加速溶剂萃取法测定大枣中有机氯及拟除虫菊酯类农药残留量

   阅文网   2020-07-28 00:00:00

  摘要:目的 建立快速同时测定大枣中50种有机氯及拟除虫菊酯农药残留的气相色谱测定方法。方法 样品用加速溶剂萃取法(ase)萃取,以乙腈(1%乙酸)为提取溶剂,温度100 ℃,静态萃取5 min,循环3次,提取液用florisil硅土柱净化,乙酸乙酯-正己烷(15∶85,v/v)洗脱,采用hp-5与db1701毛细管色谱柱双柱定性,以hp-5毛细管柱定量,gc-ecd检测器进行检测。结果 样品3水平添加时的50种有机氯及拟除虫菊酯农药平均回收率为71.4%~110.9%,rsd为1.2%~14.1%,符合农药残留分析的要求。结论 本方法仪器简单,使用范围广,重复性及净化效果好,可用于大枣中50种有机氯及拟除虫菊酯类农药残留量检测。
  关键词:大枣;气相色谱法;有机氯农药;拟除虫菊酯农药
  大枣(zigyphussp)又名红枣、干枣、枣子,起源于中国,具有补虚益气、养血安神、健脾和胃等作用,为药食两用中药。在大枣种植过程中,需要通过喷洒农药来防治病虫害的发生,有机氯及拟除虫菊酯类农药均是广谱杀虫剂,广泛用于杀灭农业害虫,曾是各国杀虫剂使用最广泛的农药。有机氯农药因其化学性质稳定,脂溶性大,残留期长,残留量高,易在脂肪中蓄积,拟除虫菊酯类使用后的毒副作用越来越明显,均可造成慢性中毒,严重危害人体健康[1]。世界各国已在20世纪70年代末禁止使用,但目前仍然在土壤[2]、果蔬[3-4]、农产品[5]、中药材[6]中检测出来,而大枣的种植期长,易受其农药的污染。
  2012年12月13日,农业部与原卫生部联合发布了食品安全国家标准《食品中农药最大残留限量》,并将于2014年3月1日起正式实施。而此前涉及食品中农药最大残留的6项国家标准和10项农业行业标准将同时废止。新的标准制定了322种农药在10大类农产品和食品中的2293个残留限量,较原有标准增加了1400余个。这就对农药残留的测定方法提出了更高的要求,向着快速、准确、安全、自动化的方向发展。加速溶剂萃取法(ase)突出的优点是有机溶剂用量少、萃取速度快,回收率高,以自动化方式进行萃取,使用多元混合溶剂时,仪器自动混合,降低了对操作者的毒性。
  本研究采用ase萃取、florisil硅土柱净化及气相色谱检测方法,建立大枣中50种有机氯及拟除虫菊酯类农药残留量的测定方法,为大枣的质量控制提供依据。
  1 仪器与试药
  agilent-6890气相色谱仪;agilent电子捕获检测器(ecd);agilent-g4513a自动进样器;agilent-db1701(30 m×0.32 mm×0.25 μm)、agilent-hp-5(30 m×0.32 mm×0.25 μm)毛细管色谱柱;ase-350加速溶剂萃取仪(美国dionex公司),萃取池体积34 ml。jsp-750a高速万能粉碎机(浙江省永康市金穗机械制造厂),pl203/01电子天平(瑞士梅特勒-托利多仪器有限公司),t-150超声波清洗器(北京天鹏有限公司),laborata-4000旋转蒸发仪(heidolph),shb-b型循环水式多用真空泵(郑州长城科工贸有限公司)等。
  正己烷(色谱纯fisher公司),乙酸乙酯、无水硫酸钠、正己烷(分析纯,南京化学试剂有限公司),乙腈(分析纯,南京化学试剂有限公司),二氯甲烷(分析纯,南京化学试剂有限公司),florisil硅土柱(1000 mg,6 ml,美国agilent公司),农药标准品(德国dr.ehrenstorfer公司,美国chem service公司,德国riedel-dehaen公司,美国accustandard公司,农业部环境保护科研监测所),纯度>99.0%。大枣样品来源及产地见表1。
  2 方法
  2.1 样品溶液的制备
  精确称取各样品4.0 g和硅藻土3.0 g(分散剂的作用)混匀后装入加速溶剂萃取仪的34 ml萃取池中,
  所用溶剂为乙腈(1%乙酸),温度100 ℃,静态萃取时间5 min,冲洗体积60%,氮气吹扫60 s,循环2次,收集全部提取液,加上系统清洗液,总计每个样品用溶剂约60 ml,耗时15 min。提取液于40 ℃水浴下旋转蒸发至近干,加入1 ml正己烷溶解,将florisil柱置于固定架上,加约1 ml高度的无水硫酸钠,用1 ml正己烷预淋洗,再用10 ml正己烷-乙酸乙酯(85∶15)淋洗液淋洗,在淋洗液近干时快速移入样品浓缩液,用50 ml茄型瓶接收淋出液,用2 ml淋洗液多次充分洗脱茄型瓶并转入柱中,收集洗脱液20 ml,于40 ℃水浴旋转浓缩至近干。加入1 ml正己烷溶解,作为样品溶液备用。
  2.2 色谱条件的确定
  弹性石英毛细管柱(30 m×0.32 mm×0.25 μm) hp-5与db1701双柱定性,进样口温度250 ℃,不分流进样。升温程序:初始温度120 ℃保持1 min,以8 ℃/min速度升温至150 ℃保持2 min,以4 ℃/min速度升温至270 ℃,保持14 min,再以10 ℃/min速度升温至290 ℃,保持10 min。总分析时间:62.75 min。检测器温度:300 ℃。流速:1 ml/min。恒流模式。进样量:1 μl。标准品色谱图见图1。
  3 方法学研究
  3.1 色谱柱的选择
  色谱柱是色谱分离的核心,一支稳定、高效的色谱柱对建立普适性强、重现性好的方法是必不可少的,而农药残留一般用的是弹性石英毛细管柱,由于研究的农药种类较多,部分农药的沸点相似,因此选定2个不同极性的毛细管色谱柱进行双柱定性。本试验选用hp-5及db1701毛细管柱定性,hp-5柱定量。
  3.2 试验设计
  ase萃取过程的主要影响因素是压力和温度,在一定压力下,升高温度可提高萃取效率。另一影响因素是静态萃取时间,即一定温度压力下萃取过程持续的时间(一般小于10 min),静态萃取时间越长,萃取效率越高。对难提取的样品可通过增加静态萃取循环次数的方式提高萃取效率,多数药物1个循环即可得到较高的回收率。故应对提取溶剂、静态萃取时间、循环次数、提取温度等因素进行考察。基于文献调查及对农药溶解性等各方面的考虑,初步选择乙腈(1%乙酸)、二氯甲烷-丙酮(1∶1)、环己烷-乙酸乙酯(1∶1) 4种溶剂作为提取条件选择的溶剂种类。对提取溶剂、静态萃取时间、循环次数、提取温度4种因素进行优化试验设计。试验方案见表1。   3.3 提取方法与结果
  精确称量2.0 g大枣共5份(其中3份平行,同时做空白和基质添加标准工作溶液各1份),加入500 μl浓度为400 μg/l的农药标准品溶液,混匀过夜。按照正交试验设计提取后,再按照"2.1"项下方法制备样品,按"2.2"项下条件测定,根据所得峰面积计算回收率,结果显示,大枣经40 ml乙腈(1%乙酸)在100 ℃、静态萃取5 min、3次循环、氮吹90 s、冲洗体积为60%时,提取的杂质较少,平均回收率基本在87.4%,而其他提取系统均不符合农药残留测定回收率在75%~125%之间的要求。
  3.4 标准溶液的配备与标准曲线的绘制
  精密称取50种农药对照品适量,用正己烷制成5 μg/ml的标准储备溶液,取标准储备溶液0.08 ml,置10 ml容量瓶中,用正己烷(色谱级)稀释至刻度,摇匀,得40 μg/l的混合对照品储备液。
  将标准储备液用正己烷(色谱级)稀释,配制成质量浓度分别为10、40、80、200、400 μg/kg的标准溶液,按"2.2"项下色谱条件进行gc-ecd测定。以峰面积进行回归计算,得相应农药的回归方程,各农药在0.01~4 μg范围内呈良好的线性关系,均r2>0.991 0。
  3.5 精密度与灵敏度
  取80 μg/l混合标准品溶液重复进样6次,测得各农药的rsd值在1.0%~3.4%之间,说明仪器精密度良好。根据大枣基质工作溶液各农药的信噪比,以3倍信噪比计算各农药的检出限(lod)在1.1~4.6 μg/l之间,10倍信噪比计算定量限(loq)在3.3~13.8 μg/l之间。结果见表2。
  3.6 重复性
  精密称定同一大枣样品9份,按"2.1"项下方法制备样品,按"2.2"项下条件进行测定,计算各农药的rsd均在1.8%~8.9%之间,方法的重复性良好。
  3.7 准确度
  准确称取大枣样品2.0 g,分别添加20、80、160 μg/kg 3个水平浓度混合标准品溶液(每个水平做6个平行),然后按"2.1"项下方法制备样品,按"2.2"项下条件进行测定,计算加样回收率,结果见表2。3个水平的回收率均在71.4%~110.9%之间,rsd均在1.2%~14.1%之间,符合农药残留测定的要求。
  3.8 样品含量测定
  按"2.2"项下条件检测10批样品,并以外标法定量,结果见表3。
  4 讨论
  本研究建立了以ase提取,乙腈(1%乙酸)为提取溶剂,通过florisil硅土柱色谱净化,乙酸乙酯-正己烷(15∶85,v/v)洗脱,hp-5与db1701毛细管色谱柱双柱定性,采用对卤代烃有特殊选择性的ecd检测器检测大枣中50种有机氯及拟除虫菊酯类农药残留,以外标法定量,3个水平的添加回收率分别为71.4%~103.1%、71.9%~110.4%、74.1%~110.9%,均rsd<15%,精密度高,稳定性好。此方法可以同时测定50种农药,适用性广泛,并对其他样品中农药残留的研究具有一定的参考价值。
  参考文献:
  [1] 张曙明,郭怀忠,陈建民.甘草中有机氯类农药残留量的毛细管气相色谱测定[j].药学学报,2000,35(8):596-600.
  [2] 马瑾,邱兴华,周永章,等.湛江市土壤有机氯农药残留状况及空间分布特征[j].地理学报,2010,65(1):103-112.
  [3] 孙震,顾亚萍,钱和.果蔬中农药残留分析检测技术的发展[j].食品科技,2007(1):15-19.
  [4] 赵丽丽,纪淑娟,刘忠.快速检测黄瓜种有机磷农药残留的方法[j].食品工业科技,2001,22(3):76-77.
  [5] 刘开华,邢淑婕.小麦中胆碱酯酶的提取及其在蔬菜农药残留检测中的应用研究[j].食品科技,2007(2):237-240.
  [6] 郝丽丽,薛健.银杏叶中18中有机氯农药的多残留分析[j].分析化学, 2006,36(2):231-234.


加速溶剂萃取测定大枣中有除虫菊农药残留



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