霍燕燕,和 玉,鄭艷金
(西安文理學(xué)院化學(xué)工程學(xué)院,陜西西安710065)
分析測(cè)試
牛奶中雙甲脒殘留量氣質(zhì)聯(lián)用測(cè)定方法研究*
霍燕燕,和 玉,鄭艷金
(西安文理學(xué)院化學(xué)工程學(xué)院,陜西西安710065)
研究了牛奶中雙甲脒的氣相色譜-質(zhì)譜檢測(cè)方法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:在酸性條件下,牛奶試樣中的雙甲脒水解生成2,4-二甲基苯胺,得到的產(chǎn)物加入堿性溶液NaOH(4 mol·L-1)后用適量正己烷萃取,過(guò)濾后供氣相色譜質(zhì)譜測(cè)定。在10~150μg·L-1濃度范圍內(nèi),2,4-二甲基苯胺的濃度與其測(cè)得的峰面積有較好的線性關(guān)系,線性方程Y=39942Χ(μg·L-1)-223586,r=0.9988,檢出限為3.0 ng·mL-1。在空白牛奶樣品中,添加雙甲脒標(biāo)準(zhǔn)溶液,做加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明平均回收率為104.1%~106.8%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)為1.77%和3.08%。實(shí)驗(yàn)證明該方法快速,分離度較好,適用于牛奶中雙甲脒含量的檢測(cè)。
雙甲脒;2,4-二甲基苯胺;氣相色譜-質(zhì)譜
雙甲脒,含中等毒性的殺螨劑,一般常用于果樹(shù)、蔬菜、茶葉、棉花等作物的螨害防治。它含有多種類型的毒殺機(jī)理,不僅如此,雙甲脒可以利用食物鏈的傳遞,一層一層滲透或者會(huì)通過(guò)皮膚的接觸、吸收后會(huì)引起中毒,對(duì)人體具有潛在的危害。雙甲脒價(jià)格低廉,獲得途徑較為容易,所以曾經(jīng)在全國(guó)內(nèi)以及國(guó)外被農(nóng)民大量使用,然而經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)其代謝產(chǎn)物2,4-二甲基苯胺具有致癌作用,因此我國(guó)農(nóng)業(yè)部、衛(wèi)生部根據(jù)最新發(fā)布的《農(nóng)藥安全使用規(guī)定》嚴(yán)格規(guī)定要禁止使用該殺螨劑。食品中農(nóng)藥殘留物已廣泛引起人們的關(guān)注,但對(duì)雙甲脒殘留物研究較少[1]。
迄今為止,牛奶中雙甲脒殘留量檢測(cè)方法有氣相色譜法[2-4]、液相色譜法[5]等。傳統(tǒng)測(cè)定雙甲脒方法是氣相色譜法,它將牛奶中殘留的雙甲脒分解為2,4-二甲基苯胺,然后用七氟丁酸酐衍生之后,用電子捕獲檢測(cè)器進(jìn)行測(cè)定。一方面,此方法加入衍生化試劑操作較復(fù)雜;另一方面,七氟丁酸酐屬于劇毒試劑,對(duì)操作人員身體傷害較大。若以液相色譜法直接測(cè)定雙甲脒含量,忽視了雙甲脒在酸性條件下會(huì)水解為2,4-二甲基苯胺的特性,只測(cè)定雙甲脒母體含量作為雙甲脒的總殘留量是不準(zhǔn)確的,所以液相色譜法有一定的缺陷。
本文將牛奶中的雙甲脒在酸性條件下水解為2,4-二甲基苯胺,其為堿性化合物,且在堿性條件下,溶于大多數(shù)有機(jī)溶劑。水解后,加入堿性溶液再加入正己烷萃取。用0.45μm的有機(jī)相濾膜過(guò)濾后,再用氣相色譜-質(zhì)譜進(jìn)行定性、定量,結(jié)果是雙甲脒和其代謝物的總殘留量。該方法簡(jiǎn)單、快捷,用于檢測(cè)牛奶中的雙甲脒殘留能得到令人滿意的效果,且檢出限遠(yuǎn)低于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的雙甲脒最大殘留量0.05mg·kg-1。
1.1 主要儀器與試劑
雙甲脒標(biāo)準(zhǔn)品純度≥95.0%(D-86199 Augsburg,Germany);2,4-二甲基苯胺標(biāo)準(zhǔn)品純度≥95.0%(D-86199 Augsburg,Germany);
雙甲脒標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液(100mg·L-1):準(zhǔn)確稱取10.0mg雙甲脒,用正己烷稀釋溶解并定容至100mL容量瓶中,儲(chǔ)存在冰箱中備用;
2,4-二甲基苯胺標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液(100mg·L-1):準(zhǔn)確稱取10.0mg 2,4-二甲基苯胺,用正己烷稀釋溶解并定容至100mL容量瓶中,儲(chǔ)存在冰箱中備用。
1mg·mL-1標(biāo)準(zhǔn)中間液:分別準(zhǔn)確移取雙甲脒和2,4-二甲基苯胺標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液各1mL放到兩個(gè)100mL容量瓶中,再用正己烷稀釋定容至100mL,得到濃度為1 mg·L-1的標(biāo)準(zhǔn)中間液;
4mol·L-1NaOH(優(yōu)級(jí)純);1mol·L-1HCl(優(yōu)級(jí)純);無(wú)水Na2SO4(優(yōu)級(jí)純);正己烷(色譜純)。
Trace 1300-ISQ氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀(賽默飛世爾有限公司);DHG-9023A恒溫干燥箱(上海齊欣科學(xué)儀器有限公司);TGL-16G離心機(jī)(上海安亭科學(xué)儀器廠);BS 224 S電子天平(賽多利斯科學(xué)儀器北京有限公司);色譜柱:TG-5MS(15m× 0.25mm×0.25μm)(Thermo Scientific);進(jìn)樣針:10μL(安捷倫科技有限公司)。
1.2 測(cè)試條件
1.2.1 氣相色譜條件色譜柱:TG-5MS(15m× 0.25mm×0.25μm);載氣:He(純度99.99%);采用恒流模式,柱流速:1mL·min-1;進(jìn)樣的模式:不分流進(jìn)樣,時(shí)間為1min;樣品進(jìn)樣量:1μL;進(jìn)樣口的溫度:260℃;柱溫:初始溫度50℃保持1min,以20℃·min-1升至250℃保持10min。
1.2.2 質(zhì)譜條件電離需要的能量(EI):70 eV;離子源的溫度:300℃;傳輸線溫度:300℃;掃描方式:選擇離子監(jiān)測(cè)(SIM)模式,2,4-二甲基苯胺的定量離子為m/z121,參考特征離子為m/z120,m/z106。
1.3 牛奶樣品前處理
移取0.5mL牛奶樣品放于4mL離心管中→加入1 mol·L-1HCl溶液1mL→放到60℃恒溫干燥箱中靜置30min→冷卻至室溫→用10000 r·min-1離心機(jī)離心10min→取上清液于另一離心管中→加入1mL 4 mol·L-1NaOH溶液→2mL正己烷,混勻,靜置5min→放入10000r·min-1離心機(jī)中離心10min→取上層正己烷液并加入0.1g無(wú)水Na2SO4除去水分→用0.45μm的有機(jī)相濾膜過(guò)濾后,供氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀測(cè)定。
1.4 譜圖
采用全掃描的方式進(jìn)行檢測(cè)2,4-二甲基苯胺標(biāo)準(zhǔn)溶液(1mg·L-1),掃描范圍:m/z 41-m/z350,得到其質(zhì)譜圖和色譜圖。利用2,4-二甲基苯胺的全掃描質(zhì)譜圖和保留時(shí)間,對(duì)2,4-二甲基苯胺的定性、定量特征目標(biāo)離子進(jìn)行選擇,2,4-二甲基苯胺的保留時(shí)間為:4.54,定量離子選?。?06,120,121。
圖12 ,4-二甲基苯胺色譜圖、質(zhì)譜圖(2,4-二甲基苯胺含量10-4μg)Fig.1 Chromatogram and Mass spectrogram of 2,4-dimethyl aniline
采用離子監(jiān)測(cè)模式對(duì)2,4-二甲基苯胺進(jìn)行定量檢測(cè)得到對(duì)應(yīng)的色譜圖和質(zhì)譜圖。100μg·L-1的2,4-二甲基苯胺色譜圖和質(zhì)譜圖(圖1)。
從圖1中可知,保留時(shí)間為:4.56min。濃度為100μg·L-1的2,4-二甲基苯胺的對(duì)應(yīng)的峰面積為4013590。
2.1 工作曲線與檢出限
準(zhǔn)確移取1 mg·L-1的2,4-二甲基苯胺適量,分別配制濃度為10、20、40、100、150μg·L-1標(biāo)準(zhǔn)溶液,用氣相色譜-質(zhì)譜測(cè)定。根據(jù)所得數(shù)據(jù)繪制峰面積-濃度工作曲線見(jiàn)圖2。
圖22 ,4-二甲基苯胺標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.2 Standard curve of 2,4-dimethyl aniline
由圖2可知,在10~150μg·L-1的濃度范圍內(nèi),峰面積與2,4-二甲基苯胺的濃度有較好的線性關(guān)系。線性方程Y=39942X-223586,r=0.9988,該方法的檢出限為3.0 ng·L-1。
2.2 牛奶樣品的檢測(cè)
按照上述的前處理方法,對(duì)不同品牌、不同批號(hào)的牛奶進(jìn)行水解、堿化,用正己烷萃取,用0.45μm的濾膜過(guò)濾后,用氣相色譜-質(zhì)譜儀測(cè)定,檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表(3.1)。上述對(duì)于不同品牌牛奶的檢測(cè),均未能測(cè)出雙甲脒及其殘留量2,4-二甲基苯胺。
表1 牛奶樣品的檢測(cè)結(jié)果Tab.1 Detection results of milk samples
2.3 回收率及精密度試驗(yàn)
取兩個(gè)空白牛奶樣品(銀橋原點(diǎn)牧場(chǎng),生產(chǎn)批號(hào)20160101B062M45)各0.2mL,添加雙甲脒1mL,濃度分別為150μg·L-1和176μg·L-1,再用1mL正己烷萃取,結(jié)果見(jiàn)表2。在10~150μg·L-1的線性范圍內(nèi),兩個(gè)添加濃度的雙甲脒的平均回收率分別為106.8%、104.1%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為3.08%、1.77%,回收率較好。
表2 加標(biāo)回收率的測(cè)定Tab.2 Determination of recoveries of spiked standard
上述不同品牌、不同批號(hào)的牛奶中均未檢測(cè)出雙甲脒。原因分析:雙甲脒在低濃度下不穩(wěn)定容易失效,低溫條件下最多可保存7d左右,失效后就無(wú)法檢測(cè)。已生產(chǎn)的牛奶中本來(lái)就沒(méi)有雙甲脒或含量非常低,當(dāng)檢測(cè)的時(shí)候,牛奶中少量的雙甲脒已經(jīng)部分失效或全部失效,含量更是少之又少,所以牛奶經(jīng)前處理后進(jìn)氣質(zhì)儀檢測(cè),未測(cè)出其代謝產(chǎn)物。
本文選擇使用氣質(zhì)聯(lián)用儀檢測(cè)牛奶中的雙甲脒及其代謝產(chǎn)物2,4-二甲基苯胺,樣品中的雙甲脒在酸性條件下水解得到2,4-二甲基苯胺,該產(chǎn)物堿化后萃取到正己烷中,再用氣相色譜質(zhì)譜儀檢測(cè)和確證。該方法前處理步驟較為簡(jiǎn)單,無(wú)需衍生,實(shí)驗(yàn)的重復(fù)性好,靈敏度高。加標(biāo)平均回收率為104.1%和106.8%。相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)為1.77%和3.08%,能較好地滿足牛奶中雙甲脒殘留的分析要求。
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Detection of amitraz pesticide residues in milk using GC-MS*
HUO Yan-yan,HE Yu,ZHEN Yan-jin
(School of Chemical Engineering,Xi′an University,Xi′an 710065,China)
This paper studied amitraz’s residues in milk by gas chromatography-mass spectrometry method. Under acidic conditions,the amitraz of milk sample hydrolyzes 2,4-dimethyl aniline,the obtained product was added sodium hydroxide solution(4 mol·L-1)and added an appropriate amount of n-hexane extraction,then use gas chromatography mass spectrometry to determine.In 10~150μg·L-1concentration range,the concentration of 2,4-dimethyl aniline and measured peak area has a good linear relationship,relationship equation Y=39942X(Mg· L-1)-223586,r=0.9988,the detection limit was 3.0ng·mL-1.Blank milk samples added 2,4-dimethyl aniline standard solution,do spiked recovery experiments,the results show that the average recovery rate was 104.1%and 106.8%,relative standard deviation(RSD)was 1.77%and 3.08%.The method is rapid,has a good separating degree for detecting milk amitraz content.
amitraz;2,4-dimethylaniline;gas chromatography-mass spectrometry
O625
A
10.16247/j.cnki.23-1171/tq.20170320
2016-06-23
西安市科技計(jì)劃項(xiàng)目(CXY1531WL34);陜西省教育廳項(xiàng)目(16JK2194)
霍燕燕(1983),女,碩士,實(shí)驗(yàn)師,從事現(xiàn)代光譜分析方面的研究。