羅俊霞 ,李德瑜 ,杜鳳山 ,宋志強(qiáng) ,趙建波
(1. 鄭州市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量檢測流通中心,河南 鄭州 450006;2. 鄭州市園藝工作站,河南 鄭州 450006)
氣相色譜法測定黃瓜多種農(nóng)藥殘留
羅俊霞1,李德瑜1,杜鳳山1,宋志強(qiáng)1,趙建波2*
(1. 鄭州市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量檢測流通中心,河南 鄭州 450006;2. 鄭州市園藝工作站,河南 鄭州 450006)
通過氣相色譜法-電子捕獲檢測器采用離心和過濾兩種處理方法同時測定黃瓜中的六氯苯、氯硝胺、七氯等7種農(nóng)藥和敵稗、丁草胺等兩種除草劑的殘留。結(jié)果表明:兩種前處理方法均能滿足日常檢測的需要,可以在日常檢測中進(jìn)行推廣。另外,9 種農(nóng)藥在黃瓜基質(zhì)中存在不同程度的基質(zhì)效應(yīng),其中敵稗和丁草胺存在較強(qiáng)的基質(zhì)抑制效應(yīng),其它幾種農(nóng)藥或者除草劑存在較弱的基質(zhì)增強(qiáng)效應(yīng)。
氣相色譜;黃瓜;離心;過濾;基質(zhì)效應(yīng)
為了節(jié)省勞力,近年來,有機(jī)氯類的除草劑在生產(chǎn)中越來越多的使用,有機(jī)氯農(nóng)藥是一類曾被世界各國廣泛使用的高效、廣譜殺蟲劑。雖然禁用多年,但由于其半衰期長、不易降解、所以長期積存于植物和土壤中,至今仍有檢出 [1-2] 。七氯、艾氏劑、狄試劑、異狄氏劑是氯化環(huán)戊二烯殺蟲劑,六氯苯和氯硝胺是殺菌劑,敵稗和丁草胺是除草劑,胺菊酯是擬除蟲菊酯,這些農(nóng)藥和除草劑對動物具有致畸、致癌和致突變等毒性 [3] 。目前這類農(nóng)藥較普遍的使用氣相色譜法 [4-6] 、氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法 [7-8] 來測定;劉長武、劉瀟威等 [9] 在NY/T 761-2008的標(biāo)準(zhǔn)中列舉了用GC-ECD檢測的農(nóng)藥種類,但是卻沒有具體的測定數(shù)據(jù)。為了快速對這幾種農(nóng)藥進(jìn)行測定,筆者進(jìn)行了固相萃取-氣相色譜法-電子捕獲檢測器同時測定黃瓜中六氯苯、氯硝胺等多種農(nóng)藥殘留試驗,經(jīng)過在0.02 mg/kg、0.04 mg/kg、0.08 mg/kg(敵稗和丁草胺在0.04、0.08、0.16 mg/kg)3個水平下添加回收試驗,結(jié)果表明這兩種前處理方法能滿足日常檢測的需要。
1.1 儀器與試劑
瓦里安 CP3800,配 8400 自動進(jìn)樣器和 ECD 檢測器,其色譜柱為 VF-5,30 m×0.32 mm,液膜厚0.25 μm;WH-861 型漩渦混合器;天孚牌電子計數(shù)天平(DT 500A) ;德國產(chǎn)的Heidolph牌 SilentCrusher M 型均質(zhì)機(jī);美國產(chǎn)的 N-EVAP TM -112 型氮吹儀,美國產(chǎn)的固相萃取裝置,德國產(chǎn)的 Hettich 品牌的Universal302R 離心機(jī)。
乙腈、正己烷、丙酮為 CNW品牌試劑(HPLC 級) ;NaCl 為天津市科密歐化學(xué)試劑開發(fā)中心生產(chǎn)的綠環(huán)牌試劑(分析純);農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品七氯(Heptachlor)、艾氏劑(Aldrin)、狄試劑(Dieldrin)、異狄氏劑(Endrin)、六氯苯(Hexachlorobenzene)、氯硝胺(Dichloran)、敵稗(Propanil)、丁草胺(Butachlor)和胺菊酯(Tetramethrin),濃度均為 100 mg/kg,由農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)科研檢測所生產(chǎn)。
1.2 GC 條件
進(jìn)樣口溫度:220℃,檢測器溫度:300 ℃;柱溫箱:采用程序升溫,起始溫度150 ℃,保持 0.5 min,以 20 ℃/min升至 200 ℃,保持 2 min,以 0.8 ℃/min 升至 210 ℃,保持 2 min,以 50 ℃/min升至 260℃,保持 10 min。柱流量 2 mL/min;分流比:1∶10;進(jìn)樣量為 1 μL。
1.3 樣品前處理
1.3.1 過濾處理 依照 NY/T761-2008 [9] 的方法, 稱取 25 g樣品于 250 mL的廣口瓶中, 加入 50 mL乙腈,用均質(zhì)機(jī)在(8 000~12 000) r/min轉(zhuǎn)速下均質(zhì)提取,之后過濾到裝有 5~7 g NaCl 的 100 mL具塞量筒中,劇烈振搖 1 min,靜置分層 20 min以上,收集濾液 60~70 mL(上層乙腈相體積大約為 30~40 mL),移取上層乙腈相 10 mL濃縮至近干,用 2 mL的正己烷定容,之后用弗羅里硅土 SPE 小柱凈化,再次濃縮至近干,用正己烷定容至 5 mL。根據(jù)保留時間定性,用基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)溶液校正,外標(biāo)法定量,單點校正。
1.3.2 離心處理 稱取 25 g樣品于 250 mL的廣口瓶中,在廣口瓶中加入5~7 g NaCl,再加入 50 mL乙腈,依照NY/T761-2008 [9] 的方法,用均質(zhì)機(jī)在(8 000~12 000) r/min轉(zhuǎn)速下均質(zhì)提取 2 min,之后一并倒入 2 根 50 mL的離心管中,放入離心機(jī)中在 5 000 r/min轉(zhuǎn)速下離心 5 min,移取上層乙腈相 10 mL濃縮至近干,用 2 mL的正己烷定容,之后用弗羅里硅土SPE 小柱凈化,再次濃縮至近干,用正己烷定容至5 mL。根據(jù)保留時間定性,用基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)溶液校正,外標(biāo)法定量,單點校正。
1.4 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制
分別準(zhǔn)確吸取 1.1 中標(biāo)準(zhǔn)溶液各 1 mL至 10 mL的容量瓶中,用正己烷定容至 10 mL刻度線,成為10 mg/kg的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液備用。用黃瓜樣品基質(zhì)進(jìn)行稀釋成低濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液上機(jī)測定。
1.5 數(shù)據(jù)處理方法
各種農(nóng)藥在3 個濃度水平下各做 12 次添加回收試驗,棄 去離群值,計 算平均回收率和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差,各農(nóng)藥的檢出限根據(jù)公式計 算,式中:DL 代表方法的檢測限(方法可檢測到的最小樣品量);N 代表基線噪聲;C 代表樣品濃度;h 代表相應(yīng)的農(nóng)藥的峰高。
2.1 9 種農(nóng)藥或者除草劑的色譜圖及 9種化合物在黃瓜基質(zhì)中的基質(zhì)效應(yīng)
圖 1 9種化合物的色譜圖 (用正己烷配制)
圖 2 9種化合物的色譜圖 (用樣品基質(zhì)配制)
圖 3 黃瓜空白色譜圖
農(nóng)藥保留時間依次為:1-六氯苯;2-氯硝胺;3-敵稗;4-七氯;5-艾氏劑;6-丁草胺;7-狄試劑;8-異狄氏劑;9-胺菊酯。
9 種化合物的色譜圖、用樣品空白基質(zhì)配制的標(biāo)準(zhǔn)品的色譜圖和黃瓜空白基質(zhì)的色譜圖分別見圖 1、圖 2、圖 3,由圖 1、圖 2、圖 3 可以看出,在 VF-5的色譜柱上, 9種化合物在 1.2 中所述的程序升溫條件下達(dá)到良好的分離效果。在黃瓜樣品基質(zhì)中存在一些干擾物,在 VF-5 的柱子上和六氯苯、敵稗和丁草胺分不開,從而對這 3 種物質(zhì)的測定存在較大的影響。其中在敵稗和丁草胺的保留時間附近均有一個較大的倒峰,對二者存在嚴(yán)重的基質(zhì)抑制效應(yīng),基質(zhì)抑制程度隨著標(biāo)準(zhǔn)品濃度的增大而減小;在六氯苯的保留時間附近有一個較小的正峰,使六氯苯有較弱的基質(zhì)增強(qiáng)效應(yīng)。其它幾種農(nóng)藥也存在不同程度的基質(zhì)增強(qiáng)效應(yīng),有待于進(jìn)一步研究。
2.2 方法的回收率和精密度試驗
表 1 9 種化合物的添加回收率、精密度和檢測限(n=10)
分別稱取 25 g的黃瓜空白樣品,分別添加9 種混合標(biāo)準(zhǔn)溶液和單標(biāo),使添加后六氯苯、氯硝胺、七氯、艾氏劑、狄試劑、異狄氏劑、胺菊酯的分別為 0.02 mg/kg、0.04 mg/kg、0.08 mg/kg,使敵稗和丁草胺的濃度分別為 0.04 mg/kg、0.08 mg/kg、0.16 mg/kg,按照 1.3.1和 1.3.2中的步驟進(jìn)行樣品前處理,每個水平的試樣重復(fù)測定 12 次,根據(jù)測定結(jié)果計算添加回收率,在 12 個添加回收中棄去 2 個離群值。具體的結(jié)果見表 1。試驗結(jié)果表明,過濾處理的回收率為 68.0%~120.3%,精密度為 2.0%~20.8%;離心處理的回收率范圍為 57.1%~134.8%,精密度為 2.4%~13.0%。
表 1 表明過濾處理六氯苯、氯硝胺、七氯、艾氏劑、狄試劑、異狄氏劑、胺菊酯等 9種農(nóng)藥的檢出限在 0.08 mg/kg的水平下、敵稗和丁草胺在 0.16 mg/kg的水平下分別為 0.000 9 mg/kg~0.027 4 mg/kg,離心處理后9 種化合物的檢測限為 0.000 7 mg/kg~0.031 4 mg/kg。可見,兩種處理方法的回收率、精密度和檢測限均滿足多農(nóng)殘檢測分析的要求。
2.3 方法的檢測限和線性范圍
表 2 9 種化合物在不同介質(zhì)中的線性回歸方程、相關(guān)系數(shù)、線性范圍
筆者在試驗中分別用正己烷配制了 0.001 mg/kg、0.01 mg/kg、0.1 mg/kg、1 mg/kg、10 mg/kg 5 個濃度水平的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,9 種化合物的線性回歸方程、線性范圍和相關(guān)系數(shù)見表 2,因為敵稗和丁草胺的響應(yīng)較低,在 0.001 mg/kg濃度水平下幾乎可以視為沒有相應(yīng),它們在 10 3 (0.01~10 mg/kg)的范圍內(nèi)相關(guān)系數(shù)分別是 0.998 8和 0.999 3,其它七種化合物在 104的范圍內(nèi)相關(guān)系數(shù)均小于 103的相關(guān)系數(shù),線性均不如在 103的范圍內(nèi)的線性好,在 10 3 (0.001~1 mg/kg)的范圍內(nèi)相關(guān)系數(shù)均大于 0.998 5;另外用黃瓜空白基質(zhì)配制了0.01 mg/kg、0.02 mg/kg、0.04 mg/kg、0.08 mg/kg、0.16 mg/kg 5個濃度水平的標(biāo)準(zhǔn)品,同樣,敵稗在0.01 mg/kg和0.02 mg/kg的濃度水平下,因為基質(zhì)效應(yīng),可以視為沒有響應(yīng),在0.04~0.16 mg/kg的范圍內(nèi)相關(guān)系數(shù)是0.991 2,其它 8 種化合物在 0.01~0.16 mg/kg的范圍內(nèi)相關(guān)系數(shù)均大于 0.993 5;可見,用黃瓜空白基質(zhì)作為介質(zhì)配制的標(biāo)準(zhǔn)溶液的線性范圍不如用正己烷試劑作為介質(zhì)配制的標(biāo)準(zhǔn)溶液,但在一定的范圍內(nèi)其線性可以滿足多種農(nóng)藥殘留分析的要求;同時,在日常檢測工作中為了避免基質(zhì)效應(yīng)帶來的影響可以用相近濃度的基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)溶液來進(jìn)行校正。
本方法比較了過濾和離心兩種處理方法進(jìn)行前處理后測定六氯苯等多種有機(jī)氯農(nóng)藥和除草劑的回收率和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差,兩種前處理方法均獲得了滿意的檢測靈敏度,方法的準(zhǔn)確度、精密度、線性范圍、相關(guān)系數(shù)、檢出限等均能滿足多農(nóng)殘分析的要求。但是黃瓜基質(zhì)在 VF-5 的柱子上對敵稗和丁草胺的影響較大,建議在檢測工作中用相近濃度的基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)溶液來進(jìn)行校正。
[1] 郝麗麗, 薛健. 銀杏葉中18種有機(jī)氯農(nóng)藥的多殘留分析[J]. 分析化學(xué), 2006, 34(2):231-234.
[2] 申中蘭, 蔡繼寶, 高蕓, 等. 基質(zhì)固相分散-加速溶劑萃取-氣相色譜法測土壤中有機(jī)氯農(nóng)藥殘留[J]. 分析化學(xué), 2005, 33(9):1318-1320.
[3] 苗建材, 王淑英, 張作芳, 等. 最新農(nóng)藥使用技術(shù)手冊[M]. 黑龍江: 黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社, 1992:12.
[4] 石杰, 楊靜, 劉慧民, 等. 超聲波提取-固相萃取凈化-氣相色譜法分析煙草中擬除蟲菊酯類農(nóng)藥及氟節(jié)胺殘留[J]. 分析試驗室, 2010,29(4):22-24.
[5] 朱學(xué)良, 戚向陽, 岳晶念, 等. 基質(zhì)固相分散氣相色譜電子捕獲檢測器測定葡萄酒中 5 種農(nóng)藥殘留[J]. 分析化學(xué), 2007, 35(2):259-262.
[6] 萬益群, 陳宗保. 土壤中多種有機(jī)氯及擬除蟲菊酯類農(nóng)藥的GC-ECD測定[J]. 分析試驗室, 2006,25(9):60-63.
[7] 周相娟, 趙玉琪, 許華. 氣相色譜-質(zhì)譜法測定化妝品中16種有機(jī)氯農(nóng)藥[J]. 分析試驗室, 2013,32(12):74-78.
[8] 顏鴻飛, 黃志強(qiáng), 張瑩, 等. 氣相色譜-質(zhì)譜法測定茶葉中29種酸性除草劑的殘留量[J]. 色譜, 2009,27(3):288-293.
[9] 劉長武, 劉瀟威, 劉鳳芝, 等. 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)藥多殘留檢測方法[S]. NY/T761-2008.
[10] 劉虎威. 氣相色譜方法及應(yīng)用[M]. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社,2000.
Gas Chromatography Determination of Varieties of Pesticide Residues in Cucumber
LUO Jun xia 1 , LI De yu 1 ,Du Feng shan 1 ,SONG Zhi qiang 1 ,ZHAO Jian bo2*
(1. Quality Inspection Center for Agricultural Products, Zhengzhou 450006, China? 2. Horticultural Work-station, Zhengzhou 450006, China)
Gas chromatography-electron capture was used in the course of determination of various pesticides and herbicides, such as hexachlorobenzene, dichloran, heptachlor, etc., and centrifugation and filtration were used as the pre-treatment methods. Results showed that both pre-treatment methods could meet the needs of daily testing, and their use could be promoted in daily detection. Besides, varying degree of matrix effects of 9 kinds of pesticides existed in cucumber matrix, and that of propanil and butachor had strong inhibitory matrix effects, but weak matrix enhancement effects existed in other pesticides and herbicides.
chromatography? cucumber? centrifugation? filtration? matrix effect
羅俊霞, 李德瑜, 杜鳳山, 等. 氣相色譜法測定黃瓜多種農(nóng)藥殘留[J]. 生物災(zāi)害科學(xué), 2015, 38(1):61-65.
2015-01-30
羅俊霞,女,農(nóng)藝師,主要從事無公害農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量檢測工作,E-mail:71819@163.com;*通信作者:趙建波,E-mail:71819@163.com。
S481+.8
A
2095-3704(2015)01-0061-05