劉騰飛+顧俊榮+鄧金花+楊代鳳
摘要:將白菜地方品種“蘇州青”樣品采用乙腈超聲提取,過弗羅里硅土固相萃取柱凈化,用體積比9 ∶1正己烷-丙酮淋洗,淋洗液水浴蒸發近干后以正己烷定容,應用HP-5毛細管柱程序升溫分離,外標法定量,利用氣相色譜-微池電子捕獲檢測器(GC-μECD)測定蘇州青中毒死蜱的殘留量。結果表明,毒死蜱的線性檢測范圍為0.005~5 mg/L,相關系數r大于0.99;添加濃度在0.1~1 mg/kg時,平均回收率為84.2%~91.7%,相對標準偏差(RSD)為35%~11.3%;毒死蜱的最小檢出量為2.0×10-13 g,在蘇州青中最低檢出濃度為0.000 2 mg/kg。該方法簡便、快速、靈敏,準確度及精密度均滿足農藥殘留檢測的要求,適用于蘇州青中毒死蜱殘留量的檢測分析。
關鍵詞:青菜;毒死蜱;氣相色譜-微池電子捕獲檢測器;殘留
中圖分類號: O657.7+1文獻標志碼: A文章編號:1002-1302(2014)02-0243-02
收稿日期:2013-06-18
基金項目:蘇州市農業科學院基金(編號:1309);江蘇省蘇州市科技基礎設施建設(編號:SZP201205)。
作者簡介:劉騰飛(1985—),男,江蘇淮安人,碩士,研究實習員,主要從事農產品農藥殘留檢測技術研究。Tel:(0512)65388897;E-mail:bbliutengfei@sina.com。蘇州青是一種不結球普通白菜的蘇州地方品種,當地稱為青菜,具有綠、嫩、軟、糯的特點,在長江中下游地區種植相當普遍,深受當地消費者的喜愛[1]。毒死蜱是一種高效廣譜的有機磷殺蟲、殺螨劑,持效期長,無內吸作用,主要通過觸殺、胃毒和熏蒸的方式控制靶標生物,廣泛應用于農業、家庭衛生以及地下害蟲的防治[2]。毒死蜱屬于中等毒性殺蟲劑,許多國家和組織都制定了嚴格的殘留限量標準。由于生產使用量的大幅度增加以及不遵守使用推薦劑量、安全間隔期等良好農業操作規范,蔬菜中毒死蜱殘留超標的情況時有發生[3-5],對人體健康造成了潛在的危害。現有標準[6]和文獻[7-9]往往將毒死蜱視為有機磷農藥而采用氣相色譜氮磷檢測器或火焰光度檢測器檢測其殘留。本試驗以蘇州青為樣本,采用乙腈超聲提取,提取液過弗羅里硅土固相萃取柱凈化,經毛細管柱程序升溫分離,利用氣相色譜-微池電子捕獲檢測器(GC-μECD)測定毒死蜱殘留量。該方法簡便、快速、靈敏,適合批量蘇州青樣品毒死蜱殘留量的檢測與分析。
1材料與方法
1.1儀器與試劑
Agilent 7890A型氣相色譜儀,配有微池電子捕獲檢測器(μECD)、7693自動進樣器和Chemstation色譜工作站,美國Agilent公司生產;KQ-500DE型數控超聲波儀,昆山市超聲儀器有限公司生產;YLE-3000型電熱恒溫水浴鍋,上海躍進醫療器械公司生產;K600型粉碎機,德國博朗公司生產。
毒死蜱標準溶液,質量濃度為100 mg/L,由農業部環境保護科研監測所提供;Florisil固相萃取小柱,規格為 1 000 mg/6 mL,購自天津博納艾杰爾科技有限公司;正己烷、丙酮為色譜純;乙腈為分析純;NaCl為分析純,研細140 ℃烘烤4 h,冷卻至室溫備用。
蘇州青:購自蘇州市望亭鎮農貿市場與姑蘇蓮花超市。
1.2樣品前處理
1.2.1預處理蘇州青樣品用干凈紗布輕輕擦去表面附著物,然后用粉碎機打碎,裝入PE袋中封口,并做好標記。對不能立即測定的樣品,置于-18~-20 ℃冰箱中保存。
1.2.2提取準確稱取20 g均勻試樣,加入40 mL乙腈,振搖混勻,超聲波提取30~40 min后用濾紙過濾;向濾液中加入NaCl 5~7 g,充分振搖,靜置,使乙腈和水完全分層;吸取10 mL上層乙腈溶液(相當于5 g樣品),放入50 mL燒杯中,在80 ℃水浴鍋上加熱蒸發至近干,定量加入1 mL正己烷溶解殘渣,待凈化。
1.2.3小柱的活化與提取液凈化固相萃取小柱依次用 5 mL 體積比為9 ∶1的正己烷-丙酮和5 mL正己烷預淋洗,棄去流出液;將1 mL樣品提取液加到柱子中,重力過柱,用 5 mL 正己烷-丙酮混合液洗滌溶解樣品的燒杯,并淋洗固相萃取小柱,重復2次;凈化液在50~60 ℃水浴溫度下蒸發至近干,用1.5 mL正己烷分3次沖洗燒杯,并轉移至5 mL刻度試管中,最后定容至5 mL;在渦旋混合器上混勻,過 0.22 μm 微孔濾膜,供氣相色譜測定。
1.3標準曲線的繪制
將質量濃度為100 mg/L的毒死蜱標準溶液從冰箱取出回復到室溫,以正己烷為溶劑配制成10 mg/L標準中間液,臨用時再用正己烷配制成質量濃度為5、2、1、0.5、0.2、0.1、005、0.02、0.01、0.005 mg/L的系列標準溶液,進行色譜定量測定。以標準溶液的質量濃度(x)為橫坐標、峰面積(y)為縱坐標繪制毒死蜱標準曲線。
1.4添加回收試驗
通過標準加入法測定回收率。在蘇州青空白樣品中分別按0.1、0.5、1 mg/kg 3個濃度水平添加毒死蜱標準溶液,以未添加為空白對照,每個濃度設3個平行試驗,混勻,靜置 0.5 h 使標準溶液被樣品充分吸收;提取和凈化后,用 GC-μECD 測定,計算回收率及相對標準偏差(RSD)。
1.5定量測定和數值修約
采用峰面積外標法定量:對標準溶液、凈化后的樣品溶液分別進樣,保留時間定性,以測得的峰面積對標準溶液質量濃度作圖,采用標準工作曲線對樣品中的目標分析物進行定量。全部結果數據按照GB/T 8170—2008《數值修約規則與極限數值的表示和判定》[10]進行修約。
2結果與分析
2.1前處理方法的選擇endprint
試驗參考標準文獻[6]使用乙腈作為提取溶劑,乙腈能與水互溶,加入NaCl后通過鹽析作用很容易將水除去,且乙腈提取雜質較少,能夠有效地降低雜質對檢測的干擾。
對勻漿法和超聲波法2種不同提取方式進行比較試驗,發現兩者平均回收率相當。勻漿法存在樣品間易產生交叉污染、大量樣品提取效率低等問題;超聲波法操作相對簡單,提取效率高,1次可以同時處理數10個樣品,適用于短時間內大批量樣品的分析,因此,本試驗采用超聲波法進行樣品提取。
采用弗羅里硅土固相萃取柱凈化樣品提取液,可進一步除去提取液中雜質對目標分析物的干擾,提高樣品中待測物的檢測靈敏度。
2.2色譜條件的選擇
毒死蜱屬于弱極性的化合物,根據氣相色譜柱“極性相似性”選用原則[11],同時考慮到毒死蜱分子中含有3個氯原子,在電子捕獲檢測器(ECD)上有更靈敏的響應。本試驗選用弱極性的HP-5毛細管柱以及微池電子捕獲檢測器(μECD)對毒死蜱進行分離和定量測定,對不同進樣口溫度、檢測器溫度、柱程序升溫條件及載氣流速進行篩選,最終確定色譜分析條件:HP-5石英毛細管柱(30 m×0.32 mm× 0.25 μm);μECD溫度:300 ℃;進樣口溫度:260 ℃,隔墊吹掃,3 mL/min;柱箱溫度:初始溫度120 ℃,保持2 min,以 20 ℃/min 的速率升溫至280 ℃,保持10 min;載氣為高純氮氣,純度≥99.999%,恒流模式,流速1 mL/min;尾吹氣:高純氮氣,60 mL/min;進樣量:1 μL,不分流進樣。圖1為毒死蜱在該色譜分析條件下的色譜圖。
2.3線性范圍和靈敏度
外標法定量分析結果表明,毒死蜱質量濃度(x)在0.005~5 mg/L 范圍內與其峰面積(y)呈良好的線性關系(圖2),線性回歸方程為y=74 379x-1 440.5,相關系數r=0.999 9;毒死蜱最小檢出量為2.0×10-13 g(以信噪比S/N=3確定),在蘇州青中最低檢測濃度為0.000 2 mg/kg。
2.4回收率
蘇州青空白樣品中分別添加0.1、0.5、1.0 mg/kg毒死蜱標準溶液,測得回收率。由表1可見,毒死蜱平均回收率為84.2%~91.7%,RSD為3.5%~11.3%,滿足農藥殘留分析要求。圖3、圖4分別為蘇州青空白和加標色譜圖。
2.5精密度
在蘇州青中加入0.1 mg/kg毒死蜱標準溶液,設定自動進樣器進樣次數為5次,測得峰面積分別為4 523.6、4 6891、5 031.9、4 774.8、5 124.7,對應蘇州青中毒死蜱的含量分別為0080、0.082、0.087、0.084、0.088 mg/kg,相對標準偏差RSD為4.0%,這說明該測定方法精密度良好。
2.6實際樣品分析
準確稱取當地農貿市場和超市采集的蘇州青樣品,按檢測方法進行分析,結果表明,在所檢測的8份樣品中均未檢出毒死蜱殘留。圖5為超市樣品色譜圖。
3小結
本試驗建立了測定蘇州青中毒死蜱殘留量的氣相色譜-微池電子捕獲檢測器(GC-μECD)方法,樣本采用乙腈超聲提取,提取液過弗羅里硅土固相萃取柱凈化后,水浴蒸發濃縮(濃縮過程不使用氮氣,節約檢測成本),用帶μECD的氣相色譜儀定量測定,經試驗確證,該方法線性范圍寬,檢測靈敏度、準確度及精密度均滿足農藥殘留檢測的要求,能夠滿足實際應用的需要。
參考文獻:
[1]徐溟,王若鶯,江揚先,等. 長江中下游地區蘇州青小白菜周年供應與主要品種[J]. 中國蔬菜,2013(5):32-34.
[2]朱良天. 農藥[M]. 北京:化學工業出版社,2004:31-33.
[3]梁玲,張來振,劉淑梅,等. 2006-2011年連云港市蔬菜農藥殘留情況分析[J]. 現代農業科技,2012(3):212-213.
[4]馬曉艷,王春民,張秋萍,等. 2009年蘇州市蔬菜中有機磷農藥殘留狀況監測及分析[J]. 中國衛生檢驗雜志,2010,20(9):2260-2261.
[5]何智敏,許滋寧. 2009—2010年南通市售蔬菜、水果中農藥殘留狀況調查分析[J]. 江蘇預防醫學,2012,23(2):63-64.
[6]NY/T 761—2008蔬菜和水果中有機磷、有機氯、擬除蟲菊酯和氨基甲酸酯類農藥多殘留的測定[S]. 北京:中國農業出版社,2008.
[7]吳小毛,方華,王曉,等. 固相萃取-毛細管氣相色譜法測定蔬菜、土壤和水中的毒死蜱殘留量[J]. 環境污染與防治,2005,27(2):142-145.
[8]謝慧,朱魯生,王軍,等. 水體和甘藍及土壤中毒死蜱殘留檢測方法[J]. 環境化學,2012,31(8):1268-1274.
[9]王建華,李廣領,吳艷兵.上海青中毒死蜱和噻嗪酮殘留量的測定[J]. 湖南農業科學,2008(2):102-104.
[10]GB/T 8170—2008數值修約規則與極限數值的表示和判定[S]. 北京:中國標準出版社,2008.
[11]史堅. 現代柱色譜分析[M]. 上海:上海科學技術文獻出版社,1988:120.endprint
試驗參考標準文獻[6]使用乙腈作為提取溶劑,乙腈能與水互溶,加入NaCl后通過鹽析作用很容易將水除去,且乙腈提取雜質較少,能夠有效地降低雜質對檢測的干擾。
對勻漿法和超聲波法2種不同提取方式進行比較試驗,發現兩者平均回收率相當。勻漿法存在樣品間易產生交叉污染、大量樣品提取效率低等問題;超聲波法操作相對簡單,提取效率高,1次可以同時處理數10個樣品,適用于短時間內大批量樣品的分析,因此,本試驗采用超聲波法進行樣品提取。
采用弗羅里硅土固相萃取柱凈化樣品提取液,可進一步除去提取液中雜質對目標分析物的干擾,提高樣品中待測物的檢測靈敏度。
2.2色譜條件的選擇
毒死蜱屬于弱極性的化合物,根據氣相色譜柱“極性相似性”選用原則[11],同時考慮到毒死蜱分子中含有3個氯原子,在電子捕獲檢測器(ECD)上有更靈敏的響應。本試驗選用弱極性的HP-5毛細管柱以及微池電子捕獲檢測器(μECD)對毒死蜱進行分離和定量測定,對不同進樣口溫度、檢測器溫度、柱程序升溫條件及載氣流速進行篩選,最終確定色譜分析條件:HP-5石英毛細管柱(30 m×0.32 mm× 0.25 μm);μECD溫度:300 ℃;進樣口溫度:260 ℃,隔墊吹掃,3 mL/min;柱箱溫度:初始溫度120 ℃,保持2 min,以 20 ℃/min 的速率升溫至280 ℃,保持10 min;載氣為高純氮氣,純度≥99.999%,恒流模式,流速1 mL/min;尾吹氣:高純氮氣,60 mL/min;進樣量:1 μL,不分流進樣。圖1為毒死蜱在該色譜分析條件下的色譜圖。
2.3線性范圍和靈敏度
外標法定量分析結果表明,毒死蜱質量濃度(x)在0.005~5 mg/L 范圍內與其峰面積(y)呈良好的線性關系(圖2),線性回歸方程為y=74 379x-1 440.5,相關系數r=0.999 9;毒死蜱最小檢出量為2.0×10-13 g(以信噪比S/N=3確定),在蘇州青中最低檢測濃度為0.000 2 mg/kg。
2.4回收率
蘇州青空白樣品中分別添加0.1、0.5、1.0 mg/kg毒死蜱標準溶液,測得回收率。由表1可見,毒死蜱平均回收率為84.2%~91.7%,RSD為3.5%~11.3%,滿足農藥殘留分析要求。圖3、圖4分別為蘇州青空白和加標色譜圖。
2.5精密度
在蘇州青中加入0.1 mg/kg毒死蜱標準溶液,設定自動進樣器進樣次數為5次,測得峰面積分別為4 523.6、4 6891、5 031.9、4 774.8、5 124.7,對應蘇州青中毒死蜱的含量分別為0080、0.082、0.087、0.084、0.088 mg/kg,相對標準偏差RSD為4.0%,這說明該測定方法精密度良好。
2.6實際樣品分析
準確稱取當地農貿市場和超市采集的蘇州青樣品,按檢測方法進行分析,結果表明,在所檢測的8份樣品中均未檢出毒死蜱殘留。圖5為超市樣品色譜圖。
3小結
本試驗建立了測定蘇州青中毒死蜱殘留量的氣相色譜-微池電子捕獲檢測器(GC-μECD)方法,樣本采用乙腈超聲提取,提取液過弗羅里硅土固相萃取柱凈化后,水浴蒸發濃縮(濃縮過程不使用氮氣,節約檢測成本),用帶μECD的氣相色譜儀定量測定,經試驗確證,該方法線性范圍寬,檢測靈敏度、準確度及精密度均滿足農藥殘留檢測的要求,能夠滿足實際應用的需要。
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對勻漿法和超聲波法2種不同提取方式進行比較試驗,發現兩者平均回收率相當。勻漿法存在樣品間易產生交叉污染、大量樣品提取效率低等問題;超聲波法操作相對簡單,提取效率高,1次可以同時處理數10個樣品,適用于短時間內大批量樣品的分析,因此,本試驗采用超聲波法進行樣品提取。
采用弗羅里硅土固相萃取柱凈化樣品提取液,可進一步除去提取液中雜質對目標分析物的干擾,提高樣品中待測物的檢測靈敏度。
2.2色譜條件的選擇
毒死蜱屬于弱極性的化合物,根據氣相色譜柱“極性相似性”選用原則[11],同時考慮到毒死蜱分子中含有3個氯原子,在電子捕獲檢測器(ECD)上有更靈敏的響應。本試驗選用弱極性的HP-5毛細管柱以及微池電子捕獲檢測器(μECD)對毒死蜱進行分離和定量測定,對不同進樣口溫度、檢測器溫度、柱程序升溫條件及載氣流速進行篩選,最終確定色譜分析條件:HP-5石英毛細管柱(30 m×0.32 mm× 0.25 μm);μECD溫度:300 ℃;進樣口溫度:260 ℃,隔墊吹掃,3 mL/min;柱箱溫度:初始溫度120 ℃,保持2 min,以 20 ℃/min 的速率升溫至280 ℃,保持10 min;載氣為高純氮氣,純度≥99.999%,恒流模式,流速1 mL/min;尾吹氣:高純氮氣,60 mL/min;進樣量:1 μL,不分流進樣。圖1為毒死蜱在該色譜分析條件下的色譜圖。
2.3線性范圍和靈敏度
外標法定量分析結果表明,毒死蜱質量濃度(x)在0.005~5 mg/L 范圍內與其峰面積(y)呈良好的線性關系(圖2),線性回歸方程為y=74 379x-1 440.5,相關系數r=0.999 9;毒死蜱最小檢出量為2.0×10-13 g(以信噪比S/N=3確定),在蘇州青中最低檢測濃度為0.000 2 mg/kg。
2.4回收率
蘇州青空白樣品中分別添加0.1、0.5、1.0 mg/kg毒死蜱標準溶液,測得回收率。由表1可見,毒死蜱平均回收率為84.2%~91.7%,RSD為3.5%~11.3%,滿足農藥殘留分析要求。圖3、圖4分別為蘇州青空白和加標色譜圖。
2.5精密度
在蘇州青中加入0.1 mg/kg毒死蜱標準溶液,設定自動進樣器進樣次數為5次,測得峰面積分別為4 523.6、4 6891、5 031.9、4 774.8、5 124.7,對應蘇州青中毒死蜱的含量分別為0080、0.082、0.087、0.084、0.088 mg/kg,相對標準偏差RSD為4.0%,這說明該測定方法精密度良好。
2.6實際樣品分析
準確稱取當地農貿市場和超市采集的蘇州青樣品,按檢測方法進行分析,結果表明,在所檢測的8份樣品中均未檢出毒死蜱殘留。圖5為超市樣品色譜圖。
3小結
本試驗建立了測定蘇州青中毒死蜱殘留量的氣相色譜-微池電子捕獲檢測器(GC-μECD)方法,樣本采用乙腈超聲提取,提取液過弗羅里硅土固相萃取柱凈化后,水浴蒸發濃縮(濃縮過程不使用氮氣,節約檢測成本),用帶μECD的氣相色譜儀定量測定,經試驗確證,該方法線性范圍寬,檢測靈敏度、準確度及精密度均滿足農藥殘留檢測的要求,能夠滿足實際應用的需要。
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[9]王建華,李廣領,吳艷兵.上海青中毒死蜱和噻嗪酮殘留量的測定[J]. 湖南農業科學,2008(2):102-104.
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