黃瑩瀅, 徐宜宏, 付海濱, 畢孝瑞, 張 敏

(1. 沈陽出入境檢驗(yàn)檢疫局, 遼寧 沈陽 110016; 2. 沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué) 工程學(xué)院, 遼寧 沈陽 110866)

我國是中藥生產(chǎn)大國,每年的中藥產(chǎn)量達(dá)300×104t以上.由于中藥在種植、生產(chǎn)和運(yùn)輸過程都會造成農(nóng)藥污染,中藥及其制劑的農(nóng)殘超標(biāo)問題已成為制約我國中藥出口的一個(gè)重要因素.其中,有機(jī)氯類農(nóng)藥的檢出率接近100%,部分中藥品種的有機(jī)氯農(nóng)藥超過國家限量要求[1-2].毒殺芬(toxaphene)是一種廣譜性的有機(jī)氯殺蟲劑,曾代替六六六、滴滴涕被廣泛施用.雖然我國于1996年起禁止其使用,但毒殺芬的持久性、生物蓄積性、內(nèi)在毒性、遠(yuǎn)距離傳輸?shù)姆€(wěn)定性,使其成為國際公認(rèn)的有機(jī)氯污染物之一[3-4].許多國家和組織對其在食品中的最大殘留量做了嚴(yán)格規(guī)定,如德國規(guī)定毒殺芬在魚中的最大殘留量為0.1 mg·kg-1[5],歐盟規(guī)定在水果、蔬菜和谷物中的最大殘留量均為0.1 mg·kg-1[6],而我國還沒有毒殺芬在中藥材中的殘留檢測標(biāo)準(zhǔn)方法及其殘留量要求.目前,文獻(xiàn)報(bào)道的進(jìn)行毒殺芬檢測的樣品前處理技術(shù)主要包括索氏提取[7]、凝膠滲透色譜凈化萃取[8]、加速溶劑萃取[9]、微波輔助溶劑萃取[10]等,這些方法或步驟繁瑣、危險(xiǎn)系數(shù)高、不環(huán)保,或需專用高端的前處理設(shè)備,檢測成本較高,較難在一般檢測實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行使用.本實(shí)驗(yàn)采用了基質(zhì)分散固相萃取法[11-12],其是當(dāng)前農(nóng)藥殘留分析領(lǐng)域中的一種簡便、快速的樣品前處理方法.同時(shí)參考蔬菜水果中毒殺芬檢測的前處理方法[13],對其進(jìn)行改良.實(shí)驗(yàn)選用檢出毒殺芬殘留的3種中藥基質(zhì)(人參、黃芪和天南星)為研究對象,建立改良基質(zhì)分散固相萃取方法.該方法可有效去除中草藥中的復(fù)雜雜質(zhì),快速、安全、準(zhǔn)確、檢測限低,可以滿足中草藥的日常檢測及出口需求.

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

儀器:氣相色譜儀(Agilent 7890A,配ECD檢測器);中藥粉碎機(jī);分析天平;振蕩器;真空快速濃縮系統(tǒng);氮吹儀和離心機(jī).

試劑:無水硫酸鎂(分析純);固相萃取填料為石墨化炭黑(Carb),N-丙基乙二胺(PSA);正己烷(色譜純).

標(biāo)準(zhǔn)品:毒殺芬(迪馬科技,100 μg·mL-1).

1.2 儀器工作條件

色譜柱為HP-5毛細(xì)管柱(30 m×0.32 mm×0.25m);載氣為高純氮?dú)?流速為恒流1.0 mL·min-1;進(jìn)樣口溫度為260 ℃;檢測器溫度為290 ℃;進(jìn)樣量為1.0 μL;進(jìn)樣方式為不分流進(jìn)樣;柱溫為100 ℃保持1.0 min,以15 ℃·min-1的速率升溫至290 ℃,保持15 min.

1.3 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制

標(biāo)準(zhǔn)儲備液:將100 μg·mL-1的毒殺芬農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),用正己烷稀釋成10 μg·mL-1的標(biāo)準(zhǔn)儲備液,0～4 ℃冰箱冷藏保存.

標(biāo)準(zhǔn)使用液:將10 μg·mL-1的毒殺芬標(biāo)準(zhǔn)儲備液,用正己烷稀釋成適合濃度的標(biāo)準(zhǔn)使用液.

1.4 分析檢測

前處理:稱取約10 g已粉碎并混勻的樣品(精確至0.01 g),置于50 mL離心管中,加入20 mL正己烷,渦混5 min,于振蕩器上提取30 min,向離心管中加入無水硫酸鎂4.0 g,渦混1 min,振蕩提取10 min,4 000 r·min-1離心5 min,取上清液10 mL于另一50 mL離心管,加入Carb 0.1 g,PSA 0.1 g,渦混5 min,4 000 r·min-1離心5 min;上清液轉(zhuǎn)入250 mL雞心瓶,于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中40 ℃水浴旋干,用1 mL正己烷定容,過0.22m膜,待測.

定性與定量:在上述氣相色譜條件下對樣品進(jìn)行測定,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)品的保留時(shí)間定性,根據(jù)毒殺芬多個(gè)異構(gòu)體混合物色譜峰峰面積的總和定量.毒殺芬標(biāo)準(zhǔn)品色譜圖如圖1,保留時(shí)間為13.823 min. 人參樣品空白添加回收色譜圖見圖2,時(shí)間為13.862 min.

保留

圖1 毒殺芬標(biāo)準(zhǔn)品色譜圖Fig.1 Standard chromatogram of toxaphene

圖2毒殺芬空白人參樣品添加回收色譜圖

Fig.2 Add recovery chromatogram of toxaphene for the blank ginseng sample

2 結(jié)果與討論

2.1 提取溶劑的選擇

以人參為考察對象,通過查閱文獻(xiàn),分別考察了使用相同體積乙腈、丙酮和正己烷三種有機(jī)溶劑提取中藥樣品對回收率的影響,如圖3所示.結(jié)果表明,正己烷的提取效果明顯好于乙腈和丙酮.這是因?yàn)槎練⒎冶旧韺儆谄鯓O性物質(zhì),在同樣是弱極性的正己烷中溶解性最好,故本實(shí)驗(yàn)選用正己烷作為提取溶劑.

圖3采用不同種類提取溶劑的加標(biāo)回收率

Fig.3 Theadding standard recovery of different kinds of extraction solvents

在確定了提取溶劑的基礎(chǔ)上,分別用不同體積的正己烷溶劑對樣品進(jìn)行提取,對提取溶劑的用量進(jìn)行了比較,見圖4.結(jié)果顯示當(dāng)溶劑用量從10 mL增加到20 mL時(shí),毒殺芬的回收率顯著提高,而繼續(xù)增加溶劑用量,毒殺芬的回收率并無明顯變化.因此,本試驗(yàn)最終確定正己烷溶劑的用量為20 mL.

圖4采用不同用量提取溶劑的中藥中毒

殺芬的加標(biāo)回收率

Fig.4 Theadding standard recovery of toxaphene in traditional Chinese medicine with different amounts of solvent extraction

2.2 除水劑用量的選擇

中草藥樣品中含有一定的水分,因此本實(shí)驗(yàn)考察了除水劑無水硫酸鎂的用量.觀察了離心后樣品基質(zhì),正己烷的分層情況后,最終確定無水硫酸鎂的用量為4.0 g.

2.3 凈化方法的選擇

中草藥樣品各種雜質(zhì)較多,如色素、糖類等.本實(shí)驗(yàn)在傳統(tǒng)基質(zhì)分散固相萃取法基礎(chǔ)上,對該方法的凈化步驟進(jìn)行了適當(dāng)?shù)膬?yōu)化,使其更符合中藥樣品的凈化要求.分別選用PSA、Carb、弗羅里硅土3種分散固體凈化填料進(jìn)行凈化效果及回收率考察,結(jié)果發(fā)現(xiàn)選用3種填料對中藥的凈化效果接近,但選用弗羅里硅土凈化的毒殺芬回收率僅為30%,而另外2種的回收率均可達(dá)到80%以上,這是因?yàn)楦チ_里硅土對毒殺芬有一定的吸附作用,故而不考慮弗羅里硅土進(jìn)行凈化.進(jìn)一步試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),選用PSA和Carb填料組合時(shí),凈化效果要好于2種填料單獨(dú)使用的效果,且回收率并無明顯降低,如表1所示.分析認(rèn)為PSA能有效去除樣品基質(zhì)中的有機(jī)酸和多糖類等干擾物質(zhì),Carb對樣品基質(zhì)中的色素去除效果最好,2種填料在凈化過程中,存在互補(bǔ)性.因此,本試驗(yàn)選用PSA和Carb填料組合凈化.

表1 采用不同分散固體凈化填料時(shí)加標(biāo)回收率Table 1 Adding standard recovery using different dispersed solid purification fillings

在此基礎(chǔ)上,對PSA和Carb的加入量對凈化效果和回收率的影響進(jìn)行了考察.研究發(fā)現(xiàn),在加入0.1 g石墨化炭黑和0.1 g PSA粉末時(shí),可以同時(shí)達(dá)到凈化效果和回收率的最佳狀態(tài).

2.4 方法的標(biāo)準(zhǔn)曲線與線性關(guān)系

參考我國的毒殺芬限量標(biāo)準(zhǔn)及儀器的靈敏度,在0.02～1.00 μg·mL-1線性范圍內(nèi)配制6種不同濃度的毒殺芬標(biāo)準(zhǔn)溶液,以毒殺芬濃度為橫坐標(biāo),標(biāo)準(zhǔn)溶液中毒殺芬峰面積為縱坐標(biāo),制作標(biāo)準(zhǔn)曲線,得到毒殺芬的線性回歸方程為y=324 778x-23 851,相關(guān)系數(shù)為0.994.

2.5 方法的回收率、精密度和定量限

在空白中藥樣品中分別添加0.05, 0.10及0.50 mg·kg-13種水平的毒殺芬農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品,進(jìn)行六組平行精密度試驗(yàn),按上述實(shí)驗(yàn)方法操作,同時(shí)做空白對照.所得到的毒殺芬的添加回收率、相對標(biāo)準(zhǔn)偏差見表2.以3倍信噪比確定毒殺芬檢出限(MDL)為0.005 mg·g-1,10倍信噪比確定定量限(LOD)為0.05 mg·g-1.

表2 回收率與精密度試驗(yàn)結(jié)果Table 2 Test results of recovery and degree of precision

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:在所考察的范圍內(nèi),毒殺芬的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于8.5%,回收率為68%～98%,根據(jù)GB/T 27404—2008中的附錄F[14],該方法的精密度和準(zhǔn)確度均可滿足分析要求.

3 結(jié) 論

本方法利用了改良的基質(zhì)分散固相萃取法作為前處理方法,建立了中藥樣品中毒殺芬殘留量的快速測定方法,具有試劑用量少、毒性低、檢測限低,以及分析速度快的突出特點(diǎn),可滿足中藥中毒殺芬農(nóng)藥殘留的快速檢測及進(jìn)出口檢測需求,適用于在食品藥品檢測機(jī)構(gòu)及企業(yè)日常質(zhì)控中推廣應(yīng)用.

參考文獻(xiàn):

[ 1 ] 王麗麗,夏會龍. 我國中草藥中農(nóng)藥殘留的特點(diǎn)[J]. 中草藥, 2007,38(3):471-474.

WANG L,XIA H. Characteristics of pesticide residues in Chinese herbal medicines in China[J]. Chinese Traditional and Herbal Drugs, 2007,38(3):471-474.

[ 2 ] 孫麗娜,呂良禾,張鴻齡. 滴滴涕污染土壤的生物修復(fù)技術(shù)[J]. 沈陽大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 2016,28(6):446-451.

SUN L N,LYU L H,ZHANG H L. Bioremediation technology of DDT contaminated soil[J]. Journal of Shenyang University(Natural Science), 2016,28(6):446-451.

[ 3 ] BIDLEMANA T F,CUSSIONB S,JANTUNENA L M. Interlaboratory study of toxaphene analysis in ambient air[J]. Atmospheric Environment, 2004,38(22):3713-3722.

[ 4 ] ZINDER S H. Anaerobic utilization of halohydrocarbons[M]∥The handbook of hydrocarbon and lipid microbiology. Berlin: Springer, 2010:2049-2064.

[ 5 ] FROMBERG A,CEDERBERG T,HILBERT G,et al. Levels of toxaphene congeners in fish from Danish waters[J]. Chemosphere, 2000,40(9):1227-1232.

[ 6 ] 田紹瓊,毛秀紅,苗水,等. 氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測定人參和黃芪中7種毒殺芬殘留量[J]. 色譜, 2012,30(1):14-20.

TIAN S Q,MAO X H,MIAO S,et al. Determination of seven toxaphene congeners in ginseng and milkvetch root by gas chromatography-tandem mass spectrometry[J]. Chinese Journal of Chromatography, 2012,30(1):14-20.

[ 7 ] 劉志斌,張建清,蔣友勝,等. 同位素稀釋-氣相色譜/高分辨質(zhì)譜法測定食品中的指示性毒殺芬[J].食品安全質(zhì)量檢測學(xué)報(bào), 2014,5(2):475-484.

LIU Z B,ZHANG J Q,JIANG Y S,et al. Determination of toxaphene in food by isotope dilution high resolution gas chromatography/high resolution mass spectrometry[J]. Journal of Food Safety and Quality, 2014,5(2):475-484.

[ 8 ] 劉慧慧,徐英江,鄧旭修,等. 凝膠滲透色譜凈化-氣相色譜法測定水產(chǎn)品中毒殺芬殘留量[J]. 中國漁業(yè)質(zhì)量與標(biāo)準(zhǔn), 2013,3(3):73-77.

LIU HH,XU Y J,DENG X X,et al. Determination of toxaphene residues in aquatic products by gel permeation chromatography and gas chromatography[J]. Chinese Fishery Quality and Standards, 2013,3(3):73-77.

[ 9 ] 羅慶,王詩雨,孫麗娜,等. 加速溶劑萃取-凝膠滲透色譜聯(lián)合固相萃取凈化-氣相色譜質(zhì)譜法測定土壤中的6種多環(huán)麝香[J]. 沈陽大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版) , 2017,29(5):362-366.

LUO Q,WANG S Y,SUN L N,et al. Determination of 6 polycyclic musks in soil by ASE-GPC-SPE purification and GC-MS detection[J]. Journal of Shenyang University(Natural Science), 2017,29(5):362-366.

[10] 王薈,高占啟,章勇,等. 同位素稀釋-氣相色譜-高分辨雙聚焦磁質(zhì)譜法測定土壤中毒殺芬的含量[J]. 理化檢驗(yàn)(化學(xué)分冊), 2016,52(1):7-10.

WANG H,GAO Z Q,ZHANG Y,et al. Determination oftoxaphenes in soil by high-resolution double-focusing magnetic MS combined with isotope dilution and GC[J]. Physical Testing and Chemical Analysis Part B(Chemical Analysis), 2016,52(1):7-10.

[11] 李瑋,賈彥博,林偉杰,等. 分散固相萃取凈化-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法測定茶葉中7種殺螨殺蟲類農(nóng)藥殘留[J]. 食品安全質(zhì)量檢測學(xué)報(bào), 2017,8(09):3485-3490.

LI W,JIA Y B,LIN W J,et al. Determination of 7 pesticides residues in tea by gas chromatography-mass spectrometry combined with dispersive solid phase extraction[J]. Journal of Food Safety and Quality, 2017,8(9):3485-3490.

[12] 張婧,萬慧慧,張華. 基質(zhì)分散固相萃取-高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法檢測紅薯中的植物生長調(diào)節(jié)劑[J]. 色譜, 2017,35(9):963-969.

ZHANG J,WAN HH, ZHANG H. Determination of the plant growth regulators in batatas by matrix solid-phase dispersive extraction and high performance liquid chromatography with tandem mass spectrometry[J]. Chinese Journal of Chromatography, 2017,35(9):963-969.

[13] 張慧麗,王建華,姜瑛,等. 固相萃取-氣相色譜-負(fù)化學(xué)源質(zhì)譜法檢測水果和蔬菜中的毒殺芬[J]. 化學(xué)分析計(jì)量, 2016,25(5):53-67.

ZHANG H L,WANG J H,JIANG Y,et al. Detection of toxaphene in fruits and vegetables by gas chromatography-negative ion mass spectrometry with dispersive solid phase extraction[J]. Chemical Analysis and Meterage, 2016,25(5):53-67.

[14] 中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局 中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會. 實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制規(guī)范 食品理化檢測:GB/T27404—2008[S]. 北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社, 2008.

General Administration of Quality Supervision, Inspection and Quarantine of the People’s Republic of China, China National Standardization Administration Criterion on quality control of laboratories: chemical testing of food: GB/T27404—2008[S]. Beijing:China Standard Press, 2008.