摘 要:目的:建立一種氣相色譜檢測(cè)藿香中12種有機(jī)磷農(nóng)藥殘留的方法。方法:采用QuEChERS前處理技術(shù)結(jié)合凝膠滲透色譜(Gel Permeation Chromatography,GPC)凈化,氣相色譜測(cè)定,外標(biāo)法定量。結(jié)果:12種有機(jī)磷農(nóng)藥在0.005~0.200 mg·L-1線性關(guān)系良好,相關(guān)系數(shù)R2≥0.999,檢出限為0.005~0.010 mg·kg-1。平均回收率為75%~106%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.08%~15.00%。結(jié)論:該方法有機(jī)溶劑用量少、回收率高、精確度好,可用于藿香中12種有機(jī)磷農(nóng)藥殘留的快速檢測(cè)。
關(guān)鍵詞:藿香;有機(jī)磷農(nóng)藥殘留;氣相色譜
Establishment of Gas Chromatographic Method for Determination of Organophosphorus Pesticide Residues in Agastache rugosa
DONG Li
(Zhanjiang Institute for Food and Drug Control, Zhanjiang 524000, China)
Abstract: Objective: To establish a gas chromatography method for detecting 12 organophosphorus pesticide residues in Agastache rugosa. Methods: QuEChERS pretreatment technology combined with gel permeation chromatography (GPC) purification, gas chromatography determination and external standard quantitative method were used. Result: The linear relationship of 12 organophosphorus pesticides was good between 0.005 and0.200 mg·L-1, with a correlation coefficient R2≥0.999 and a detection limit of 0.005 mg·kg-1 to 0.010 mg·kg-1. The average recovery rate is 75% to 106%, and the relative standard deviation is 1.08% to 15.00%. Conclusion: This method has low organic solvent dosage, high recovery rate, and good accuracy, and can be used for rapid detection of 12 organophosphorus pesticide residues in Agastache rugosa.
Keywords: Agastache rugosa; organophosphorus pesticide residues; gas chromatography
隨著人們保健養(yǎng)生意識(shí)的增強(qiáng),越來越多的藥食同源中藥材被融入日常飲食中,成為廣受歡迎的養(yǎng)生食材。藿香,作為常用的藥食同源中藥材,具有化濕開胃、提神醒腦、理氣寬中的效用。隨著需求的增長(zhǎng),藿香的種植規(guī)模也在逐漸擴(kuò)大,展現(xiàn)出向產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的趨勢(shì)[1]。然而,藿香的種植和加工生產(chǎn)過程中可能會(huì)存在農(nóng)藥等外源性有害物質(zhì)殘留問題,這可能對(duì)消費(fèi)者健康造成影響。因此,藿香的質(zhì)量安全問題和農(nóng)藥殘留問題已經(jīng)引起了社會(huì)的廣泛關(guān)注[2]。有機(jī)磷類農(nóng)藥是一類含有磷元素的有機(jī)化合物,其品種多樣,因具有廣譜性、成本低、效率高、分解快等優(yōu)勢(shì),已被廣泛應(yīng)用于殺蟲、殺菌、除草等多個(gè)領(lǐng)域,是我國(guó)使用最普遍的一類的農(nóng)藥[3]。有機(jī)磷農(nóng)藥一般通過食物鏈積聚在人體中,對(duì)呼吸系統(tǒng)、腸胃系統(tǒng)等造成損害,且此類農(nóng)藥殘留具有潛在的神經(jīng)毒性,能夠危害人體中樞神經(jīng)系統(tǒng),從而導(dǎo)致多種神經(jīng)系統(tǒng)中毒癥狀的發(fā)生[4-6]?!妒称钒踩珖?guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中農(nóng)藥最大殘留限量》(GB 2763—2021)中,藥用植物的農(nóng)藥殘留限量標(biāo)準(zhǔn)并未涵蓋藿香,現(xiàn)行食品國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中也沒有針對(duì)藿香中有機(jī)磷農(nóng)藥的檢測(cè)方法。因此,建立藿香中有機(jī)磷農(nóng)藥殘留檢測(cè)方法,旨在為其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的制定提供必要的數(shù)據(jù)支持,同時(shí)對(duì)于保障藿香及其相關(guān)食品的安全性具有重要意義。
本文通過優(yōu)化QuEChERS前處理方法和凝膠滲透色譜(Gel Permeation Chromatography,GPC)凈化技術(shù),結(jié)合氣相色譜法建立了一種針對(duì)藿香中12種有機(jī)磷農(nóng)藥殘留的檢測(cè)方法,為藿香食品的質(zhì)量安全與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供技術(shù)支撐。
1 材料與方法
1.1 材料與試劑
藿香樣品(來源:亳州市),網(wǎng)購(gòu)。
12種有機(jī)磷農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品(40 g·mL-1),天津一方科技;乙腈(分析純)、環(huán)己烷(分析純)、乙酸乙酯(色譜純),美國(guó)Honeywell;乙二胺-N-丙基硅烷化硅膠(Primary Secondary Amine,PSA)、C18、石墨化炭黑(Graphitized Carbon Black,GCB),上海安譜;無水硫酸鎂(色譜純),上海阿拉丁;氯化鈉(優(yōu)級(jí)純),天津市科密歐;針筒式濾膜過濾器(13 mm,0.22 μm),天津津騰;Cleanert NANO碳納米凈化小柱,天津博納艾杰爾科技。
1.2 儀器與設(shè)備
GC-201lus氣相色譜儀,日本島津;Centrisartg-1高速冷凍離心機(jī),賽多利斯;AutoEVA-60全自動(dòng)平行濃縮儀,??苾x器;AutoEVA-G3全自動(dòng)氮?dú)獍l(fā)生器,??苾x器;PrepLinc GPC全自動(dòng)凝膠凈化系統(tǒng),美國(guó)J2 Scientific。
1.3 實(shí)驗(yàn)方法
1.3.1 樣品前處理
(1)樣品制備。將藿香粉碎過篩后,用密封袋密閉,并置于干燥器中保存?zhèn)溆谩?/p>
(2)樣品提取。準(zhǔn)確稱取2.0 g(精確至0.01 g)樣品粉末于50 mL具塞塑料離心管中,加入8.0 mL超純水,以1 000 r·min-1渦旋振蕩3 min,靜置3 min;加入10.0 mL乙腈,以1 000 r·min-1渦旋振蕩10 min;加入3.0 g NaCl,1 000 r·min-1渦旋振蕩3 min使其分層,然后以5 000 r·min-1離心5 min。
(3)樣品凈化。準(zhǔn)確吸取2.0 mL上清液,置于裝有凈化材料(900 mg MgSO4+150 mg PSA+100 mg C18+10 mg GCB)的15 mL具塞塑料離心管中,渦旋振蕩1 min,以5 000 r·min-1離心5 min;然后準(zhǔn)確吸取2.0 mL凈化上清液,轉(zhuǎn)移至15 mL玻璃氮吹管中,于40 ℃水浴氮吹至溶液剩余0.5 mL,加入環(huán)己烷-乙酸乙酯(1∶1,體積比)溶液2 mL,渦旋1 min后于40 ℃水浴氮吹至近干,重復(fù)3次;再向玻璃氮吹管中加入環(huán)己烷-乙酸乙酯(1∶1,體積比)溶液5.0 mL,進(jìn)行復(fù)溶,上凝膠滲透色譜系統(tǒng)凈化;將所得凈化液體于40 ℃水浴氮?dú)獯抵寥芤菏S?.0 mL,過有機(jī)相濾膜,上機(jī)待測(cè)。
1.3.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制
混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液:分別吸取5 μL、10 μL、50 μL、100 μL和200 μL含12種有機(jī)磷農(nóng)藥的混合標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液(10.0 mg·mL-1)于10.0 mL容量瓶中,用乙酸乙酯配制濃度為0.005 mg·mL-1、0.010 mg·mL-1、0.050 mg·mL-1、0.100 mg·mL-1和0.200 mg·mL-1的系列混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液。
基質(zhì)混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液:吸取2.0 mL凈化后的基質(zhì)空白上清液于40 ℃氮吹濃縮至0.5 mL,加入2.0 mL對(duì)應(yīng)濃度的混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液復(fù)溶,過有機(jī)相濾膜,配制成濃度為0.005 mg·L-1、0.010 mg·L-1、0.050 mg·L-1、0.100 mg·L-1和0.200 mg·L-1基質(zhì)混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液,現(xiàn)用現(xiàn)配。
1.3.3 色譜條件
采用DB-17型色譜柱(30 m×0.32 mm,0.25 μm);升溫程序?yàn)槌跏贾鶞?0 ℃,保持2 min;以20 ℃·min-1升至180 ℃;以5 ℃·min-1升至260 ℃,保持5 min;總工作運(yùn)行時(shí)間為29.5 min。載氣為高純度N2(純度≥99.999%),壓力為105.0 kPa,總流量為80.0 mL·min-1,色譜柱流量為4.0 mL·min-1,線速為57.1 cm·s-1,吹掃流量為5.0 mL·min-1;燃?xì)鉃楦呒兌葰錃猓兌取?9.999%),流量為62.5 mL·min-1;助燃?xì)鉃榭諝猓髁繛?0.0 mL·min-1;進(jìn)樣體積為1.0 μL;進(jìn)樣時(shí)間為1.0 min;進(jìn)樣方式為不分流進(jìn)樣。
2 結(jié)果與分析
2.1 提取溶劑的選擇
待檢測(cè)的有機(jī)磷農(nóng)藥種類多,并且各農(nóng)藥之間的極性差異較大,因此在樣品前處理階段,選擇合適的提取溶劑以有效提取樣品中的微量有機(jī)磷農(nóng)藥變得尤為關(guān)鍵。本文考察了3種提取溶劑(乙酸乙酯、丙酮和乙腈)對(duì)藿香中12種有機(jī)磷農(nóng)藥回收率的影響。結(jié)果顯示,當(dāng)提取溶劑為乙酸乙酯時(shí),提取液顏色較深,12種有機(jī)磷農(nóng)藥回收率在40%~84%,氧樂果、亞胺硫磷等極性強(qiáng)的農(nóng)藥在乙酸乙酯中的萃取效果較差;當(dāng)提取溶劑為丙酮時(shí),12種有機(jī)磷農(nóng)藥回收率在40%~60%,由于丙酮極性較強(qiáng),其可溶解絕大多數(shù)農(nóng)藥,但會(huì)大量提取樣品中油脂和色素等干擾成分,提取后溶液顏色較深,并且丙酮作為水溶性溶劑,不易與水完全分離,這增加了提純的難度,不利于后續(xù)的凈化步驟,增強(qiáng)了基質(zhì)效應(yīng);當(dāng)提取溶劑為乙腈時(shí),12種有機(jī)磷農(nóng)藥回收率在60%~110%,可同時(shí)提取多種農(nóng)藥。此外,加入氯化鈉后,有機(jī)相與水相分層速度快;鹽析、分層、除雜效果明顯。且相較于丙酮、乙酸乙酯,乙腈提取出油脂、色素等干擾成分較少,溶液更為清澈。因此,本研究采用乙腈作為提取溶劑。
2.2 凈化條件的選擇與優(yōu)化
藿香中含有的多種復(fù)雜成分容易在進(jìn)樣端口、襯管等進(jìn)樣系統(tǒng)的前端部位富集,導(dǎo)致基質(zhì)效應(yīng)的產(chǎn)生,同時(shí)降低儀器的檢測(cè)靈敏度,進(jìn)而影響對(duì)目標(biāo)農(nóng)藥檢測(cè)的準(zhǔn)確度[3]。本研究分別以Cleanert NANO碳納米凈化小柱、QuEChERS技術(shù)進(jìn)行第一次凈化,再經(jīng)過GPC凈化后,上機(jī)檢測(cè)。結(jié)果顯示,經(jīng)Cleanert NANO碳納米凈化小柱凈化的農(nóng)藥回收率在82%~160%,偏差較大;經(jīng)QuEChERS技術(shù)凈化的農(nóng)藥回收率在70%~110%,在合理范圍之內(nèi),故最終選用QuEChERS技術(shù)作為第一次凈化的方法。
由于GCB對(duì)部分農(nóng)藥有吸附作用,導(dǎo)致農(nóng)藥回收率較低[7]。因此,本研究固定其他吸附劑用量為900 mg MgSO4,150 mg PSA,100 mg C18,加標(biāo)量0.01 mg·kg-1,考察不同GCB用量(0 mg、10 mg、50 mg和100 mg)對(duì)12種有機(jī)磷農(nóng)藥回收率的影響。從圖1可以看出,GCB用量為10 mg時(shí),農(nóng)藥平均回收率可達(dá)到83.6%,此后隨著GCB用量的增加,平均回收率呈降低趨勢(shì),故最終確定凈化比例為900 mg MgSO4+150 mg PSA+100 mg C18+10 mg GCB。
2.3 方法學(xué)考察
2.3.1 線性方程及檢出限
取1.3.2制備的混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液進(jìn)行測(cè)定,以質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo),峰面積為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,以S/N≥3計(jì)算檢出限。由表1可知,12種有機(jī)磷農(nóng)藥在0.005~0.200 mg·L-1線性關(guān)系良好,相關(guān)系數(shù)R2≥0.999,檢出限(Limit of Detection,LOD)為0.005~0.010 mg·L-1,滿足農(nóng)藥殘留檢測(cè)要求。
2.3.2 精密度與回收率
向2.0 g空白樣品中分別加入0.01 mg·kg-1、0.05 mg·kg-1、0.10 mg·kg-1的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn),每個(gè)水平濃度重復(fù)測(cè)定3次,計(jì)算平均回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(Relative Standard Deviation,RSD)。由表2可知,12種農(nóng)藥的加標(biāo)平均回收率為75%~106%,RSD均不超過15.00%,說明該方法的回收率和精密度良好。
2.4 實(shí)際樣品檢測(cè)
采用本文建立的方法對(duì)市售3批藿香樣品進(jìn)行檢測(cè),結(jié)果顯示,藿香樣品中未檢出12種有機(jī)磷類農(nóng)藥殘留。
3 結(jié)論
本文采用QuEChERS系統(tǒng)結(jié)合GPC的凈化前處理技術(shù),建立了一種使用氣相色譜儀檢測(cè)藿香中122U1A5qZMlkt+aI/a8tV+D9g0Y1rnieZjLquWVLroTcc=種有機(jī)磷農(nóng)藥殘留的方法。通過優(yōu)化前處理?xiàng)l件、色譜條件及凈化條件,不僅減少了有機(jī)溶劑的用量,還解決了單獨(dú)使用QuEChERS前處理技術(shù)可能存在的去除干擾物質(zhì)不徹底的問題。該方法回收率高、精確度好,可用于檢測(cè)藿香中12種有機(jī)磷農(nóng)藥殘留。
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作者簡(jiǎn)介:董理(1990—),女,湖北黃岡人,碩士,助理工程師。研究方向:食品檢驗(yàn)技術(shù)研究。