李如茵,王洪艷,應(yīng)錦玲,劉 佳
(1. 青島工學(xué)院,山東 青島 266003;2. 青島新希望琴牌乳業(yè)有限公司,山東 青島 266003)
撲草凈,又稱(chēng)撲草凈胺,別名捕草凈、割草佳、撲蔓盡,為均三氮苯類(lèi)選擇性除草劑,化學(xué)名稱(chēng)為4,6 -雙異丙胺基- 2 -甲硫基- 1,3,5 -三嗪,分子式為C10H19N5S[1],難溶于水,易溶于有機(jī)溶劑,在中性、微酸性或微堿性介質(zhì)中穩(wěn)定,遇強(qiáng)堿和強(qiáng)酸易分解。撲草凈作為除草劑不僅在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中被廣泛使用,在水產(chǎn)養(yǎng)殖中由于能夠清除魚(yú)、蝦、蟹、貝、海參等養(yǎng)殖水體中的絲狀藻類(lèi)(青苔)、大型草類(lèi)及有害藻類(lèi)[2],也被廣泛應(yīng)用。導(dǎo)致養(yǎng)殖水體中有撲草凈殘留,近年來(lái)我國(guó)出口水產(chǎn)品中撲草凈含量較高,海參、貝類(lèi)、海帶等產(chǎn)品中都有撲草凈殘留超標(biāo)的報(bào)道,嚴(yán)重影響出口貿(mào)易和消費(fèi)者健康。日本已對(duì)貝類(lèi)及其產(chǎn)品中撲草凈的含量進(jìn)行監(jiān)測(cè),限量要求為10 μg/kg。目前撲草凈的檢測(cè)多采用高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法和氣相色譜質(zhì)譜法,但是質(zhì)譜價(jià)格昂貴、檢測(cè)成本高。一般實(shí)驗(yàn)室會(huì)根據(jù)實(shí)驗(yàn)室的條件和分析要求選擇合適的分析方法。根據(jù)撲草凈分子中含有硫元素,可用火焰光度(FPD) 檢測(cè)器檢測(cè),另外撲草凈屬于高溫易揮發(fā)化合物,所以試驗(yàn)欲建立氣相色譜-FPD 檢測(cè)器檢測(cè)貝類(lèi)中撲草凈的檢測(cè)方法,為貝類(lèi)中撲草凈的去除方法研究提供檢測(cè)方法,為水產(chǎn)品安全控制做出貢獻(xiàn)。
市售蛤蜊、牡蠣、貽貝;娃哈哈純凈水;乙腈(色譜級(jí));撲草凈標(biāo)準(zhǔn)品,國(guó)家標(biāo)物中心提供;正己烷,色譜純;二氯甲烷,分析純;無(wú)水硫酸鈉,分析純。
GC2010-plus 型島津氣相色譜儀;FPD 檢測(cè)器(S 濾光片);FA25 型均質(zhì)機(jī);RE-52A 型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器,上海亞榮生化儀器廠產(chǎn)品;SHZ-D(Ⅲ) 型循環(huán)水式真空泵,鞏義市予華儀器有限責(zé)任公司產(chǎn)品;湘儀L530 型離心機(jī),長(zhǎng)沙高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)湘儀離心機(jī)儀器有限公司產(chǎn)品;2300TH 型超聲波清洗器;空氣壓縮機(jī);氫氣發(fā)生器,濟(jì)南浩偉實(shí)驗(yàn)儀器有限公司產(chǎn)品;分析天平。
1.2.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制
(1) 標(biāo)準(zhǔn)貯備液的配制。準(zhǔn)確稱(chēng)取50 mg 撲草凈標(biāo)準(zhǔn)品至50 mL 容量瓶中,用甲醇溶解并定容,制得1.0 mg/mL 的標(biāo)準(zhǔn)貯備液。
(2) 標(biāo)準(zhǔn)使用溶液的配制。從1 mg/mL 的標(biāo)準(zhǔn)貯備液中分別吸取1 mL 加入到10 mL 容量瓶中,用正己烷定容至刻度得100 μg/mL 的標(biāo)準(zhǔn)溶液,
1.2.2 氣相色譜條件
進(jìn)樣口溫度250 ℃;色譜柱為石英毛細(xì)管柱,Rtx-5,30 m,0.25 mm ID,0.25 μm;柱溫100 ℃保持1 min,以15 ℃/min 升溫至280 ℃,保持5 min;FPD 檢測(cè)器(硫?yàn)V光片) 溫度280 ℃;不分流進(jìn)樣方式,進(jìn)樣量1 μL;氣體流量:氫氣4 mL/min,空氣6 mL/min。
1.2.3 樣品處理
元素個(gè)人顏色與統(tǒng)一顏色之間相關(guān)關(guān)系布爾矩陣F(a)×F(A)可用式(28)表示,每一列表示對(duì)應(yīng)統(tǒng)一顏色與哪些個(gè)人顏色有關(guān),如第1列[1 1 1 1 1 0 1 1 0 0 0]T表示操作工人統(tǒng)一顏色與起始完工時(shí)間顏色、執(zhí)行人顏色、工裝設(shè)備顏色、超差零件顏色、易損傷零件顏色、工時(shí)定額顏色和關(guān)鍵工序顏色有關(guān)。
取樣品2 g 于離心管中,加入15 mL 乙腈,均質(zhì)1 min,另取離心管,其中倒入15 mL 乙腈,清洗均質(zhì)機(jī)刀頭。將均質(zhì)后的樣品置于離心機(jī)中,以轉(zhuǎn)速4 000 r/im 離心5 min,用吸管將上層提取液轉(zhuǎn)移到另一支離心管中,再將剛清洗均質(zhì)機(jī)的15 mL 乙腈倒入裝有樣品的離心管中,超聲振蕩2 min,再放入離心機(jī)中,以轉(zhuǎn)速4 000 r/min 離心5 min,合并提取液。向裝有乙腈提取液的離心管中加入10 mL 正己烷,振蕩脫脂,取下層乙腈,通過(guò)帶有無(wú)水硫酸鈉的漏斗過(guò)濾到蒸餾燒瓶中,再用10 mL 乙腈清洗無(wú)水硫酸鈉和濾紙,以盡可能地回收撲草凈。將裝有乙腈提取液的蒸餾燒瓶放在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀上40 ℃蒸餾至近干,向蒸餾燒瓶中加入2 mL 正己烷,超聲處理1 min 后,過(guò)濾后分析。
最初采用水產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SCT 9412—2014[3]水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境中撲草凈的測(cè)定方法中的條件,進(jìn)樣口溫度230 ℃,柱溫100 ℃,保持1 min,以15 ℃/min 升溫至240 ℃,保持20 min,檢測(cè)器溫度240 ℃。結(jié)果表明,撲草凈標(biāo)品不出峰。考慮到進(jìn)樣口和檢測(cè)器溫度溫度偏低,可能是導(dǎo)致不出峰的原因。將進(jìn)樣口溫度提高到250 ℃,檢測(cè)器溫度升高到280 ℃,結(jié)果撲草凈出峰,撲草凈的保留時(shí)間為10.45 min。出峰較晚。為了提高分析速度,將撲草凈出峰時(shí)間提前,將柱溫最終的240 ℃升高到280 ℃,與檢測(cè)器溫度一致。撲草凈保留時(shí)間前移至7.5 min,保留時(shí)間縮短了3 min,提高了分析效率,另外色譜柱最終溫度與檢測(cè)器溫度一致,也有利于雜質(zhì)揮發(fā),有利于凈化色譜柱和檢測(cè)器。
升溫前撲草凈色譜圖見(jiàn)圖1,升溫后撲草凈色譜圖見(jiàn)圖2。
圖1 升溫前撲草凈色譜圖
圖2 升溫后撲草凈色譜圖
撲草凈的分子式為C10H19N5S,分子中含有硫原子,選用適合于分析含磷和硫的火焰光度檢測(cè)器(FPD) 并加裝硫?yàn)V光片,由于燃燒的氫氣和空氣的流量和比例對(duì)撲草凈信號(hào)強(qiáng)度影響較大,所以對(duì)空氣和氫氣的流速進(jìn)行優(yōu)化,根據(jù)撲草凈的信號(hào)強(qiáng)度選擇流速,最終確定氫氣和空氣的流速分別為氫氣4 mL/min,空氣6 mL/min。
2.3.1 樣品提取液的選擇
取3 份貝類(lèi)樣品,加入撲草凈標(biāo)準(zhǔn)溶液,添加量為0.1mg/kg。依據(jù)文獻(xiàn)方法[3-5],分別選擇二氯甲烷、乙腈-水(1∶4,體積比)、乙腈3 種試劑作為提取液,提取貝類(lèi)樣品中添加的撲草凈,依據(jù)回收率的高低選擇合適的提取液。二氯甲烷提取液提取撲草凈,回收率為41.1%,回收率低,不能滿(mǎn)足要求,改用乙腈-水(1/4) 提取,回收率提高到64.2%,但是仍然低于70%。借鑒蔬菜水果中農(nóng)藥提取方法,改用乙腈提取,結(jié)果回收率提高到89.6%,滿(mǎn)足要求。
不同提取液提取蛤蜊中撲草凈的回收率見(jiàn)表1。
表1 不同提取液提取蛤蜊中撲草凈的回收率
2.3.2 除水脫脂步驟的優(yōu)化
2.4.1 線性范圍與檢出限
從100 μg/mL 的撲草凈標(biāo)準(zhǔn)溶液中分別吸取不同體積,配制成0.05,0.10,0.20,0.50 μg/mL 標(biāo)準(zhǔn)溶液,每個(gè)質(zhì)量濃度取1 μL 注入氣相色譜儀進(jìn)行分析。在試驗(yàn)條件下,以峰面積Y 為橫坐標(biāo)、質(zhì)量濃度C(μg/mL) 為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,得線性回歸方程,以基線噪聲3 倍峰面積對(duì)應(yīng)的質(zhì)量濃度為儀器的檢出限(RSN=3)。
撲草凈的線性回歸方程、相關(guān)系數(shù)、線性范圍和檢出限見(jiàn)表2。
表2 撲草凈的線性回歸方程、相關(guān)系數(shù)、線性范圍和檢出限
由表2 可知,撲草凈在0.05~0.5 μg/mL 內(nèi)線性關(guān)系良好,相關(guān)系數(shù)都大于0.99,即在此范圍定量準(zhǔn)確。
2.4.2 回收率與精密度
回收率和精密度是衡量方法準(zhǔn)確度的有效指標(biāo),為了測(cè)試方法的回收率和精密度,分別在蛤蜊、貽貝、牡蠣中進(jìn)行了添加回收試驗(yàn)。
貝類(lèi)中撲草凈的回收率和精密度測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表3。
表3 貝類(lèi)中撲草凈的回收率和精密度測(cè)定結(jié)果
GB/T 27404—2008[6]實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制規(guī)范中規(guī)定被測(cè)組分含量在0.1~10.0 mg/kg,添加回收率應(yīng)該在70%~120%,試驗(yàn)中幾種貝類(lèi)樣品中撲草凈回收率都在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定范圍之間,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD 均小于10%,說(shuō)明該方法的回收率和精密度都滿(mǎn)足要求,可以用于貝類(lèi)中撲草凈的測(cè)定。
在膠州市東店子村市場(chǎng)、水寨市場(chǎng)、湖州路市場(chǎng)抽取蛤蜊、貽貝、牡蠣3 種貝類(lèi)樣品各3 份,應(yīng)用文中方法檢測(cè),其中只有水寨市場(chǎng)購(gòu)買(mǎi)的蛤蜊中有0.14 mg/kg 撲草凈檢出,其他樣品均未檢出撲草凈殘留。
通過(guò)對(duì)氣相色譜條件和樣品前處理?xiàng)l件進(jìn)行優(yōu)化,建立了氣相色譜火焰光度檢測(cè)器檢測(cè)貝類(lèi)中撲草凈的檢測(cè)方法,得出最低檢出質(zhì)量濃度為0.05 mg/kg,撲草凈在0.05~0.50 μg/mL 內(nèi)線性關(guān)系良好,相關(guān)系數(shù)均大于0.99。該方法可以用于貝類(lèi)中撲草凈的殘留檢測(cè)。蛤蜊、貽貝、牡蠣中回收率在80%~110%,滿(mǎn)足要求,方法標(biāo)準(zhǔn)偏差低于10%,精密度較高。
在膠州市東店子村市場(chǎng)、水寨市場(chǎng)、湖州路市場(chǎng)抽取蛤蜊、貽貝、牡蠣3 種貝類(lèi)樣品各3 份,應(yīng)用文中方法檢測(cè),其中只有水寨市場(chǎng)購(gòu)買(mǎi)的蛤蜊中有0.14 mg/kg 撲草凈檢出,其他樣品均未檢出撲草凈殘留。