高青珍,馬智玲,周千渝,張延國,林 桓,劉新燕,李凌云,劉 肅
(中國農(nóng)業(yè)科學院蔬菜花卉研究所,農(nóng)業(yè)部蔬菜品質(zhì)監(jiān)督檢驗測試中心,北京100081)
擬除蟲菊酯類農(nóng)藥自20世紀70年代被研發(fā)出來后,因具有殺蟲廣譜、高效、生物降解性等特點,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中被廣泛使用,使用量僅次于有機磷類農(nóng)藥[1]。但此類農(nóng)藥也有一定蓄積性,長期接觸會引起慢性疾病,部分農(nóng)藥還有致癌、致畸、致突變作用,對哺乳動物神經(jīng)、心血管、免疫系統(tǒng)有一定毒性[2]。而且隨著近年來蔬菜水果中農(nóng)藥殘留問題日益凸顯,國家對農(nóng)殘方面監(jiān)測力度加大,因此有必要建立快速、靈敏檢測蔬菜水果中擬除蟲菊酯類農(nóng)藥的分析方法。
Anastassiades等[3]提出了一種新的農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)QuEChERS方法。相較于已有的樣品前處理技術(shù)如固相萃?。⊿PE)、液-液萃?。↙LE)、固相微萃?。⊿PME)、超聲輔助提?。∕AE)等,QuEChERS方法具有快速、簡單、便宜、安全等特點,已被國內(nèi)外許多分析機構(gòu)采用,美國和歐盟分別建立了適合酸堿敏感農(nóng)藥的官方分析方法AOAC2007.01[4]和EN15662[5]。
分散液-液微萃取技術(shù)(dispersive liquid-liquid m icroextraction,DLLME)具有富集倍數(shù)高,簡便快捷等優(yōu)點,已用于農(nóng)藥殘留的檢測。由于易受到基質(zhì)干擾物的影響,目前該方法只用于簡單基質(zhì)如水樣[6]和果汁[7]等簡單基質(zhì)的農(nóng)藥殘留的提取富集。
Huang和Feng等[8]提出一種新型DLLME微萃取技術(shù),懸浮固化-分散液液微萃取(dispersive liquidliquid m icroextraction-Solidification of floating organic drop,DLLME-SFO),萃取劑為不含氯元素的長鏈脂肪烴或脂肪醇(如十一醇、十二醇、十六烷等)避免了常用高毒含氯溶劑(氯苯、氯仿和四氯化碳等)危害環(huán)境和人體健康,而且當檢測器為氣相色譜(ECD),最終濃縮溶液無需進行溶劑轉(zhuǎn)換。
因菊酯類農(nóng)藥在氣相色譜(ECD)上響應值比較低,本文旨在將QuEChERS和DLLME-SFO方法結(jié)合起來,以達到快速凈化和有效濃縮的目的。該方法簡便、快速、靈敏度高,滿足對幾種蔬菜基質(zhì)中6種擬除蟲菊酯類農(nóng)藥的檢測。
氯氟氰菊酯CAS 68359-37-5、氯菊酯CAS 52645-53-1、氟氰戊菊酯CAS 70124-77-5、氰戊菊酯CAS 51630-58-1、氟胺氰菊酯CAS 102851-06-9、溴氰菊酯CAS 52918-63-5 Dr1EhrenstorferGmbH和Sigma公司;乙腈、丙酮 色譜純;冰醋酸、無水醋酸、氯化鈉 分析純;無水硫酸鎂 分析純,用前在500℃馬弗爐內(nèi)烘5h,冷卻后取出放入干燥器備用;十六烷色譜純GC,純度>99.0%;PSA粉、ODS C18粉、石墨炭黑粉 購于Agela Technologies公司。
RTX-1MS型毛細管柱 美國安捷倫公司;GC-2010型氣相色譜 島津公司;高速離心機 美國Thermo公司;IKAT18型均質(zhì)器 德國IKA公司;WH-2微型漩渦混合儀 上海瀘西分析儀廠有限公司;AB204/01型分析天平 梅特勒-托利多(上海)有限公司。
1.2.1 色譜條件 色譜柱:RTX-1MS毛細管柱(30m×0.25mm×0.5μm);載氣:氮氣(純度99.999%);電子捕獲檢測器溫度:320℃;恒壓模式,壓力:94.4kPa;尾吹氣流量:50m L/m in;進樣口溫度:250℃;進樣量:1μL;進樣方式:不分流進樣;1m in后打開分流閥和隔墊吹掃閥;隔墊吹掃流量:3m L/m in;柱溫箱升溫程序:初始溫度150℃(保持1m in),以10℃/m in升溫至180℃,再以3℃/m in升溫至220℃(保持10m in);再以5℃/m in升溫至290℃(保持12m in)。
1.2.2 標準溶液的配制 將1000mg/L的單標標準儲備液用正己烷稀釋,配制成各農(nóng)藥組分質(zhì)量濃度均為10.00mg/L的混合工作溶液,于-18℃冰箱中保存待用(兩周后需重新配制)。使用時稀釋至一定濃度進行實驗條件的優(yōu)化。
精確稱取勻漿后的蔬菜樣品10.00g(精確至0.01g)于50m L聚四氟乙烯離心管中,加入1g NaCl及10.0m L 1%乙酸乙腈溶液,均質(zhì)1m in,靜置,待乙腈層與水層分離后加入3g MgSO4和1g醋酸鈉,振蕩混勻。以5000r/min高速離心5min,取2.00m L上清液轉(zhuǎn)入裝有100mg PSA、100mg C18的5m L離心管中,渦旋振蕩1m in后取上清液1.00m L于含5m L NaCl(加入量為1.25g)溶液的15m L具塞的尖底離心試管中,再加入40μL十六烷,渦旋混勻1min。后于5000r/min下離心3min使之分層;將離心試管置于冰浴中浸泡5m in,此時十六烷凝固呈環(huán)狀凝固壁上,除去下層水層,待萃取劑溶解后,5000r/min高速離心2min,此時殘余的水即可和萃取劑分開,吸取上層萃取劑,供GC-ECD分析。
樣品分析時,在相同色譜條件下,測定五個不同濃度的標準溶液和待測樣品,目標物以保留時間定性,用外標法定量。
2.1.1 提取劑的選擇 在農(nóng)藥殘留樣品前處理過程中,常用的提取劑有乙腈、乙酸乙酯和丙酮等。由于丙酮提取液中色素含量比較多,乙酸乙酯易提取蠟質(zhì)、脂肪等非極性干擾物,且大部分極性農(nóng)藥不易轉(zhuǎn)移到有機相中。因此本實驗選擇乙腈作為提取劑。由于一些農(nóng)藥容易受基質(zhì)pH的影響,本文比較了乙腈和1%的乙酸乙腈作為萃取劑時的差異。由圖1可知,1%的乙酸乙腈提取效果較好,因此選擇1%乙酸乙腈作為提取劑。
圖1 不同提取溶劑對提取效果的影響Fig.1 Infulunce of the differentextraction solventon the extraction efficiency
2.1.2 萃取劑的選擇 在懸浮固相液-液萃取中,萃取劑需滿足的條件為在水中的溶解度低,對待測目標物有較強的提取能力。本實驗比較了十一醇、十二醇、十六烷這三種萃取劑的差異,從圖2中可以看出十六烷對大部分農(nóng)藥的提取效率最高,所以本實驗選擇十六烷作為萃取劑。
圖2 不同萃取劑對提取效果的影響Fig.2 Infulunce of the differentextraction solventon the extraction efficiency
2.1.3 萃取劑體積的選擇 本實驗考察了萃取劑十六烷在30、40、50、60、70μL時對萃取效果的影響。當十六烷體積為40μL時,可以看出農(nóng)藥的回收率最大。因為隨著萃取劑體積的增大,萃取相中的待測物濃度減小,而萃取相中待測物總量等于體積乘以濃度,在二者相互關(guān)系下,在某一值時,回收率達到了最大值。故選擇萃取劑體積為40μL。
圖3 萃取劑體積對提取效果的影響Fig.3 Influnce of extraction solvent volume on the extraction efficiency
圖4 分散劑體積對提取效果的影響Fig.4 Infulunce of dispersive solvent volume on the extraction efficiency
2.1.4 分散劑體積的的選擇 分散劑的體積能影響乳濁液的形成和萃取效率的大小,當分散劑體積小時,對萃取劑分散效果不好,影響乳濁液的形成;當分散劑用量較大時,待測物在水中的溶解度增大,萃取效率降低。本實驗考察了分散劑體積為0.5、0.75、1、1.25、1.5m L時對萃取效果的影響。從圖4中可以看出,當乙腈體積大于1m L時,萃取效率逐次降低。為了提高萃取相中待測物的濃度,提高檢測靈敏度,本實驗選擇1m L作為分散劑的體積。
2.1.5 離子強度的影響 在萃取過程中,鹽濃度會影響目標物在水中的溶解度,從而影響萃取效率。本實驗考察了在5m L水中,氯化鈉加入量為0~1.5g時,離子效應的作用。從圖5中可以看出,農(nóng)藥在氯化鈉的加入量為1.25g時,萃取效果最好,因為隨著水中離子強度增加,待測物在水中的溶解度降低,有利于待測物進入有機相;而當鹽的量為1.5g時(基本鹽達到飽和),實驗發(fā)現(xiàn)待測物峰面積很低,可能是此鹽濃度下阻礙了分散體系的形成,因此本實驗選擇鹽的用量為1.25g。
圖5 NaCl的濃度對提取效果的影響Fig.5 Influnce of NaCl concentration on the extraction efficiency
2.2.1 方法的線性關(guān)系、檢出限和定量限 在已優(yōu)化的實驗條件下,將10g空白蔬菜樣品黃瓜、番茄中添加混合農(nóng)藥標準溶液,使其濃度分別為2.5、5、7.5、10、25、50、75、100μg/kg,按照實驗方法進行萃取、凈化、濃縮,以峰面積Y對濃度X(μg/kg)做標準曲線。富集25倍,六種擬除蟲菊酯在2.5~100μg/kg濃度范圍內(nèi)線性良好,其線性相關(guān)系數(shù)R均大于0.996。以3倍信噪比(S/N=3)和10倍信噪比(S/N=10)計算方法的檢出限(LOD)和定量限(LOQ),從表1中可以看出七種菊酯類農(nóng)藥的檢出限和定量限分別在0.07~0.58μg/kg和0.22~1.94μg/kg之間,該方法靈敏度高,滿足農(nóng)藥殘留痕量檢測的要求。
2.2.2 方法的準確度和精密度 分別在上述兩種空白基質(zhì)中添加混合農(nóng)藥標準溶液使其濃度分別為5、10、50μg/kg,每個濃度水平設(shè)定6個重復樣品,按照優(yōu)化的實驗方法進行處理,計算平均回收率及相對標準偏差(RSD),6種菊酯類農(nóng)藥3個添加水平下的平均回收率為84.84%~111.59%,相對標準偏差(RSD)為0.48%~9.61%,表明該實驗方法準確性和重復性良好。
本文建立了QuEChERS-DLLME-SFO-GC聯(lián)用測定蔬菜中6種擬除蟲菊酯類農(nóng)藥的檢測方法。樣品用QuEChERS方法提取、凈化,提取液再經(jīng)DLLMESFO濃縮,樣品前處理方法簡單,快速,濃縮倍數(shù)高,提高了六種擬除蟲菊酯類農(nóng)藥的靈敏度,可以作為蔬菜基質(zhì)中擬除蟲菊酯農(nóng)藥的檢測方法。
表1 6種菊酯類農(nóng)藥的檢出限、定量限及其在黃瓜、番茄基質(zhì)中的平均回收率與相對標準偏差(RSDs)Table1 Limits of detection(LOD),the limitof quantification(LOQ),and the average recoveries,standard deviations(RSDs)of the
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