高锰酸钾褪色法测定甲基硫菌灵的研究

1 引言

甲基硫菌灵是一种广谱性内吸杀菌剂农药，能防治多种作物病害，具有内吸、预防和治疗作用，在农业生产中被使用广泛[1]。但是，正是甲基硫菌灵可以提高农作物的经济效益，因此往往也会被滥用。甲基硫菌灵的过度使用会使其残留在环境中，可能会进一步对人类健康和环境产生危害 [2]。因此对农业环境中的甲基硫菌灵进行检测具有十分重要的意义。

目前测定甲基硫菌灵最经典的方法有液相色谱法、气相色谱法等，这些已经成为测定该农药的标准方法 [3,4]。尽管上述的色谱法具有分离效能高、定性准确等优点，但仪器设备昂贵，操作复杂，分析测样时间较长，对专业技术要求较高，因此在一定程度上限制了其应用。因此仍需开放新的技术以解决目前存在的问题。

分光光度法是一种简单、高效的分析方法，在各个领域被广泛应用，然而在甲基硫菌灵的分析研究中却尚未发现该方法的应用报道。因此，将开放分光光度法直接测定甲基硫菌灵将大大简化甲基硫菌灵的测定步骤。本研究经过初步试验，发现甲基硫菌灵可以将高锰酸钾溶液褪色，颜色从紫色变为浅色或者无色。因此本研究利用这一现象建立高锰酸钾褪色法测定甲基硫菌灵，并成功应用于实际样品分析，为甲基硫菌灵的测定提供一种简单、快速、高效的分析方法，对农药的残留分析具有积极作用。

2 实验部分

2.1 材料和仪器

甲基硫菌灵购自北京萘析生化科技有限公司，实验所用其它化学试剂均为分析纯、实验用水为超纯水。721 型分光光度计，SHA-B 型恒温水浴锅。

2.2 实验步骤

甲基硫菌灵标准溶液配制：用电子分析天平称取 10mg 甲基硫菌灵置于小烧杯中，加入 5mL 甲醇溶解，转移到 10mL 容量瓶定溶为10mL ，得到甲基硫菌灵标准溶液浓度为 1mg/mL 。

高锰酸钾溶液配制：称量 0.158g 的高锰酸钾固体在烧杯中，加入 100mL 蒸馏水溶解，煮沸后冷却倒入到棕色瓶中静置 7 天。用砂芯漏斗过滤，得到清澈的紫色溶液即为 0.1mol/L 的高锰酸钾溶液，使用前标定。

硫酸溶液配制：在烧杯加入 50mL 蒸馏水，再用量筒取浓硫酸50mL 缓慢倒入烧杯中，倒入过程不断搅拌，待溶液冷却后则得到 6mol/L 的硫酸溶液。

工作曲线：在 2mL 的样品管中分别加入 50μL 的 0.1mol 的高锰酸钾溶液、 100μL 的 6mol/L 的硫酸溶液，然后在各个样品管中分别加入 200μL 不同浓度的甲基硫菌灵溶液，再在每个样品管中补加 650μL 的蒸馏水。将所有样品管震荡均匀，然后在 30% 反应 60min 。再用 1cm 比色皿测定各个溶液的吸光度，记录在 530nm 处的吸光度值，同时用蒸馏水作为空白对照实验。

实际土壤样品分析：随机取百色市右江区阳圩镇农田的新鲜土样品 1kg ，自然晾干，再在 30% 真空干燥 24 小时，研磨粉碎过 200 目筛去除大颗粒。称取 2g 土样，加入 50mL 甲醇混合，将土样中的甲基硫菌灵提取出来。用 10000r/min 的转速离心 20 分钟，将上清液转移到另外的样品管中。用氮气吹澄清的甲醇提取液，浓缩，最后转移到 10mL 容量瓶中定溶为 10mL ，即为土壤样品液。取一个 2mL 的样品管中分别加入 50μL 的 0.1mol 的高锰酸钾溶液、 100μL 的6mol/L 的硫酸溶液，然后在样品管中分别加入 200μL 土壤样品液，再在该样品管中补加 650μL 的蒸馏水。将该样品管震荡均匀，然后在 30 °C 反应 40min 。再用 1cm 比色皿测定溶液的吸光度，记录在530nm 处的吸光度值。通过工作曲线计算土壤中残留的甲基硫菌灵含量。

3 结果与讨论

3.1 测定波长选择

用分光光度计从 400nm 至 800nm 范围内扫面高锰酸钾溶液的吸收光谱曲线，发现在 530nm 的吸光度最大，因此选择 530nm 的作为测定波长。

3.2 硫酸用量选择

本研究的反应体系需要在酸性条件下进行，选择硫酸控制酸度。考察了硫酸浓度从 100mmol/L 到 1000mmol/L 的影响，以吸光度变化值作为考察依据，发现吸光度变化值随着酸含量增加而增大，在硫酸为 800mmo/L 时吸光度变化值的差值增加不再明显，因此选择硫酸浓度为 800mmo/L, 。

3.3 反应温度选择

考察了反应体系在温度 20^qC 到 40^qC 之间范围的影响，发现在考察范围内，随着温度的增大，吸光度变化值也不断先增大。但是当温度大于 30^qC 之后，吸光度变化值增加不大，因此选择 30^qC 的反应温度。

3.4 反应时间的选择

考察了反应时间从 5min 到 60min 的影响，发现吸光度变化值随着反应时间增大不断增大，在反应时间为 40min 时达到最大值，在此之后吸光度变化值不再随时间明显变化。因此选择反应时间为 40min。

3.5 工作曲线

在优化好的条件下，测定浓度分别为 0、50、60、70、80、90、100、150、 200mg/L 的甲基硫菌灵标，以吸光度变化值 Δ A 为纵坐标，甲基硫菌灵标浓度 C（ mg/L ）为横坐标作线性回归，得到其工作曲线方程为 ΔA=0.015C+0.0003 ，相关系数 R2=0.9990 ，检测限为 10mg/L_⨀ 吸光度变化值与甲基硫菌灵标浓度具有良好的线性关系。

3.6 实际样品测定

通过对土壤样品进行测定，未能检测出所采集的土壤中含有甲基硫菌灵。对实际样品进行加标回收实验，分别加标 50mg/L 和 100mg/ L 甲基硫菌灵。得到加标回收率分别为 91% 和 98% ，相对标准偏差分别为 2.3% 和 3.8% 。因此方法重现性和稳定性良好。

4 结论

本研究建立了一种分光光度法测定甲基硫菌灵。该方法简单、快速，成本低廉，可以用于实际土壤样品的分析。这为甲基硫菌灵的测定提供了一种简单快速的分析技术，将进一步促进甲基硫菌灵含量分析技术的发展。此外，本研究也为环境中的农药残留分析提供了更多科学依据。

参考文献：

[1] 白士忠 陈宇鹏 温余平 , 等 . 枯草芽孢杆菌和甲基硫菌灵对烟草根腐病的防效研究 [J]. 现代农业科技 ,2024,(7):64-66.

[2] 柳璇 , 姚杰 , 段小娜，等 . 甲基硫菌灵及其代谢物多菌灵在猕猴桃上的残留及安全性评价 [J]. 农药学学报 , 2020, 22(3): 521-526.

[3] 唐俗, 曾婷, 殷卓均, 等. 直接进样- 液相色谱- 串联质谱法测定水中甲基硫菌灵 [J]. 食品工业 , 2023, 44(11): 293-296.

[4] 王建华 , 王首萌 , 屈淑帆 , 等 . UPLC-PDA 快速检测即食性蔬菜中氯虫苯甲酰胺、甲基硫菌灵和多菌灵残留 [J]. 河南科技学院学报( 自然科学版 ), 2023, 51(6): 32-38.

第一作者：李玉莹（2006-），大学本科生，从事光谱分析研究。

通讯作者：陈盛余（1984-），博士学位，副教授，主要从事化学分析相关研究。

项目资助：广西大学生创新训练项目（编号：S202510609109）；百色市科技项目（百科20232053）。