李二虎,吳兵兵,張 武,李桂紅
(天津市農藥檢定所,天津 300061)
三氯異氰尿酸(TCCA)化學名稱為三氯-均三嗪-2,4,6-三酮,在水產養(yǎng)殖生產實踐中廣泛使用,常用于清塘和防治細菌性疾病[1]。三氯異氰尿酸進入環(huán)境后會水解產生次氯酸,具有殺菌作用。目前三氯異氰尿酸作為農藥成分,已陸續(xù)在水稻、棉花、辣椒、煙草等作物上登記用于多種病害的防治[2]。
一般采用碘量法測定三氯異氰尿酸含量。三氯異氰尿酸極易水解,在田間噴霧施藥時,易水解并轉化為三聚氰酸,筆者采用串聯(lián)液質聯(lián)用的方法,先檢測三聚氰酸的殘留量,再按照轉化率折算三氯異氰尿酸的殘留量,建立了間接測定三氯異氰尿酸的殘留檢測方法。
1.1.1 儀器
液相色譜-串聯(lián)質譜聯(lián)用儀Thermo Accela@TSQ Quantum Access,配備ESI源;電子天平;高速離心機;真空泵;振蕩器;食品切碎機;氮吹儀;超聲波清洗器;實驗室常規(guī)玻璃儀器。
1.1.2 試劑
乙腈,用于提取的為分析純,用于液質聯(lián)用的為色譜純;氨水,乙酸銨,均為分析純;水,純凈水(娃哈哈?);濾膜,0.22 μm。
1.1.3 標準品
三氯異氰尿酸標準品,純度為95.0%;三聚氰酸標準品,純度為99%;從北京勤誠亦信科技開發(fā)有限公司購置。
1.2.1 樣品的制備
蘋果樣品用食品切碎機打碎,土壤樣品過20目篩混勻。
1.2.2 提取及凈化
稱取蘋果和土壤樣品5.00 g,置于250 mL三角瓶中,加入20 mL乙腈和5%氨水(體積比為3∶7),振蕩提取3 h,抽濾,用少量提取液沖洗濾餅,濾液轉入具塞量筒中,在80 ℃水浴氮吹至20 mL,振搖混勻。取少量濾液,在10 000 rpm離心10 min,上清液過0.22 μm濾膜,上機測定。
1.3.1 液相色譜條件
色譜柱:Hyperisil Gold柱,2.1×100 mm;所用流動相配比及流速見表1。
1.3.2 質譜條件
離子源:ESI;掃描方式:MRM(負離子掃描);噴霧電壓:3 000 V;鞘氣壓力:35 bar;輔助氣壓力:5 bar;離子傳輸管溫度:350 ℃;碰撞氣及壓力:氬氣,1.5 mTorr。定性離子對(碰撞電壓):128.0/42.0(21 eV);定量離子對(碰撞電壓):128.0/85.0(12 eV)。
近期發(fā)布的GB2763-2016國家標準中沒有有關三氯異氰尿酸在農產品中的殘留限量規(guī)定[3]。張燦等對三氯異氰尿酸有效氯殘留量的檢測方法進行研究[4-6],根據(jù)試樣中有效氯在酸性介質中與碘化鉀反應析出碘,以淀粉為指示劑,用硫代硫酸鈉標準溶液滴定, 計算有效氯含量,以有效氯含量作為三氯異氰尿酸的殘留量。
三氯異氰尿酸在田間施用時,需要加水稀釋噴霧。三氯異氰尿酸易溶于水,且發(fā)生反應,反應方程式為:C3N3O3Cl3(TCCA)+3H2O=C3H3N3O3+3HClO。依據(jù)上述定量關系,筆者以三聚氰酸為檢測殘留物,折算母體三氯異氰尿酸的殘留量。
表1 流動相配比及流速
依據(jù)三氯異氰尿酸和三聚氰酸的定量轉化關系,1 mol三氯異氰尿酸可以轉化為1 mol三聚氰酸,三氯異氰尿酸的分子量為232.41,三聚氰酸的分子量為129.08,經計算1.0 g三氯異氰尿酸可以轉化為0.555 4 g三聚氰酸,理論轉化率為55.54%。
筆者進行了三氯異氰尿酸的轉化率試驗,三氯異氰尿酸添加量低于0.2 g時,實際轉化率小于50%;當添加量為0.3~3.0 g時,實際轉化率為51.22%~54.13%,和理論轉化率相差不大,在折算三氯異氰尿酸的母體殘留時,采用理論轉化率進行折算。
將三氯異氰尿酸和三聚氰酸標準品用水配制成0.05~2.0 mg/L系列濃度標準溶液,進樣測定三聚氰酸的殘留量。以三氯異氰尿酸和三聚氰酸濃度(mg/L)為橫坐標,峰面積為縱坐標作圖,三氯異氰尿酸和三聚氰酸在一定的質量濃度范圍內均與峰面積成良好的線性關系,三氯異氰尿酸標準曲線方程為y=26 250x-135 1,R2=0.995,三聚氰酸標準曲線方程為y=48 758x-877.6,R2=0.999,見圖1。
圖1 三氯異氰尿酸和三聚氰酸的標準曲線圖
在三聚氰酸的提取和凈化中,由于提取出的糖類物質和三聚氰酸均極易溶于水,不易溶于低極性或者非極性有機溶劑,在去除糖類組分的同時很容易造成三聚氰酸損失。筆者采用串聯(lián)液質法,通過三聚氰酸和干擾組分分子量的不同排除干擾,可以快速并且準確測出三聚氰酸的含量。但如果檢測樣品數(shù)量比較多,為了減少對儀器系統(tǒng)的污染,建議繼續(xù)進行前處理方法的研究。
三聚氰酸在溶液中以烯醇和酮的形式共存,在堿性條件下,主要以烯醇的形式存在;在酸性條件下,主要以酮的形式存在。因此,流動相的pH對三聚氰酸的響應值和保留時間影響很大。三聚氰酸呈弱酸性,有較強的極性,在反相柱上保留時間極短。筆者選用C18色譜柱,以乙腈+5 mmol/L乙酸銨溶液(5+95)為流動相,保留時間僅為約1.5 min,為了使三聚氰酸的保留時間穩(wěn)定,建議在三聚氰酸出峰時間前后采用固定的流動相比例,三聚氰酸峰完全出來后,采用乙腈持續(xù)沖洗色譜柱足夠時間,確保所有的干擾物質排出系統(tǒng)。
在蘋果和土壤中添加三氯異氰尿酸標準溶液,添加量為0.2~0.8 mg/kg,每個濃度5次重復。按上述方法提取、凈化和檢測三聚氰酸含量,檢測出的三聚氰酸除以理論轉化率(55.54%)折算母體三氯異氰尿酸的量。結果表明三氯異氰尿酸平均回收率為70.8%~84.1%,相對標準偏差為2.7%~11.1%(表2),滿足三氯異氰尿酸的檢測要求。定量離子色譜圖見2-4。
表2 蘋果和土壤中三氯異氰尿酸的添加回收率試驗結果
圖2 三聚氰酸標準物質定量離子圖
圖3 蘋果中添加三氯異氰尿酸標準物質定量離子圖
圖4 土壤中添加三氯異氰尿酸 標準物質定量離子圖
本文建立了串聯(lián)液質聯(lián)用法快速測定三氯異氰尿酸代謝物三聚氰酸的殘留方法,方法靈敏度高,檢測速度快,并對前處理方法進行了初步探討,但需對干擾組分的凈化過程進行進一步研究。
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