饒 志 彭一茱 賈漫珂 高國文 李 松 黃應(yīng)平
(1.三峽大學(xué) 三峽庫區(qū)生態(tài)環(huán)境教育部工程研究中心,湖北 宜昌 443002;2.宜昌市農(nóng)業(yè)局監(jiān)測站,湖北 宜昌 443000)
氯氰菊酯屬于菊酯類廣譜性殺蟲劑農(nóng)藥,主要施用于蔬菜,茶葉等作物中,如果施用量過大會對人體造成危害,同時還會對魚體、蜜蜂、蚯蚓和蠶等產(chǎn)生劇毒作用,從而帶來農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)影響和生態(tài)風(fēng)險.近年來該類農(nóng)藥不科學(xué)地超量使用,造成病害蟲對其抗藥性不斷增強(qiáng),導(dǎo)致環(huán)境中農(nóng)藥殘留量增加,對人類和周圍環(huán)境構(gòu)成極大危害,成為農(nóng)藥檢測中較普遍的一類農(nóng)藥[1].對菊酯類農(nóng)藥的分析檢測,目前常用的檢測方法有紫外分光光度法[2]、液相法[3]、氣相法[4-5]以及氣質(zhì)聯(lián)用[6]等.但是紫外分光光度法檢出限低,且其分析靈敏度不高;液相法檢測時間相對較長;色譜與質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)操作較繁瑣,成本較高.因此,建立一種快速簡便檢測蔬菜水果中的氯氰菊酯類農(nóng)藥殘留的新方法尤為重要.目前,采用氣相色譜法檢測蔬菜水果中氯氰菊酯農(nóng)藥已成為一種發(fā)展趨勢,它具有靈敏度高、準(zhǔn)確和高效、重現(xiàn)性好等優(yōu)點.
本文以乙腈為萃取劑,通過優(yōu)化分析條件,建立采用帶63Ni-ECD檢測器,低極性的毛細(xì)管柱的氣相色譜儀(GC-450)測定蔬菜中的氯氰菊酯類農(nóng)藥殘留的新方法.實驗中測定了西紅柿和茄子中加入氯氰菊酯的回收率及精密度,并確定了最佳色譜條件.采用加入回收法驗證其測定方法的準(zhǔn)確度.擬定分析方法用于蔬菜產(chǎn)品中痕量菊酯類農(nóng)藥的測定,結(jié)果滿意.
GC-450氣相色譜儀(GC-ECD),CP-Sil 5CB型毛細(xì)管柱,食品加工器,F(xiàn)J-200高速分散勻質(zhì)機(jī),氮吹儀,刻度離心試管,渦旋混合器等,弗羅里硅土.將8種農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)樣品配制成混合標(biāo)準(zhǔn)使用液:其中百菌清、三唑酮、甲氰菊酯、氟氯氰菊酯的濃度為0.1 ppm,氯氰菊酯為0.2ppm,氟氰戊菊酯、氰戊菊酯、溴氰菊酯為0.15ppm,氯氰菊酯標(biāo)準(zhǔn)液為0.025 8ppm,標(biāo)準(zhǔn)樣品均由中國計量科學(xué)研究院標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)供應(yīng)中心提供.
1.2.1 色譜條件
色譜柱:CP-Sil 5CB型毛細(xì)管柱(15mm×0.25 mm×0.39mm);進(jìn)樣口溫度:250℃;色譜柱溫度:150℃保持1min,以5℃/min升溫至270℃保持2min;以50℃/min升溫至290℃保持0.5min;檢測器溫度:300℃;載氣(N2):純度≥99.999%,流速:29 mL/min;進(jìn)樣量:1μL;分流比:20∶1.
1.2.2 分析方法
選擇氯氰菊酯為對象,取標(biāo)樣溶于水體中,配制成不同濃度的溶液.取1mL標(biāo)樣于EP管中,加一定量氯化鈉,加入1mL萃取劑,于渦旋混合器上萃取30s,靜置15min,待分層后收集有機(jī)相;再萃取3次(每次1mL),合并3次萃取有機(jī)相于進(jìn)樣瓶中,待測.采用外標(biāo)法定量,計算時,標(biāo)樣和樣品均以兩個異構(gòu)體的峰面積之和進(jìn)行計算.
按GB/T 8855抽取蔬菜水果樣品,取可食部分,經(jīng)縮分后,將其切碎,充分混勻后放入食品加工器粉碎,制成待測樣.放入分裝容器中,于-20~-16℃條件下保存?zhèn)溆?
準(zhǔn)確稱取25.0g試樣放入勻漿機(jī)中,加入50.0 mL乙腈,在勻漿機(jī)中高速勻漿2min后過濾,濾液收集到裝有5~7g氯化鈉的100mL具塞量筒中,收集濾液40~50mL,加塞,劇烈震蕩1min,室溫下靜置30min,使乙腈和水相分層.
從具塞量筒中吸取10.00mL乙腈溶液,放入150mL燒杯中,將燒杯放在80℃水浴鍋上加熱,杯內(nèi)緩緩?fù)ㄈ隢2或空氣流,蒸發(fā)至干,加入2.0mL正己烷,加塞備用.
將弗羅里矽柱依次用5.0mL丙酮+正己烷(10+90)、5.0mL正己烷預(yù)淋洗,條件化.當(dāng)溶液面到達(dá)柱吸附層表面時,立即倒入上述待凈化溶液,用15 mL刻度離心管接收洗脫液,用5mL丙酮+正己烷(10+90)沖洗燒杯后淋洗弗羅里矽柱,并重復(fù)一次.將盛有淋洗液的離心管置于氮吹儀上,在水浴溫度50℃條件下,氮吹蒸發(fā)至體積小于5mL,用正己烷定容至5.0mL,在渦旋混合器上混勻,移入進(jìn)樣瓶中,待測.
3.1.1 萃取劑的優(yōu)化
菊酯類農(nóng)藥在乙腈、正己烷、石油醚中均有較高的溶解度.石油醚極性極弱,對樣品基質(zhì)的滲透力較差,萃取后測定結(jié)果的準(zhǔn)確度降低,不利于樣品的定量測定.乙腈提取效率高,但雜質(zhì)多,給凈化帶來困難.以乙腈為萃取劑,通過從水體中萃取氯氰菊酯農(nóng)藥為對照實驗發(fā)現(xiàn),樣品的色譜峰面積比采用其他兩種方法萃取時均高,但色譜峰上也出現(xiàn)大量雜峰.而采用正己烷為萃取劑,雖然樣品的色譜峰較以乙腈為萃取劑時小,但仍在方法檢出限之內(nèi),可滿足對實際水體中高效氯氰菊酯農(nóng)藥的測定,而且色譜峰基線較穩(wěn),雜峰也較少.因此本實驗選擇正己烷為萃取劑.
3.1.2 加入 NaCl量的選擇
加入適量NaCl可改變菊酯類的極性,促進(jìn)農(nóng)藥在萃取劑正己烷中的溶解,提高方法的檢測限的同時,還可以增加回收率實驗結(jié)果的穩(wěn)定性.故取四份0.025 8ppm的氯氰菊酯水溶液1mL,分別向其中加入 NaCl 0、0.1g、0.2g、0.5g.按1.2.2方法對樣品進(jìn)行前處理,對比不同NaCl加入量樣品的峰面積及峰形的穩(wěn)定性.結(jié)果表明,加入NaCl量過少時,樣品峰形不穩(wěn)定,且測定方法的靈敏度低.加入NaCl量過多時,峰形不穩(wěn),且出現(xiàn)過多的雜峰.加入NaCl量為0.2g時最佳.
3.2.1 定性測量
為驗證實驗方法在實際樣品測定中的可行性,按照上述分析條件,不同類型的菊酯類農(nóng)藥混合標(biāo)準(zhǔn)樣品和茄子樣品譜圖如圖1~2所示,保留時間:甲氰菊酯(5.77min);3-氟氯氰菊酯(6.22);氯氰菊酯(異構(gòu)體)(6.96、7.00、7.06min);氟氰戊菊酯(7.17min);氰戊菊酯(7.44min);溴氰菊酯(7.93min).對比茄子樣品和混標(biāo)的色譜圖,結(jié)果表明此方法有良好的定性效果.
3.2.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制
按照實驗方法進(jìn)行,利用優(yōu)化的實驗條件,以氯氰菊酯為例,將氯氰菊酯標(biāo)準(zhǔn)溶液用正己烷稀釋配制成濃度為0.0045、0.045、0.09、0.3、0.45ppm 的標(biāo)準(zhǔn)系列,每個標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行3次重復(fù)進(jìn)樣,誤差范圍在2%~4%之間,利用峰面積(A)和濃度(C)進(jìn)行線性回歸,如圖3所示.
圖3 氯氰菊酯標(biāo)準(zhǔn)曲線圖
結(jié)果表明,當(dāng)樣品濃度高于0.9ppm時,即超出檢測限范圍.故選擇檢測線性范圍為0~0.45ppm時,其回歸方程和相關(guān)系數(shù)為:A=56 646.39 C-78.33,R=0.998 74.
以蔬菜茄子和西紅柿為對象,采用添加法進(jìn)行回收率試驗.添加濃度為0.4mg/kg氯氰菊酯時,茄子中回收率為78.3%~107.0%,變異系數(shù)(RSD)最高為5.127%;西紅柿中回收率為83.0%~102.7%,變異系數(shù)不高于5.0%.表明本方法應(yīng)用于茄子和西紅柿中氯氰菊酯農(nóng)藥殘留量的測定,準(zhǔn)確度和精密度較好.具體數(shù)據(jù)見表1.
表1 茄子和西紅柿中氯氰菊酯的添加回收率(n=7)
為進(jìn)一步地驗證此方法在實際蔬菜樣品中菊酯類農(nóng)藥測定的應(yīng)用,以及該方法對實際樣品快速測定的優(yōu)勢,參照 GB/T 5009.146-2008[7],按2方法對實際蔬菜中的百菌清、三唑酮、甲氰菊酯、3-氟氯氰菊酯、氯氰菊酯、氟氰戊菊酯、氰戊菊酯和溴氰菊酯測定.將凈化濃縮后的樣品按照與標(biāo)準(zhǔn)系列相同的條件進(jìn)行分析,在西紅柿和青椒中檢出甲氰菊酯,在除茄子的其他4種蔬菜樣品中均能檢測出3-氟氯氰菊酯(功夫菊酯),在除黃瓜的其他4種蔬菜樣品中均能檢測出氯氰菊酯,且在空心菜和青椒中均存在農(nóng)藥超標(biāo)的現(xiàn)象.其余3種菊酯在5種蔬菜樣品中含量均很低,未被檢測出,結(jié)果見表2.
表2 實際樣品中菊酯類農(nóng)藥的測定 (單位:mg/kg)
試驗結(jié)果表明,采用乙腈對蔬菜水果樣品進(jìn)行提取,弗羅里矽柱凈化,GC-450氣相色譜儀(ECD)檢測,添加回收率在78.30%~102.7%之間,對實際樣品測定的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為4.887%,完全滿足農(nóng)藥殘留測定的要求.同時,本文還以正己烷為萃取劑對實際水體中氯氰菊酯農(nóng)藥定量測定,測定結(jié)果有良好的線性關(guān)系,可用于實際水體中氯氰菊酯農(nóng)藥的測定.該檢測方法快捷簡便,可被廣泛應(yīng)用于實際蔬菜樣品及水體中菊酯類農(nóng)藥的檢測.
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