二硫代氨基甲酸酯類農(nóng)藥殘留快速檢測系統(tǒng)的研究

廖丹 黃華斌

摘要 為快速簡便檢測果蔬中的二硫代氨基甲酸酯類農(nóng)藥殘留，嘗試建立一種快速檢測系統(tǒng)。利用樣品中的二硫代氨基甲酸酯類農(nóng)藥在氯化亞錫一鹽酸溶液中共熱后，會被還原分解產(chǎn)生二硫化碳，通過載氣將反應(yīng)產(chǎn)生的二硫化碳?xì)怏w引人吸收裝置中發(fā)生顯色反應(yīng)，采用分光光度計測定顯色后溶液的吸光光度值，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線求算其濃度，從而實現(xiàn)樣品中二硫代氨基甲酸酯類農(nóng)藥殘留的快速檢測。實驗結(jié)果表明，二硫代氨基甲酸酯含量（以二硫化碳計）在5～50μg/g，顯色液吸光值與二硫代氨基甲酸酯含量間存在良好的線性關(guān)系;3種不同類型農(nóng)產(chǎn)品中二硫代氨基甲酸酯類農(nóng)藥殘留量的加標(biāo)回收率為82%～107%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差小于10%;檢測結(jié)果與氣相色譜法檢測的結(jié)果之間不存在顯著差異;最低定量檢出限為0.17μg/g，滿足國家標(biāo)準(zhǔn)GB2763-2005對于該類農(nóng)藥的限量要求。該快速檢測系統(tǒng)操作簡便、成本低，可實現(xiàn)常見農(nóng)產(chǎn)品中二硫代氨基甲酸酯類農(nóng)藥殘留快速檢測需求。

關(guān)鍵詞 二硫代氨基甲酸酯;農(nóng)藥殘留;快速檢測;分光光度法

中圖分類號 S481+.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A

二硫代氨基甲酸酯是一類應(yīng)用廣泛的有機(jī)硫殺菌劑[1]，可用于糧食、水果、蔬菜、煙葉等多種農(nóng)作物病原體的防治。有研究表明，二硫代氨基甲酸酯的代謝物四氫咪唑-2-硫酮具有致癌和致畸作用[2-3]。許多國家對農(nóng)產(chǎn)品中二硫代氨基甲酸酯類農(nóng)藥的最高殘留量進(jìn)行了限定。因此，進(jìn)行農(nóng)產(chǎn)品中二硫代氨基甲酸酯類農(nóng)藥的殘留量檢測十分必要。目前農(nóng)產(chǎn)品中二硫代氨基甲酸酯類農(nóng)藥殘留的檢測方法主要有液相色譜法[4-5]、氣相色譜法[6-7]、氣質(zhì)聯(lián)用法[8]、液質(zhì)聯(lián)用法[9-10]、分光光度法[1，12]等。這些檢測方法需要昂貴的分析儀器和繁瑣的處理步驟，檢測成本高，檢測難度大，且很多場合需要現(xiàn)場快速檢測，如蔬菜市場、農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)內(nèi)檢等無法有效地對該類農(nóng)藥進(jìn)行檢測，導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量把關(guān)不嚴(yán)。

本研究針對上述問題提出了一種二硫代氨基甲酸酯類農(nóng)藥殘留的快速檢測系統(tǒng)，以期能快速、簡便地檢測果蔬中的二硫代氨基甲酸酯類農(nóng)藥，為產(chǎn)品質(zhì)量把關(guān)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 儀器

如圖所示是二硫代氨基甲酸酯類農(nóng)藥殘留快速檢測系統(tǒng)（下述簡稱本檢測系統(tǒng)）的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

氣源通過氣體管道依次與反應(yīng)瓶、洗氣瓶、顯色瓶相通;氣源上設(shè)置有氣體開關(guān);反應(yīng)瓶與還原液儲備瓶、洗氣瓶與洗氣液儲備瓶、顯色瓶與顯色液儲備瓶均通過液體管道連接;液體管道均設(shè)置有蠕動泵;蠕動泵通過時間繼電器與蠕動泵開關(guān)連接;顯色瓶、洗氣瓶、反應(yīng)瓶均設(shè)置有加熱圈;加熱圈與控制器連接。

本實驗還用到紫外一可見分光光度計（UV2450型，島津儀器有限公司），電子天平（AL204，梅特勒），加熱板（Cimarec+，Thermo Scientific）等儀器。

1.1.2 試劑

還原液：質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的氯化亞錫溶液，溶劑為6mol/L鹽酸;洗氣液：5%的酯酸鉛水溶液;顯色液：0.02g/L的乙酸銅一乙醇溶液，稱取0.01g乙酸銅，用少量無水乙醇溶解后，移人500mL容量瓶內(nèi)，加入5mL三乙醇胺，充分混合，再加入2mL二乙胺，用無水乙醇稀釋至刻度，混勻后2-5℃保存。

實驗試劑均為分析純，包括二水合氯化亞錫、乙酸銅、三乙醇胺、二乙胺（西隴化工），二硫化碳（上海試劑），三水合二乙基二硫代氨基甲酸鈉（國藥集團(tuán)），氮?dú)猓兌取?9.99%，林德氣體）;實驗用水為去離子水。

1.1.3 試樣

蘋果、白菜、烏龍茶樣品均為市售商品。

1.2 方法

1.2.1 檢測系統(tǒng)使用

檢測系統(tǒng)使用時在瓶3，瓶4，瓶5中分別裝入還原液、洗氣液和顯色液;設(shè)定好各個模塊溫度控制器的溫度，分別為：反應(yīng)瓶90℃;洗氣瓶50℃;顯色瓶30℃;在反應(yīng)瓶中加入5.00g剪碎的樣品（濕樣20.00g），加蓋，旋緊各瓶蓋，啟動快速檢測儀，并打開3個蠕動泵的開關(guān)，檢測儀進(jìn)行自動加液;打開氮?dú)鈿怏w開關(guān)，并調(diào)節(jié)氣體流速，控制速度約為50mL/min;打開加熱圈開關(guān)，3個模塊同時加熱;15min后，關(guān)閉加熱裝置，繼續(xù)通氣1～2min后關(guān)閉氣源，取下顯色瓶，將顯色液轉(zhuǎn)移至比色皿，用分光光度計測定其430nm處的吸光度值。

1.2.2 檢測系統(tǒng)線性實驗

以含量相當(dāng)于0.00、5.00、10.00、20.00、50.00μg二硫化碳的二乙基二硫代氨基甲酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液為還原對象，按操作方法進(jìn)行實驗，顯色后于波長430nm處測定其吸光值，以吸光度值為縱坐標(biāo)，二硫化碳含量為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

1.2.3 檢測系統(tǒng)檢測限實驗

取烏龍茶陰性樣品，平行測定10次，求出標(biāo)準(zhǔn)偏差。以3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差除以2.1線性回歸方程中的斜率，求得檢出限，以10倍標(biāo)準(zhǔn)偏差除以2.1線性回歸方程中的斜率，求得定量限。

1.2.4 檢測系統(tǒng)加標(biāo)回收率實驗

參照農(nóng)產(chǎn)品限量要求，以歐盟限量要求為依據(jù)，大部分農(nóng)產(chǎn)品的要求為1.00mg/kg，設(shè)定稱量樣品為5g，則回收率實驗的加標(biāo)量為5μg，故實驗選擇5μg作為加標(biāo)回收率實驗的加標(biāo)量。

1.2.5 與SN0139-1992氣相色譜法比較試驗

自制3組加標(biāo)樣品，在蘋果、白菜、烏龍茶3種樣品中分別添加相當(dāng)于5μg二硫化碳的二乙基二硫代氨基甲酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液，分別采用本檢測系統(tǒng)與SN0139-1992氣相色譜法進(jìn)行檢測，每個樣品均測5個平行，檢測結(jié)果以（平均值士標(biāo)準(zhǔn)偏差）表示。其中，氣相色譜法的相關(guān)實驗條件如下：a色譜柱：玻璃柱 2m×2.6mm（內(nèi)徑），填充物為20%（m/m）QV-101涂于Gas Chrom Q（80～100篩目）上;b柱溫度：60℃;進(jìn)樣口和檢測器溫度：200℃;c載氣：高純氮，純度>99.99%，流速40mL/min;d檢測器為電子捕獲檢測器;e待儀器穩(wěn)定，用氣密注射器取定量目標(biāo)化合物，注人氣相色譜儀分析測定。

1.2.6 數(shù)據(jù)分析

用SPSS22.0軟件進(jìn)行t檢驗，考查本檢測系統(tǒng)與SN0139-1992氣相色譜法結(jié)果的差異。

2 結(jié)果與分析

2.1 檢測系統(tǒng)線性范圍

圖2為二硫化碳的含量-吸光值標(biāo)準(zhǔn)曲線，y=0.009x+0.011，線性相關(guān)系數(shù)為0.998，說明二硫代氨基甲酸酯含量（以二硫化碳計）為5～50μg/g，顯色液吸光值與二硫代氨基甲酸酯含量間存在良好的線性關(guān)系，說明本檢測系統(tǒng)可用于二硫代氨基甲酸酯的定量分析。

2.2 檢測系統(tǒng)檢測限

取烏龍茶陰性樣品，平行測定10次，本底平均吸光度值為0.006，標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.0031，以3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差除以2.1線性回歸方程中的斜率，求得檢出限為1μg，以10倍標(biāo)準(zhǔn)偏差除以2.1線性回歸方程中的斜率，求得定量限為3.4μg。對于干樣，其稱取的質(zhì)量為5g，故定量檢出限為0.68μg/g;對于濕樣，其稱取的質(zhì)量為20g，故定量檢出限為0.17μg/g。此結(jié)果滿足國家標(biāo)準(zhǔn)GB2763-2005對于該類農(nóng)藥的限量要求。

2.3 檢測系統(tǒng)加標(biāo)回收率

選擇蘋果、白菜、烏龍茶3種不同類型樣品為考察對象，添加相當(dāng)于5μg二硫化碳的二乙基二硫代氨基甲酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液，按實驗步驟，每個樣品進(jìn)行4次回收率試驗，結(jié)果如表1所示。由表中數(shù)據(jù)可得出，本檢測系統(tǒng)用于幾種不同類型農(nóng)產(chǎn)品中二硫代氨基甲酸酯類農(nóng)藥殘留量的快速檢測時回收率為82%～107%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差小于10%。因此，該檢測方法不受樣品基底的干擾，符合數(shù)據(jù)質(zhì)量控制的要求。

2.4 與SN0139-1992氣相色譜法比較試驗結(jié)果

自制蘋果、白菜、烏龍茶3組加標(biāo)樣品，SN0139-1992氣相色譜法與本檢測系統(tǒng)檢測結(jié)果如表2所示。經(jīng)統(tǒng)計學(xué)分析，本檢測系統(tǒng)檢測結(jié)果與氣相色譜法檢測的結(jié)果之間不存在顯著差異（P>0.05）。

3 討論

該系統(tǒng)利用樣品中的二硫代氨基甲酸酯類農(nóng)藥在氯化亞錫一鹽酸溶液中共熱后，被還原分解產(chǎn)生二硫化碳，氮?dú)庾鳛檩d氣將二硫化碳帶出，經(jīng)過乙酸鉛溶液除去干擾物后，二硫化碳與乙二胺作用后與銅離子結(jié)合生成黃棕色的二乙氨基二硫代甲酸銅而顯色，顯色后的溶液用分光光度法進(jìn)行測定，實現(xiàn)對二硫代氨基甲酸酯類農(nóng)藥殘留的快速、簡便、低成本檢測。

本檢測系統(tǒng)直接通過載氣將還原反應(yīng)產(chǎn)生的二硫化碳?xì)怏w引人吸收裝置中發(fā)生顯色反應(yīng)，實現(xiàn)產(chǎn)氣裝置與反應(yīng)器分開，使反應(yīng)速度容易控制，反應(yīng)效果較好。而且，洗氣瓶的加入能夠有效排除樣品本底的干擾：由于樣品酸解過程中產(chǎn)生少量的硫化氫等氣體會對顯色體系產(chǎn)生干擾，為了消除干擾，在酸解反應(yīng)器和顯色吸收體系裝置之間，加裝1個盛有100mL5%乙酸鉛溶液的吸收裝置來吸收干擾物。本研究還增設(shè)蠕動泵作為加液裝置，以繼電器控制加液時間，實現(xiàn)自動固定體積的加液操作;本研究還簡化了加熱裝置，使用加熱圈作為加熱裝置，設(shè)置溫度控制器，對反應(yīng)、洗氣和顯色模塊進(jìn)行較精確的溫度控制，而顯色以后的溶液可直接轉(zhuǎn)入比色皿，采用分光光度計測定其吸光度值，根據(jù)方法標(biāo)準(zhǔn)曲線可求算其濃度。

本檢測系統(tǒng)可用于農(nóng)產(chǎn)品中二硫代氨基甲酸酯類農(nóng)藥殘留的快速檢測，二硫代氨基甲酸酯含量（以二硫化碳計）在5～50μg/g，顯色液吸光值與二硫代氨基甲酸酯含量間存在良好的線性關(guān)系;最低定量檢出限為0.17μg/g，滿足國家標(biāo)準(zhǔn)GB2763-2005對于該類農(nóng)藥的限量要求;加標(biāo)回收率為82%～107%;對于蘋果、白菜、烏龍茶3種加標(biāo)樣品檢測結(jié)果與氣相色譜法檢測的結(jié)果之間不存在顯著差異。該快速檢測系統(tǒng)操作簡便、成本低，可實現(xiàn)常見農(nóng)產(chǎn)品中二硫代氨基甲酸酯類農(nóng)藥殘留快速檢測需求。

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