董維余群力徐也
1 甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,蘭州,730050;2 蘭州理工大學(xué)生命科學(xué)與工程學(xué)院,蘭州,730050
隨著科技的發(fā)展人們對(duì)綠色食品的要求越來(lái)越高,而一些商家為了經(jīng)濟(jì)利益,使農(nóng)作物快速生長(zhǎng),便在農(nóng)產(chǎn)品中添加各種農(nóng)藥,從而嚴(yán)重危害人們身體健康。有機(jī)磷農(nóng)藥屬于有機(jī)磷酸類化合物,種類繁多,藥效較高,用途廣泛,而且容易分解,是農(nóng)藥中極其重要的一類化合物[1]。但有機(jī)磷農(nóng)藥的不合理使用及濫用會(huì)使農(nóng)作物生長(zhǎng)受到抑制或破壞[2]。有機(jī)磷農(nóng)藥進(jìn)入土壤后,不但降低土壤肥力,破壞土壤結(jié)構(gòu),而且還會(huì)使其再次轉(zhuǎn)移到組織內(nèi)部,導(dǎo)致有機(jī)磷農(nóng)藥殘留升高[3]。為此,我國(guó)投入大量資金、人力和物力,一方面加強(qiáng)無(wú)公害綠色農(nóng)藥的研制開(kāi)發(fā)和應(yīng)用;另一方面制定嚴(yán)格的農(nóng)藥殘留限量標(biāo)準(zhǔn)來(lái)控制食品的質(zhì)量,使食品的安全性得到提高。因此,需要加強(qiáng)對(duì)靈敏、快速、準(zhǔn)確、簡(jiǎn)便且環(huán)保的有機(jī)磷農(nóng)藥檢測(cè)方法的研究,對(duì)保護(hù)生態(tài)環(huán)境和人類健康有著重要意義。
面粉(超市隨機(jī)抽取),甲基嘧啶磷標(biāo)準(zhǔn)品,乙腈(分析純,天津市光復(fù)精密化工研究所),甲醇(分析純,天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司),丙酮(分析純,色譜純,白銀良友化學(xué)試劑有限公司),氯化鈉(分析純,天津市百世化工有限公司)。
氮吹儀(Lab Tech MV5),新型旋渦混合器(德國(guó)ZKA VORTEX),氣相色譜儀(帶有雙火焰光度檢測(cè)器[4],島津GC-2010plus),電子天平(JINNUO TD5012)。
1.2.1 甲基嘧啶磷標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制
將甲基嘧啶磷標(biāo)準(zhǔn)品配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 0.2、0.5、1.0、2.0、5.0μg/mL的甲基嘧啶磷標(biāo)準(zhǔn)溶液。進(jìn)樣 1μL,進(jìn)行氣相色譜測(cè)定,以保留時(shí)間定性,以峰面積對(duì)應(yīng)濃度分別制作甲基嘧啶磷農(nóng)藥的標(biāo)準(zhǔn)曲線。
1.2.2 提取
每種試樣稱取三份25.00g于150mL錐形瓶中,分別加入50.0 mL乙腈,丙酮,甲醇,在旋渦混合器上震蕩2min,使其充分混勻,靜置片刻后,用濾紙過(guò)濾,濾液收集到含有5~7g氯化鈉的100mL具塞比色管中,收集濾液大約40~50mL,蓋上塞子,劇烈震蕩1min,在室溫下靜置30 min,使有機(jī)相與水相分層(GB/T 5009.20-2003)。
1.2.3 凈化
從具塞比色管中分別吸取兩份20 mL有機(jī)層于刻度離心管中,將離心管置于氮吹儀中,在50 ℃下氮吹至近干,用丙酮定容至1mL,于漩渦混合器上劇烈震蕩,使其充分混勻。分別移入兩個(gè)2mL自動(dòng)進(jìn)樣器微量瓶中,供色譜測(cè)定。若定容后的樣品溶液過(guò)于渾濁,應(yīng)用0.45μm濾膜過(guò)濾后再進(jìn)行測(cè)定。
1.2.4 測(cè)定
取樣品提取物在經(jīng)優(yōu)化可行的色譜條件下進(jìn)行檢測(cè),以保留時(shí)間定性,峰面積定量,用外標(biāo)法計(jì)算樣品中各種農(nóng)藥的濃度。(1)定性分析
雙柱測(cè)得樣品溶液中未知組分的保留時(shí)間分別與凈化后的樣品溶液在同一色譜柱上的保留時(shí)間相比較,如果獲得的樣品溶液中某組分的兩組保留時(shí)間與標(biāo)準(zhǔn)溶液中某一農(nóng)藥的兩組保留時(shí)間相差都在0.05min內(nèi)的可認(rèn)定為該農(nóng)藥。
(2)定量分析
試樣中被測(cè)農(nóng)藥殘留量以質(zhì)量分?jǐn)?shù)ω計(jì),單位以毫克每千克(mg/kg)表示,按下面公式計(jì)算。
式中:
ρ-標(biāo)準(zhǔn)溶液中農(nóng)藥的質(zhì)量濃度,單位為毫克每升(mg/L);
A-樣品溶液中被測(cè)農(nóng)藥的峰面積;
As-農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)溶液中被測(cè)農(nóng)藥的峰面積;
V1-提取溶劑總體積,單位為毫升(mL);
V2-吸取出用于檢測(cè)的提取溶液的體積,單位為毫升(mL);
V3-樣品溶液定容體積,單位為毫升(mL);
m-試樣的質(zhì)量,單位為克(g)。
計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字,當(dāng)結(jié)果大于1mg/kg時(shí)保留三位有效數(shù)字。1.2.5 試樣加標(biāo)處理
分別采用乙腈、甲醇、丙酮進(jìn)行提取,試樣提取液(加入甲基嘧啶磷標(biāo)準(zhǔn)品)→凈化→測(cè)定→分析。1.2.6 色譜條件
預(yù)柱:1.0m,0.53nm內(nèi)徑,脫活石英毛細(xì)管柱[5]。
兩根色譜柱,分別為:A柱:50%聚苯基甲基硅氧烷柱,30m×0.53mm×1.0μm;B柱:100%聚甲基硅氧烷柱,30m×0.53mm×1.50μm。進(jìn)樣口溫度:220℃,檢測(cè)器溫度:250℃;柱溫:150℃(保持2min)→ 250℃(保持12min)。載氣:氮?dú)?,純度?9.999%,流速為10mL/min;燃?xì)猓簹錃?,純度?9.999%,流速為75mL/min;助燃?xì)猓嚎諝?,流速?00mL/min。1.2.7 分析方式
由自動(dòng)進(jìn)樣器分別吸取1.0μL標(biāo)準(zhǔn)混合溶液和凈化后的樣品溶液注入色譜儀中,以雙柱保留時(shí)間定性,以A柱獲得的樣品溶液峰面積與標(biāo)準(zhǔn)溶液峰面積比較定量。
將甲基嘧啶磷標(biāo)準(zhǔn)樣品在確定好的色譜條件下進(jìn)樣,以標(biāo)準(zhǔn)樣品質(zhì)量濃度作為橫坐標(biāo),相應(yīng)濃度下的色譜峰的峰面積為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,甲基嘧啶磷標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為:Y=10000000x-1000000,R2=0.99875??芍谆奏ち自谫|(zhì)量濃度為0.2~5.0 μg/mL范圍內(nèi),線性關(guān)系良好。
2.2.1 乙腈提取
圖1 1通道乙腈提取-特制一等粉
圖2 2通道乙腈提取-特制一等粉
由圖1,2可看出,乙腈提取特制一等粉中甲基嘧啶磷,1,2通道分別在15.5分鐘和19.4分鐘左右均沒(méi)有積峰出現(xiàn),并且定量結(jié)果顯示甲基嘧啶磷的濃度為0μg/mL,因此沒(méi)有甲基嘧啶磷檢測(cè)出。而圖1,2在噪音信號(hào)的影響下分別在4.647分鐘,14.756分鐘,16.034分鐘出現(xiàn)極小的積峰,或特制一等粉中含有其他殘留的化合物。另外,圖2的色譜圖不平滑,有不規(guī)則的鋸齒狀,可能是由于儀器漏氣或載氣壓力不穩(wěn)定等原因。
2.2.2 甲醇提取
圖3 1通道甲醇提取-特制一等粉
圖4 2通道甲醇提取-特制一等粉
由圖3,圖4及定量結(jié)果得出,甲醇提取特制一等粉中甲基嘧啶磷時(shí),兩個(gè)通道均未檢出甲基嘧啶磷,在噪音信號(hào)的影響下兩個(gè)譜圖中均有極小的色譜峰出現(xiàn),且2通道譜圖出現(xiàn)小鋸齒狀,可能是由于儀器漏氣或柱子不干凈。
2.2.3 丙酮提取
圖5 1通道丙酮提取-特制一等粉
圖6 2通道丙酮提取-特制一等粉
由圖5,6可看出,丙酮提取特制一等粉中甲基嘧啶磷時(shí),1,2通道分別在15.5分鐘和19.4分鐘均未出現(xiàn)積峰,并且定量結(jié)果顯示甲基嘧啶磷濃度為0μg/mL,因此沒(méi)有甲基嘧啶磷檢測(cè)出。兩幅色譜譜圖中均出現(xiàn)了小鋸齒狀,可能是由于儀器氣密性較差或者載氣壓力不穩(wěn)定。
通過(guò)用乙腈、甲醇、丙酮提取特制一等粉中甲基嘧啶磷均未檢出,則說(shuō)明該面粉中甲基嘧啶磷含量極少或不存在,可安全食用。
分別用乙腈、甲醇、丙酮三種溶劑對(duì)特制一等粉中甲基嘧啶磷進(jìn)行提取,結(jié)果表明檢測(cè)出甲基嘧啶磷的含量均為0μg/mL,說(shuō)明小麥從生長(zhǎng)在生長(zhǎng)過(guò)程中甲基嘧啶磷農(nóng)藥控制良好。