Определение азотсодержащих пестицидов в почве с использованием вакуумной парофазной твердофазной микроэкстракции

Авторы

  • Balgyn Dyussenkulova Центр физико-химических методов исследования и анализа, Казахский национальный университет им. аль-Фараби, Алматы, Казахстан https://orcid.org/0009-0004-0322-3696
  • Aray Zhakupbekova Центр физико-химических методов исследования и анализа, Казахский национальный университет им. аль-Фараби, Алматы, Казахстан https://orcid.org/0000-0002-1145-3457
  • Alua Zhumadildinova Центр физико-химических методов исследования и анализа, Казахский национальный университет им. аль-Фараби, Алматы, Казахстан https://orcid.org/0000-0003-2520-7385
  • Kamila Yusupova Центр физико-химических методов исследования и анализа, Казахский национальный университет им. аль-Фараби, г. Алматы, Казахстан https://orcid.org/0009-0004-6674-5563
  • Anel Kapar Центр физико-химических методов исследования и анализа, Казахский национальный университет им. аль-Фараби, Алматы, Казахстан https://orcid.org/0000-0001-9828-5654
  • Dina Orazbayeva Центр физико-химических методов исследования и анализа, Казахский национальный университет им. аль-Фараби, Алматы, Казахстан https://orcid.org/0000-0002-3535-4576

DOI:

https://doi.org/10.15328/cb1340

Ключевые слова:

твердофазная микроэкстракция, вакуумная твердофазная микроэкстракция, пестициды, анализ почвы, газовая хроматография, масс-спектрометрия

Аннотация

Пестициды являются одной из крупнейших групп загрязнителей окружающей среды, используемых для защиты сельскохозяйственных растений от различных вредителей и сорняков. Почва является первоначальным ареалом накопления пестицидов после их попадания в окружающую среду. Определение пестицидов в почве осложнено матричными эффектами и трудоемкой пробоподготовкой, которая, как правило, включает в себя использование больших объемов органических растворителей. Разработка точных «зеленых» аналитических методик определения пестицидов в почве является актуальной задачей в области экологической и аналитической химии.

В данном исследовании был разработан метод на основе вакуумной парофазной твердофазной микроэкстракции (Вак-ПТФМЭ) в сочетании с газовой хроматографией с масс-спектрометрическим детектированием (ГХ-МС) для количественного определения азотсодержащих пестицидов в образцах почвы. Атратон, симазин, атразин, пропазин, диазинон, метрибузин, прометрин и оксифлуорфен были целевыми аналитами. Было изучено влияние добавления воды, снижения давления, добавления соли и изменения рН на эффективность экстракции целевых пестицидов из почвы.

При использовании Вак-ПТФМЭ наблюдалось увеличение откликов всех целевых пестицидов в 3-7 раз по сравнению с ПТФМЭ при атмосферном давлении. Добавление воды привело к увеличению площадей пиков аналитов, полученных с использованием Вак-ПТФМЭ, от 2 до 380 раз. Оптимальные условия Вак-ПТФМЭ были достигнуты при экстракции в течение 60 мин при 60 °C. При оптимальных условиях были получены взвешенные линейные регрессии с R2>0,949 для большинства аналитов в диапазоне концентраций 25-200 нг/г. Пределы обнаружения и количественного определения варьировались от 0,1 до 4 нг/г и от 0,4 до 12 нг/г, соответственно. Предлагаемый метод может быть рекомендован для количественного определения атратона, атразина, пропазина, диазинона, прометрина и оксифлуорфена в почве.

Библиографические ссылки

1 Silva Pinto BG, Marques Soares TK, Azevedo Linhares M, Castilhos Ghisi N (2020) Science of The Total Environment 748:141382. Crossref

2 Sailaja N, Chandrasekhar M, Rekhadevi PV, Mahboob M, Rahman MF, Vuyyuri SB, et al. (2006) Mutation Research/Genetic Toxicology and Environmental Mutagenesis 609:74–80. Crossref

3 Rizzati V, Briand O, Guillou H, Gamet-Payrastre L (2016) Chemico-Biological Interactions 254:231–246. Crossref

4 Brown CD, Van Beinum W (2009) Environmental Pollution 157:3314–3324. Crossref

5 Yadav IC, Devi NL, Syed JH, Cheng Z, Li J, Zhang G, et al. (2015) Science of The Total Environment 511:123–137. Crossref

6 Sun S, Sidhu V, Rong Y, Zheng Y (2018) Curr Pollution Rep 4:240–250. Crossref

7 Arias-Estévez M, López-Periago E, Martínez-Carballo E, Simal-Gándara J, Mejuto J-C, García-Río L (2008) Agriculture, Ecosystems & Environment 123:247–260. Crossref

8 Hussain S, Siddique T, Saleem M, Arshad M, Khalid A (2009) Chapter 5 Impact of Pesticides on Soil Microbial Diversity, Enzymes, and Biochemical Reactions, Advances in Agronomy. Elsevier, pp 159–200. Crossref

9 Orazbayeva D, Muratuly A, Bektassov M, Zhakupbekova A, Kenessov B (2022) Trends in Environmental Analytical Chemistry 35:e00174. Crossref

10 Abdulra’uf LB, Tan GH (2015) Food Chemistry 177:267–273. Crossref

11 Koureas M, Karagkouni F, Rakitskii V, Hadjichristodoulou C, Tsatsakis A, Tsakalof A (2016) Environmental Research 148:318–321. Crossref

12 Rodrigues FDM, Mesquita PRR, De Oliveira LS, De Oliveira FS, Menezes Filho A, De P. Pereira PedroA, et al. (2011) Microchemical Journal 98:56–61. Crossref

13 Psillakis E, Yiantzi E, Sanchez-Prado L, Kalogerakis N (2012) Analytica Chimica Acta 742:30–36. Crossref

14 Psillakis E (2017) Analytica Chimica Acta 986:12–24. Crossref

15 Trujillo-Rodríguez MJ, Pino V, Psillakis E, Anderson JL, Ayala JH, Yiantzi E, et al. (2017) Analytica Chimica Acta 962:41–51. Crossref

16 Orazbayeva D, Kenessov B, Psillakis E, Nassyrova D, Bektassov M (2018) Journal of Chromatography A 1555:30–36. Crossref

17 Unified sanitary-epidemiological and hygienic requirements for products (goods) subject to sanitary-epidemiological supervision (control) (2010) Web-page: URL

18 Zhakupbekova A, Baimatova N, Psillakis E, Kenessov B (2022) Environmental Science and Pollution Research. Crossref

19 U.S. Department of Health and Human Services (2018) Bioanalytical Method Validation, Guidance for Industry. Web-page: URL

20 Almeida AM, Castel-Branco MM, Falcão AC (2002) Journal of Chromatography B 774:215–222. Crossref

21 Web-page: URL . Accessed 16 Oct 2023

22 Llompart M (1999) Talanta 48:451–459. Crossref

23 Orazbayeva D, Kenessov B, Koziel JA, Nassyrova D, Lyabukhova NV (2017) Chromatographia 80:1249–1256. Crossref

24 Brunton NP, Cronin DA, Monahan FJ (2001) Flavour Fragr J 16:294–302. Crossref

25 De La Colina C, Peña Heras A, Dios Cancela G, Sánchez Rasero F (1993) Journal of Chromatography A 655:127–132. Crossref

26 Kapar A, Muratuly A, Orazbayeva D, Bakaikina NV, Bukenov B, Kenessov B (2022) Analytica Chimica Acta 1195:339431. Crossref

27 Kenessov B, Koziel JA, Bakaikina NV, Orazbayeva D (2016) TrAC Trends in Analytical Chemistry 85:111–122. Crossref

28 Acosta-Dacal A, Rial-Berriel C, Díaz-Díaz R, Bernal-Suárez MDM, Luzardo OP (2021) Science of The Total Environment 753:142015. Crossref

29 Mantzos N, Karakitsou A, Zioris I, Leneti E, Konstantinou I (2013) International Journal of Environmental Analytical Chemistry 93:1566–1584. Crossref

30 Kermani M, Sereshti H, Nikfarjam N (2020) Anal Methods 12:1834–1844. Crossref

31 Hu X, Hu Y, Li G (2007) Journal of Chromatography A 1147:1–9. Crossref

32 Hernandez F, Beltran J, Lopez FJ, Gaspar JV (2000) Anal Chem 72:2313–2322. Crossref

33 Orazbayeva D, Koziel JA, Trujillo-Rodríguez MJ, Anderson JL, Kenessov B (2020) Microchemical Journal 157:104996. Crossref

34 Zhao F, Wang S, She Y, Zhang C, Zheng L, Jin M, et al. (2017) Journal of Chromatography A 1515:17–22. Crossref

35 Geng HR, Miao SS, Jin SF, Yang H (2015) Anal Bioanal Chem 407:8803–8812. Crossref

Загрузки

Опубликован

2023-11-20

Как цитировать

Dyussenkulova, B., Zhakupbekova, A., Zhumadildinova, A., Yusupova, K., Kapar, A., & Orazbayeva, D. (2023). Определение азотсодержащих пестицидов в почве с использованием вакуумной парофазной твердофазной микроэкстракции. Вестник КазНУ. Серия химическая, 110(4), 12–22. https://doi.org/10.15328/cb1340

Выпуск

Раздел

Аналитическая химия

Похожие статьи

Вы также можете начать расширеннвй поиск похожих статей для этой статьи.