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        QuEChERS前處理HPLC柱后衍生法測(cè)定大米粉中克百威含量的研究

        2021-12-15 07:42:32蔣國(guó)振
        糧食與食品工業(yè) 2021年6期
        關(guān)鍵詞:標(biāo)準(zhǔn)

        夏 輝,劉 旭,蔣國(guó)振,劉 萍,趙 荔

        陜西省糧食質(zhì)量安全中心 (西安 710016)

        克百威是一種農(nóng)業(yè)種植中使用的廣譜殺蟲(chóng)劑??捎糜诜乐瓮寥纼?nèi)及地面上的300多種害蟲(chóng)和線(xiàn)蟲(chóng)??税偻?duì)膽堿酯酶抑制的不可逆性決定了其對(duì)人、畜、禽等的毒性極高[1]。雖然國(guó)家已經(jīng)禁止使用克百威等氨基甲酸酯類(lèi)農(nóng)藥,但作為高效廣譜殺蟲(chóng)劑,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用仍較廣泛,其在糧食中的殘留對(duì)健康和環(huán)境造成嚴(yán)重危害。

        目前,報(bào)道的關(guān)于測(cè)定克百威殘留量的方法主要有氣相色譜法[2]、液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法[3-5]。但采用QuEChERS專(zhuān)用鹽包前處理技術(shù),HPLC柱后衍生法測(cè)定大米粉中克百威含量的方法鮮有報(bào)道。用QuEChERS專(zhuān)用鹽包前處理技術(shù)是近幾年發(fā)展起來(lái)的一種比較新的色譜前處理技術(shù)。該前處理方法具有方便、快捷、準(zhǔn)確的特點(diǎn)。一般情況下樣品前處理只需要幾分鐘即可完成,大大縮短了前處理試驗(yàn)所需的時(shí)間。處理后的樣品完全可以滿(mǎn)足色譜、質(zhì)譜等試驗(yàn)的要求。

        本研究方法采用QuEChERS專(zhuān)用鹽包前處理,HPLC柱后衍生法測(cè)定大米粉中克百威的含量,建立的方法方便、準(zhǔn)確、靈敏度高、重現(xiàn)性好,為保障糧食質(zhì)量安全提供了可靠的方法和依據(jù)。

        1 材料與方法

        1.1 主要儀器

        高效液相色譜儀,配有自動(dòng)進(jìn)樣器、FLR檢測(cè)器和柱后衍生系統(tǒng),美國(guó)Waters公司;AE200型電子天平,瑞士Mettler Toledo公司;超純水機(jī),美國(guó)Milipore公司。

        1.2 主要試劑

        克百威標(biāo)準(zhǔn)品,濃度100 μg/mL,含量99.8%,中國(guó)食品藥品檢定研究院;甲醇,色譜純,德國(guó)Merck公司;乙腈,色譜純,德國(guó)Merck公司;QuEChERS專(zhuān)用鹽包,美國(guó)安捷倫公司;SPE凈化柱(Florisil-SPE 1 g/6 mL;LC-NH2-SPE 500 mg/6 mL;C181 g/6 mL);磷酸,優(yōu)級(jí)純;超純水。

        1.3 方法

        1.3.1標(biāo)準(zhǔn)工作溶液的配制

        移取1.0 mL克百威標(biāo)準(zhǔn)樣品于10 mL棕色容量瓶中,用甲醇定容至刻度,搖勻,制備成10 μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)工作液;再逐級(jí)用甲醇稀釋制備成1.0 μg/mL、0.5 μg/mL、0.1 μg/mL、0.05 μg/mL、0.01 μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)工作溶液。

        1.3.2標(biāo)準(zhǔn)工作曲線(xiàn)

        自動(dòng)進(jìn)樣器吸取2 μL克百威標(biāo)準(zhǔn)工作溶液,注入高效液相色譜儀進(jìn)行分析,熒光檢測(cè)器在激發(fā)波長(zhǎng)330 nm,發(fā)射波長(zhǎng)465 nm下記錄克百威峰面積,以克百威峰面積為縱坐標(biāo),以克百威濃度為橫坐標(biāo),繪制克百威標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)。

        1.3.3樣品前處理

        準(zhǔn)確稱(chēng)取大米粉樣品(粉碎后過(guò)40目篩)10 g(精確至0.01 g)于250 mL具塞三角瓶中。加入30 mL蒸餾水,靜置30 min,再加入30 mL乙腈,用振蕩器200 r/min振蕩提取30 min,提取液過(guò)濾至裝有QuEChERS專(zhuān)用鹽包的離心管中,內(nèi)含1 200 mg無(wú)水硫酸鎂、400 mg PSA和400 mg C18,渦旋1 min后,4 000 r/min離心5 min后,吸取5 mL上清液于10 mL離心管中,在50 ℃水浴中氮吹蒸發(fā)近干,加入2 mL甲醇溶解殘余物,渦旋混勻,待凈化。

        將固相萃取柱用4 mL甲醇-二氯甲烷溶液預(yù)淋洗,當(dāng)液面到達(dá)柱篩板頂部時(shí),立即加入上述待凈化溶液,用10 mL離心管收集洗脫液,用2 mL甲醇-二氯甲烷溶液涮洗燒杯后過(guò)柱,并重復(fù)1次,收集洗脫液于50 ℃水浴中氮吹蒸發(fā)近干,加入2.5 mL甲醇溶解殘余物,渦旋混勻,微孔濾膜過(guò)濾,待測(cè)。

        1.3.4樣品測(cè)定

        自動(dòng)進(jìn)樣器吸取2 μL樣品測(cè)試液注入液相色譜儀,熒光檢測(cè)器在激發(fā)波長(zhǎng)330 nm,發(fā)射波長(zhǎng)465 nm下記錄克百威峰面積,根據(jù)樣品測(cè)試液的克百威峰面積與標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)比較,計(jì)算出克百威的濃度。

        1.3.5計(jì)算結(jié)果

        試樣中克百威含量計(jì)算公式如下:

        X=C×V×N/m

        式中:X為試樣中克百威含量,mg/kg;C為從標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)得到的待測(cè)液中克百威的濃度,μg/mL;V為樣品定容體積,mL;N為樣品定容后的稀釋倍數(shù);m為試樣質(zhì)量,g。

        1.3.6儀器條件

        色譜柱:C18色譜柱(4.6 mm×150 mm,4 μm);流動(dòng)相,甲醇:水溶液,梯度洗脫;流速0.2 mL/min;柱溫30 ℃;進(jìn)樣量2 μL;熒光檢測(cè)器,激發(fā)波長(zhǎng)330 nm,發(fā)射波長(zhǎng)465 nm。

        1.3.7柱后衍生條件

        柱后反應(yīng)單元的溫度,80 ℃;水解溫度,100 ℃;衍生溫度,室溫。柱后衍生低壓限:0 psi;0.05 mol/L氫氧化鈉溶液,流速0.3 mL/min;OPA試劑,流速0.3 mL/min。

        2 結(jié)果與討論

        2.1 線(xiàn)性結(jié)果

        以克百威的峰面積為縱坐標(biāo),濃度為橫坐標(biāo)進(jìn)行線(xiàn)性回歸分析,得到克百威標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)見(jiàn)圖1??税偻木€(xiàn)性回歸方程(n=5)為:Y=2.83e+005X+4.50e+003(R2=0.999 6)。結(jié)果表明:克百威在0.01~1.00 μg/mL范圍內(nèi)具有良好的線(xiàn)性關(guān)系。

        圖1 克百威標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)

        2.2 檢出限和定量限

        圖2為克百威檢出限色譜圖。取標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)最低點(diǎn)濃度0.01 μg/mL的克百威標(biāo)準(zhǔn)工作液,用甲醇不斷稀釋?zhuān)?dāng)信噪比為3時(shí),克百威的檢出限為0.002 mg/kg;當(dāng)信噪比為10時(shí),克百威的檢出限為0.006 mg/kg。

        圖2 克百威檢出限色譜圖

        2.3 精密度

        圖3為克百威色譜圖。取濃度為0.1 μg/mL的克百威標(biāo)準(zhǔn)工作液連續(xù)進(jìn)樣6次,記錄色譜圖。色譜峰面積結(jié)果見(jiàn)表1。由表1可知,測(cè)得克百威峰面積的RSD為 0.12%,結(jié)果表明,此方法精密度較好。

        表1 精密度試驗(yàn)結(jié)果

        圖3 克百威(0.1 μg/mL)精密度試驗(yàn)色譜圖

        2.4 重復(fù)性

        取不同加標(biāo)濃度的樣品6份,每份樣品稱(chēng)取兩個(gè)平行樣,按1.3.3前處理后,按液相色譜條件做重復(fù)性試驗(yàn),記錄色譜圖,計(jì)算克百威的含量。

        由表2可知,樣品中克百威的重復(fù)性為3.5%~8.3%。結(jié)果表明,樣品重復(fù)性較好。

        表2 重復(fù)性試驗(yàn)結(jié)果

        2.5 加標(biāo)回收率

        稱(chēng)取空白樣品9份,每份10 g(精確至0.01 g),分別移取濃度為10 μg/mL的克百威標(biāo)準(zhǔn)工作液50 μL、150 μL、500 μL于空白樣品中,每組濃度重復(fù)3次,配成低、中、高濃度的待測(cè)樣品加標(biāo)液,按本試驗(yàn)方法測(cè)定,計(jì)算加標(biāo)回收率??税偻訕?biāo)回收率試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3,加標(biāo)試驗(yàn)色譜圖見(jiàn)圖4。

        圖4 大米粉加標(biāo)試驗(yàn)色譜圖

        表3 克百威加標(biāo)回收率試驗(yàn)結(jié)果

        由表3可知,克百威低、中、高濃度平均回收率分別為78.7%、84.5%、93.3%,RSD分別為5.3%、4.6%、3.3%,表明該試驗(yàn)方法回收率穩(wěn)定。

        2.6 最佳操作條件的選擇

        2.6.1提取溶劑的選擇

        氨基甲酸酯類(lèi)農(nóng)藥及其代謝物殘留量的分析常用甲醇、乙腈、乙酸乙酯、丙酮等有機(jī)溶劑[6]。因此,分別選擇乙腈:水、甲醇:水、丙酮:水、乙酸乙酯:水作為提取溶劑,溶劑體積比均為1∶1,相同試驗(yàn)條件下,加標(biāo)濃度為0.50mg/kg。試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。

        表4 不同溶劑提取效果比較

        表4的試驗(yàn)結(jié)果表明,使用乙腈∶水(1∶1,v/v)、甲醇∶水(1∶1,v/v)的回收率分別為93.3%和90.2% ,丙酮∶水(1∶1,v/v)、乙酸乙酯∶水(1∶1,v/v)作為提取溶劑的回收率分別為72.5%和65.3% ,前兩種選擇明顯高于后兩種。用乙腈∶水(1∶1,v/v)提取的樣品基質(zhì)干擾較小,考慮到綜合提取效率、選擇性和滲透能力等因素,本方法采用乙腈∶水(1∶1,v/v)作為提取溶劑。

        2.6.2固相萃取柱的選擇

        大米粉主要含有淀粉、蛋白質(zhì)、脂肪和糖類(lèi)等物質(zhì),基質(zhì)較復(fù)雜。由于克百威極性較大,采用QuEChERS前處理后雜峰較多,須采用固相萃取柱進(jìn)行凈化[7]。主要研究了氨基固相萃取柱、C18固相萃取柱、氟羅里硅土柱的凈化情況。在大米粉中添加已知量的克百威標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液,采用C18固相萃取柱、氟羅里硅土柱凈化的回收率分別為73%和67%,且雜峰較多。氨基固相萃取柱能有效吸附淀粉等糖類(lèi)物質(zhì),回收率較高且干擾較小。

        2.6.3流動(dòng)相的選擇

        為了獲取最優(yōu)分離效果,考慮到待測(cè)溶液最后由甲醇定容,因此根據(jù)溶劑的性質(zhì),選擇研究了甲醇、水不同配比作為流動(dòng)相的色譜分離情況;研究了梯度洗脫條件對(duì)色譜分離效果的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn),采用甲醇∶水(1∶9,v/v)作為起始流動(dòng)相,后逐漸增加有機(jī)相比例,當(dāng)甲醇∶水(7∶3,v/v)時(shí),克百威開(kāi)始出現(xiàn)色譜峰,在此色譜條件下,克百威的保留時(shí)間在10.1~10.2 min,最后逐漸減少甲醇的比例,回到流動(dòng)相起始比例,可以有效分離克百威。

        3 結(jié)論

        利用QuEChERS專(zhuān)用鹽包前處理大米粉等谷物樣品,經(jīng)氨基固相萃取柱純化,高效液相色譜柱后衍生法測(cè)定克百威含量是一種前處理簡(jiǎn)單、快速、定量準(zhǔn)確的檢測(cè)方法。該方法線(xiàn)性良好,準(zhǔn)確度和精密度較高,重復(fù)性和回收率均較好,該方法適用于大米粉中克百威含量的測(cè)定。

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