霍燕燕,和 玉,鄭艷金
(西安文理學院化學工程學院,陜西西安710065)
分析測試
牛奶中雙甲脒殘留量氣質聯(lián)用測定方法研究*
霍燕燕,和 玉,鄭艷金
(西安文理學院化學工程學院,陜西西安710065)
研究了牛奶中雙甲脒的氣相色譜-質譜檢測方法。實驗結果表明:在酸性條件下,牛奶試樣中的雙甲脒水解生成2,4-二甲基苯胺,得到的產(chǎn)物加入堿性溶液NaOH(4 mol·L-1)后用適量正己烷萃取,過濾后供氣相色譜質譜測定。在10~150μg·L-1濃度范圍內,2,4-二甲基苯胺的濃度與其測得的峰面積有較好的線性關系,線性方程Y=39942Χ(μg·L-1)-223586,r=0.9988,檢出限為3.0 ng·mL-1。在空白牛奶樣品中,添加雙甲脒標準溶液,做加標回收實驗,結果表明平均回收率為104.1%~106.8%,相對標準偏差(RSD)為1.77%和3.08%。實驗證明該方法快速,分離度較好,適用于牛奶中雙甲脒含量的檢測。
雙甲脒;2,4-二甲基苯胺;氣相色譜-質譜
雙甲脒,含中等毒性的殺螨劑,一般常用于果樹、蔬菜、茶葉、棉花等作物的螨害防治。它含有多種類型的毒殺機理,不僅如此,雙甲脒可以利用食物鏈的傳遞,一層一層滲透或者會通過皮膚的接觸、吸收后會引起中毒,對人體具有潛在的危害。雙甲脒價格低廉,獲得途徑較為容易,所以曾經(jīng)在全國內以及國外被農民大量使用,然而經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)其代謝產(chǎn)物2,4-二甲基苯胺具有致癌作用,因此我國農業(yè)部、衛(wèi)生部根據(jù)最新發(fā)布的《農藥安全使用規(guī)定》嚴格規(guī)定要禁止使用該殺螨劑。食品中農藥殘留物已廣泛引起人們的關注,但對雙甲脒殘留物研究較少[1]。
迄今為止,牛奶中雙甲脒殘留量檢測方法有氣相色譜法[2-4]、液相色譜法[5]等。傳統(tǒng)測定雙甲脒方法是氣相色譜法,它將牛奶中殘留的雙甲脒分解為2,4-二甲基苯胺,然后用七氟丁酸酐衍生之后,用電子捕獲檢測器進行測定。一方面,此方法加入衍生化試劑操作較復雜;另一方面,七氟丁酸酐屬于劇毒試劑,對操作人員身體傷害較大。若以液相色譜法直接測定雙甲脒含量,忽視了雙甲脒在酸性條件下會水解為2,4-二甲基苯胺的特性,只測定雙甲脒母體含量作為雙甲脒的總殘留量是不準確的,所以液相色譜法有一定的缺陷。
本文將牛奶中的雙甲脒在酸性條件下水解為2,4-二甲基苯胺,其為堿性化合物,且在堿性條件下,溶于大多數(shù)有機溶劑。水解后,加入堿性溶液再加入正己烷萃取。用0.45μm的有機相濾膜過濾后,再用氣相色譜-質譜進行定性、定量,結果是雙甲脒和其代謝物的總殘留量。該方法簡單、快捷,用于檢測牛奶中的雙甲脒殘留能得到令人滿意的效果,且檢出限遠低于標準規(guī)定的雙甲脒最大殘留量0.05mg·kg-1。
1.1 主要儀器與試劑
雙甲脒標準品純度≥95.0%(D-86199 Augsburg,Germany);2,4-二甲基苯胺標準品純度≥95.0%(D-86199 Augsburg,Germany);
雙甲脒標準儲備液(100mg·L-1):準確稱取10.0mg雙甲脒,用正己烷稀釋溶解并定容至100mL容量瓶中,儲存在冰箱中備用;
2,4-二甲基苯胺標準儲備液(100mg·L-1):準確稱取10.0mg 2,4-二甲基苯胺,用正己烷稀釋溶解并定容至100mL容量瓶中,儲存在冰箱中備用。
1mg·mL-1標準中間液:分別準確移取雙甲脒和2,4-二甲基苯胺標準儲備液各1mL放到兩個100mL容量瓶中,再用正己烷稀釋定容至100mL,得到濃度為1 mg·L-1的標準中間液;
4mol·L-1NaOH(優(yōu)級純);1mol·L-1HCl(優(yōu)級純);無水Na2SO4(優(yōu)級純);正己烷(色譜純)。
Trace 1300-ISQ氣相色譜質譜聯(lián)用儀(賽默飛世爾有限公司);DHG-9023A恒溫干燥箱(上海齊欣科學儀器有限公司);TGL-16G離心機(上海安亭科學儀器廠);BS 224 S電子天平(賽多利斯科學儀器北京有限公司);色譜柱:TG-5MS(15m× 0.25mm×0.25μm)(Thermo Scientific);進樣針:10μL(安捷倫科技有限公司)。
1.2 測試條件
1.2.1 氣相色譜條件色譜柱:TG-5MS(15m× 0.25mm×0.25μm);載氣:He(純度99.99%);采用恒流模式,柱流速:1mL·min-1;進樣的模式:不分流進樣,時間為1min;樣品進樣量:1μL;進樣口的溫度:260℃;柱溫:初始溫度50℃保持1min,以20℃·min-1升至250℃保持10min。
1.2.2 質譜條件電離需要的能量(EI):70 eV;離子源的溫度:300℃;傳輸線溫度:300℃;掃描方式:選擇離子監(jiān)測(SIM)模式,2,4-二甲基苯胺的定量離子為m/z121,參考特征離子為m/z120,m/z106。
1.3 牛奶樣品前處理
移取0.5mL牛奶樣品放于4mL離心管中→加入1 mol·L-1HCl溶液1mL→放到60℃恒溫干燥箱中靜置30min→冷卻至室溫→用10000 r·min-1離心機離心10min→取上清液于另一離心管中→加入1mL 4 mol·L-1NaOH溶液→2mL正己烷,混勻,靜置5min→放入10000r·min-1離心機中離心10min→取上層正己烷液并加入0.1g無水Na2SO4除去水分→用0.45μm的有機相濾膜過濾后,供氣相色譜質譜聯(lián)用儀測定。
1.4 譜圖
采用全掃描的方式進行檢測2,4-二甲基苯胺標準溶液(1mg·L-1),掃描范圍:m/z 41-m/z350,得到其質譜圖和色譜圖。利用2,4-二甲基苯胺的全掃描質譜圖和保留時間,對2,4-二甲基苯胺的定性、定量特征目標離子進行選擇,2,4-二甲基苯胺的保留時間為:4.54,定量離子選?。?06,120,121。
圖12 ,4-二甲基苯胺色譜圖、質譜圖(2,4-二甲基苯胺含量10-4μg)Fig.1 Chromatogram and Mass spectrogram of 2,4-dimethyl aniline
采用離子監(jiān)測模式對2,4-二甲基苯胺進行定量檢測得到對應的色譜圖和質譜圖。100μg·L-1的2,4-二甲基苯胺色譜圖和質譜圖(圖1)。
從圖1中可知,保留時間為:4.56min。濃度為100μg·L-1的2,4-二甲基苯胺的對應的峰面積為4013590。
2.1 工作曲線與檢出限
準確移取1 mg·L-1的2,4-二甲基苯胺適量,分別配制濃度為10、20、40、100、150μg·L-1標準溶液,用氣相色譜-質譜測定。根據(jù)所得數(shù)據(jù)繪制峰面積-濃度工作曲線見圖2。
圖22 ,4-二甲基苯胺標準曲線Fig.2 Standard curve of 2,4-dimethyl aniline
由圖2可知,在10~150μg·L-1的濃度范圍內,峰面積與2,4-二甲基苯胺的濃度有較好的線性關系。線性方程Y=39942X-223586,r=0.9988,該方法的檢出限為3.0 ng·L-1。
2.2 牛奶樣品的檢測
按照上述的前處理方法,對不同品牌、不同批號的牛奶進行水解、堿化,用正己烷萃取,用0.45μm的濾膜過濾后,用氣相色譜-質譜儀測定,檢測結果見表(3.1)。上述對于不同品牌牛奶的檢測,均未能測出雙甲脒及其殘留量2,4-二甲基苯胺。
表1 牛奶樣品的檢測結果Tab.1 Detection results of milk samples
2.3 回收率及精密度試驗
取兩個空白牛奶樣品(銀橋原點牧場,生產(chǎn)批號20160101B062M45)各0.2mL,添加雙甲脒1mL,濃度分別為150μg·L-1和176μg·L-1,再用1mL正己烷萃取,結果見表2。在10~150μg·L-1的線性范圍內,兩個添加濃度的雙甲脒的平均回收率分別為106.8%、104.1%,相對標準偏差分別為3.08%、1.77%,回收率較好。
表2 加標回收率的測定Tab.2 Determination of recoveries of spiked standard
上述不同品牌、不同批號的牛奶中均未檢測出雙甲脒。原因分析:雙甲脒在低濃度下不穩(wěn)定容易失效,低溫條件下最多可保存7d左右,失效后就無法檢測。已生產(chǎn)的牛奶中本來就沒有雙甲脒或含量非常低,當檢測的時候,牛奶中少量的雙甲脒已經(jīng)部分失效或全部失效,含量更是少之又少,所以牛奶經(jīng)前處理后進氣質儀檢測,未測出其代謝產(chǎn)物。
本文選擇使用氣質聯(lián)用儀檢測牛奶中的雙甲脒及其代謝產(chǎn)物2,4-二甲基苯胺,樣品中的雙甲脒在酸性條件下水解得到2,4-二甲基苯胺,該產(chǎn)物堿化后萃取到正己烷中,再用氣相色譜質譜儀檢測和確證。該方法前處理步驟較為簡單,無需衍生,實驗的重復性好,靈敏度高。加標平均回收率為104.1%和106.8%。相對標準偏差(RSD)為1.77%和3.08%,能較好地滿足牛奶中雙甲脒殘留的分析要求。
[1]趙嬰榮.單甲脒在蘋果中殘留量的測定[J].農藥,1991,30(50):26-30.
[2]鄭永權,姚建仁,邵向東,等.蜂蜜中雙甲脒殘留量檢測方法[J].農藥科學與管理,2000,21(3):14-16.
[3]王元鴻,榮會,張瑩,等.食品中雙甲脒殘留量氣相色譜測定方法研究[J].中國食品衛(wèi)生雜志,2001,13(6):20-22.
[4]楊容.氣相色譜法檢測茶葉中痕量雙甲脒[J].食品科技, 2006,(2):94-95.
[5]趙增運,吳斌,沈崇鈺,等.高效液相色譜法測定蜂蜜中的雙甲脒殘留[J].中國養(yǎng)蜂,2005,56(5):4-5.
Detection of amitraz pesticide residues in milk using GC-MS*
HUO Yan-yan,HE Yu,ZHEN Yan-jin
(School of Chemical Engineering,Xi′an University,Xi′an 710065,China)
This paper studied amitraz’s residues in milk by gas chromatography-mass spectrometry method. Under acidic conditions,the amitraz of milk sample hydrolyzes 2,4-dimethyl aniline,the obtained product was added sodium hydroxide solution(4 mol·L-1)and added an appropriate amount of n-hexane extraction,then use gas chromatography mass spectrometry to determine.In 10~150μg·L-1concentration range,the concentration of 2,4-dimethyl aniline and measured peak area has a good linear relationship,relationship equation Y=39942X(Mg· L-1)-223586,r=0.9988,the detection limit was 3.0ng·mL-1.Blank milk samples added 2,4-dimethyl aniline standard solution,do spiked recovery experiments,the results show that the average recovery rate was 104.1%and 106.8%,relative standard deviation(RSD)was 1.77%and 3.08%.The method is rapid,has a good separating degree for detecting milk amitraz content.
amitraz;2,4-dimethylaniline;gas chromatography-mass spectrometry
O625
A
10.16247/j.cnki.23-1171/tq.20170320
2016-06-23
西安市科技計劃項目(CXY1531WL34);陜西省教育廳項目(16JK2194)
霍燕燕(1983),女,碩士,實驗師,從事現(xiàn)代光譜分析方面的研究。