白紅妍,付明磊,羅琴,周先麗,黃曉,蘇小建,程柳,李遠遠,梁成欽,*
(1.桂林醫學院廣西高校生藥學重點實驗室,廣西桂林541004;2.廣西師范大學環境與資源學院,廣西桂林541004;3.中國有色桂林礦產地質研究院有限公司,廣西桂林541004)
氣-質譜聯用法測定羅漢果中有機磷農藥殘留
白紅妍1,付明磊1,羅琴1,周先麗1,黃曉1,蘇小建2,程柳3,李遠遠1,梁成欽1,*
(1.桂林醫學院廣西高校生藥學重點實驗室,廣西桂林541004;2.廣西師范大學環境與資源學院,廣西桂林541004;3.中國有色桂林礦產地質研究院有限公司,廣西桂林541004)
建立氣相色譜-質譜聯用法(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)測定羅漢果中11種常用有機磷農藥殘留量的方法。樣品經石油醚-丙酮(體積比2∶1)超聲提取,提取物通過活性炭凈化后選用HP-5MS毛細管柱對11種有機磷農藥進行分離,GC-MS檢測,外標法計算含量。11種有機磷農藥在線性范圍內(10 μg/L~750 μg/L),相關系數均大于 0.999 0,檢出限為 LOD 為 0.432 μg/L~3.901 μg/L。樣品 3 個加標水平(0.125、0.25、0.375 μg/g)下,羅漢果中11種有機磷農藥回收率均在83.3%~112.4%,相對標準偏差(RSD,n=6)為1.45%~8.28%。
氣質聯用法;有機磷農藥;羅漢果
作為一種高效的殺蟲劑,有機磷農藥(organophosphorus pesticides,OPPs)是我國使用最多、應用最廣的一類人工合成的磷酸酯類農藥[1],在農作物種植和中藥材栽培過程中廣泛使用。這類農藥品種多、藥效高、用途廣、易分解,大量使用會在農作物中產生蓄積作用,對人畜造成潛在的健康威脅的同時也會污染環境。隨著綠色產品的關注,產品中農藥殘留越來越受到人們的重視,美國和歐盟等國家對產品中有機磷殘留提出較高的限量要求[2]。羅漢果為廣西的特產,主產于廣西永福、臨桂和龍勝等縣,歷史已久,被衛生部列為藥食兩用名單中,其性涼味甘,具有清熱涼血、祛火止咳、潤腸通便、抗炎鎮痛、抑菌等功效[3]。羅漢果以優良品質和產量大而成為揚名國內外的廣西特產[4]。因此,建立羅漢果中11種常見有機磷農殘分析方法具有重要意義。有機磷農藥殘留的檢測方法主要有氣相色譜法[5-6],液相色譜法[7-8]、氣相色譜-質譜聯用法[9-11]、液相色譜-串聯質譜法[12-13]和氣相色譜串聯質譜法[14-16]等。對于羅漢果中有機磷農藥殘留量分析有研究采用氣色譜法[17]。而氣相色譜法雖然靈敏度較高,但易受雜質干擾,給定性、定量帶來一定的困難。氣質聯用法既具有氣相色譜高效分離效果,又具有質譜準確鑒定化合物結構的特點,可達到同時準確快速測定樣品中微量的多種殘留農藥及其衍生物[18],因此,氣質聯用法被廣泛應用于農藥殘留的檢測。本研究以廣西羅漢果為研究對象,應用GC-MS對羅漢果中11種有機磷農藥殘留檢測的結果。以期為羅漢果的應用研究提供基本的理論依據。
GCMS-QP2010氣相色譜-質譜聯用儀、AOC-20i型自動進樣器:日本島津公司;RE-5298A旋轉蒸發器:上海亞榮生化儀器廠;DFY-400高速中藥粉碎機:溫嶺市林大科技有限公司;B2200S-7臺式超聲清洗機:必能信超聲有限公司;BT224S型電子分析天平:北京賽多利斯儀器系統有限公司;101A-2電熱鼓風干燥箱:重慶銀河試驗儀器公司。
石油醚(60℃~90℃)(分析純)、丙酮(分析純):西隴化工有限公司,重蒸后使用;水為超純水;活性炭儲存于密閉容器中備用。
11種有機磷農藥標準品為敵敵畏(dichlorvos)、甲胺磷(methamidophos)、甲拌磷(phorate)、氧化樂果(omethoate)、二嗪農(diazinon)、樂果 dimethoate)、甲基對硫磷(parathion-methyl)、馬拉硫磷(malathion)、對硫磷(parathion)、水胺硫磷(isoscarbophos)、喹硫磷(quinalphos):農業部環境保護科研監測所,質量濃度為 50 μg/mL。
精密量取有機磷混合標準溶液0.4 mL,置于20 mL容量瓶中,用丙酮定容至刻度,得到對質量濃度為1 μg/mL混合標準品儲備液。分別精確吸取一定體積的混合標準品儲備液于10 mL容量瓶中,用丙酮稀釋至刻度并搖勻得到 10、50、100、250、500、750 μg/L 的一系列混合標準工作曲線。
廣西羅漢果:采集地點分別為永福百壽鄉、永福堡里鄉、臨桂中庸鄉、臨桂茶垌鄉、龍勝飄里鄉,經廣西中醫學院藥學院劉壽養副教授鑒定為葫蘆科植物羅漢果的成熟果實,干燥、粉碎,過80目篩,保存于干燥器中備用。
氣相色譜條件:AgilengtHP-5MS石英毛細管柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm);進樣口溫度為 220℃;載氣為He(≥99.999%),流量3mL/min;分流進樣,分流比 1∶1;程序升溫:初始溫度150℃,保持6 min,以20℃/min升至200℃,保持4 min,以20℃/min升至220℃,保持 10 min;進樣量 1.0 μL;柱流速率為 1.46 mL/min。
質譜條件:接口溫度為280℃;EI離子源,電子能量70 eV,離子源溫度230℃;溶劑延遲時間1.5 min。定量方法為峰面積外標法;數據采集方式為全掃描模式(Scan),掃描范圍 m/z 45 amu~500 amu,離子選擇強度大、不受干擾的離子為定量離子,選用選擇離子掃描模式(SIM)測定;各化合物定量離子及定性離子見表1。11種有機磷農藥混合對照品的總離子流典型色譜圖如圖1。

表1 11種有機磷農藥殘留的保留時間和特征離子Table 1 The renention time and characteristic ions of 11 organophosphorus pesticides
精密稱取羅漢果粗粉2.0 g,置100 mL錐形瓶中,加入石油醚-丙酮(體積比為2∶1)20 mL,置冰浴中超聲處理10 min濾過,濾渣及濾器用石油醚一丙酮(體積比為2∶1)10 mL洗滌,合并濾液,置50 mL燒杯中,加入0.2 g活性炭,放置5 min,振搖數次,直至顏色變淺,濾過,用提取溶劑洗滌濾渣及濾器,合并濾液,于40℃水浴上減壓濃縮至近干,丙酮精密定容至10 mL溶解,待GC備用。

圖1 11種有機磷農藥混合標準液(750 μg/L)的總離子流色譜圖Fig.1 Total ion chromatogram of a mixed of 11 organophosphorus pesticides standard solution(750 μg/L)

表2 11種有機磷農藥線性方程、相關系數、檢出限及定量限Table 2 Linear equations,correlation coefficients,limits of detection(LOD,S/N=3)and limits of quantification(LOQ,S/N=10)of 11 organophosphorus pesticides

表3 樣品中3個加標水平下11種有機磷農藥回收率和精密度(n=3)Table 3 Recoveries and precisions(RSDs)of 11 organophosphorus pesticides spiked at three levels in a sample(n=3)
采用上述條件對10 μg/L~750 μg/L質量濃度范圍的11種有機磷混合標準溶液進行測定,每個濃度平行6次,以2.1的色譜條件分析,進樣1 μL,以得到的各農藥殘留對照品定量離子的色譜峰面積為縱坐標(Y),對應的農藥殘留濃度為橫坐標(X,μg/L)作圖,繪制標準曲線,得到線性關系(見表2)。
由此可見11種有機磷農藥測定標準曲線的線性關系良好,相關系數(r)為0.999 1~0.999 9。以樣品中組分在儀器上產生3倍信噪比(S/N)和S/N=10所對應的分析物濃度分別計為方法的檢出限(LOD)和定量限(LOQ),8 種有機氯的 LOD 為 0.432 μg/L~3.901 μg/L,LOQ 為 1.441 μg/L~13.001 μg/L。可見羅漢果中 8種有機磷農藥均有較好的線性關系及較高的靈敏度。
準確稱取9份樣品粉末各2.0 g,按照2.2中方法制備所需溶液,2.1中色譜條件進行分析。結果表明,甲胺磷、敵敵畏、氧化樂果、甲拌磷、樂果、二嗪農、甲基對硫磷、對硫磷、馬拉對硫磷、水胺硫磷和喹硫磷的平均RSD值分別為1.83%、1.54%、1.62%、3.27%、3.41%、3.10%、2.78%、2.70%、2.27%、3.83%和 3.23%,結果表明方法重現性良好。
準確稱取同一樣品18份,分3水平加入混合標準品溶液,每個水平平行測定6次,進行回收率和重復性的測定。以2.2中方法制備樣品,2.1節的色譜條件進行測定,計算回收率,結果見表3。

續表3 樣品中3個加標水平下11種有機磷農藥回收率和精密度(n=3)Continue table 3 Recoveries and precisions(RSDs)of 11 organophosphorus pesticides spiked at three levels in a sample(n=3)
結果表明,11種有機磷的加樣平均回收率為83.3%~112.4%,相對標準偏差為1.45%~8.28%。本測定方法的準確度和精密度能滿足測定的需要。
采用上述方法對廣西永福百壽鄉、永福堡里鄉、臨桂中庸鄉、臨桂茶垌鄉、龍勝飄里鄉等5個產地的羅漢果進行有機磷農藥含量進行測定。對羅漢果樣品隨機分析,結果均未檢出有機磷農藥殘留。說明這5個地區的羅漢果均未受到有機磷農藥污染。
該方法的前處理操作簡便、快速,實現了羅漢果中11種有機磷農藥殘留的同時測定。該方法適合在實驗室中進行,可滿足羅漢果中有機磷農藥殘留的檢測。對5個產區羅漢果樣品中有機磷農藥的檢測結果表明,羅漢果種植過程中,農民對有機磷農藥的使用已經得到了重視。同時加上有機磷農藥化學結構不穩定,易受熱、酸、堿影響而降解,以至于有機磷農藥殘留量極少以至檢測不出。該方法可為羅漢果中有機磷有機磷農藥污染狀況研究提供可靠的檢測技術支持。
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Determination of Organophosphorous Pesticide Residues in Siraitiae Fructus by GC-MS
BAI Hong-yan1,FU Ming-lei1,LUO Qin1,ZHOU Xian-li1,HUANG Xiao1,SU Xiao-jian2,CHENG Liu3,LI Yuan-yuan1,LIANG Cheng-qin1,*
(1.Guangxi Key Laboratory of Pharmacognosy in University,Guilin Medical University,Guilin 541004,Guangxi,China;2.College of Environmental&Resources Science,Guangxi Normal University,Guilin 541004,Guangxi,China;3.China Nonferrous Metals(Guilin)Geology and Mining Co.,Ltd.,Guilin 541004,Guangxi,China)
A method for the determination of 11 organophosphorus pesticides in Siraitiae Fructus using gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS)was developed.Ultrasonic was used to extract the organophosphorous pesticides by petroleum and acetone (volume ratio=2:1).After the clean-up with active carbon,the extract was ready for GC-MS analysis with the external standard method.The linear equations were obtained in the concentration range of 10 μg/L-750 μg/L with correlation coefficients greater than 0.999 0.The limits of detection (S/N=3)were 0.432 μg/L-3.901 μg/L.The average recovery at the three spiked levels of 0.125,0.25,0.375 μg/g range from 83.3%to 112.4%with the relative standard deviation(RSD,n=6)from 1.45%to 8.28%.
GC-MS;organophosphoruspesticides;siraitiae fructus
10.3969/j.issn.1005-6521.2017.17.031
2016-12-19
廣西科學研究與技術開發計劃項目(桂科能14123006-21、桂科能 1598025-18)
白紅妍(1988—),女(漢),助理實驗師,碩士,主要從事有機污染物的研究。
*通信作者:梁成欽(1977—),男(漢),助理研究員,博士,主要從事天然藥化研究。