劉媛，王澤峰，陳雪冰，石玲，李楠，唐艷花，王靜，*

（1.云南省紅河哈尼族彝族自治州環(huán)境監(jiān)測站，云南蒙自661100；2.云南紅河學(xué)院理學(xué)院，云南蒙自661100）

TiO2納米管檢測三七中農(nóng)藥殘留的方法研究

劉媛1，王澤峰2，陳雪冰2，石玲2，李楠2，唐艷花2，王靜2，*

（1.云南省紅河哈尼族彝族自治州環(huán)境監(jiān)測站，云南蒙自661100；2.云南紅河學(xué)院理學(xué)院，云南蒙自661100）

利用二氧化鈦納米管固相萃取柱萃取和氣相色譜儀檢測，建立了一種三七樣品農(nóng)藥殘留量的檢測方法。樣品采用丙酮進(jìn)行超聲提取，提取液經(jīng)二氧化鈦納米管固相萃取柱萃取后采用乙酸乙酯和正己烷（體積比為1∶1）混合溶劑進(jìn)行洗脫，洗脫液濃縮蒸干后于氣相色譜儀進(jìn)行檢測，并加入內(nèi)標(biāo)物氘代二嗪農(nóng)進(jìn)行定量分析，采用該方法對三七樣品中的甲胺磷、敵敵畏、乙酰甲胺磷、敵百蟲、樂果、乙拌磷、甲基對硫磷、毒死蜱等8種有機(jī)磷農(nóng)藥含量進(jìn)行了測定。檢測結(jié)果表明，8種農(nóng)藥平均加標(biāo)回收率為81.36%～100.66%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD，n=3）為2.21%～4.28%，定量限LOQ，均小于4μg/kg，該方法具有較高的檢測靈敏度和準(zhǔn)確性，可滿足三七樣品中多種痕量有機(jī)磷農(nóng)藥殘留的分析要求。

二氧化鈦納米管；固相萃取；氣相色譜；農(nóng)藥殘留

三七是我國特有的名貴中藥材，具有止血、散淤、降血壓、治療心絞痛、冠心病等功效，素有“金不換”的美稱。三七除具有藥用功能外，還作為保建品供體弱者服用，并以食品補(bǔ)充劑等多種形式出口國外。因近百年來未有野生三七的采集記錄，目前市場上的三七均以人工種植提供。為防止病蟲害、提高產(chǎn)量，三七的種植過程中使用了有機(jī)氯、有機(jī)磷、氨基甲酸酯、擬除蟲菊酯等三致農(nóng)藥[1-2]，不規(guī)范使用農(nóng)藥導(dǎo)致三七中農(nóng)藥殘留量超標(biāo)，從而影響三七的藥用療效。

隨著人們對中藥材農(nóng)殘危害認(rèn)識(shí)的不斷深入，三七農(nóng)藥殘留被列為必檢項(xiàng)，而三七樣本基質(zhì)比較復(fù)雜，不同產(chǎn)區(qū)和批次間農(nóng)藥殘留含量差異較大，因此，農(nóng)藥殘留檢測需進(jìn)行前處理來提高檢測靈敏度。固相萃?。⊿olid-phaseextraction，SPE）由于具有高回收率高、高富集倍數(shù)、萃取時(shí)間短及有機(jī)溶劑消耗少等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于樣品前處理。固相萃取技術(shù)核心是吸附材料，吸附材料決定了SPE的靈敏度和選擇性。TiO2納米管具有穩(wěn)定性高、分散性好、再生性能高[3]等優(yōu)點(diǎn)，此外TiO2納米管較顆粒材料具有更大的比表面積，具有更好的吸附性能。Niu等用TiO2納米管制成固相萃取小柱萃取環(huán)境水樣中的酞酸酯、鄰苯二甲酸二正丁酯、鄰苯二甲酸環(huán)己酯，檢測限可達(dá)到0.039、0.019、0.035μg/L[4-7]。

本研究以TiO2納米管為吸附劑，制備了固相萃取柱，8種農(nóng)藥經(jīng)固相萃取柱預(yù)富集后，采用正己烷洗脫，收集洗脫液，采用氣相色譜儀進(jìn)行分析檢測。將本方法用于三七樣品的檢測分析，方法的相對回收率為81.36%～100.66%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于5%。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

GC-2010的氣相色譜儀，檢測器為FPD，分離柱為Rxi@-17（30×0.25m×0.25μm）：島津。

甲胺磷、敵敵畏、乙酰甲胺磷、敵白蟲、樂果、乙拌磷、甲基對硫磷、毒死蜱：（純度：98.5%）標(biāo)準(zhǔn)品，德國Dr.Ehrenstorfer；氘代二嗪農(nóng)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)：美國AccuStandard公司。以上農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品用丙酮配制成10μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液，使用時(shí)再配成一系列混合標(biāo)準(zhǔn)工作液，該混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液中含有同為素二嗪農(nóng)5μg/mL。

三七樣品：購買于中藥材市場，經(jīng)植物學(xué)專家田學(xué)金教授鑒定為三七。

1.2 TiO2納米管的制備

稱取16 g氫氧化鈉加水至40mL，溶液攪拌至透明，倒入裝有0.4 g P25型納米TiO2粉體的聚四氟乙烯襯里不銹鋼水熱釜中，攪拌均勻后，密封放入油浴中，在攪拌條件下，140℃反應(yīng)24 h，自然冷卻至室溫，倒出溶液。用蒸餾水將絮狀沉淀物洗滌至中性，然后在150mL濃度為0.1mol/L的稀鹽酸中超聲分散7 h，以中和多余的氫氧化鈉，然后抽濾，抽濾后繼續(xù)用蒸餾水將樣品洗至中性，無Cl-即可（以AgNO3為指示劑），80℃干燥后3 h，然后在400℃焙燒3 h，得到TiO2納米管樣品。

1.3 固相萃取過程

精密稱取三七樣品1.0 g，加入混合標(biāo)準(zhǔn)溶液靜置30min，加入20mL丙酮溶劑后超聲輔助提取30min，提取液采用無水硫酸鈉干燥，干燥后與旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀上濃縮至干，用乙酸乙酯和正己烷（體積比為1∶1）定容至2mL，備用。將安捷倫ZORBAXSPEC18萃取柱倒空，將0.3 g的TiO2納米管裝入萃取柱，用聚丙烯篩板擋住TiO2納米管。分別用2mL正己烷活化納米管萃取柱。將1mL樣品溶液通過萃取柱進(jìn)行固相萃取，然后用2mL乙酸乙酯和正己烷（體積比為1∶1）的混合溶劑重復(fù)洗脫2次，收集洗脫液，于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀上濃縮至近干，再以1mL含5μg氘代二嗪農(nóng)內(nèi)標(biāo)溶液復(fù)溶，0.45μm濾膜過濾，清液供氣相色譜檢測儀進(jìn)行檢測，采用內(nèi)標(biāo)法計(jì)算其農(nóng)殘含量。計(jì)算公式如下：

式中：mi為待測組分含量；f為校正因子；Ai為樣品峰面積；As為內(nèi)標(biāo)物峰面積；ms為加入內(nèi)標(biāo)物的量；mr為對照品的量；Ar為對照品峰面積。

1.4 方法的準(zhǔn)確度和精密度

按照步驟1.3，分別加入1.6、2、2.4mg/kg3個(gè)濃度水平的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn)，每個(gè)濃度水平平行測定3次，表1為3個(gè)濃度水平的平均回收率的平均值以及相對標(biāo)準(zhǔn)偏差的平均值。

2 結(jié)果與討論

2.1 TiO2納米管的表征

2.1.1 TiO2納米管的SEM和TEM

圖1為樣品的掃描電鏡（SEM）圖，圖2為樣品的透射電鏡（TEM）圖。

圖1 TiO2納米管的SEMFig.1 SEM image of TiO2

圖2 TiO2納米管的TEMFig.2 TEM image of TiO2

從圖1中可以看出，樣品TiO2的形貌多為線條狀，線條有重疊，成為納米簇。此外還有彎曲和交叉的現(xiàn)象。線的直徑分布多在10 nm～40nm，長度為100nm～500 nm，可見產(chǎn)物的長徑比很高。從圖2中可以看出，圖像中的襯度說明了TiO2樣品的形貌是中空的管狀，而非實(shí)心的納米線。

2.1.2 TiO2納米管的XRD

圖3為TiO2納米管的XRD衍射色譜圖。

圖3 TiO2納米管的XRDFig.3 XRD image of TiO2

從圖譜中可以看出，樣品的晶型為銳鈦礦型，晶面為101和200。

2.2 萃取條件的優(yōu)化

2.2.1 吸附劑的選擇

分別考察了TiO2納米管、C18硅膠固相萃取柱吸附劑對甲胺磷、敵敵畏、乙酰甲胺磷、敵白蟲、樂果、乙拌磷、甲基對硫磷、毒死蜱的萃取效率的影響，見圖4。

圖4 不同固相萃取柱填充劑對峰面積的影響Fig.4 The effect of different solid phase extraction column fillers on peak area

結(jié)果如圖4所示，以TiO2納米管為吸附劑時(shí)，峰面積最大，這是由于TiO2納米管多層壁結(jié)構(gòu)[8]，分析物的分子容易被吸附和洗脫，同時(shí)由于TiO2納米管的比表面積高，有效提高了對分析物的吸附能力。根據(jù)峰面積，得出C18硅膠固相萃取柱吸附劑的8種農(nóng)藥加標(biāo)回收率為65.73%～85.21%。

2.2.2 樣品量的影響

考察5mL～10mL范圍內(nèi)樣品量對峰面積的影響，當(dāng)樣品量從5mL逐漸增大到10mL時(shí)，洗脫液的峰面積隨著樣品量的增加而增大。當(dāng)洗脫液體積進(jìn)一步增大時(shí)，獲得的峰面積仍未達(dá)到平臺(tái)，說明萃取柱仍未達(dá)到萃取平衡。這也說明了二氧化鈦納米管固相萃取柱對分析物具有較大的萃取容量?？紤]到萃取時(shí)間和富集效率，選擇10mL的樣品加入量。

2.2.3 洗脫劑的選擇

考察了甲醇、正己烷、乙腈、丙酮、二氯甲烷對8種農(nóng)藥的洗脫效率。相同濃度的農(nóng)藥經(jīng)萃取柱萃取后，分別以這5種溶劑進(jìn)行洗脫，測定洗脫液的峰面積。結(jié)果表明，正己烷的洗脫效率最高?？紤]到目標(biāo)分析物中涉及到的農(nóng)藥種類較多，極性參差不齊，本試驗(yàn)加入同體積的乙酸乙酯組成混合溶劑進(jìn)行洗脫，結(jié)果表明，峰面積較單一的正己烷做洗脫劑時(shí)有明顯提高。

2.2.4 洗脫劑用量的選擇

固相萃取技術(shù)中洗脫劑的用量也是影響萃取效率的一個(gè)關(guān)鍵因素，洗脫劑用量少，目標(biāo)化合物洗脫效果差，柱損率相對增加，洗脫劑用量增加，導(dǎo)致部分農(nóng)藥回收率降低，因此本試驗(yàn)采用2mL乙酸乙酯和正己烷（體積比為1∶1）的混合溶劑重復(fù)2次進(jìn)行洗脫，這樣不僅可以達(dá)到洗脫效果好的目的，還可以節(jié)省試劑。

2.2.5 萃取液流速的影響

考察1mL/min～5mL/min的流速范圍內(nèi)考察流速對萃取率的影響。結(jié)果表明，流速對峰面積沒有較大的影響，為了縮短分析時(shí)間，選擇5mL/min的流速進(jìn)行試驗(yàn)。

2.2.6 內(nèi)標(biāo)物的選擇

試驗(yàn)分別以3種有機(jī)磷同位素樂果-d6，倍硫磷-d6，二嗪農(nóng)d-10作為內(nèi)標(biāo)物，然后比較3種內(nèi)標(biāo)物的校正結(jié)果，根據(jù)試驗(yàn)比較，二嗪農(nóng)d-10對所有目標(biāo)物的校正結(jié)果比較合適，所以選擇二嗪農(nóng)d-10為所有有機(jī)磷的內(nèi)標(biāo)物[9]。

2.3 準(zhǔn)確度與精密度

在優(yōu)化條件下，對8中有機(jī)磷農(nóng)藥進(jìn)行固相萃取-氣相色譜檢測，得到的色譜圖如圖5。樣品不同濃度加標(biāo)回收試驗(yàn)結(jié)果見表1。

圖5 濃度為5.0μg/m L混合標(biāo)準(zhǔn)溶液色譜圖Fig.5 Chromatogram of mixed standard solution on Concentration of 5.0μg/m L

表1 三七樣品有機(jī)磷農(nóng)藥的添加量、平均回收率和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差Table1 The spiked，the average recoweries and the relative standard deviation（RSD）of organophosphate pesticides in Panax

2.4 樣品檢測

本方法檢測購買于藥店和市場的三七樣品的32個(gè)樣品中8種有機(jī)磷農(nóng)藥殘留量，結(jié)果表明，其中5份樣品中有毒死蜱、敵敵畏和樂果有檢出，其余的均未檢測到，具體的檢測結(jié)果見表2。

3 結(jié)論

1）本研究利用水熱法制備出TiO2納米管，然后利用TiO2納米管作為固相萃取柱，以8有機(jī)磷農(nóng)藥為目標(biāo)分析物，與氣相色譜聯(lián)用對這些目標(biāo)物進(jìn)行萃取測定，并與C18硅膠固相萃取柱進(jìn)行比較，結(jié)果表明，以TiO2納米管作為固相萃取柱比C18硅膠固相萃取柱的峰面積較大，加標(biāo)回收率為81.36%～100.66%，而C18硅膠固相萃取柱的加標(biāo)回收率為僅為65.73%～85.21%。

表2 三七樣品8種有機(jī)磷農(nóng)藥的殘留量Table2 Eight organophosphate pesticdes from Panax μg/mg

2）以二氧化鈦納米管作為固相萃取劑，并將固相萃取技術(shù)與氣相色譜技術(shù)聯(lián)用，內(nèi)標(biāo)法定量，建立了測定三七中8種有機(jī)磷農(nóng)藥的殘留量的方法，平均加標(biāo)回收率為81.36%～100.66%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD，n=3）為2.21%～4.28%，定量限LOQ均小于4μg/kg，因此，本方法簡便，靈敏度高，完全滿足三七樣品中多種痕量有機(jī)磷農(nóng)藥殘留的測定要求。

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The Research Method of Pesticides Residue Quantity in Panax Notoginseng through TiO2Nanotube

LIU Yuan1，WANG Ze-feng2，CHEN Xue-bing2，SHI Ling2，LI Nan2，TANG Yan-hua2，WANG Jing2，*
（1.Yunnan Province Honghe Hani and Yi Autonomous Prefecture Environmental Monitoring Station，Mengzi 661100，Yunnan，China；2.College of Science，Honghe University，Mengzi661100，Yunnan，China）

titanium dioxide nanotube；solid phase extraction（SPE）；gas chromatographic analysis technology；pesticides residue quantity

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.04.025

2016-03-04

國家自然科學(xué)基金（21366011）；云南省自然科學(xué)基金應(yīng)用基礎(chǔ)研究項(xiàng)目（2013FZ120）；云南省紅河學(xué)院化學(xué)學(xué)科開放基金（HXY1303）

劉媛（1982—），女（漢），工程師，本科，研究方向：環(huán)境監(jiān)測。

*通信作者：王靜（1981—），女（漢），講師，碩士研究生，研究方向：分離與分析化學(xué)。

Abstract：A test method of pesticides residue quantity in Panax notoginseng has been established by means of titanium dioxide nanotube solid phase extraction（SPE）and gas ch romatography analysis technology.Pesticides in the samples were extracted with acetone as the extracting agent by means of ultrasonication and concentrated by solid phase extraction using titanium dioxide nanotube as extractor.hen the mixture of ethyl acetate and hexane with the volume ratio of1∶1 mL was used to elute pesticides from the extractor.Finally，pesticide concentration in the eluant was detected by gas chromatography analysis technology.Residue quantities in Panax notoginseng of 8 kinds of organophosphate，Methamidophos，Dichlorvos，Acephate，Trichlorfon，Dimethoate，Disulfoton，Parathion-methyl and Chlorpyrifos have been measured by using this newly established method.The results show that the average recovery rate of these 8 kinds of pesticides is 81.36%-100.66%，the relative standard deviation（RSD，n=3）is2.21%-4.28%，and Quantitation limit is less than 4μg/kg.The method has higher detection sensitivity and accuracy，which can satisfy the analyzing requirement of variety of trace organophosphorus pesticide residues in Panax notoginseng.