劉 納
(四川省農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全中心,四川 成都 610041)
有機(jī)磷農(nóng)藥是指用于防治植物病、蟲、害含有機(jī)磷的化合物,國內(nèi)生產(chǎn)的有機(jī)磷農(nóng)藥絕大多數(shù)為殺蟲劑[1]。隨著其廣泛的使用,其在各種作物上的殘留問題也顯露出來,有時對人體健康造成較大威脅,因此對其在農(nóng)產(chǎn)品中的殘留進(jìn)行監(jiān)測非常必要。本實(shí)驗(yàn)應(yīng)用氣相色譜儀配火焰光度檢測器對番茄中甲拌磷、二嗪磷、毒死蜱、甲基對硫磷4種農(nóng)殘進(jìn)行了測定,優(yōu)化了樣品前處理方法和氣相色譜條件,建立了一種簡單、快速、靈敏的分析方法。
Agilent7890A氣相色譜儀(配氣相色譜火焰光度檢測器(FPD),7693自動進(jìn)樣器,分流/不分流進(jìn)樣口),TE612-L電子天平(德國Sartorius),XH-C旋渦混合器(上海梅香儀器有限公司),T25勻漿機(jī)(德國IKA),3-18k臺式冷凍離心機(jī)(德國Sigma),R-210旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(瑞士BUCHI),配套蒸發(fā)儀使用的SHB-3A循環(huán)水式多用真空泵和低溫冷卻液循環(huán)泵(鄭州杜甫儀器廠)。
有機(jī)磷農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品:甲拌磷、二嗪磷、毒死蜱、甲基對硫磷(100μg/mL,農(nóng)業(yè)部環(huán)境保護(hù)科研監(jiān)測所),氯化鈉(分析純,成都市科龍化工試劑廠,使用前140℃烘烤4h,在干燥器中冷卻至室溫),乙腈、丙酮(色譜純,美國Fisher),25OμL微型進(jìn)樣針,筒式過濾器(0.45μm,有機(jī)系,天津津騰),各種玻璃儀器若干。
DB1701P石英毛細(xì)管柱(Aglient,30m×0.32mm×0.25μm);以高純氮?dú)鉃檩d氣,載氣流速1.5mL/min,恒流模式;氫氣流速120mL/min,空氣流速100mL/min,氮?dú)馕泊盗魉?3mL/min;檢測器溫度250℃;不分流進(jìn)樣,進(jìn)樣量1μL,進(jìn)樣口溫度:220℃。程序升溫:120℃(保持2min)10℃/min 220℃(保持2min)40℃/min 260℃(保持4min)。
分別準(zhǔn)確吸取1.0mL的100μg/mL甲拌磷、二嗪磷、毒死蜱、甲基對硫磷農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)于25mL容量瓶中,用丙酮定容至刻度,得到濃度為4μg/mL的農(nóng)藥混標(biāo)儲備液。
準(zhǔn)確吸取1.0mL的100μg/mL甲拌磷、二嗪磷、毒死蜱、甲基對硫磷農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)于25mL容量瓶中,用丙酮定容至刻度,得到濃度為4μg/mL的農(nóng)藥單標(biāo)儲備液。使用時,準(zhǔn)確吸取適量的標(biāo)準(zhǔn)儲備液,用丙酮稀釋配制成所需的標(biāo)準(zhǔn)工作液。
攪拌混勻樣品盒中組織搗碎后的番茄樣品,并準(zhǔn)確稱取15.00g于85mL聚四氟離心管中,加入4g氯化鈉和20mL乙腈,以14000r/min高速勻漿提取1min,蓋上離心管蓋,在15℃,7000r/min(相對離心力RCF=5369g)離心5min,使乙腈相和水相分層。然后從離心管中吸取8mL上層有機(jī)相于100mL茄形瓶中,40℃旋蒸至近干,用4mL丙酮分3次沖洗茄形瓶,并轉(zhuǎn)移至10mL比色管中,最后定容至5.0mL,在漩渦混合器上混勻,過0.2μm濾頭裝瓶上機(jī)。
氣相色譜儀設(shè)置參數(shù)比較多,有柱溫度、進(jìn)樣口汽化溫度、升溫程序、載氣流速,尾吹流量等,在眾多影響因素中,以柱溫、升溫程序的影響最大[2]。首先進(jìn)行了恒溫條件試驗(yàn),結(jié)果發(fā)現(xiàn)恒溫條件下不適合這4種有機(jī)磷農(nóng)藥混合樣的分析,各組份出峰時間長,峰形差,故采用程序升溫的方式進(jìn)行條件摸索,分別以2,6,10,20℃/min,從120℃升溫至220℃,結(jié)果發(fā)現(xiàn)當(dāng)柱溫以2℃/min升溫時峰形改善不明顯,以6℃/min升溫雖然峰形有所改善但出峰時間仍較長,而以20℃/min升溫時毒死蜱和甲基對硫磷分離度較差,綜合考慮以10℃/min升溫較為合適。考慮到實(shí)際樣品檢測過程中,基質(zhì)中高沸點(diǎn)雜質(zhì)的影響,在4種物質(zhì)依次出峰分離后設(shè)置了以較快的速率升高到了色譜柱能承受的較高柱溫,并保持一定時間,以減少高沸點(diǎn)雜質(zhì)在色譜柱中的殘留。最終優(yōu)化的程序升溫條件為120℃(保持2min)10℃/min 220℃(保持2min)40℃/min 260℃(保持4min),整個過程耗時20min,這4種農(nóng)藥在15min內(nèi)全部出峰,且分離效果良好,如圖1所示。
圖1 4種混合農(nóng)藥的色譜圖(圖中11.038min-甲拌磷;11.755min-二嗪磷、11.183min-毒死蜱、11.567min-甲基對硫磷)
提取液的選擇首先要考慮農(nóng)藥的特性,依據(jù)農(nóng)藥極性強(qiáng)弱選擇合適的提取液[3]。本實(shí)驗(yàn)選擇乙腈作為提取液,乙腈極性大能與水混溶,穿透力強(qiáng),且容易用鹽析出[4];按照相似相溶原理,極性強(qiáng)的機(jī)磷農(nóng)藥容易被乙腈提取出來,且一些非極性雜質(zhì)如蠟質(zhì)、葉綠素等不容易被乙腈一起被提取出來,這樣提取出來的樣品雜質(zhì)干擾較少。
本實(shí)驗(yàn)以毒死蜱為例,用微型進(jìn)樣針將187.5μL,4μg/mL的毒死蜱標(biāo)準(zhǔn)液添加到15g番茄樣品中制備成含0.05mg/kg毒死蜱的番茄樣品,按照1.4的前處理步驟處理,乙腈用量分別為15mL、20mL、25mL、30mL、35mL。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2所示,使用15mL的乙腈回收率只有59.8%,不能滿足農(nóng)殘測定要求。乙腈從20mL增加35mL回收率從83.2%增加到84.9%,僅增加1.7%,變化不大。從節(jié)約試劑、環(huán)保角度和后續(xù)濃縮步驟的處理出發(fā)選取提取液用量為20mL。
圖2 提取液的用量對回收率的影響
鹽含量和離心機(jī)轉(zhuǎn)速(相對離心力)決定了乙腈與含水溶液能否快速分層及分層后乙腈的體積。本實(shí)驗(yàn)根據(jù)番茄本身含水量,加入了4g氯化鈉進(jìn)行鹽析,在高速離心后水相層中仍可見未溶解的氯化鈉沉淀,能夠滿足飽和氯化鈉水相溶液鹽析要求。同樣以毒死蜱為例,用微型進(jìn)樣針將187.5μL,4μg/mL的毒死蜱標(biāo)準(zhǔn)液添加到15g番茄樣品中制備成含0.05mg/kg毒死蜱的番茄樣品,按照1.4的前處理步驟處理,分別以5000r/min(RCF=2739g),6000r/min(RCF=3944g),7000r/min(RCF=5369g),8000r/min(RCF=7012g),9000r/min(RCF=8875g)離心5min,結(jié)果如圖3所示。隨著離心機(jī)轉(zhuǎn)速(相對離心力)的增加,乙腈和水相分離效果越來越好,當(dāng)轉(zhuǎn)速為5000r/min(RCF=g)時,乙腈和水相分離較差,回收率僅49.2%;當(dāng)轉(zhuǎn)速增加至7000r/min(RCF=5369g),回收率達(dá)到83.8%。隨著轉(zhuǎn)速的繼續(xù)增加回收率變化不大,故本實(shí)驗(yàn)選擇最終離心轉(zhuǎn)速為7000r/min(RCF=5369g)。
圖3 離心機(jī)轉(zhuǎn)速對回收率的影響
臨用前用番茄空白樣品基質(zhì)液將濃度為4μg/mL的農(nóng)藥混標(biāo)儲備液稀釋成濃度分別為0.1μg/L、0.25μg/L、0.5μg/L、1μg/L、2.5μg/mL的基質(zhì)加標(biāo)工作曲線。每份工作液平行測定6次。以峰面積對相應(yīng)被測組分的質(zhì)量濃度做線性回歸分析,檢出限以3倍信噪比結(jié)合檢測方法確定。結(jié)果見表1,可以看出用該方法4種農(nóng)藥最低檢出限在0.02~0.04mg/kg之間。
在經(jīng)組織搗碎的番茄樣品中分別添加3個不同質(zhì)量濃度水平的農(nóng)藥混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,應(yīng)用試驗(yàn)確定的最佳條件進(jìn)行測定,每個質(zhì)量濃度水平測定3次,加標(biāo)回收率和精密度試驗(yàn)結(jié)果見表1所示,可以看出用該方法4種農(nóng)藥基質(zhì)標(biāo)液標(biāo)準(zhǔn)曲線相關(guān)系數(shù)在0.9941~0.9988之間。
為滿足對大量樣品進(jìn)行快速分析檢測的需要,農(nóng)藥殘留分析方法必須向簡單、快速、靈敏、易推廣方向發(fā)展。本實(shí)驗(yàn)建立了一個簡便快捷的有機(jī)磷農(nóng)藥分析方法,以20mL乙腈為提取液,加入氯化鈉后,7000r/min(RCF=5369g),15℃離心分層,濃縮定容,氣相色譜火焰光度檢測器測定,15min內(nèi)4種有機(jī)磷農(nóng)藥完全分開,方法回收率78.9%~91.9%,檢出限0.02~0.04mg/kg,精密度3.1%~7.9%,能夠滿足農(nóng)殘分析要求。
參考文獻(xiàn):
[1]崔迪,依桂華.有機(jī)磷農(nóng)藥殘留檢測的方法[J].養(yǎng)殖技術(shù)顧問,2014,5:70-73.
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