证检测到独立完整的峰值而且能够保证出峰图形的美观性，便于观看。
所以停止时间设定为15min。
啶虫脒的出峰时间为8.7min左右的时候，故保留时间为8.7min。
4.1.5波长的确定
根据啶虫脒的光学性质，通过对比调试不同波长的上机检测情况，发现波长为254nm出时，出峰达到最佳效果，故选定波长为254nm。
4.2标准工作曲线
定量分析采用外标分析法。
用已配好的浓度为500mgL的啶虫脒标准液，梯度稀释配制0、0.05、0.1、0.2、0.5、1.0、2.0mgL一系列啶虫脒工作液，在上述色谱条件下依次进样测定，按进样浓度-色谱峰面积绘出标准工作曲线图，见图1。
图170%啶虫脒的标准工作曲线
Figure170%ofacetamipridstandarworkingcurve
结果表明：
啶虫脒在0－2.5mgL范围内呈良好线性关系，相关方程为：
y＝162.28x-2.1064，R2＝0.9995，线形良好，能满足农药残留分析与检测技术方法的要求。
4.3精确度与精密度
用烟叶及土壤空白样品进行3个浓度的添加回收率实验，烟叶及土壤中啶虫脒的添加浓度分别为0.01、0.50、1.00mgkg，每一添加浓度重复5次，计算添加回收率及变异系数。
结果如下：
表3鲜烟叶的添加回收
Table3Therecoveryoffreshtobacco
添加回收样品
添加浓度
平均峰面积
平均回收率
RDS%
鲜烟叶
0.01
0.5
1
31.76
156.48
319.32
0.94806
0.953178
0.993631
4.338215
1.060145
2.831542
表4烟草土壤的添加回收
Table4Therecoveryoftobaccosoil
烟草土
52.14
318.4
724.32
0.810466
1.05898
1.103825
3.849229
0.475275
1.856193
结果表明：
啶虫脒在鲜烟叶样品中的回收率范围为94.81%-99.36%，相对偏差为1.06%-4.34%；
在烟草土样品中的回收率范围为81.05%-110.38%，相对偏差为0.475%-3.85%；
该方法的准确度和精密度较好，能满足农药残留分析方法的要求，可用于烟叶、烟草土中啶虫脒的残留分析测定。
4.5啶虫脒在烟叶中的消解动态
将70%啶虫脒水乳剂按用量为253.125gofacetamipriddynamicinHunanchangshaandShandonqingdao（2013）
图3啶虫脒在湖南长沙、山东青岛、两个试验点的烟草样品中消解动态图（2014年）
Figure3ThetobaccoresolutionofacetamipriddynamicinHunanchangshaandShandonqingdao（2014）
从以上图、表中可以看出，随着时间的增加，啶虫脒残留量逐渐下降。
啶虫脒在烟叶中的消解动态符合一级化学反应动力学方程，其相关系数均达显著标准。
实验数据显示：
（1）啶虫脒在烟叶中的消解动力学方程为；
2013年湖南长沙：
Ct=1.7395e-0.1070t,半衰期（T12）为6.14，R2=0.9925，28天后已消解95.7%；
2014年湖南长沙：
Ct=2.1975e-0.1228t半衰期（T12）为5.82，R2=0.9303，28天后已消解96.91%。
（2）啶虫脒在烟叶中的消解动力学方程为；
2013年山东青岛：
Ct=1.2591e-0.2364t，半衰期（T12）为4.21，R2=0.9903，14天后已消解95.62%。
2014年山东青岛：
Ct=1.7411e-0.2490t，半衰期（T12）为4.18，R2=0.7541，14天后已消解95.84%。
说明啶虫脒在烟叶中的消解率在28天后能达到90%以上，对烟叶产品的安全没有构成很大影响。
4.5.2烟草土壤的消解动态结果
结果如下所示：
qingdao
时间
2013年长沙土动残留量
2014年长沙土动残留量
2013年山东土动残留量
2014年山东土动残留量
2h
1d
3d
5d
7d
10d
14d
21d
28d
35d
42d
0.175
0.169
0.131
0.129
.11
0.046
0.194
0.155
0.108
0.078
0.075
0.035
0.229
0.17
0.148
0.113
0.059
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