紀(jì)曉娜, 吳文博, 任志敏, 陳國(guó)軍, 李延君
(1.長(zhǎng)春工程學(xué)院,吉林長(zhǎng)春 130012;2.吉林省城市污水處理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,吉林長(zhǎng)春 130012;3.長(zhǎng)沙圖書館,湖南長(zhǎng)沙 410005)
甲萘威(Carbaryl)又稱西維因(Sevin),化學(xué)名稱為甲氨基甲酸-1-萘酯(1-Naphthalenyl methyl carbamate),屬于萘基氨基甲酸酯類農(nóng)藥,目前占世界殺蟲劑市場(chǎng)份額的15%左右[1]。雖然氨基甲酸酯類殺蟲劑具有一定的水溶性,但其殘留可對(duì)生物的免疫系統(tǒng)和生殖內(nèi)分泌系統(tǒng)造成非常大的損害[2]。而具有環(huán)境激素效應(yīng)的甲萘威溶解在自然水循環(huán)系統(tǒng)中加劇了生態(tài)系統(tǒng)的污染[3]。甲萘威通常采用色譜法[4]、熒光光譜法[5]和分光光度法[6,7]進(jìn)行檢測(cè)。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T 5009.21-2003)《糧、油、菜中甲萘威殘留量的測(cè)定》推薦了色譜法和分光光度兩種方法[7]。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T 5009.145-2003)《植物源性食品中有機(jī)磷和氨基甲酸酯類農(nóng)藥多種殘留的測(cè)定》中采用氣相色譜-氮磷檢測(cè)器[8]。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB 2763-2019)《食品中農(nóng)藥最大殘留限量》對(duì)于葉菜類蔬菜[9]中甲萘威的限量為1 mg·kg-1。高效液相色譜(HPLC)法具有普及率高、分析效率高和靈敏度高的優(yōu)點(diǎn),農(nóng)藥殘留使用液相色譜法[10]檢測(cè)更有利于推廣。本文選擇HPLC法作為檢測(cè)手段,以菠菜為例,探索可推廣應(yīng)用的蔬菜中甲萘威殘留的定性定量分析方法。
Agilent 1100高效液相色譜儀,附二極管陣列檢測(cè)器(美國(guó),安捷倫公司);KQ -100E型超聲波清洗器(昆山市超聲儀器有限公司);N-EVAP氮吹儀(美國(guó),Organomation)。
甲萘威農(nóng)殘標(biāo)準(zhǔn)溶液(美國(guó)Sigma公司);甲醇(色譜純,山東禹王)。
ZORBAX SB-C18柱(150 mm×4.6 mm,3 μm),美國(guó)安捷倫公司;流動(dòng)相:甲醇-水=55∶45(V/V);流速:1.0 mL·min-1;柱溫:40.0 ℃;進(jìn)樣體積:10.0 μL;二極管陣列檢測(cè)器檢測(cè)波長(zhǎng):268 nm。
新鮮菠菜去根、去土、晾干后,將莖和葉全部進(jìn)行勻漿處理,從均勻的菠菜漿液中取樣5.0 g(精確至0.001 g),加入5.0 mL甲醇,混合均勻后放入超聲波振蕩器中振蕩1 h,使農(nóng)藥成分提取完全。待振蕩完畢后將樣品放入離心機(jī)中離心(轉(zhuǎn)速為3 000 r·min-1),離心10 min后,再用甲醇洗沉淀3次,合并濾液。氮吹至近干,甲醇定容至5 mL,經(jīng)0.45 μm濾膜過(guò)濾,24 h內(nèi)完成HPLC測(cè)定。
根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道[11],色譜柱選擇固定相為十八烷基鍵合相的ZORBA SB-C18柱,以甲醇和水配比為流動(dòng)相[12],柱溫40.0 ℃和進(jìn)樣體積10.0 μL,進(jìn)行其他條件的優(yōu)化試驗(yàn)。
2.1.1 檢測(cè)波長(zhǎng)優(yōu)化在190~400 nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)對(duì)甲萘威進(jìn)行光譜掃描,結(jié)果發(fā)現(xiàn),甲萘威的最大紫外吸收波長(zhǎng)(λmax)為268 nm,在此波長(zhǎng)下甲萘威的響應(yīng)值最高,因此選擇268 nm為檢測(cè)波長(zhǎng)。
2.1.2 流動(dòng)相流速優(yōu)化在0.5~1.5 mL·min-1之間選擇5個(gè)不同的流速,分別為0.5、0.8、1.0、1.2和1.5 mL·min-1,考察流動(dòng)相流速的影響。隨著流動(dòng)相流速的增大,保留時(shí)間逐漸減小(從3.142 min減至1.043 min),通過(guò)色譜峰的保留時(shí)間和峰寬計(jì)算柱效(理論塔板數(shù)N越大越好),先增大后減小,流速為1.0 mL·min-1時(shí),柱效最高(N=4 767),因此選擇流動(dòng)相流速為1.0 mL·min-1。
2.1.3 流動(dòng)相比例優(yōu)化在甲醇-水(V/V)為50∶50~65∶35之間進(jìn)行優(yōu)化試驗(yàn)(以5%逐步增大甲醇的比例)。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),隨著有機(jī)相中甲醇比例的增大,保留時(shí)間逐漸減小(從1.699 min減至1.596 min),柱效先增大后減小,甲醇-水=55∶45時(shí)柱效最佳(N=5 243)。
經(jīng)過(guò)色譜條件的優(yōu)化試驗(yàn),確定二極管陣列檢測(cè)器的檢測(cè)波長(zhǎng)為268 nm,流動(dòng)相為甲醇∶水=55∶45(V/V),流動(dòng)相流速為1.0 mL·min-1。
2.1.4 定性和定量分析取1 000 mg·L-1甲萘威標(biāo)準(zhǔn)溶液1 mL至10 mL容量瓶中,用甲醇定容得到100 mg·L-1甲萘威儲(chǔ)備溶液;取1 mL甲萘威儲(chǔ)備溶液稀釋至10 mL,得到10.0 mg·L-1甲萘威標(biāo)準(zhǔn)溶液,使用HPLC法分析,利用保留時(shí)間(tR=1.659 min,tM=1.033 min)定性。
分別取甲萘威儲(chǔ)備溶液0.05、0.1、0.2、0.5和1.0 mL于10 mL容量瓶,用甲醇稀釋定容,得到0.50、1.0、2.0、5.0、和10.0 mg·L-1系列甲萘威標(biāo)準(zhǔn)溶液。使用優(yōu)化的色譜條件檢測(cè)系列標(biāo)準(zhǔn)溶液,以質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)(x),峰面積為縱坐標(biāo)(y),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。結(jié)果表明,在0.50~10.0 mg·L-1質(zhì)量濃度范圍內(nèi)甲萘威濃度與峰面積成線性關(guān)系,相關(guān)系數(shù)R2=0.9997,線性方程為:y=128x-6.58。以3倍信噪比(S/N)確定檢出限,結(jié)果為11.8 μg·L-1。
將從市場(chǎng)購(gòu)買的新鮮菠菜,按“1.3”對(duì)樣品進(jìn)行超聲波輔助提取前處理,提取液濃縮后按優(yōu)化的色譜條件進(jìn)行HPLC分析,外標(biāo)法定量。檢測(cè)結(jié)果發(fā)現(xiàn)菠菜中甲萘威的殘留量為0.882 mg·kg-1。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定葉菜類蔬菜[9]的限量為1.0 mg·kg-1,符合要求。菠菜中甲萘威殘留色譜圖如圖1所示。
圖1 菠菜中甲萘威殘留的色譜圖
連續(xù)檢測(cè)7次樣品,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)為0.447%,滿足測(cè)試要求(表1)。對(duì)樣品進(jìn)行3水平加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)(表1),考察方法的準(zhǔn)確度。結(jié)果表明,菠菜樣品中甲萘威的加標(biāo)回收率為82.1%~92.1%,說(shuō)明方法滿足分析要求。
表1 菠菜樣品中甲萘威的加標(biāo)回收率(n=7)
建立了HPLC法檢測(cè)葉菜類蔬菜中甲萘威殘留,并在此基礎(chǔ)上以保留時(shí)間定性、外標(biāo)法定量,以菠菜為例進(jìn)行了甲萘威殘留的分析。該方法的標(biāo)準(zhǔn)曲線線性相關(guān)系數(shù)(R2)、相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)、回收率等指標(biāo)均滿足測(cè)試要求,具有分離效果好、檢測(cè)速度快、靈敏度高等特點(diǎn),具有推廣應(yīng)用的前景。