張子方 陳彥龍 張文芬 王 菲 杜慧芳 導(dǎo)師:張書勝
(鄭州大學(xué)化學(xué)系,河南 鄭州 450001)
四氮雜杯[2]芳烴[2]三嗪鍵合硅膠固相萃取串聯(lián)高效液相色譜法測定水果中7種植物生長調(diào)節(jié)劑
張子方 陳彥龍 張文芬 王 菲 杜慧芳 導(dǎo)師:張書勝
(鄭州大學(xué)化學(xué)系,河南 鄭州 450001)
本文建立了四氮雜杯[2]芳烴[2]三嗪鍵合硅膠(NCS)固相萃取串聯(lián)高效液相色譜法(SPE-HPLC)測定水果中噻苯隆、2-(1-萘基)乙酸(α-萘乙酸)、對氯苯氧乙酸(防落素)、2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)、6-芐氨基腺嘌呤(6-BA)、赤霉素(GA3)、1-(2-氯-4-吡啶基)-3’-苯基脲(KT-30)七種植物生長調(diào)節(jié)劑殘留的新方法。實驗采用自制四氮雜杯[2]芳烴[2]三嗪(NCS)作為固相萃取吸附劑提取、凈化樣品溶液,采用優(yōu)化的W atersXBridge C18色譜分離柱和甲醇:0.1%磷酸溶液(55:45,v/v)流動相,在檢測波長210 nm時,在0.3-200μg/m L濃度范圍內(nèi)七種植物生長調(diào)節(jié)劑線性相關(guān)性較好(R 2>0.999)。七種植物生長調(diào)節(jié)劑回收率在77.2%-98.1%之間,相對標準偏差(RSD)小于5%,檢出限在4-22 ng/m L之間。結(jié)果表明該方法具有操作簡便、快速、靈敏、準確、重復(fù)性好等優(yōu)點,可以滿足植物生長調(diào)節(jié)劑殘留的快速篩查和定量分析,是一種較為理想的多種植物生長調(diào)節(jié)劑同時分離檢測的新方法。
四氮雜杯[2]芳烴[2]三嗪;固相萃??;高效液相色譜;植物生長調(diào)節(jié)劑
植物生長調(diào)節(jié)劑對植物生長具有促進其根、發(fā)芽、發(fā)育、早熟、防止落花、落果、形成無子果實,或抑制其發(fā)芽、整枝脫葉等作用[1],能顯著地提高種植效益,因此,被廣泛地應(yīng)用于現(xiàn)代化的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中。
然而與其他農(nóng)藥一樣,植物生長調(diào)節(jié)劑也具有一定的毒性,如丁酰肼的水解產(chǎn)物二甲基聯(lián)氨就是一種潛在的致癌物[2]。長期食用有植物生長調(diào)節(jié)劑殘留的水果、蔬菜等,會對人體產(chǎn)生副作用,使人體分泌紊亂,影響代謝的平衡[3]。目前,植物生長調(diào)節(jié)劑的濫用、使用不當(dāng)?shù)葘?dǎo)致的食品安全問題逐漸增多,由此引發(fā)的食品安全事故也頻繁發(fā)生[4.6],植物生長調(diào)節(jié)劑在食品中的殘留也因此成為影響我國食品安全的主要因素之一。因此,建立食品中植物生長調(diào)節(jié)劑殘留量的快速有效地檢測方法,對保證食品安全,促進人類健康及社會經(jīng)濟發(fā)展都具有重大的現(xiàn)實意義。
目前,對植物生長調(diào)節(jié)劑的檢測方法有很多種,其中包括氣相色譜,液相色譜,氣質(zhì)聯(lián)用,液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)等[7-13]。但在這些檢測中,氣相色譜和氣質(zhì)聯(lián)用在應(yīng)用中往往需要衍生化處理,以降低待測物質(zhì)的氣化溫度,相對復(fù)雜;毛細管電泳技術(shù)靈敏度高,檢測限低但重現(xiàn)性差,不利于定量分析檢測;液相色譜、液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用是近年來發(fā)展應(yīng)用最為廣泛地檢測方法,但液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)儀器成本較高,不利于一般實驗室的普及,且基質(zhì)效應(yīng)影響嚴重,對前處理要求苛刻;然而液相色譜相對簡單,可操作性強,且成本低易于普及,僅需簡單的前處理過程,可以滿足分析需求。
植物生長調(diào)節(jié)劑的檢測多伴隨復(fù)雜基質(zhì)的存在都需要經(jīng)復(fù)雜的前處理過程,目前,前處理方法主要包括加速溶劑萃?。ˋSE),液液萃?。↙LE)和固相萃取。其中ASE和LLE是較為傳統(tǒng)的處理方式,處理過程中容易造成靶標物的損失,且需要消耗大量的有毒害的有機溶劑和勞動力,因此,近年來新型的固相萃取技術(shù)成為目前常用的前處理手段。常用的萃取柱有C18柱、HLB柱等,成本較高且作用力模式單一,不利于多種植物生長調(diào)節(jié)劑的同時凈化與富集。因此,有必要發(fā)展一種新型的固相萃取材料,實現(xiàn)多種植物生長調(diào)節(jié)劑的同時富集檢測。
我們課題組前期的大量研究工作表明四氮雜杯[2]芳烴[2]三嗪固相萃取吸附劑(圖1,顆粒直徑為40-60um)具有多重作用力模式[14-17],適用于復(fù)雜基質(zhì)中痕量靶標物質(zhì)的富集與凈化,本文采用這種自制的杯芳烴固相萃取小柱,旨在建立多種植物生長調(diào)節(jié)劑簡單、快速、廉價、環(huán)保的同時分離檢測新方法。
圖1 NCS結(jié)構(gòu)式
2.1 儀器,材料和試劑
葡萄、西瓜、蘋果、桃子(均購置于當(dāng)?shù)爻校?-(1—萘基)乙酸(萘乙酸,含量按98%計)、對氯苯氧乙酸(防落素,含量按98%計)、2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D,含量按98%計)、6-芐氨基腺嘌呤(6-BA,含量按98%計)、赤霉素(GA3,含量按98%計)、1-(2-氯-4-吡啶基)-3’-苯基脲(KT-30,含量98%計);超純水(電阻率≥18.2MΩ·cm);甲醇、乙腈(色譜純,美國J&TBaker公司);磷酸(天津市科密歐科技有限公司)。Agilent1260高效液相色譜儀(美國Agilent公司);CP2245電子分析天平(感量:0.0001 g,德國Sartorius公司);Milli—Q超純水儀(美國Millipore公司);Turbo Vap II氮吹濃縮儀(美國Zymark公司);Sigma 3-15低溫高速離心機(德國Sigma離心機公司);KQ一700DE型數(shù)控超聲波清洗器(昆山市超聲儀器有限公司)。
2.2 方法
2.2.1 NCS固相萃取柱的制備。自制NCS固相萃取小柱:商品化的聚丙烯空柱管(規(guī)格為100mg/3cc,迪馬科技公司)先用水和甲醇清洗,柱管的出口端與真空泵連接并使柱管垂直,稱取100mg自制的NCS,在負壓作用下裝入柱管,柱管中填料的兩底端分別用聚丙烯篩板固定,適度振實,備用。
2.2.2 樣品處理與分析
稱取樣品2.0 g(精確到0.001 g)勻漿后置于50mL具螺旋蓋聚丙烯離心管中,加入10mL甲醇溶液,漩渦振蕩1min,在4℃下靜置過夜后超聲提取10min,2000 r/min轉(zhuǎn)速離心10min,取上層清液于30℃旋干濃縮,用水定容至1mL,后上樣至依次經(jīng)4 mL乙腈活化,4mL水平衡后的NCS(或C18)柱床,采用3mL/min的流速過固相萃取小柱。后用4mL水淋洗柱床,6mL乙腈洗脫,收集洗脫液至15mL具刻度的試管中,45℃氮吹濃縮至近干,用甲醇定容至1.0mL。溶液過0.22mm濾膜,濾液供HPLC分析。
2.3 色譜條件
色譜柱:Waters XBridge C18(250×4.6mmi.d.,5μm),流動相:甲醇:0.1%磷酸水溶液(55:45,v/v),流速:0.7mL/min,進樣量:20μL,VWD紫外檢測波長:210 nm。
2.4 標準溶液的配制
萘乙酸、2,4-D、噻苯隆、6-BA、GA3、防脫落素、KT-30標準品0.02 g溶于100ml容量瓶中,逐級稀釋成2倍、5倍、25倍、125倍、625倍并繪制標準曲線。
3.1 固相萃取條件優(yōu)化
本實驗使用四氮雜杯[2]芳烴[2]三嗪鍵合硅膠吸附劑(NCS)對七種進行富集,并且對NCS用量、吸附容量、不同洗脫劑、洗脫劑的用量、上樣體積、樣品pH值、上樣流速等影響固相萃取效率的因素進行了優(yōu)化,最終選定條件為:100mg/3cc的固相萃取小柱,6mL的乙腈為洗脫劑,上樣流速3mL/min,上樣pH不需調(diào)整,富集效果如圖2所示。
圖2 NCS與C18固相萃取效果對比
3.2 標準曲線與檢測限
將1.4中的一級內(nèi)標儲備溶液逐級稀釋2倍、5倍、25倍、125倍、625倍并繪制標準曲線,將配制的標準工作溶液由低到高濃度進行HPLC,以各標準物質(zhì)的峰面積(Y)對相應(yīng)的濃度(X,ng/ mL)進行線性回歸分析,得到七種植物生長調(diào)節(jié)劑的工作曲線回歸方程和相關(guān)系數(shù)r。將各物質(zhì)最低濃度的標準工作溶液重復(fù)進樣5次,計算標準偏差,以3倍標準偏差為方法的檢出限,10倍標準偏差為定量限,結(jié)果如表1所示,在0.3-200μg/mL的線性動態(tài)范圍內(nèi)混合物組分的線性相關(guān)系數(shù)較好,表明該方法線性關(guān)系良好。
表1 七種植物生長調(diào)節(jié)劑的線性方程、檢出限和定量限
3.3 回收率和精密度實驗
取空白桃子,制備低、中、高3種濃度(0.1、1和10μg/mL)的加標樣品,按前述樣品前處理方法處理樣品。低、中、高3個濃度的質(zhì)控樣品分別取6份做日內(nèi)精密度分析,得回收率和日內(nèi)相對標準偏差。結(jié)果(表2)表明,低、中、高3個水平樣品的回收率在77.2%~98.1%之間,精密度在0.95%~4.53%之間,說明本方法的重復(fù)性較好、準確度較高。
表2 桃子中植物生長激素的加標回收率
3.4 實際樣品測定,采用上述方法,我們對市售的火龍果和葡萄進行了檢測,結(jié)果如表3所示。從以下結(jié)果可以看出,該方法可以成功的應(yīng)用于水果實際樣品農(nóng)殘的檢測。
表3
四氮雜杯[2]芳烴[2]三嗪鍵合硅膠作為一種新型雜杯芳烴固相萃取材料,其對水果中七種植物生長激素的萃取效果要優(yōu)于商品化的C18固相萃取柱。所建立的NCS固相萃?。疕PLC方法操作簡便、準確度高,適合于不同水果中多種植物生長調(diào)節(jié)劑的檢測。
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張子方(1982.12-),男,本科,工程師,在讀在職研究生,研究方向:分析化學(xué)(儀器分析)。