0.995,回收率為71.2%~104.5%,精密度(RSD)為1.66%~5.23%,方法檢出限低于國家標(biāo)準(zhǔn),適合大批量樣品檢測,能夠大幅縮短樣品"/>
李恒 毛林夏
摘要[目的]建立了水果樣品前處理,毛細(xì)管柱氣相色譜法(GC-FPD)測定水果中6種有機(jī)磷農(nóng)藥含量的快速檢測方法。[方法]以6種有機(jī)磷農(nóng)藥為檢測對象,通過超聲波系統(tǒng)輔助提取水果中農(nóng)藥殘留,GC-FPD測定水果中6種有機(jī)磷農(nóng)藥的含量。[結(jié)果]在0.025~0.500 μg/mL濃度范圍內(nèi),農(nóng)藥殘留濃度和峰面積有很好的相關(guān)性,相關(guān)系數(shù)r>0.995,回收率為71.2%~104.5%,精密度(RSD)為1.66%~5.23%,方法檢出限低于國家標(biāo)準(zhǔn),適合大批量樣品檢測,能夠大幅縮短樣品前處理時(shí)間,提高檢測效率。[結(jié)論]該方法樣品前處理過程簡單、處理速度快,對欲測定農(nóng)殘組分的選擇性和回收率均能夠達(dá)到痕量分析要求,可以復(fù)制推廣至水果中其他有機(jī)磷農(nóng)殘的檢測。
關(guān)鍵詞氣相色譜法;有機(jī)磷農(nóng)藥;超聲波;殘留
中圖分類號(hào)S48 1+.8文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A
文章編號(hào)0517-6611(2019)03-0193-03
doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2019.03.060
有機(jī)磷農(nóng)藥是指含磷元素的有機(jī)化合物農(nóng)藥,是一類廣譜、高效的化學(xué)殺蟲劑[1],主要用于防治植物病、蟲、草害,所以其在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中被廣泛使用,導(dǎo)致農(nóng)作物產(chǎn)品中發(fā)生不同程度的殘留。有機(jī)磷農(nóng)藥對人、畜的毒性較大,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,如果不按規(guī)定的用藥量、次數(shù)、方法或安全間隔期施藥,就會(huì)引起農(nóng)藥超標(biāo)或農(nóng)藥中毒,危害人類健康。世界各國都對食品中農(nóng)藥殘留最大限量[2]進(jìn)行了規(guī)定?,F(xiàn)代農(nóng)藥殘留分析方法通常包括樣品前處理和測定兩部分[3],樣品前處理是核心。農(nóng)藥殘留的試樣前處理過程分為提取、濃縮、凈化等關(guān)鍵步驟[4]。高效快速的提取方法是農(nóng)藥殘留分析的核心,它決定著分析的準(zhǔn)確性和重現(xiàn)性,樣品前處理方法的選擇直接影響檢測的效率和最終分析結(jié)果,所以大力開展農(nóng)藥殘留量檢測技術(shù)以及相關(guān)的前處理技術(shù)的研究,發(fā)展簡單、快速、有效的前處理方法是非常必要的,對于保護(hù)人民群眾舌尖上的安全具有重要意義。目前,有機(jī)磷的檢測主要有氣相色譜法(GC)[5-7]、氣相色譜質(zhì)譜法(GC-MS)[8-9]和氣相色譜-質(zhì)譜-質(zhì)譜法(GC-MS/MS)[10]等。GC-MS和GC-MS/MS靈敏度較高,但是價(jià)格昂貴,運(yùn)行成本高。氣相色譜法的主要特點(diǎn)是選擇性高、分離效率高、靈敏度高、分析速度快[11],被廣泛應(yīng)用于食品安全中有機(jī)磷農(nóng)藥殘留的檢測。筆者通過超聲波系統(tǒng)輔助提取水果中農(nóng)藥殘留,毛細(xì)管柱氣相色譜法(GC-FPD)測定水果中6種有機(jī)磷農(nóng)藥含量,建立水果樣品前處理檢測的快速方法。
1材料與方法
1.1主要儀器氣相色譜儀(Agilent 7890A,F(xiàn)PD檢測器,7683B自動(dòng)進(jìn)樣器,DB-17色譜柱);GM200盤式粉碎磨;電子天平;旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀;渦旋混合器;超聲波清洗機(jī)(型號(hào)鼎泰恒盛DTC-27J);所有用到的計(jì)量器具均檢定合格。
1.2主要試劑敵敵畏、樂果、甲基對硫磷、毒死蜱、馬拉硫磷、殺撲磷標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液(均為100 μg/mL,農(nóng)業(yè)部環(huán)境保護(hù)科研監(jiān)測所)。乙腈、丙酮、甲醇為色譜純;氯化鈉為分析純;試驗(yàn)用水為GB/T 6682規(guī)定的 Ⅰ 級水。
1.3混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液的配制分別將裝有敵敵畏、樂果、甲基對硫磷、毒死蜱、馬拉硫磷、殺撲磷的標(biāo)準(zhǔn)品(100 μg/mL)的安瓿瓶從冰箱中(2 ℃)取出,在室溫下放置15 min后打開,分別將安瓿瓶中1 mL標(biāo)準(zhǔn)品全部轉(zhuǎn)入10 mL容量瓶中,用丙酮清洗安瓿瓶3次,定容至刻度,即得10 μg/mL的混合標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液,采用逐級稀釋法將10 μg/mL混合標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液配制成濃度分別為0.025、0.050、0.100、0.200、0.300、0.400、0.500 μg/mL的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液。
1.4方法
1.4.1試驗(yàn)原理。試樣中有機(jī)磷類農(nóng)藥經(jīng)乙腈提取,提取溶液經(jīng)過濾、濃縮后,用丙酮定容,注入氣相色譜儀,農(nóng)藥組分經(jīng)色譜柱分離,用火焰光度檢測器(FPD)檢測。用色譜柱的保留時(shí)間定性,外標(biāo)法定量[12]。
1.4.2試驗(yàn)步驟。將水果樣品切碎,使用盤式粉碎磨制成勻漿。準(zhǔn)確稱取10.0 g經(jīng)過勻漿制備好的試樣于帶塞塑料瓶中,加入乙腈25 mL,加入2 g氯化鈉,置于超聲波恒溫清洗機(jī)中,將水溫調(diào)至20 ℃后超聲提取10 min后靜置,使乙腈和水相分層。吸取上層提取液于茄形瓶中,在45 ℃水浴減壓旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀上蒸餾至近干,加入2.0 mL丙酮后在渦旋混勻器上充分清洗混勻后轉(zhuǎn)移至自動(dòng)進(jìn)樣器樣品瓶中,上機(jī)測試。
1.4.3提取條件的選擇。有機(jī)磷農(nóng)藥在乙腈中有良好的溶解性,在超聲波加速反應(yīng)系統(tǒng)輔助下提取殘留農(nóng)藥,減小了樣品和提取液與容器接觸的面積,農(nóng)藥殘留損失小。在超聲波輔助提取過程中,超聲波產(chǎn)生的沖擊波對樣品直接反復(fù)高頻沖擊,能破壞樣品和農(nóng)藥的表面吸附,且超聲波產(chǎn)生的沖擊力能起到一定的攪拌作用,使樣品表面能不斷與新鮮的溶劑接觸,加速農(nóng)藥在提取液中的溶解,同時(shí)使用一定的溫度,更是加快了樣品中殘留農(nóng)藥的擴(kuò)散速度。根據(jù)樣品的性質(zhì)、提取效果、塑料瓶體積、提取時(shí)效和檢測成本等方面因素綜合考慮,最終確定用25 mL體積乙腈提取液,于20 ℃保持10 min進(jìn)行農(nóng)藥殘留提取。該提取方法實(shí)際使用效果良好,大大縮短了水果中農(nóng)殘?zhí)崛〉臅r(shí)間,加快了分析的速度。
1.4.4樣品濃縮過程條件的控制。在做回收率試驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn),通過旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)法對農(nóng)殘?zhí)崛∫哼M(jìn)行濃縮過程中,如果水浴溫度過高和濃縮至干后定容都會(huì)使大多數(shù)農(nóng)藥的回收率明顯偏低,這可能是溫度過高引起有機(jī)磷農(nóng)藥的分解,溶劑揮干后使有機(jī)磷分解或蒸干的緣故,所以在試驗(yàn)過程中,水浴溫度不宜過高,控制在45 ℃,提取液濃縮至近干即可。
1.4.5色譜分析條件。改變色譜柱、程序升溫條件及載氣流速、氫氣與空氣比例,考察待測農(nóng)藥色譜分離情況及信號(hào)強(qiáng)度。色譜柱、程序升溫、載氣流速和氫氣與空氣比例不同,待測農(nóng)藥的分離情況及信號(hào)強(qiáng)度也不同。根據(jù)在最短時(shí)間獲得最佳分離效果的原則,得到如下色譜分析條件:氣相色譜柱DB-17(30 m×0.25 mm×0.25 μm),載氣為氮?dú)?/p>
(99.999%),燃燒氣體為高純氫氣和空氣(99.999%,氫氣與
空氣比例為75∶100);流速為4 mL/min,進(jìn)樣方式為不分流進(jìn)樣;進(jìn)樣口溫度230 ℃,F(xiàn)PD檢測器溫度250 ℃,柱溫由150 ℃
(保持2 min)升至250 ℃(8 ℃/min),保持6 min,進(jìn)樣量1 μL。
2結(jié)果與分析
2.1系統(tǒng)適應(yīng)性試驗(yàn)按照“1.4.5”色譜分析條件,對敵敵畏、樂果、甲基對硫磷、毒死蜱、馬拉硫磷、殺撲磷6種有機(jī)磷農(nóng)藥殘留混合標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行上機(jī)測試,待測農(nóng)藥分離情況見圖1。從圖1可以看出,在“1.4.5”條件下,混合標(biāo)準(zhǔn)品色譜圖中敵敵畏、樂果、甲基對硫磷、毒死蜱、馬拉硫磷、殺撲磷6種有機(jī)磷農(nóng)藥殘留混合標(biāo)準(zhǔn)溶液的保留時(shí)間分別為1.866、8.490、9.641、10.155、10.399、12.829 min,其色譜峰與相鄰色譜峰分離度良好(與相鄰峰的分離度均大于1.5),符合氣相色譜法定量分析的要求。
2.2線性范圍、相關(guān)系數(shù)和檢出限準(zhǔn)確配制0.025~0.500 μg/mL不同濃度的各種有機(jī)磷標(biāo)準(zhǔn)品工作溶液系列,按照“1.4”中方法和條件進(jìn)行測定,以峰面積對濃度做線性回歸分析,繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,得到待測農(nóng)藥的線性方程及相關(guān)系數(shù),檢出限按信噪比3∶1 計(jì)算,結(jié)果見表1。從表1可以看出,敵敵畏、樂果、甲基對硫磷、毒死蜱、馬拉硫磷、殺撲磷6種有機(jī)磷農(nóng)藥在0.025~0.500 μg/mL線性關(guān)系良好,說明峰面積和濃度之間有很好的相關(guān)性,能夠達(dá)到實(shí)驗(yàn)室快速檢測的要求,滿足進(jìn)出口水果農(nóng)藥殘留檢測分析的要求。
2.3方法的加標(biāo)回收率和精密度試驗(yàn)為了考察該方法的回收率和精密度,以桔子樣品為背景分別添加3個(gè)水平的混合標(biāo)準(zhǔn)品溶液,按照“1.4.5”方法進(jìn)行提取濃縮測定,每個(gè)添加水平做7次平行試驗(yàn),計(jì)算各待測組分的回收率和精密度(RSD)。結(jié)果表明(表2),6種有機(jī)磷類農(nóng)藥的加標(biāo)回收率為71.2%~104.5%,精密度(RSD)為1.66%~5.23%,回收率和精密度均符合痕量分析的要求,能夠滿足實(shí)驗(yàn)室對進(jìn)出口水果有機(jī)磷農(nóng)殘的檢測需求。
2.4水果樣品檢測應(yīng)用該試驗(yàn)所建立的處理方法和條件,對實(shí)驗(yàn)室常檢樣品葡萄、石榴、蘋果、梨和桔子中6種有機(jī)磷進(jìn)行檢測,結(jié)果顯示,葡萄、蘋果和梨中毒死蜱有檢出,毒死蜱檢測結(jié)果均在食品中農(nóng)藥最大殘留限量標(biāo)準(zhǔn)允許范圍,其他5種農(nóng)藥殘留無檢出,石榴和桔子中均無這6種有機(jī)磷農(nóng)藥殘留檢出。
3結(jié)論
該研究通過超聲波系統(tǒng)輔助提取水果中農(nóng)藥殘留,毛細(xì)管柱氣相色譜法(GC-FPD)測定水果中6種有機(jī)磷農(nóng)藥含量。此方法在水果樣品浸漬提取的同時(shí),輔以超聲波提取,在合適的溫度下完成樣品的前處理工序,操作簡單,提取效果好,快速節(jié)能、節(jié)省樣品前處理的溶劑,污染小,可同時(shí)處理多組樣品,省時(shí)高效,顯著提高了樣品前處理效率,進(jìn)一步提高了實(shí)驗(yàn)室檢測工作效率,適合進(jìn)出口水果中有機(jī)磷農(nóng)殘的快速檢測工作,能夠更好地為檢驗(yàn)檢疫執(zhí)法提供技術(shù)支持。
參考文獻(xiàn)
[1] 吳海燕,陳建軍.蔬菜中多種有機(jī)磷農(nóng)藥殘留氣相色譜分析法[J].食品與機(jī)械,2010,26(4):76-77,83.
[2] 中華人民共和國國家衛(wèi)生和計(jì)劃生育委員會(huì),中華人民共和國農(nóng)業(yè)部,國家食品藥品監(jiān)督管理總局.食品中農(nóng)藥最大殘留限量:GB 2763—2016[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2017.
[3] 唐波,張金娥,齊力匯,等.氣相色譜法測定農(nóng)藥殘留量新進(jìn)展[J].山東師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2002,17(4):35-39.
[4] 張福金,劉建平,馮小慧,等.氣相色譜法檢測蔬菜和水果多組分農(nóng)藥殘留中若千問題的研究[J].內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)科技,2006(3):31-32.
[5] 陸小磊,吳慧明,金紹強(qiáng),等.毒死蜱在4種作物中殘留量的氣相色譜分析方法[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué),2009(1):168-172.
[6] 陸勛元,蔣永祥.氣相色譜法同時(shí)檢測和分析蔬菜中毒死蜱、氯氰菊酯和氰戊菊酯的殘留量[J].理化檢驗(yàn)(化學(xué)分冊),2006,42(9):737-739.
[7] 喻龍,李光義,鄧曉,等.蔬菜中殘留毒死蜱的檢測方法[J].中國農(nóng)學(xué)通報(bào),2007,23(12):338-340.
[8] 汪軍.GC-MS定性定量分析出口西蘭花樣品中毒死蜱的農(nóng)藥殘留量[J].現(xiàn)代農(nóng)藥,2002(1):23-24.
[9] 徐穎潔.氣相色譜-質(zhì)譜法測定農(nóng)藥中14種有機(jī)氯·有機(jī)磷成分[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2014,42(17):5470-5471,5646.
[10] 凌云,王菡,雍煒,等.氣相色譜-質(zhì)譜/質(zhì)譜法檢測蔬菜中的毒死蜱及其代謝物[J].色譜,2009,27(1):78-81.
[11] 于世林,杜振霞.化驗(yàn)員讀本:下冊(儀器分析)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2004.
[12] 中華人民共和國農(nóng)業(yè)部.蔬菜和水果中有機(jī)磷、有機(jī)氯、擬除蟲菊酯和氨基甲酸酯類農(nóng)藥多殘留的測定:NYT 761—2008[S].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2008.