有機(jī)氯農(nóng)藥殘留的提取和凈化方法的實驗研究

荊海龍

(陽泉師范高等專科學(xué)校,山西 陽泉 045000)

目前,國內(nèi)已制定了油脂、果蔬及食品中六六六和滴滴涕的GB檢測方法和限量標(biāo)準(zhǔn),而有關(guān)中草藥中農(nóng)藥殘留量的GB檢測方法和限量標(biāo)準(zhǔn)還很少[1].《中國藥典》2020年版除甘草、 黃芪等藥材外,對其余藥材均未提出有機(jī)氯農(nóng)藥殘留限量要求[2].而有機(jī)氯農(nóng)藥在農(nóng)藥史上曾是使用量最大、使用歷史最長的一大類農(nóng)藥,盡管被禁用多年,但由于這類農(nóng)藥脂溶性高,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定難于降解,在土壤、水以及空氣中仍被檢出[3].被作為行氣止痛、溫中和胃、解痙降壓和抗菌藥用的云木香也僅有有機(jī)磷的檢測方法,缺乏有機(jī)氯農(nóng)殘的檢測技術(shù)[4].檢測有機(jī)氯的技術(shù)有許多,例如氣質(zhì)聯(lián)用[5,6],固相萃取-氣質(zhì)聯(lián)用[7]等.但卻缺乏一種高速、高效的有機(jī)氯提取及分離檢測方法.然而,弗羅里硅土固相萃取小柱對樣品中色素等極性雜質(zhì)有很強(qiáng)的吸附能力,而對有機(jī)氯等非極性和弱極性的待測組分不易吸附[8],滿足農(nóng)藥殘留的高效分析要求.本文通過弗羅里硅土凈化樣品,建立高效的有機(jī)氯農(nóng)藥殘留的提取和凈化方法.

1 實驗部分

1.1 儀器及試劑

N-1001型系列旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(上海愛朗儀器有限公司)；OSB-2000 型水浴鍋(上海愛朗儀器有限公司)；SHZ-b(III)循環(huán)水多真空泵(鞏義市英嶺子華儀器廠)；高速離心機(jī)(上海安亭科學(xué)儀器廠制造)；萬能粉碎機(jī)(天津華鑫儀器廠)；數(shù)顯電子天平(AR1140,上海梅特勒托利多儀器上海有限公司)；超聲波清洗器；GC-2010氣相色譜儀(日本島津制作所)；固相萃取儀(上海艾薇歐科技發(fā)展有限公司)；

有機(jī)氯標(biāo)準(zhǔn)品：α-六六六(α-BHC)、β-六六六(β-BHC)、γ-六六六(γ-BHC)、δ-六六六、2,4-DDT、 4,4-DDT、七氯等均購于百靈威公司；正己烷(分析純),丙酮(分析純),無水硫酸鈉(分析純),甲醇(分析純,用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀在58℃下進(jìn)行重蒸)均購于國藥公司；木香(云南鴻翔科技有限責(zé)任公司)；固相萃取小柱：弗羅里硅土 (商品柱),實驗用水均為超純水.

1.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配置

將7種有機(jī)氯農(nóng)藥(α、β、γ和δ-BHC,2,4′-DDT,4,4′-DDT,七氯)各稱量0.01 g溶于正己烷中,并定容至100 mL容量瓶中,配制成100 μg/mL的單標(biāo),然后再從各個單標(biāo)中取出5 mL并用正己烷定容到100 mL容量瓶中,配制成5 μg/mL的混標(biāo)儲備液.采用逐級稀釋法分別稀釋成0.005 μg/mL、0.01 μg/mL、0.1 μg/mL、0.5 μg/mL、1 μg/mL、2 μg/mL在相同的色譜條件下測定,繪制標(biāo)準(zhǔn)工作曲線.

1.3 樣品處理

將木香用粉碎機(jī)粉碎,過60目篩備用.取2.50 g已粉碎的木香樣品置于100 mL 的具塞錐形瓶中,用丙酮∶正己烷(1∶1)混合溶劑 20 mL 浸泡[5].用超聲波提取(30、60、90、120 min),每30 min換水防止溫度上升,過濾時在漏斗中各加入2 g氯化鈉和無水硫酸鈉,(去除實驗過程中帶入的少量水份)離心分離,用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮至2～3 mL,待凈化.按照此操作稱取8份樣品,4份加入1 mL混標(biāo)(5 μg/mL),其余4份做為空白對照.

(1)活化劑實驗

第一組先把弗羅里硅土小柱置于固相萃取儀上用5 mL正己烷[9]活化弗羅里硅土小柱后上樣,再用6 mL丙酮∶正己烷(1∶9)洗脫[10],收集洗脫液于10 mL容量瓶中用溶劑定容.待色譜測定.

第二組用5 mL甲醇活化弗羅里硅土小柱,其余操作同第一組；

第三組用5 mL正己烷：甲醇1∶1活化弗羅里硅土小柱,其余操作同第一組；

(2)洗脫劑實驗

選用丙酮∶正己烷(1∶9)[10]作為洗脫劑,并采用洗脫劑為(9∶1)的進(jìn)行對比實驗.

(3)色譜檢測

檢測條件：ECD檢測器,檢測器溫度300 ℃,進(jìn)樣口溫度250 ℃,柱箱溫度240 ℃,壓力145.8 kpa,氣為高純氮氣(99.999%),流速為2 mL/min,自動進(jìn)樣器進(jìn)樣,進(jìn)樣量1 μl.

2 結(jié)果和討論

2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

用正己烷做溶劑,配置5 μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)儲備液,分別稀釋成0.005 μg/mL、0.01 μg/mL、0.1 μg/mL、0.5 μg/mL、1 μg/mL、2 μg/mL混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,在相同的色譜條件下測定,以峰面積為縱坐標(biāo),濃度為橫坐標(biāo)繪制工作曲線,得到了7種有機(jī)氯的線性回歸方程見表1.

表1 7種農(nóng)藥的線性回歸方程及相關(guān)系數(shù)

從表可知,7種農(nóng)殘的線性范圍為：0.005～5 μg/mL.線性響應(yīng)不低于0.92.測得濃度為5 μg/mL色譜圖見圖1.

(1．α-六六六；2.γ-六六六；3.β-六六六；4.七氯；5.δ-六六六；6.2,4-DDT；7.4,4-DDT.注：按出峰順序排列)圖1 5 μg/mL混合標(biāo)準(zhǔn)溶液色譜圖

2.2 超聲波提取時間的選擇

參照文獻(xiàn)[5],采用正己烷與丙酮體積比為1∶1做為溶劑,用超聲波振蕩提取,提取時間為30 min、60 min、90 min、120 min,結(jié)果見表2.

表2 加標(biāo)有機(jī)氯在不同提取時間的回收率

由表2可知30 min下有機(jī)氯回收率最高,故本實驗超聲提取確定時間為30 min,該條件下的色譜圖見圖2.

(1．α-六六六；2.γ-六六六；3.β-六六六；4.七氯；5.δ-六六六；6.2,4-DDT；7.4,4-DDT.注：按出峰順序排列)圖2 超聲提取30 min的加標(biāo)色譜圖

2.3 凈化條件實驗

(1)活化劑的選擇

參照文獻(xiàn)[9],分別用正己烷、甲醇、正己烷與甲醇體積比為1∶1的混合溶劑活化弗羅里硅土小柱,實驗結(jié)果見圖3.

圖3 不同活化劑下7種有機(jī)氯農(nóng)藥回收率的柱狀圖

從圖3中可以明顯看出,用正己烷與甲醇體積比為1∶1的混合溶劑做活化劑活化弗羅里硅土小柱效果最好,該活化條件下的色譜圖見圖4.

(1．α-六六六；2.γ-六六六；3.β-六六六；4.七氯；5.δ-六六六；6.2,4-DDT；7.4,4-DDT.注：按出峰順序排列)圖4 甲醇：正己烷(1∶1)做活化劑的色譜圖

(2)洗脫劑的選擇

參照文獻(xiàn)[10],用不同比例的丙酮與正己烷的混合溶劑為洗脫劑,結(jié)果見表表3.

表3 洗脫劑為丙酮與甲醇體積比為9∶1和1∶9時的回收率

由表3可知,正己烷在溶劑中比例較大時,即丙酮：正己烷為(1∶9)時洗脫效果較好.

3 結(jié) 論

本文應(yīng)用氣相色譜測定,對超聲波-液相萃取前處理云木香中有機(jī)氯農(nóng)殘的方法進(jìn)行較為系統(tǒng)的初步研究,結(jié)果如下：

(1)實驗采用正己烷∶丙酮體積比1∶1的混合溶劑,在超聲波下振蕩提取.實驗表明超聲30 min效果最好.

(2)實驗用弗羅里硅土小柱對提取物進(jìn)行了柱層析分離凈化,活化劑為正己烷與甲醇體積比1∶1的混合溶劑,洗脫劑為丙酮與正己烷體積比1∶9的混合溶劑時凈化效果最好.

(3)本實驗所得數(shù)據(jù)相關(guān)系數(shù)不低于0.92,數(shù)據(jù)響應(yīng)較好.初步建立了氣相色譜測定云木香中7種有機(jī)氯農(nóng)殘的較優(yōu)前處理方法.

(4)該方法可用于中藥材中7種有機(jī)氯農(nóng)藥殘留的同時檢測,固相萃取小柱凈化目標(biāo)物的方法省時省力，操作方便.