李二虎,吳兵兵,張 武,李桂紅
(天津市農(nóng)藥檢定所,天津 300061)
三氯異氰尿酸(TCCA)化學(xué)名稱為三氯-均三嗪-2,4,6-三酮,在水產(chǎn)養(yǎng)殖生產(chǎn)實(shí)踐中廣泛使用,常用于清塘和防治細(xì)菌性疾病[1]。三氯異氰尿酸進(jìn)入環(huán)境后會(huì)水解產(chǎn)生次氯酸,具有殺菌作用。目前三氯異氰尿酸作為農(nóng)藥成分,已陸續(xù)在水稻、棉花、辣椒、煙草等作物上登記用于多種病害的防治[2]。
一般采用碘量法測定三氯異氰尿酸含量。三氯異氰尿酸極易水解,在田間噴霧施藥時(shí),易水解并轉(zhuǎn)化為三聚氰酸,筆者采用串聯(lián)液質(zhì)聯(lián)用的方法,先檢測三聚氰酸的殘留量,再按照轉(zhuǎn)化率折算三氯異氰尿酸的殘留量,建立了間接測定三氯異氰尿酸的殘留檢測方法。
1.1.1 儀器
液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用儀Thermo Accela@TSQ Quantum Access,配備ESI源;電子天平;高速離心機(jī);真空泵;振蕩器;食品切碎機(jī);氮吹儀;超聲波清洗器;實(shí)驗(yàn)室常規(guī)玻璃儀器。
1.1.2 試劑
乙腈,用于提取的為分析純,用于液質(zhì)聯(lián)用的為色譜純;氨水,乙酸銨,均為分析純;水,純凈水(娃哈哈?);濾膜,0.22 μm。
1.1.3 標(biāo)準(zhǔn)品
三氯異氰尿酸標(biāo)準(zhǔn)品,純度為95.0%;三聚氰酸標(biāo)準(zhǔn)品,純度為99%;從北京勤誠亦信科技開發(fā)有限公司購置。
1.2.1 樣品的制備
蘋果樣品用食品切碎機(jī)打碎,土壤樣品過20目篩混勻。
1.2.2 提取及凈化
稱取蘋果和土壤樣品5.00 g,置于250 mL三角瓶中,加入20 mL乙腈和5%氨水(體積比為3∶7),振蕩提取3 h,抽濾,用少量提取液沖洗濾餅,濾液轉(zhuǎn)入具塞量筒中,在80 ℃水浴氮吹至20 mL,振搖混勻。取少量濾液,在10 000 rpm離心10 min,上清液過0.22 μm濾膜,上機(jī)測定。
1.3.1 液相色譜條件
色譜柱:Hyperisil Gold柱,2.1×100 mm;所用流動(dòng)相配比及流速見表1。
1.3.2 質(zhì)譜條件
離子源:ESI;掃描方式:MRM(負(fù)離子掃描);噴霧電壓:3 000 V;鞘氣壓力:35 bar;輔助氣壓力:5 bar;離子傳輸管溫度:350 ℃;碰撞氣及壓力:氬氣,1.5 mTorr。定性離子對(碰撞電壓):128.0/42.0(21 eV);定量離子對(碰撞電壓):128.0/85.0(12 eV)。
近期發(fā)布的GB2763-2016國家標(biāo)準(zhǔn)中沒有有關(guān)三氯異氰尿酸在農(nóng)產(chǎn)品中的殘留限量規(guī)定[3]。張燦等對三氯異氰尿酸有效氯殘留量的檢測方法進(jìn)行研究[4-6],根據(jù)試樣中有效氯在酸性介質(zhì)中與碘化鉀反應(yīng)析出碘,以淀粉為指示劑,用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定, 計(jì)算有效氯含量,以有效氯含量作為三氯異氰尿酸的殘留量。
三氯異氰尿酸在田間施用時(shí),需要加水稀釋噴霧。三氯異氰尿酸易溶于水,且發(fā)生反應(yīng),反應(yīng)方程式為:C3N3O3Cl3(TCCA)+3H2O=C3H3N3O3+3HClO。依據(jù)上述定量關(guān)系,筆者以三聚氰酸為檢測殘留物,折算母體三氯異氰尿酸的殘留量。
表1 流動(dòng)相配比及流速
依據(jù)三氯異氰尿酸和三聚氰酸的定量轉(zhuǎn)化關(guān)系,1 mol三氯異氰尿酸可以轉(zhuǎn)化為1 mol三聚氰酸,三氯異氰尿酸的分子量為232.41,三聚氰酸的分子量為129.08,經(jīng)計(jì)算1.0 g三氯異氰尿酸可以轉(zhuǎn)化為0.555 4 g三聚氰酸,理論轉(zhuǎn)化率為55.54%。
筆者進(jìn)行了三氯異氰尿酸的轉(zhuǎn)化率試驗(yàn),三氯異氰尿酸添加量低于0.2 g時(shí),實(shí)際轉(zhuǎn)化率小于50%;當(dāng)添加量為0.3~3.0 g時(shí),實(shí)際轉(zhuǎn)化率為51.22%~54.13%,和理論轉(zhuǎn)化率相差不大,在折算三氯異氰尿酸的母體殘留時(shí),采用理論轉(zhuǎn)化率進(jìn)行折算。
將三氯異氰尿酸和三聚氰酸標(biāo)準(zhǔn)品用水配制成0.05~2.0 mg/L系列濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液,進(jìn)樣測定三聚氰酸的殘留量。以三氯異氰尿酸和三聚氰酸濃度(mg/L)為橫坐標(biāo),峰面積為縱坐標(biāo)作圖,三氯異氰尿酸和三聚氰酸在一定的質(zhì)量濃度范圍內(nèi)均與峰面積成良好的線性關(guān)系,三氯異氰尿酸標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為y=26 250x-135 1,R2=0.995,三聚氰酸標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為y=48 758x-877.6,R2=0.999,見圖1。
圖1 三氯異氰尿酸和三聚氰酸的標(biāo)準(zhǔn)曲線圖
在三聚氰酸的提取和凈化中,由于提取出的糖類物質(zhì)和三聚氰酸均極易溶于水,不易溶于低極性或者非極性有機(jī)溶劑,在去除糖類組分的同時(shí)很容易造成三聚氰酸損失。筆者采用串聯(lián)液質(zhì)法,通過三聚氰酸和干擾組分分子量的不同排除干擾,可以快速并且準(zhǔn)確測出三聚氰酸的含量。但如果檢測樣品數(shù)量比較多,為了減少對儀器系統(tǒng)的污染,建議繼續(xù)進(jìn)行前處理方法的研究。
三聚氰酸在溶液中以烯醇和酮的形式共存,在堿性條件下,主要以烯醇的形式存在;在酸性條件下,主要以酮的形式存在。因此,流動(dòng)相的pH對三聚氰酸的響應(yīng)值和保留時(shí)間影響很大。三聚氰酸呈弱酸性,有較強(qiáng)的極性,在反相柱上保留時(shí)間極短。筆者選用C18色譜柱,以乙腈+5 mmol/L乙酸銨溶液(5+95)為流動(dòng)相,保留時(shí)間僅為約1.5 min,為了使三聚氰酸的保留時(shí)間穩(wěn)定,建議在三聚氰酸出峰時(shí)間前后采用固定的流動(dòng)相比例,三聚氰酸峰完全出來后,采用乙腈持續(xù)沖洗色譜柱足夠時(shí)間,確保所有的干擾物質(zhì)排出系統(tǒng)。
在蘋果和土壤中添加三氯異氰尿酸標(biāo)準(zhǔn)溶液,添加量為0.2~0.8 mg/kg,每個(gè)濃度5次重復(fù)。按上述方法提取、凈化和檢測三聚氰酸含量,檢測出的三聚氰酸除以理論轉(zhuǎn)化率(55.54%)折算母體三氯異氰尿酸的量。結(jié)果表明三氯異氰尿酸平均回收率為70.8%~84.1%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.7%~11.1%(表2),滿足三氯異氰尿酸的檢測要求。定量離子色譜圖見2-4。
表2 蘋果和土壤中三氯異氰尿酸的添加回收率試驗(yàn)結(jié)果
圖2 三聚氰酸標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)定量離子圖
圖3 蘋果中添加三氯異氰尿酸標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)定量離子圖
圖4 土壤中添加三氯異氰尿酸 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)定量離子圖
本文建立了串聯(lián)液質(zhì)聯(lián)用法快速測定三氯異氰尿酸代謝物三聚氰酸的殘留方法,方法靈敏度高,檢測速度快,并對前處理方法進(jìn)行了初步探討,但需對干擾組分的凈化過程進(jìn)行進(jìn)一步研究。
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