李世艷 魯佳 郭慶



摘要建立了全自動凝膠凈化-氣相色譜質譜聯用法同時測定水果中鄰苯基苯酚、增效醚殘留量的方法,即臍橙、梨、菠蘿等3種水果樣品經粉碎后,加入丙酮+二甲苯(體積比2:1)超聲波提取16min,經全自動凝膠色譜系統(GPC)凈化、濃縮、定容后,用氣相色譜質譜聯用儀測定鄰苯基苯酚、增效醚殘留量,并以環氧七氯為內標物進行定量。結果表明,該方法的相關系數均達到0.999以上,定量下限均小于0.02mg/kg;添加25、50、100μg/kg3個水平的鄰苯基苯酚和增效醚于臍橙、梨、菠蘿空白樣品中,加標回收率范圍為80.2%~107.8%,相對標準偏差范圍為0.9%~2.9%。該測定方法操作簡便、快速、準確、靈敏、重現性好,適用于水果中鄰苯基苯酚和增效醚殘留量的快速分析測定。
關鍵詞 水果;鄰苯基苯酚;增效醚;全自動凝膠色譜系統(GPC);氣相色譜質譜聯用儀
中圖分類號 S481*.8
文獻標識碼 A
文章編號 1007-5739(2019)05-0103-03
鄰苯基苯酚(o-phenylphenol)又名2-羥基聯苯或2-苯基苯酚,為白色薄片或塊狀物或淡紅色粉末,微溶于水。鄰苯基苯酚是用途十分廣泛的有機化工產品,廣泛應用于殺菌防腐領域!”。在農產品貯藏與加工方面,鄰苯基苯酚主要作為高效廣譜的殺菌防霉劑廣泛應用于采收后的水果和蔬菜的防腐保鮮2-31,特別適用于柑橘類水果的防霉;而增效醚(piperonyl butoxide)可作為該類殺菌防霉劑的增效劑,是聯合國糧農組織唯一認可的高效無毒廣譜農藥增效劑4。但是,過量使用該類殺菌防霉劑對人體有致癌性、致畸性,并可造成肝臟和腎臟嚴重受損,而在水果貯存、運輸過程中,常有過量加入殺菌劑的情況。因此,建立一種準確、快速的檢驗方法意義重大。
本試驗采用全自動凝膠色譜系統(GPC)進行樣品前處理,凈化過程采用全自動批量處理,較大程度地減少了人為因素的影響,在提高檢測效率、降低檢測成本的同時,滿足鄰苯基苯酚、增效醚等殺菌防霉劑在果蔬中殘留量準確快速批量檢測的需求。
1材料與方法
1.1材料與試劑
1.1.1材料。臍橙、梨、菠蘿(市售)。
1.1.2試劑。乙腈(色譜純)、丙酮(色譜純)、二甲苯(色譜純)、正己烷(色譜純)、乙酸乙酯(色譜純)、環己烷(色譜純)、鄰苯基苯酚標準品(99.8%,Dr.Ehrenstorfer?Gmb?H)、增效醚標準品(96.0%,Dr.Ehrenstorfer?Gmb?H)、環氧七氯標準品(99.0%,Dr.Ehrenstorfer?Gmb?H)。
1.2儀器與設備
7890A-5975C氣相色譜-質譜聯用儀[DB-1HS色譜柱(30mx0.25mm,0.25μm)],美國安捷倫公司;XHF-D高速分散器(內切式勻漿機),寧波新藝超聲設備有限公司;優普超純水設備,美國Millipore公司;MTN-2800W氮吹儀,天津奧特賽恩斯儀器有限公司;RV10旋轉蒸發儀,安徽盈海貿易有限公司;Vortex3000渦旋器,海門市其林貝爾儀器制造有限公司;ME204E/02電子分析天平,梅特勒一托利多儀器(上海)有限公司;全自動凝膠色譜系統(GPC)。
1.3測定方法
1.3.1樣品前處理。將所購水果樣品切碎混勻,制成勻漿,備用。
1.3.2提取。稱取20g試樣,置于200mL燒杯中,加入定量內標環氧七氯后,以40mL乙腈為提取溶液,7000r/min勻漿提取2min,加人2g氯化鈉,振搖10min,靜置分層后,將有機相全部轉移至100mL具塞錐形瓶中,殘渣以20mL乙腈重復提取1次,提取液合并,經無水硫酸鈉干燥后,旋蒸濃縮至1mL左右。加入2mL乙酸乙酯-環已烷(體積比為1:1),再濃縮至1mL左右,反復3次。將最終濃縮液轉移至GPC系統配套進樣試管中,用乙酸乙酯環已烷(體積比為1:1)溶液洗滌蒸餾瓶數次,合并洗滌溶液至試管中,定容至5mL。
1.3.3凈化。全自動凝膠滲透色譜系統凈化:試樣由5mL試樣杯注入凝膠滲透色譜柱,泵流速5.0mL/min,以乙酸乙酯-環已烷(體積比1:1)溶液洗脫,棄去0~8min流分,收集8~16min流分,16~20min沖洗GPC柱。將收集的流分旋轉蒸發濃縮至約1mL,氮吹至干,以正已烷定容至1mL,待上機測試。
1.3.4色譜條件。DB-1HS色譜柱(30mx0.25mm,0.25μm)石英毛細管柱;進樣口溫度290C;質譜檢測器(MSD);載氣為高純氦氣(純度>99.999%),流速為1mL/min;不分流進樣,1.5min后打開分流閥和隔墊吹掃閥,進樣量1μL。升溫程序:初始溫度60C,保持0.5min;以209C/min升溫至300C,保持6min。
離子化方式為電子轟擊(EI);離子化能量為70eV;離子源溫度230C;傳輸線溫度為GC-MS接口溫度280C;溶劑延遲3min;全掃描范圍為45~550amu。選擇離子檢測:鄰苯基苯酚(170),增效醚(176),環氧七氯(353)。
1.3.5工作標準曲線的繪制及檢出限的確定。分別準確稱取1mg鄰苯基苯酚、增效醚和環氧七氯標準品于10mL容量瓶中,以乙腈稀釋定容,則為100μg/mL標準儲備液,然后置于4C保存。臨用前準確移取鄰苯基苯酚、增效醚標準儲備液配制成20、40.6080、100μg/mL并分別加人環氧七氯,使其濃度均為50μg/mL,供色譜分析使用。在1.3.4色譜條件下,分別進樣3次,以濃度X(μg/mL)為橫坐標,目標物平均峰面積與內標峰面積的比值Y為縱坐標,繪制工作標準曲線,并計算得出線性回歸方程及相關系數。
1.3.6方法回收率及相對標準偏差的測定。分別選擇未檢出鄰苯基苯酚和增效醚的臍橙、梨、菠蘿樣液作為空白基質,按1.3.1制樣后,進行3種水平的標準添加回收試驗。即在制備好的樣液中按照25、50、100μgkg的濃度梯度分別加入鄰苯基苯酚和增效醚,同時加入內標物環氧七氯,使其濃度均為50μug/mL,以1.3.2、1.3.3、1.3.4的方法進行提取、凈化和上機測定峰面積,每個樣品測定液重復測定5次,分別計算加標回收率和相對標準偏差。
2結果與分析
2.1標準曲線的繪制
以濃度X(μg/mL)為橫坐標,目標物平均峰面積與內標物峰面積之比Y為縱坐標,繪制工作標準曲線,計算得出鄰苯基苯酚和增效醚的線性回歸方程、相關系數和定量下限,結果見表1。
結果表明,鄰苯基苯酚、增效醚在20~100μg/mL的質量濃度范圍內,其峰面積和質量濃度呈良好的線性關系,同時,通過逐漸降低分析物濃度的方法推算信噪比S/N=10時的定量下限,測得鄰苯基苯酚和增效醚的定量下限均低于0.02mg/kg。
鄰苯基苯酚、增效醚和內標物環氧七氯標準品的選擇離子流圖譜見圖1。可以看出,鄰苯基苯酚、增效醚和內標物環氧七氯的保留時間分別為6.754、12.705、10.450min。
2.2回收率和相對標準偏差
由表2可以看出,分別添加25、50、100μg/kg3個水平的鄰苯基苯酚和增效醚于臍橙、梨、菠蘿空白樣品中,加標回收率范圍為80.2%~107.8%(n=5),相對標準偏差范圍為0.9%~2.9%(n=5)。由此可說明,該測定方法的回收率和精密度良好。
2.3提取溶劑的選擇
增效醚、鄰苯基苯酚呈中性至弱極性,均具有親脂憎水特性,根據相似相容原則,常用丙酮、二甲苯、正已烷、乙腈等有機溶劑提取水果中此類物質。由圖2可以看出,乙腈的提取效果最差,二甲苯、丙酮、正已烷以及丙酮+二甲苯(體積比2:1)提取效果均較好,但丙酮提取液中由于溶出雜質較多,致使凈化用時長,圖譜雜峰較多,影響分析結果,故選擇丙酮+二甲苯(體積比2:1)作為提取溶劑。
2.4提取方法的選擇
本試驗選擇未檢出鄰苯基苯酚和增效醚的臍橙樣品作為空白基質,通過加標量為50μg/kg的樣品回收率和相對標準偏差考察高速分散勻漿提取法、超聲波輔助提取法和振蕩提取法的提取效果。
由表3可以看出,在滿足精密度要求的前提下,相比于超聲波輔助提取法和振蕩提取法,高速分散勻漿法具有回收率高、耗時短的優點。但是在實際檢測中,超聲波輔助提取法可以批量處理樣品,且其回收率也相對較高,故選擇超聲波輔助提取法作為最佳提取方法。
2.5提取時間的選擇
選擇超聲波清洗器工作頻率40kHz、電功率500W,分別超聲4、8、12、16、20、24、28min提取臍橙樣品中鄰苯基苯酚和增效醚。由圖3可以看出,樣品中增效醚回收率在提取12min時基本達到峰值,鄰苯基苯酚回收率在提取16min時基本達到峰值,且隨著超聲時間延長二者的回收率變化不大。因此,選擇超聲提取16min最為合理。
2.6全自動凝膠滲透凈化
水果中含有一定量的有機酸、色素、多糖類、蛋白質和脂肪,在提取時不可避免地會將這些物質提取出來,而這些物質在氣相色譜分析時會聚集在儀器進樣口和襯管上,對進樣口及襯管造成污染,同時一些雜質可能影響色譜分析的準確度。
在現行標準檢測方法《食品安全國家標準水果和蔬菜中500種農藥及相關化學品殘留量的測定氣相色譜-質譜法》(GB23200.8-2016)中使用Envi-18柱、2Envi-Carb活性炭柱、3Sep-PakNH2固相萃取柱進行樣品提取液的凈化。反復試驗發現,該方法采用的凈化方法操作繁瑣,且由于各小柱串聯使用不方便,導致樣品凈化耗時長、目標物回收率低等問題。
凝膠滲透色譜(gel?permeation?chromatography,簡稱GPC)技術是國際公認的農藥殘留分析過程中有效的凈化手段一,其對于含大分子油脂、色素的樣品凈化十分有效,并且易于實現自動化操作,可以以大縮短樣品前處理時間和減輕繁雜的人工處理過程。
3結論與討論
本試驗選用臍橙、梨、菠蘿等3種水果為研究對象,確定其鄰苯基苯酚、增效醚的殘留量快速檢測方法為:樣品經粉碎后,加人丙酮+二甲苯(體積比2:1)超聲波提取16min,經全自動凝膠色譜系統(GPC)凈化,濃縮、定容后,用氣相色譜質譜儀測定鄰苯基苯酚、增效醚殘留量,并以環氧七氯為內標物進行定量。結果表明,該方法的相關系數均達到0.999以上,定量下限均小于0.02mg/kg;添加25、50、100μug/kg3個水平的鄰苯基苯酚和增效醚于臍橙、梨、菠蘿空白樣品中,加標回收率范圍為80.2%~1078%,相對標準偏差范圍為0.9%~2.9%。該方法經過對前處理技術的改進,優化了提取環節,縮短了提取時間,并且重現性良好,能夠滿足水果中鄰苯基苯酚和增效醚殘留量的快速分析測定。
4參考文獻
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