張彥軍 錢瀅文 柴宗龍 石瑞瑞 張楠 尤毅娜 劉琦 洪霞



摘要:建立了QuEChERS-氣相色譜快速測定蔬菜中咪鮮胺及其代謝物2,4,6-三氯苯酚殘留量的方法。樣品經乙酸酸化乙腈提取后,以無水硫酸鎂和N-丙基乙二胺(PSA)凈化,并利用氣相色譜進行檢測。結果表明,在最佳條件下,咪鮮胺及其代謝物2,4,6-三氯苯酚分別在0.005~1.000和0.002~1.000 μg/mL范圍內線性關系良好,相關系數分別為0.998 6和0.999 3,檢出限分別為0.001 0和0.000 6 mg/kg;在0.02、0.10、0.50 μg/mL 3個添加水平下回收率分別為92.1%~107.9%和91.4%~105.7%,相對標準偏差分別為2.4%~10.4%和2.6%~11.3%。該方法具有快速、便捷、安全、清潔和成本低等特點,可用于蔬菜中咪鮮胺及其代謝物2,4,6-三氯苯酚殘留的快速測定。
關鍵詞:QuEChERS;氣相色譜;咪鮮胺;2,4,6-三氯苯酚;蔬菜
中圖分類號:O657.63? ? ? ? ?文獻標識碼:A
文章編號:0439-8114(2019)01-0103-04
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2019.01.025? ? ? ? ? ?開放科學(資源服務)標識碼(OSID):
Rapid Determination of Residues of Prochloraz and 2,4,6-Trichlorophenol in Vegetables by QuEChERS-Gas Chromatogarphy
ZHANG Yan-jun1,2,QIAN Ying-wen1,2,CHAI Zong-long1,2,SHI Rui-rui1,2,
ZHANG Nan1,2,YOU Yi-na1,2,LIU Qi1,2,HONG Xia1,2
(1.Gansu Institute of Business and Technology Co.,Ltd.,Lanzhou 730010,China;
2.Gansu Zhongshang Food Quality Test and Detection Co.,Ltd.,Lanzhou 730010,China)
Abstract: To developed a rapid method for the determination of residues of prochloraz and its metabolite 2,4,6-trichlorophenol in vegetables by QuEChERS and gas chromatography(GC). The samples were extracted with acetonitrile-acetic acid, purified by PSA,and determined by GC. The results showed that prochloraz and its metabolite 2,4,6-trichlorophenol had a good linearity in the range of 0.005~1.000 μg/mL and 0.002~1.000 μg/mL, the correlation were 0.998 6 and 0.999 3 under the optimal conditions. The limit of detection for prochloraz and its metabolite 2,4,6-trichlorophenol were 0.001 0 mg/kg and 0.000 6 mg/kg, respectively. Their average recoveries at spiked levels of 0.01, 0.10 and 0.50 μg/mL were 92.1%~107.9% and 91.4%~105.7% with relative standard deviations of 2.4%~10.4% and 2.6%~11.3%, respectively. This method was simple, efficient, quick, convenient, safe, clean, low-cost, and can be suitable for the analysis of prochloraz and 2,4,6-trichlorophenol residues in fruit vegetables.
Key words: QuEChERS; gas chromatography; prochloraz; 2,4,6-trichlorophenol; vegetables
咪鮮胺(Prochloraz,PCZ)是一種咪唑類廣譜高效殺菌劑,其作用機理主要是通過抑制麥角甾醇的生物合成,破壞細胞膜結構功能,從而達到殺菌目的,對蔬菜多種子囊菌和半知菌引起的病害具有很好的保護和治療作用,廣泛用于防治蔬菜的白粉菌、葉斑病、炭疽菌等多種病害[1]。PCZ在環境中最終都降解為2,4,6-三氯苯酚(TCP)[2],雖然PCZ屬低毒殺菌劑,但最終產物TCP生物降解性差,易造成嚴重的環境污染,并被疑為強致癌物,對人類的健康造成潛在威脅[3],其殘留問題受到越來越多的關注。因此,在進行PCZ殘留研究時應同時檢測PCZ和TCP的含量。
國內外對于PCZ和TCP檢測的前處理大多數是在210~240 ℃下樣品提取液與吡啶鹽酸鹽發生水解反應,將PCZ及其代謝物全部轉化為TCP,經萃取后采用磺化法凈化,檢測TCP的含量[4]。該方法操作復雜費時,且吡啶鹽酸鹽毒性較大,對試驗人員的健康和環境安全造成威脅。QuEChERS方法為這一問題提供了新的解決途徑,該方法是一種快速、簡單、便宜、可靠和安全的樣品前處理方法,用N-丙基乙二胺(PSA)去除組分中的色素,以無水硫酸鎂去除水分,適用于蔬菜中PCZ和TCP殘留的提取和凈化,實用性強[5]。目前,對PCZ和TCP的檢測方法有氣相色譜法(GC)[6]、液相色譜法(LC)[7]、氣相色譜-質譜聯用法(GC-MS)[8]、液相色譜-質譜聯用法(LC-MS)[9,10]等,主要涉及的樣品有水果[11]、谷物[12]、油料作物[13]、中藥材[14]和土壤[15]等,對于蔬菜中PCZ和TCP殘留分析的方法較少。基于質譜法儀器昂貴,LC靈敏度相對GC低,本研究采用GC法,結合QuEChERS凈化技術建立了一種安全簡便的分析方法,測定蔬菜中PCZ和TCP殘留量,以期達到快速、便捷、環保的目的。
1? 材料與方法
1.1? 材料與儀器
無水硫酸鎂(分析純,使用前650 ℃下灼燒4 h,備用),天津市凱信化學工業有限公司;乙酸鈉(分析純),天津市光復精細化工研究院;PSA,天津博納艾杰爾科技有限公司;乙酸(分析純),國藥集團化學試劑有限公司;甲醇、乙腈(色譜純),北京百靈威科技有限公司;丙酮(色譜純),西隴科技股份有限公司;甲醇中PCZ溶液標準物質(25165XM,純度98.4%,濃度為100 μg/mL)、甲醇中TCP溶液標準物質(26233XM,純度99.5%,濃度為100 μg/mL),北京振翔科技有限公司。
2010 Plus氣相色譜儀(μECD),日本島津公司; J-TDL-60B型離心機,無錫市瑞江分析儀器有限公司;JJ500型電子天平,常熟市雙杰測試儀器廠。
1.2? 方法
1.2.1? 氣相色譜條件? SH-Rtx-1701毛細管柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm);進樣口溫度280 ℃,檢測器溫度300 ℃;升溫程序:初始溫度100 ℃保持1 min,以25 ℃/min升至200 ℃保持1 min,再以25 ℃/min升至270 ℃保持12 min;載氣流量3 min/L,進樣量1.0 μL,分流比10∶1。
1.2.2? 樣品處理? 稱取10.00 g樣品于50 mL離心管,加10 mL 乙酸酸化乙腈(1∶99,V/V),搖勻,加3.0 g無水硫酸鎂,1.0 g乙酸鈉,渦旋1 min,4 000 r/min離心5 min。取上清液5 mL于15 mL離心管,加1.0 g 3∶1無水硫酸鎂∶PSA混合液,渦旋1 min,? ? 4 000 r/min離心5 min,取1 mL上清液過膜,待測。
1.2.3? 標準溶液的配制? 分別準確移取1 mL 100 μg/mL的PCZ和TCP標準品溶液至10 mL容量瓶中,用甲醇定容,配成兩種10.0 μg/mL的標準儲備液,分別吸取以上兩種標準儲備液適量,并用“1.2.2”萃取液稀釋至質量濃度為0.002、0.005、0.010、0.020、0.050、0.100、0.200、0.500、1.000 μg/mL系列混合標準溶液。
2? 結果與分析
2.1? 萃取溶劑的選擇
以辣椒、黃瓜、結球甘藍、豇豆為基質添加0.1 μg/mL PCZ和TCP混合標準溶液按照“1.2.2”方法處理,考察乙腈和乙酸酸化乙腈對樣品中PCZ和TCP回收率的影響。由表1可知,PCZ在乙腈和乙酸酸化乙腈中的回收率為95.4%~107.3%,兩者對PCZ均有較好的提取效果,而TCP在乙腈中的回收率為80.6%~90.2%,在乙酸酸化乙腈中的回收率為92.6%~105.3%,說明TCP在乙酸酸化乙腈中的回收率比乙腈好。這是由于TCP具有較強的極性和酸性,其羥基上的H+與環境中的Na+進行交換從而生成2,4,6-三氯苯酚鈉,而2,4,6-三氯苯酚鈉在水相中的溶解度大于在有機相中的溶解度,有機相無法對樣品基質中的2,4,6-三氯苯酚鈉進行有效萃取,加入乙酸酸化乙腈,存在大量的H+,促進樣品基質中2,4,6-三氯苯酚鈉形成TCP,從而提高提取率。因此,本研究選擇乙酸酸化乙腈溶液作為PCZ和TCP的提取劑。
2.2? 無水硫酸鎂和PSA用量的優化
本研究中使用3∶1的無水硫酸鎂和PSA凈化萃取液,PSA可去除萃取液中色素和其他干擾物質,無水硫酸鎂去除萃取液中少量的水分,有助于加強PSA的凈化效果。為了獲得最佳的凈化效果,按“1.2.2”方法在結球甘藍、辣椒、黃瓜、豇豆中添加0.1 μg/mL PCZ和TCP混合標準溶液,分別以0.2、0.5、1.0、1.5、2.0 g無水硫酸鎂和PSA凈化萃取液,觀察不同用量的無水硫酸鎂和PSA對萃取液的凈化效果。結果表明,隨無水硫酸鎂和PSA用量的增加萃取液凈化效果越好,回收率為79.4%~104.7%。由圖1可知,當無水硫酸鎂和PSA的量達到1.0 g后TCP和PCZ的回收率基本不變。綜合凈化效果和回收率,本研究選擇1.0 g無水硫酸鎂和PSA凈化萃取液。
2.3? 線性范圍和檢出限
取“1.2.3”配制的PCZ和TCP標準混合工作液,在最佳的試驗條件下檢測PCZ和TCP(圖2)。以進樣質量濃度為橫坐標、峰面積為縱坐標,得到PCZ和TCP的線性方程分別為Y=3 256 600X-5 393.7和Y =6141 770X-4 616.3,其相關系數分別為0.998 6和0.999 3,表明PCZ和TCP分別在0.005~1.000 μg/mL和0.002~1.000 μg/mL范圍內的線性關系均良好(圖3)。以3倍信噪比(S/N=3)確定PCZ和TCP檢出限分別為0.001 0 mg/kg和0.000 6 mg/kg,滿足殘留定量分析要求。
2.4? 回收率和精密度
按照“1.2.2”方法分別對結球甘藍、辣椒、黃瓜、豇豆添加0.02、0.10、0.50 μg/mL 3個水平的PCZ和TCP標準溶液。由表2可知,在3個添加水平下PCZ和TCP的回收率分別為92.1%~107.9%和91.4%~105.7%,RSD分別為2.4%~10.4%和2.6%~11.3%,表明該方法具有較高的準確度和精密度。因此,試驗中開發的方法滿足TCP和PCZ分析的要求,可用于結球甘藍、辣椒、黃瓜和豇豆等樣品中TCP和PCZ殘留的檢測。
2.5? 實樣分析
按“1.2.2”樣品處理步驟,以市售的結球甘藍、辣椒、黃瓜、豇豆、山藥、西紅柿、韭菜、花椰菜等8種40個代表性蔬菜樣品進行定性定量分析。由表3可知,辣椒和西紅柿2個樣品檢出PCZ和TCP 殘留,其余樣品均未檢出,對樣品重復檢測5次,PCZ和TCP分別為0.018~0.092 mg/kg和0.049~0.131 mg/kg。
3? 結論
本研究采用QuEChERS-GC法對蔬菜中咪鮮胺及其代謝物2,4,6-三氯苯酚殘留量檢測技術進行了分析。該方法前處理簡便快速、選擇性好、靈敏度高、抗干擾能力強,分別在0.005~1.000 μg/mL和0.002~1.0 μg/mL具有良好的線性響應,且在0.02、 0.10、0.50 μg/mL添加水平下,兩種農藥均有較好的回收率,表明該方法符合農藥殘留分析的要求,可作為大批量蔬菜中咪鮮胺及其代謝物2,4,6-三氯苯酚殘留檢測的可靠方法。
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