劉建輝,鞏碧釧,胡秋輝,蘇安祥,徐 輝,謝旻皓,楊文建
(南京財(cái)經(jīng)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,江蘇省現(xiàn)代糧食流通與安全協(xié)同創(chuàng)新中心,江蘇省食用菌保鮮與深加工工程研究中心,江蘇 南京 210023)
三嗪類(lèi)除草劑因其高效、廣譜、廉價(jià)等作用特點(diǎn),在全球范圍內(nèi)普遍使用,且廣泛應(yīng)用于果蔬等農(nóng)作物的生產(chǎn)中[1]。然而,該類(lèi)除草劑的立體化學(xué)反應(yīng)穩(wěn)定性高,環(huán)境持久性長(zhǎng),在施用過(guò)程中可遷移至水體、土壤和農(nóng)作物,進(jìn)而進(jìn)入至人體,對(duì)人體產(chǎn)生致癌和內(nèi)分泌干擾等不可逆的副作用,嚴(yán)重危害人類(lèi)健康[2-3]。此外,三嗪類(lèi)農(nóng)藥可產(chǎn)生多種降解產(chǎn)物,如脫乙基莠去津、脫異丙基莠去津和羥基化莠去津等[4],其毒性類(lèi)似或更甚于原物質(zhì)[5]。目前,已在土壤、地下水、飲用水、農(nóng)作物、水生動(dòng)物等中均能檢測(cè)到三嗪類(lèi)除草劑及其降解物殘留[6-7]。三嗪可以吸附到水果或蔬菜的表面/表皮,并最終滲透到水果或蔬菜的果肉中[8]。
針對(duì)三嗪類(lèi)除草劑極易在環(huán)境與食物中殘留從而對(duì)生物體帶來(lái)嚴(yán)重危害,許多國(guó)家都對(duì)食品中的殘留量進(jìn)行了限制,例如歐盟已經(jīng)停止了該類(lèi)除草劑在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用,美國(guó)環(huán)保署將其列入了優(yōu)先控制的污染物名單[9]。我國(guó)最新GB 2763—2021《食品中農(nóng)藥最大殘留限量》對(duì)蔬菜、水果、谷類(lèi)、油料和油脂中三嗪類(lèi)除草劑的最大殘留限量為0.01~0.5 mg/kg[10]。但因其極易殘留的特點(diǎn),仍需建立高效的檢測(cè)方法以監(jiān)測(cè)其在環(huán)境與食品中的殘留。然而,農(nóng)作物樣品基質(zhì)復(fù)雜,且三嗪類(lèi)農(nóng)藥代謝物通常以結(jié)合狀態(tài)存在,因此在檢測(cè)前的樣品前處理過(guò)程比較繁瑣。在眾多已報(bào)道的前處理方法中,固相萃取技術(shù)應(yīng)用最廣。但通用型的固相萃取柱如C鍵合硅膠等非選擇性的吸附溶劑,選擇性和特異性差,難以用于復(fù)雜基體中微量物質(zhì)的吸附萃取[11]。因此,開(kāi)發(fā)一種凈化富集能力強(qiáng)的前處理技術(shù),對(duì)于檢測(cè)復(fù)雜樣品中三嗪類(lèi)化合物具有重要意義。
分子印跡聚合物(molecularly imprinted polymers,MIPs)對(duì)目標(biāo)分子(稱(chēng)為“模板”)具有結(jié)合性能高、特異性強(qiáng)和穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn),特別適用于痕量分析[12]??坠廨x等[13]以莠去津?yàn)槟0褰⒘朔肿佑≯E固相萃取方法,可萃取并檢測(cè)煙葉中的三嗪類(lèi)除草劑。Zhou Tianyu等[14]制備了阿特拉津MIPs,其工藝簡(jiǎn)單、成本低,并通過(guò)結(jié)合MIPs固相萃取與高效液相色譜-質(zhì)譜(high performance liquid chromatograph-mass spectrometry,HPLC-MS)技術(shù),成功吸附并檢測(cè)了茶葉樣品中的三嗪類(lèi)化合物。但目前多數(shù)MIPs只停留在針對(duì)單一模板的印跡聚合物的制備,識(shí)別位點(diǎn)單一,不能對(duì)多種三嗪類(lèi)目標(biāo)分子產(chǎn)生特異性作用[15]。而使用兩種或多種結(jié)構(gòu)類(lèi)似物作為模板,多模板分子印跡可以擴(kuò)展單模板分子印跡的應(yīng)用,以實(shí)現(xiàn)同時(shí)識(shí)別、提取和分離一種以上分析物[16-17]。
本研究團(tuán)隊(duì)前期制備了以滅蠅胺為虛擬模板的MIPs,提高了三嗪類(lèi)農(nóng)藥的檢測(cè)效率和精度[18]。由于三嗪類(lèi)除草劑的特性官能團(tuán)為三嗪環(huán),除選取滅蠅胺外,也可聯(lián)用同樣結(jié)構(gòu)相似的三聚氰胺作為替代的雙虛擬模板分子[19]。為進(jìn)一步增加識(shí)別與吸附位點(diǎn),提高對(duì)三嗪類(lèi)化合物的吸附效率,本研究擬聯(lián)用滅蠅胺和三聚氰胺,開(kāi)發(fā)雙虛擬模板分子印跡聚合物,并對(duì)材料進(jìn)行優(yōu)化與吸附性能表征,聯(lián)合應(yīng)用HPLC法檢測(cè)蘋(píng)果、黃瓜、玉米等果蔬中的三嗪類(lèi)農(nóng)藥殘留。
蘋(píng)果、黃瓜、玉米等樣品 江蘇省南京市蘇果超市;農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品滅蠅胺、三聚氰胺、阿特拉津、撲草凈、西草凈、莠滅凈、吡蟲(chóng)啉(純度均大于98%)以及甲基丙烯酸(methacrylic acid,MAA)、乙二醇二甲基丙烯酸酯(ethylene dimethacrylate,EGDMA)、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(trimethylpropane trimethacrylate,TRIM)、偶氮二異丁腈(azobisisobutyronitrile,AIBN)(均為分析純)、乙腈(色譜純)美國(guó)Sigma公司;冰乙酸、甲醇、三氯甲烷(均為分析純)上海阿拉丁生化科技股份有限公司。
Nicolet 6700傅里葉變換紅外光譜儀 美國(guó)Thermo Fisher公司;DZ-3BCII真空干燥箱 上海奧析科學(xué)儀器有限公司;ZNCL-G15型智能磁力攪拌器 河南愛(ài)博特科技發(fā)展有限公司;Allegra 64R離心機(jī) 美國(guó)貝克曼庫(kù)爾特公司;固相萃取裝置 美國(guó)Supelco公司;SU8010掃描電鏡 日本Hitachi公司;1260系列HPLC儀 美國(guó)Agilent公司;HSC-24A氮吹儀 南京科捷分析儀器有限公司。
1.3.1 雙模版MIPs制備及優(yōu)化
稱(chēng)取0.6 mmol滅蠅胺、0.4 mmol三聚氰胺和4 mmol MAA,向其中加入15 mL乙腈-水溶液(3∶1,V/V)進(jìn)行混合,超聲30 min以使其預(yù)聚合。之后向其中加入與功能單體MAA等量的交聯(lián)劑TRIM,以及30 mg AIBN再進(jìn)行超聲5 min,之后為排除其中氧氣,置于氮吹儀中通入氮?dú)? min。封閉混合液后再將其置于60 ℃水浴條件下持續(xù)24 h。反應(yīng)結(jié)束之后獲得塊狀雙模版分子聚合物,采用甲醇-乙酸(4∶1,V/V)溶液將研磨后的模板分子洗脫,用HPLC儀檢測(cè)直至提取液中無(wú)模板分子存在。所得印跡聚合物分別用甲醇和水沖洗3 次以上,于60 ℃真空干燥。非印跡聚合物(non-imprinted polymers,NIPs)作為對(duì)照,其制樣方法與MIPs相同,區(qū)別在于無(wú)須添加兩種模板分子。同時(shí),為使MIPs的吸附量達(dá)到最佳,選取不同的制孔劑(乙腈與三氯甲烷)、交聯(lián)劑(EGDMA和TRIM)以測(cè)定MIPs的吸附量,并且對(duì)雙模板中滅蠅胺與三聚氰胺的含量進(jìn)行優(yōu)化。
1.3.2 雙模板分子印跡聚合物表征
1.3.21 紅外光譜表征
將干燥溴化鉀粉末充分研磨,用壓片機(jī)壓片,測(cè)定其紅外光譜以調(diào)整基線。稱(chēng)取5 mg干燥的MIPs、NIPs和滅蠅胺、三聚氰胺標(biāo)品以及溴化鉀粉末,研磨均勻并壓成薄片,于4000~500 cm-1范圍分別掃描,以表征其紅外光譜[20]。
1.3.22 掃描電鏡表征
將導(dǎo)電膠涂抹并分散在待測(cè)試樣上,并對(duì)試樣再鍍金處理,在掃描電鏡下觀察試樣結(jié)構(gòu)。
1.3.3 雙模板分子印跡聚合物吸附性能
1.3.31 動(dòng)力學(xué)吸附實(shí)驗(yàn)
分別稱(chēng)量10 mg MIPs與NIPs,溶于80 mg/L的撲草凈標(biāo)準(zhǔn)溶液中并于25 ℃水浴中充分?jǐn)嚢琛S诓煌瑫r(shí)間點(diǎn)(15、30、60、90、120、150、180、210、240 min)進(jìn)行取樣,離心后取上清液,過(guò)0.22 μm濾膜,應(yīng)用HPLC檢測(cè)其含量,并利用式(1)計(jì)算試樣對(duì)撲草凈溶液的吸附量(Q):
式中:Q為平衡狀態(tài)時(shí)聚合物對(duì)目標(biāo)分子的吸附量/(μ g/g);C0為標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)藥溶液的初始質(zhì)量濃度/(m g/L);C為標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)藥溶液的平衡質(zhì)量濃度/(mg/L);V為所加農(nóng)藥溶液的體積/mL;M為MIPs或NIPs的添加量/mg。
1.3.32 靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)及Scatchard模型擬合
準(zhǔn)確稱(chēng)量雙模版MIPs和非印跡聚合物NIPs各10 mg,加入1 mL不同質(zhì)量濃度(25、50、75、100、125、150、175、200 mg/L)撲草凈標(biāo)準(zhǔn)溶液。在25 ℃恒溫環(huán)境下振蕩2 h,5000 r/min離心10 min后采用HPLC方法測(cè)定上清液中目標(biāo)分析物的濃度。利用式(1)計(jì)算MIPs、NIPs對(duì)撲草凈溶液的吸附量。
按照式(2)繪制Scatchard標(biāo)準(zhǔn)曲線,據(jù)此得出聚合物的吸附常數(shù)Kd與最大表觀吸附量Qmax。
式中:Q為聚合物對(duì)目標(biāo)分子的吸附量/(μg/g);C為目標(biāo)物質(zhì)的平衡濃度/(mg/L);Qmax為吸附位點(diǎn)的最大表觀結(jié)合量/(μg/g);Kd為吸附位點(diǎn)的解離平衡常數(shù)/(μg/L)。
1.3.33 選擇性吸附實(shí)驗(yàn)
將10 mg MIPs分別與1 mL的撲草凈、阿特拉津、莠滅凈、西草凈以及吡蟲(chóng)啉農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)溶液(80 mg/L)混合均勻,并置于室溫混合2 h,利用HPLC測(cè)定上層清液的濃度。同時(shí)作為對(duì)照,按同樣方法測(cè)定MIPs對(duì)滅蠅胺和三聚氰胺的吸附能力。計(jì)算雙模版MIPs的印跡因子和選擇性指數(shù)以評(píng)判其特異性吸附能力[21]。
1.3.4 HPLC檢測(cè)條件
待測(cè)液制備好后,HPLC儀裝備C18色譜柱(250 mm×4.6 mm,5 μm),上樣量為10 μL,以甲醇-水(7∶3,V/V)作為流動(dòng)相,流速為0.8 mL/min,檢測(cè)柱溫為30 ℃。
1.3.5 MIPs固相萃取柱的制備及優(yōu)化
采用干法裝柱的方式,MIPs的填柱量為30 mg,裝入固相萃取柱中,壓實(shí)填料后制成分子印跡固相萃取柱(molecularly imprinted solid phase extraction column,MISPE)。以撲草凈為例,考察不同洗脫條件下,MISPE對(duì)其吸附能力。采用6 mL乙腈-水溶液(3∶1,V/V)對(duì)所制備的萃取柱進(jìn)行活化;制備4 種三嗪類(lèi)農(nóng)藥混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,取1 mL進(jìn)行上樣;以3 mL甲苯溶液進(jìn)行淋洗;3 mL 5%乙酸-乙腈溶液進(jìn)行洗脫。獲得的溶液經(jīng)氮?dú)獯蹈珊髲?fù)溶于1 mL乙腈中。采用同樣操作,以常規(guī)C18固相萃取柱作為對(duì)照。
1.3.6 方法學(xué)評(píng)價(jià)
將含有三嗪類(lèi)殺蟲(chóng)劑的黃瓜、蘋(píng)果和玉米樣品切碎,分別取5 g,向其中加入20 mL乙腈并充分混勻,重復(fù)離心合并上清液。取1 mL氮?dú)獯蹈?,再溶于等量乙?水溶液,依照優(yōu)化后的MISPE制備方法進(jìn)行HPLC檢測(cè)。
1.3.7 吸附再生性實(shí)驗(yàn)
采用所制備的雙模板MISPE,重復(fù)檢測(cè)4 種三嗪類(lèi)殺蟲(chóng)劑,以50 μg/L乙腈溶液洗脫共20 次,其中每5 次測(cè)定其三嗪類(lèi)農(nóng)藥的含量。
由于不同模板分子間含有固定形狀的孔穴,其獨(dú)特的化學(xué)性質(zhì)決定模板分子的特異性吸附功能,所以在預(yù)組裝階段中,模板分子之間的配比會(huì)使最終的共聚物產(chǎn)生不同的結(jié)合位點(diǎn)與吸附活性[22]。表1表明,滅蠅胺和三聚氰胺這兩種模板分子物質(zhì)的量之比為3∶2時(shí),所制備的印跡聚合物吸附量最大(2.36~2.93 mg/g)。以乙腈作為制孔劑時(shí),其聚合物吸附量(0.71~2.93 mg/g)高于三氯甲烷(0.42~1.84 mg/g),且易研磨,因此選用乙腈作為制孔劑。交聯(lián)劑可選用二元交聯(lián)劑EGDMA和三元交聯(lián)劑TRIM,它們分別與模板分子按物質(zhì)的量比1∶20與1∶4進(jìn)行交聯(lián)制備印跡聚合物,比較發(fā)現(xiàn)選取TRIM為交聯(lián)劑時(shí)MIPs的吸附量更優(yōu),這歸因于其更易產(chǎn)生聚合度更強(qiáng)的交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)[23]。因此,最終的制備體系選用滅蠅胺和三聚氰胺3∶2混合為雙模板分子,MAA為功能單體,TRIM為交聯(lián)劑,且三者的物質(zhì)的量比為1∶4∶4,此條件下MIPs識(shí)別性能和吸附量最佳。
表1 聚合體系的設(shè)計(jì)和優(yōu)化Table 1 Design and optimization of polymerization system
2.2.1 紅外光譜分析
采用紅外吸收光譜實(shí)驗(yàn)對(duì)MIPs、NIPs以及模板分子三聚氰胺的表面化學(xué)特征進(jìn)行表征與比較,結(jié)果如圖1所示。MIPs與NIPs均在1733、1455、1155 cm-1處分別含有C=O、O—H和C—O—C 3 個(gè)特征峰,證明成功進(jìn)行本體聚合反應(yīng)。除此之外,對(duì)于MIPs來(lái)說(shuō),在1551 cm-1處已經(jīng)沒(méi)有三聚氰胺的特征吸收峰,說(shuō)明其中的模板分子已完全洗脫[24]。
圖1 MIPs、NIPs和三聚氰胺的紅外光譜圖Fig.1 Infrared spectra of MIPs,NIPs and melamine
2.2.2 MIPs和NIPs的掃描電鏡分析
為獲得聚合物的微觀形貌,利用掃描電鏡對(duì)MIPs(圖2A)和NIPs(圖2B)進(jìn)行更進(jìn)一步觀測(cè)。結(jié)果顯示,與NIPs相比,MIPs聚合物顯示成微球狀,其表面褶皺程度更為豐富。可認(rèn)為MIPs的比表面積更大,且結(jié)合位點(diǎn)更多,且宏觀表現(xiàn)上其吸附效果優(yōu)于NIPs。而對(duì)于NIPs來(lái)說(shuō),其中并無(wú)模板分子印跡,因此其分子結(jié)合形態(tài)呈不規(guī)律狀。
圖2 MIPs(A)和NIPs(B)的掃描電鏡形態(tài)(×30000)Fig.2 Scanning electron micrographs of MIPs (A) and NIPs (B) (× 30000)
2.3.1 靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)及Scatchard模型擬合分析
通常靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)可以用來(lái)判斷MIPs的吸附能力,如圖3所示。圖3A表明,隨著三嗪農(nóng)藥撲草凈的濃度增加,MIPs和NIPs對(duì)其吸附能力都明顯增強(qiáng),說(shuō)明兩者都具有一定水平的物理吸附能力。然而在各個(gè)質(zhì)量濃度下,MIPs比NIPs具有更高的吸附量??赡苡捎贛IPs聚合物分子中產(chǎn)生與三嗪類(lèi)農(nóng)藥分子結(jié)構(gòu)特異性結(jié)合的孔穴,產(chǎn)生了額外的物理吸附與化學(xué)吸附。而對(duì)于不含特異性結(jié)合位點(diǎn)的NIPs來(lái)說(shuō),其吸附能力相對(duì)較差[25]。
圖3 MIPs和NIPs的靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)(A)及Scatchard模型(B)分析Fig.3 Static adsorption characteristics (A) and Scatchard model analysis (B) of MIPs and NIPs
圖3B為聚合物的Scatchard模型擬合圖,圖中各點(diǎn)并不呈線性,但進(jìn)行線性擬合后,可看成是斜率不同的兩條線性直線,證實(shí)所制備的MIPs中含有兩個(gè)特異性結(jié)合位點(diǎn)[26]。通過(guò)兩個(gè)擬合線性方程的斜率和截距,計(jì)算出該聚合物的兩種吸附位點(diǎn)的最大吸附量分別為2.85、5.46 mg/g,結(jié)合常數(shù)分別為26.688、80.775 mg/L。
2.3.2 吸附動(dòng)力學(xué)分析
動(dòng)態(tài)吸附及動(dòng)力學(xué)模型通常用于反映吸附反應(yīng)的速率及隨時(shí)間變化的規(guī)律,由圖4可知,在前100 min,吸附曲線斜率比較大,說(shuō)明MIPs與NIPs吸附比較快速,且隨著時(shí)間延長(zhǎng)吸附量呈上升趨勢(shì)。而在100 min之后,MIPs與NIPs的吸附曲線較為平緩,都逐步達(dá)到吸附平衡狀態(tài)。然而,在吸附過(guò)程中,MIPs表現(xiàn)出比NIPs更快的吸附速度,而且在吸附平衡時(shí)其對(duì)三嗪類(lèi)農(nóng)藥撲草凈的吸附量也更高,這是由MIPs的特定孔穴所導(dǎo)致的特異性吸附[27]。
圖4 MIPs和NIPs的吸附動(dòng)力學(xué)Fig.4 Adsorption kinetics of MIPs and NIPs
2.3.3 選擇性吸附實(shí)驗(yàn)分析
對(duì)7 種典型三嗪類(lèi)農(nóng)藥進(jìn)行選擇性吸附,MIPs與其對(duì)照NIPs對(duì)農(nóng)藥的吸附量(Q)、印跡因子(imprinting factors,IF)和選擇性指數(shù)(selectivity index,SI)如表2所示。不同種類(lèi)農(nóng)藥的IF均大于1,說(shuō)明MIP對(duì)相應(yīng)農(nóng)藥的吸附作用是NIPs的1 倍以上。吡蟲(chóng)啉屬于氯化煙酰類(lèi)殺蟲(chóng)劑,由表2可知,MIPs與NIPs對(duì)其吸附量大體一致,證實(shí)MIPs對(duì)三嗪類(lèi)殺蟲(chóng)劑呈現(xiàn)出更優(yōu)良的選擇性。此外,由于吡蟲(chóng)啉是含氮結(jié)構(gòu)類(lèi)似物,和模板分子相比具有不同的結(jié)構(gòu),無(wú)法適應(yīng)聚合物中的特異性孔穴,故吸附率最低[28]。滅蠅胺和三聚氰胺雙模板MIPs可以增強(qiáng)吸附能力,是由于兩者在和交聯(lián)劑發(fā)生共聚反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生了協(xié)同作用,優(yōu)化了印跡孔穴,從而呈現(xiàn)出最匹配的結(jié)合狀態(tài)[29]。此外,在模板分子聚合物中形成孔穴時(shí),體積大的模板分子有助于大空隙的形成,從而更利于分子吸附進(jìn)程[30]。
表2 聚合物對(duì)不同底物的印跡因子與選擇性指數(shù)Table 2 IF and SI of polymers for different pesticide compounds
為優(yōu)化淋洗條件,選用甲苯、乙腈、二氯甲烷、水為淋洗液,HPLC檢測(cè)后得到目標(biāo)分析物的回收率,如圖5所示。當(dāng)乙腈和二氯甲烷作為淋洗液時(shí),三嗪類(lèi)農(nóng)藥的回收率相對(duì)最低。而甲苯作為淋洗劑時(shí),回收率相對(duì)最高,淋洗損失量最少。這是由于甲苯中甲基較小,所引起的極性非常弱,而且其溶解性比較好,能夠減少三嗪類(lèi)農(nóng)藥的淋洗損失[31]。
圖5 不同淋洗液對(duì)固相萃取回收率的影響Fig.5 Influence of different single eluents on the recovery of solid phase extraction
同時(shí),洗脫液的優(yōu)化也有助于分析物后續(xù)的洗脫過(guò)程,一般選用極性較強(qiáng)的溶劑[32]。分別選擇乙腈、甲醇、乙酸-甲醇(5%、10%)、乙酸-乙腈(5%、10%)作為洗脫液,對(duì)目標(biāo)分析物分別洗脫后經(jīng)HPLC檢測(cè)。如圖6所示,選取5%乙酸-乙腈時(shí),回收率最高,說(shuō)明其洗脫效果最好。
圖6 不同洗脫液對(duì)固相萃取回收率的影響Fig.6 Influence of different binary eluents on the recovery of solid phase extraction
通過(guò)條件優(yōu)化,確定最終MIPs的填柱量為30 mg,裝入固相萃取柱后制成MISPE柱。3 mL乙腈和等體積水配比作為活化液,取1 mL上樣液,以3 mL甲苯溶液為淋洗液,3 mL 5%乙酸-乙腈溶液為洗脫液,進(jìn)行HPLC檢測(cè),以獲得最大的回收率。
2.5.1 線性范圍與檢出限
配制含4 種三嗪類(lèi)農(nóng)藥的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,按照優(yōu)化的條件進(jìn)行HPLC測(cè)定,所得線性方程的相關(guān)參數(shù)如表3所示。這些三嗪類(lèi)農(nóng)藥線性方程的線性系數(shù)均大于0.99,線性范圍均在0.05~1.00 μg/mL之間。阿特拉津的檢出限為0.02 ng/mL,西草凈為0.03 ng/mL,撲草凈和莠滅凈分別為0.01 ng/mL。
表3 4 種三嗪類(lèi)農(nóng)藥的線性方程參數(shù)與檢出限Table 3 Linear relationships and detection limits of four triazine pesticides
2.5.2 常規(guī)固相萃取與分子印跡固相萃取的檢測(cè)
以黃瓜加標(biāo)樣品的(0.1 μg/mL)檢測(cè)為例,分別對(duì)MISPE柱和C18柱的吸附能力進(jìn)行檢測(cè),結(jié)果見(jiàn)圖7。結(jié)果表明,與C18柱相比,經(jīng)MISPE柱萃取過(guò)后,降低了黃瓜中色素等雜質(zhì)的含量,同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了對(duì)三嗪類(lèi)農(nóng)藥的富集。
圖7 加標(biāo)黃瓜樣品提取圖Fig.7 Extracted ion chromatograms of spiked cucumber samples
2.5.3 回收率與精密度實(shí)驗(yàn)
為驗(yàn)證雙模版MIPs固相萃取-HPLC聯(lián)用對(duì)三嗪類(lèi)殺蟲(chóng)劑的測(cè)定效果,分別檢測(cè)3 種果蔬樣品中三嗪類(lèi)農(nóng)藥,得到平均回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差進(jìn)行測(cè)定,結(jié)果見(jiàn)表4。在加標(biāo)質(zhì)量濃度為0.1、0.25、0.5 μg/mL時(shí),黃瓜樣品中阿拉特津、撲草凈、莠滅凈和西草凈的平均回收率均在85.1%~102.3%之間,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在2.3%~6.8%之間。蘋(píng)果樣品中各分析物的平均回收率在75.2%~95.2%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在2.4%~5.7%之間;玉米樣品中平均回收率在85.2%~95.3%之間,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在2.6%~5.1%之間。由此可知,該雙模版MISPE柱滿足果蔬中三嗪類(lèi)農(nóng)藥的特異性檢測(cè)要求,檢出限低、精密度高。
表4 回收率和精密度實(shí)驗(yàn)Table 4 Recoveries and precision RSD
2.5.4 重復(fù)使用實(shí)驗(yàn)
采用所制備的MISPE柱進(jìn)行重復(fù)上樣,共20 次,其中每隔5 次檢測(cè)洗脫液中的阿拉特津、撲草凈、莠滅凈和西草凈4 種三嗪類(lèi)農(nóng)藥含量,回收率結(jié)果見(jiàn)表5。重復(fù)使用15 次后,回收率仍保持在80%以上,說(shuō)明MISPE柱可重復(fù)性好。
表5 分子印跡固相萃取柱的重復(fù)利用率Table 5 Reusability of MISPE%
2.5.5 材料性能評(píng)價(jià)
將本檢測(cè)方法與其他測(cè)定三嗪類(lèi)除草劑的方法進(jìn)行比較,表6顯示出吸附劑類(lèi)型、檢測(cè)方法、檢出限、回收率等方面的對(duì)比。與其他報(bào)道的方法相比,該方法制備的吸附材料具有較好的回收率和相似/更低的檢出限,表明該方法具有靈敏度高、精確度好、檢出限低的優(yōu)點(diǎn)。
以滅蠅胺和三聚氰胺為雙模板分子,其物質(zhì)的量之比為3∶2,且采用MAA為功能單體,TRIM為交聯(lián)劑時(shí),制備的雙模版分子印跡聚合物材料MIPs的吸附性能為最優(yōu)。對(duì)其吸附性能進(jìn)行評(píng)價(jià),表現(xiàn)出比NIPs更高的吸附量和良好的選擇性,說(shuō)明兩種模版分子在和交聯(lián)劑相互作用產(chǎn)生共聚反應(yīng)時(shí),產(chǎn)生協(xié)同作用。通過(guò)聯(lián)用MIPs固相萃取-HPLC法以檢測(cè)黃瓜、蘋(píng)果和玉米中4 種三嗪類(lèi)農(nóng)藥,在加標(biāo)質(zhì)量濃度為0.1~0.5 μg/mL時(shí),平均回收率為83.2%~102.3%,標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.3%~6.8%,且檢出限較低。該方法簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確,明顯增強(qiáng)了檢測(cè)效率和精密度,能適用于三嗪類(lèi)農(nóng)藥的痕量檢測(cè),在農(nóng)藥殘留的定性定量分析中具有較好的應(yīng)用前景。