QuEChERS-气相色谱法测定蔬菜中15种有机氯及菊酯类农药残留
□ 洪泽淳 熊含鸿 郑悦珊 孙明蔚 广东省食品检验所
摘 要:摘要:建立一种QuEChERS结合气相色谱法测定蔬菜中乙烯菌核利、联苯菊酯等15种有机氯及菊酯类农药残留的分析方法。样品经QuEChERS快速净化后,选用HP-5毛细管柱进行分离,气相色谱-电子捕获检测器测定,外标法定量;验证了15种有机氯及菊酯类农药的检出限、加标回收率及相对标准偏差。关键词:QuEChERS 气相色谱 有机氯 菊酯类农药
有机氯及菊酯类农药作为农业生产中被广泛使用的杀虫剂,其具有化学性质稳定、在环境中不易降解的特点,长期残留于土壤和农产品中将危及人体健康,其残留问题已引起人们的高度重视[1-2]。目前,国内多采用农业行业标准NY/T 761-2008《蔬菜和水果中有机磷、有机氯、拟除虫菊酯和氨基甲酸酯类农药多残留测定》测定蔬菜中的有机氯及菊酯类农药的残留,但该方法存在前处理复杂,耗时费力,农药按组分类每组种类单一,广泛使用的农药品种无法一次性检测残留量等问题。
1 材料与方法
QuEChERS(quick,easy,cheap,effective,rugged,safe)是近几年发展起来的一种前处理技术,具有分析速度快、操作简单和回收率较高等优点,被广泛应用于农残检测[3-4]。本研究采用QuEChERS法对样品进行前处理,结合气相色谱-电子捕获检测器(GC-ECD)灵敏度高、选择性强的特点,运用毛细管单柱法同时测定蔬菜中7种有机氯类和8种拟除虫菊酯类农药的残留量,方法简单、快捷、准确、适合大批量样品中有机氯及菊酯类农药的测定,应用推广性较强。
1.1 仪器与试剂
Agilent 7890B型气相色谱仪(带ECD检测器);Reeko AutoEVA-60型氮吹仪;IKA Vortex Genius3型漩涡混匀器、Thermo ST8 型离心机。
1.2标准溶液的配制
标准溶液:乙烯菌核利、七氯、艾氏剂、三唑酮、硫丹、狄氏剂、异菌脲、联苯菊酯、甲氰菊酯、高效氯氟氰菊酯、氯菊酯、氟氰戊菊酯、氰戊菊酯、氟胺氰菊酯、溴氰菊酯,浓度均为100μg/mL,购于北京曼哈格生物科技有限公司。
标准使用液配制:分别量取适量15种农药标准单标,用正己烷稀释配置成5.0μg/mL的混合标准溶液,使用时用正己烷稀释成0.02、0.10、0.20、0.50、1.00μg/mL的标准使用液。
1.3样品前处理
称取匀浆后的试样10.0g于50mL塑料离心管中,加入0.2g硫酸铵、10.0mL乙腈,涡旋2min,加入2g无水硫酸镁、1.0g氯化钠,涡旋2min,以8000r/min离心3min,收集上清液;在收集液中加入1200mg无水硫酸镁、400mgPSA,涡旋2min,以8000r/min离心3min,吸取上清液1mL于40℃水浴条件下氮吹至近干,加入1mL正己烷,涡旋溶解后用0.22μm滤膜过滤于样品瓶,供上机测定。
1.4色谱条件
色谱柱:HP-5毛细管柱(30m×250μm×0.25μm);检测器温度:320℃;尾吹气:N2;尾吹流量:60mL/min;进样模式:不分流;进样口温度:200℃;载气:N2;吹扫流量:3.0mL/min;线速度:23.372cm/sec;总流量:13.7mL/min;色谱柱流量:0.7mL/min;柱温箱温度:150℃;温度程序:150℃(2min)-6℃/min-190℃-3℃/min-210℃(1min)-3℃/min-240℃(8min)-1.5℃/min-255℃-2.5℃/min-270℃(5min)-20℃/min-295℃(2min);进样量:1.0μL。 2 结果与讨论
2.1提取方法的改进
考虑到一次性分析的农药目标物数量较多、结构差异大,因此选取乙腈作为QuEChERS方法的提取剂。加入少量的硫酸铵有利于乙腈对样品的渗透;无水硫酸镁具有吸水性,使基质中的水分与乙腈提取液完全分离;氯化钠使水相和有机相分离,同时除去水溶性杂质,能提高待测组分在有机相中的分配比;PSA作为净化剂能有效除去样品中的极性基质成分,如有机酸、糖类和色素[5-6]。采用QuEChERS方法前处理免去了相萃取柱多次淋洗的步骤,操作简单、快速,净化效果好。
2.2色谱条件的优化
电子俘获检测器(ECD)灵敏度高、选择性强,可以实现多种有机氯、菊酯类农药的分离,与质谱检测器较昂贵且较苛刻的检测条件相比,易在更多实验室里应用推广。采用NY/T 761-2008标准推荐的DB-1和DB-17毛细管色谱柱,程序升温下,对多种农残的分离效果并不理想,因为有机氯和菊酯类农药多属于中等偏弱极性的化合物,根据相似相溶原理,使用极性较弱的HP-5色谱柱更合适。
有机氯和菊酯类的分离涉及到同分异构体,对分离条件要求比较高,跟据化合物的出峰顺序,对NY/T 761-2008的单阶程序升温进行优化,采用多阶程序升温,能满足多组分农残单柱同时分离的要求。由图1可以看出,15种有机氯及菊酯类农药在该色谱条件下得到较好的分离。
2.3线性范围及检出限
15种有机氯及菊酯类农药标准工作液,按1.4进行气相色谱分析,以进样浓度(x)为横坐标,峰而积(Y)为纵坐标建立标准曲线,以3倍信噪比(S/N)计算检出限(LOD),如表1所示。从表中可以看出各组分在0.02μg/mL~1.00μg/mL范围内线性良好,相关系数R2>0.9992,检出限在0.00012~0.00235mg/kg之间。
2.4加标样品的回收率和精密度 在黄瓜空白样品中,添加0.05mg/kg、0.30mg/kg、0.60mg/kg三个水平的15种农药混合标准液,按试验方法平行测定7次,计算加标回收率和精密度,结果见表1。低、中、高三个浓度水平的加标回收率分别为88.0%~112.0%、80.0%~116.7%、93.3%~110.0%,相对标准偏差(n=7)在0.8%~10.4%之间。
2.5样品的测定
利用本方法对黄瓜、韭菜、甘蓝3种蔬菜样品进行检测,检出最大值:七氯0.00120mg/kg、三唑酮0.00308mg/kg、硫丹0.00589mg/kg、狄氏剂0.0102mg/kg、异菌脲0.0606mg/kg、氯菊酯0.107mg/kg,其余有机氯及菊酯类农药残留未检出。
3 结论
本文使用QuEChERS快速净化结合气相色谱法同时测定蔬菜中的7种有机氯类和8种菊酯类农药残留,该方法具有较高的选择性和灵敏度,基质加标样具有良好的响应,平均回收率为90.9%~111.8%,该方法操作简便、溶剂用量少、准确度和精密度高,可以满足蔬菜中15种有机氯和菊酯类农药残留定性定量的检测要求。
参考文献:
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