喹啉铜的传统测定方法是氧化-还原滴定法^[1]。近年来，利用色谱原理测定喹啉铜的方法主要有气相色谱法^{[7, 8]}、高效液相色谱法^{[2, 3, 4, 5, 6]}和离子色谱法^[9]等。周梦春等^{[2, 3]}以缓冲液(0.005 mol/L的十二烷基硫酸钠和0.005 mol/L的磷酸二氢钠，用磷酸调至pH=3.0)和乙腈提取、正己烷净化样品，建立了番茄和黄瓜中8-羟基喹啉铜的超声波辅助溶剂提取-反相离子对高效液相色谱残留分析方法。

本研究在前人研究的基础上^{[2, 3]}，采用超声波技术，对稻田水、土壤和水稻中残留的喹啉铜进行提取净化，通过在流动相中加入十二烷基硫酸钠和磷酸二氢钠，有效分离了喹啉铜与样品中的杂质，从而建立了喹啉铜在稻田水、土壤和水稻中残留量的高效液相色谱仪(HPLC)分析方法，以期为其科学合理施用及环境安全性评价提供依据。

HP-1100型高效液相色谱仪带紫外检测器(美国安捷伦公司)； 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)；TP-220A电子天平(湘仪天平仪器设备有限公司)。

97.5%喹啉铜(oxine-copper)标准品(兴农药业有限公司)；乙腈(分析纯、色谱纯)、正己烷和磷酸盐缓冲液(0.02 mol/L的十二烷基硫酸钠+0.005 mol/L的磷酸二氢钠，用前在超声波清洗器中溶解，用磷酸调至pH=2.9，超声处理10 min)，均购自天津市恒兴化学试剂制造有限公司；水为纯净水。

样品均取自湖南农业大学田间水稻试验基地。于水稻分蘖期随机采集稻田水1 000 mL，装入封口塑料瓶中保存；用土钻采集0～10 cm稻田土壤不少于1 kg，除去碎石、杂草和植物根茎等杂物，装入样本容器中保存；随机采集1 kg生长正常、无病害的水稻植株(地上部分)，切碎混匀后装入样本容器中保存；于水稻成熟收获期随机采集水稻植株(稻秆和稻谷)不少于5 kg，将稻秆和稻谷分开、晒干，各留样1 kg左右，将稻秆切碎后混匀，稻谷用砻谷机将谷壳和糙米分开，分别装入封口塑料袋中，于-20 ℃保存。 1.2.2 田水样品的提取

准确量取50 mL水样于分液漏斗中，依次加入40 mL乙腈、5 mL1 mol/L的盐酸和5 g 氯化钠，振摇2 min，静置10 min，收集乙腈相20 mL，旋转蒸发浓缩至干，用10 mL乙腈定容，待HPLC测定。 1.2.3 土壤样品的提取

称取解冻至室温的20 g土样，依次加入80 mL乙腈、5 mL 2 mol/L的氢氧化钠，在30 ℃下超声提取30 min，用40 mL乙腈抽滤后转入盛有20 mL体积分数为20%氯化钠溶液的250 mL分液漏斗中，振摇1 min，静置10 min，收集乙腈相，待净化。 1.2.4 水稻植株、谷壳、糙米和稻秆样品的提取

称取水稻植株、谷壳和糙米各10.0 g、稻秆5.0 g，置于250 mL具塞三角瓶中，依次加入80 mL乙腈、5 mL浓度为1 mol/L的盐酸，其余步骤与1.2.3节相同。 1.2.5 样品的净化

分两次先后向装有样品提取液的分液漏斗中加入60 mL正己烷和20 mL乙腈，振摇1 min后静置10 min，收集乙腈相，旋转蒸发浓缩至干，用5 mL乙腈定容，待HPLC测定。

Column XB C₁₈色谱柱(4.6 m×150 mm，5 μm)，进样量20 μL，柱温40 ℃，流动相为V(磷酸盐缓冲液)∶V(乙腈)=60∶40，流速0.8 mL/min，检测波长250 nm。在此条件下，喹啉铜的保留时间约为9 min。

准确称取喹啉铜标准品0.010 3 g(精确至0.000 1 g)于250 mL的容量瓶中，用乙腈溶解，配制成质量浓度为40.0 mg/L的母液。使用时再用乙腈稀释成0.01、0.02、0.05、0.1、0.2、0.5、1、2及5 mg/L的标准工作溶液，按1.3节的条件测定。以进样质量浓度(x，mg/L)为横坐标，相应的色谱峰面积(y)为纵坐标，绘制标准曲线。

在参考文献^{[2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]}的基础上，分别考察了不同比例的甲醇-水、3种不同比例(55∶45、60∶40和65∶35)的磷酸盐缓冲液-甲醇及磷酸盐缓冲液-乙腈作为流动相时的洗脱效果。结果表明：V(磷酸盐缓冲液)∶V(乙腈)=60∶40时，无杂质峰干扰，故选其作流动相。

根据喹啉铜不溶于水和大多数有机溶剂的理化性质并参考文献^[10]，尝试在流动相中加入磷酸二氢钠、十二烷基苯磺酸钠或十二烷基硫酸钠，3者浓度均分别设置为0.005、0.01和0.02 mol/L，用磷酸调节pH值分别为2.5、2.7、2.8、2.9、3.0、3.2和3.5。结果表明：当磷酸盐缓冲液中加入0.02 mol/L的十二烷基硫酸钠+0.005 mol/L的磷酸二氢钠、pH值为2.9时，喹啉铜的测定灵敏度和稳定性较好。 2.1.2 检测波长的选择

根据分光光度计得到喹啉铜的最大吸收波长为260 nm，分别考察了其在245、250、260和265 nm处的检测效果。结果表明：250 nm处喹啉铜的测定灵敏度和稳定性与260 nm处差异不大，并且在250 nm处杂质的影响较小，故选250 nm作为喹啉铜的检测波长。

分别考察了二氯甲烷、V(二氯甲烷)∶V(乙腈)=1∶1 的混合溶液及乙腈3种提取溶剂，以及在上述3种提取剂中分别加入5 mL的盐酸(1和2 mol/L)或氢氧化钠(1 和2 mol/L)溶液对提取效果的影响。结果表明：采用二氯甲烷和V(二氯甲烷)∶V(乙腈)=1∶1 的混合溶液进行提取，喹啉铜的添加回收率均在70%以下；而用乙腈提取时，喹啉铜的回收率可达到检测要求，故最终选用乙腈作为稻田水样的提取溶剂，并加入5 mL 浓度为1 mol/L的盐酸改善提取效果。 2.2.2 稻田土壤提取溶剂的确定

考察了5种提取溶剂：二氯甲烷、V(二氯甲烷)∶V(甲醇)=7∶3 和9∶1 混合溶液、V(二氯甲烷)∶V(乙腈)=1∶1的混合溶液及乙腈，以及在上述5种提取剂中分别加入5 mL氢氧化钠(1 和2 mol/L)溶液对提取效果的影响。结果表明：采用乙腈并加入5 mL 浓度为2 mol/L的氢氧化钠提取时效果较好，喹啉铜的回收率可达到检测要求。 2.2.3 水稻植株、稻秆、谷壳和糙米提取溶剂的优化

分别考察了二氯甲烷、V(二氯甲烷)∶V(乙腈)=4∶1和1∶1的混合溶液及乙腈4种提取溶剂，以及在上述4种提取剂中分别加入5 mL盐酸(1 和2 mol/L)或5 mL氢氧化钠(1和2 mol/L)溶液对提取效果的影响。结果表明：用二氯甲烷提取水稻植株、稻秆、谷壳和糙米样品时，喹啉铜的回收率较低(60%左右)，且杂质较多；采用V(二氯甲烷)∶V(乙腈)=4∶1和1∶1的混合溶液提取水稻植株、谷壳和糙米样品时，喹啉铜的回收率较低(70%左右)，采用V(二氯甲烷)∶V(乙腈)=4∶1和1∶1的混合溶液提取稻秆样品时，回收率均可达到检测要求，但在出峰处有杂峰；而用乙腈提取水稻植株、稻秆、谷壳和糙米时回收率均能达到理想效果，且没有杂质干扰。所以最终选用乙腈作为水稻植株、稻秆、谷壳和糙米样品的提取溶剂，并加入5 mL 浓度为1 mol/L的盐酸改善提取效果。 2.2.4 样品提取方式和提取时间的优化

考察了振荡提取和超声提取2种方式，发现喹啉铜的回收率相差不大，为了提高样品前处理的效率，选择超声方式提取。

考察了20、30、40、50和60 min超声提取的效果。结果表明：随着提取时间的延长，样品的添加回收率相应提高，但超过30 min后变化不大，且均能达到检测要求，故选择30 min为超声提取时间。 2.2.5 样品净化条件的选择

参考文献^[11]，比较了二氯甲烷、乙腈和 V(二氯甲烷)∶V(乙腈)=1∶1混合液3种淋洗液对水稻植株样品的净化效果。结果表明：由于弗罗里硅土和中性氧化铝柱对喹啉铜的吸附性较强，采用这3种溶液淋洗时喹啉铜的回收率均不能达到检测要求。比较了石油醚、V(石油醚)∶V(正己烷)=1∶1混合液及正己烷3种净化液对水稻植株样品的液-液萃取净化效果。结果表明：采用液-液萃取净化时，虽然过程繁琐，但回收率较高，而且用正己烷作为净化液时，喹啉铜的回收率可达到检测要求，且在出峰时间附近没有杂质峰干扰，分离效果良好，故最终选用正己烷对水稻植株样品进行液-液萃取净化，其用量为60 mL。

在0.05～5 mg/L范围内，喹啉铜的质量浓度与其相对应的色谱峰面积之间呈良好的线性关系，其线性方程为：y=231.55x-15.064(R²=0.998 5)，可满足农药残留检测要求^[12]。

在选定的检测条件和样品前处理方法下，喹啉铜的检出限(LOD)为0.01 mg/kg，喹啉铜在水、土壤和水稻中的定量限(LOQ)均为0.05 mg/kg。

在稻田水、稻田土壤、水稻植株、稻秆、谷壳和糙米的空白样品中，分别添加喹啉铜标准工作溶液。检测结果(见表 1)表明：在0.05、0.2和1 mg/kg 3个添加水平下，喹啉铜在不同样品中的平均回收率为83%～103%，相对标准偏差(RSD,n=5)为1.5%～6.6%。表明所建立的方法符合农药残留量分析的技术要求^[12]，可用于实际样品的检测。其典型谱图见图 1和图 2。

表 1(Table 1)

表 1 喹啉铜在不同样品中的添加回收率和相对标准偏差Table 1 The recoveries and relative standard deviation of oxine-copper in paddy field samples 样品 Samples 添加水平 Spiked level/ (mg/kg) 平均回收率 Average recovery/% 相对标准 偏差 RSD/% 稻田水Paddy water 0.05 96 2.5 0.2 100 2.7 1 91 6.2 稻田土壤Paddy soil 0.05 102 3.0 0.2 86 6.6 1 86 6.1 水稻植株Rice plants 0.05 98 4.2 0.2 95 2.6 1 93 3.3 稻秆Paddy rice straw 0.05 95 3.0 0.2 91 3.1 1 85 3.4 谷壳Rice husk 0.05 101 1.5 0.2 100 2.9 1 83 1.6 糙米Coarse rice 0.05 103 4.8 0.2 98 1.8 1 88 3.8

表 1 喹啉铜在不同样品中的添加回收率和相对标准偏差Table 1 The recoveries and relative standard deviation of oxine-copper in paddy field samples

图 1

Fig. 1

图 1 喹啉铜标准溶液的高效液相色谱图(1 mg/L)Fig. 1 HPLC chromatogram of oxine-copper in standard solution(1 mg/L)

图 2

Fig. 2

稻田水空白(a)和添加(b)；稻田土壤空白(c)和添加(d)；谷壳空白(e)和添加(f)；糙米空白(g)和添加(h)；水稻植株空白(i)和添加(j)；稻秆空白(k)和添加(l) Control blank(a) and added(b) of paddy water sample；Control blank(c) and added(d) of paddy soil；Control blank(e) and added(f) of rice husk；Control blank(g) and added(h) of coarse rice；Control blank(i) and added(j) of rice plants；Control blank(k) and added(l) of paddy rice straw图 2 喹啉铜在稻田样品中的添加回收高效液相色谱图(1 mg/kg)Fig. 2 HPLC chromatograms of oxine-copper in various samples from paddy field(fortified level at 1 mg/kg)

本研究通过对样品前处理条件及HPLC法的优化，建立了喹啉铜在稻田水、土壤和水稻中残留量的HPLC分析方法，其回收率、精密度和定量限等参数均能满足农药残留量分析的技术要求。该方法检测时间较短，灵敏度高，样品前处理步骤较简单，且杂质干扰较少，重复性好。