谷珊山,李廣領(lǐng),郭梅燕,陳錫嶺
(河南科技學(xué)院,河南新鄉(xiāng)453003)
分散固相萃取—高效液相色譜檢測花生中咪唑乙煙酸殘留
谷珊山,李廣領(lǐng),郭梅燕,陳錫嶺
(河南科技學(xué)院,河南新鄉(xiāng)453003)
確立了花生籽粒樣品中咪唑乙煙酸殘留的甲醇渦旋提取、PSA凈化的分散固相萃取樣品前處理程序,建立并優(yōu)化了高效液相色譜樣品檢測方法.結(jié)果顯示:在確定的色譜條件下,咪唑乙煙酸在0.05~10.0 mg/L質(zhì)量濃度范圍內(nèi)與對應(yīng)的色譜峰面積線性響應(yīng)良好,其回歸方程為y=4.003 8x-0.275 6(R2=0.999 5),方法的檢出限(LOD)為0.016 mg/L.咪唑乙煙酸0.05、0.10和0.50 mg/kg 3個添加水平的平均回收率均在85%以上,RSD均小于10%,方法的檢測限(LOQ)為0.036 mg/kg.表明所建立殘留樣品前處理方法和高效液相色譜檢測方法簡便、經(jīng)濟(jì)、快速、靈敏,適于花生中咪唑乙煙酸殘留量的檢測.
咪唑乙煙酸;花生;分散固相萃?。桓咝б合嗌V法;殘留分析
咪唑乙煙酸(imazethapyr)屬咪唑啉酮類除草劑,化學(xué)名稱為5-乙基-2-(4-異丙基-4-甲基-5-氧代-2-咪唑啉-2-基)-3-吡啶羧酸,是美國氰胺公司于1984年成功研制的一種具有較強(qiáng)殘留活性的廣譜內(nèi)吸選擇性苗后除草劑[1-2],廣泛應(yīng)用于花生和大豆田中雜草的防除.其作用機(jī)制是通過抑制乙酰乳酸合成酶(ALS)的活性,導(dǎo)致蛋白質(zhì)合成的混亂,從而干擾雜草體內(nèi)DNA的合成和細(xì)胞的生長而殺死植物[3].目前,隨著咪唑乙煙酸使用量和使用范圍的不斷擴(kuò)大,其在農(nóng)作物中的殘留和對人類造成的危害備受關(guān)注.美國、日本和澳大利亞于2006年先后制定了嚴(yán)格的花生籽粒中咪唑乙煙酸的最大殘留限量(MRL)標(biāo)準(zhǔn)[4],因此對花生籽粒及以其為原料的次級加工品的進(jìn)出口貿(mào)易帶來了極大的沖擊[5].目前,關(guān)于咪唑乙煙酸的殘留檢測研究多集中于土壤、水、雜草植株和大豆等方面[3,6-12].國內(nèi)外關(guān)于咪唑乙煙酸殘留的前處理方法多采用液液萃取[13]、加速溶劑萃取[8]、微波輔助提取[9,12]和固相萃取技術(shù)[6,14-15]等,這些方法操作步驟繁瑣、耗時(shí),且有機(jī)溶劑消耗量大.本文擬通過系統(tǒng)的研究,以基質(zhì)固相分散萃?。∕SPD)為理論基礎(chǔ),建立具有快速、簡單、廉價(jià)、有效、可靠、安全等特點(diǎn)的花生籽粒咪唑乙煙酸殘留的QuEChERS(quick,easy,cheap,effective,rugged,safe)樣品前處理方法和高效液相色譜檢測方法,以滿足花生籽粒中咪唑乙煙酸殘留的檢測要求.
1.1 主要儀器、試劑和樣品
Agilent-1260型HPLC(配有自動進(jìn)樣器和紫外檢測器),KH19A型離心機(jī)(湖南凱達(dá)科學(xué)儀器有限公司),EA10048型電子分析天平(上海佑科儀器儀表有限公司),渦旋儀,研缽.AR級甲醇、冰乙酸、氯化鈉等,HPLC級乙腈,咪唑乙煙酸標(biāo)準(zhǔn)品(純度99.0%,德國Dr.Ehrenstorfer GmbH公司),N-丙基乙二胺(PSA)(天津博納艾杰爾科技有限公司).
所用花生籽粒來源于河南科技學(xué)院實(shí)驗(yàn)田,實(shí)驗(yàn)田內(nèi)5 a內(nèi)未施用咪唑乙煙酸.
1.2 標(biāo)樣溶液的配制
準(zhǔn)確稱取2 mg咪唑乙煙酸標(biāo)準(zhǔn)品,用色譜級純乙腈溶解并定容至200 mL,得質(zhì)量濃度為10 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)儲備液,于4℃冰箱中保存.取適量標(biāo)準(zhǔn)儲備液用乙腈逐級稀釋成質(zhì)量濃度為0.05、0.10、0.50、1.00、5.00和10.00 mg/L的系列標(biāo)準(zhǔn)工作溶液待用.
1.3 樣品前處理方法
準(zhǔn)確稱取5 g研磨過篩的花生籽粒樣品于50 mL聚四氟乙烯具塞離心管中,加入V(甲醇)∶V(體積分?jǐn)?shù)為1%的冰乙酸水溶液)=10∶1的提取液15 mL,渦旋提取5 min,加入6 g氯化鈉,渦旋提取1 min, 4 000 r/min離心10 min;取上清液2 mL于2 mL聚四氟乙烯具塞離心管中,加入50 mg PSA,渦旋提取1 min,5 000 r/min離心5 min;取上清液過0.22 μm濾膜,待測.
1.4 檢測條件優(yōu)化
以Agilent ZORBAX Extend-C18柱(250 mm×4.6 mm,i.d=5 μm)為分離分析柱,通過選擇流動相的種類、pH、比例及流速和柱溫,改善分離分析效果,最終確定實(shí)驗(yàn)條件下樣品中咪唑乙煙酸殘留的最佳色譜分離分析條件.
2.1 樣品前處理?xiàng)l件和檢測條件的確定
實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),咪唑乙煙酸添加樣品采用ZORBAX Extend-C18柱,柱溫40℃,流動相為VA(體積分?jǐn)?shù)為0.05%的冰乙酸乙腈溶液)∶VB(體積分?jǐn)?shù)為0.4%的冰乙酸水溶液)=40∶60,流動相流速1.0 mL/min,檢測波長254 nm,進(jìn)樣量10 μL,可獲得花生籽粒樣品中咪唑乙煙酸穩(wěn)定、良好的分離效果.
圖1為采用1.3中前處理技術(shù)制備的分析樣品和采用上述色譜檢測條件對樣品的檢測結(jié)果.在此條件下咪唑乙煙酸的出峰時(shí)間為6.972 min.
圖1 優(yōu)化條件下樣品中添加咪唑乙煙酸的色譜Fig.1 Chromatogram of Imazethapyr in the sample under the optimal chromatographic conditions
2.2 分析方法的線性相關(guān)性
將質(zhì)量濃度為0.05、0.10、0.50、1.00、5.00和10.00 mg/L的咪唑乙煙酸系列標(biāo)準(zhǔn)工作溶液,按照2.1所述方法進(jìn)樣檢測,各濃度分別重復(fù)進(jìn)樣3次.結(jié)果顯示,不同質(zhì)量濃度的咪唑乙煙酸與所對應(yīng)色譜峰面積呈現(xiàn)良好的線性響應(yīng)關(guān)系,其回歸方程為y=4.003 8x-0.275 6(R2=0.999 5)(見圖2).以3倍S/N計(jì)算得該方法的LOD為0.016 mg/L.
圖2 優(yōu)化色譜條件下不同濃度咪唑乙煙酸的響應(yīng)曲線Fig.2 Calibration Curve of Imazethapyr under the optimal chromatographic conditions
2.3 分析方法的回收率
采用模擬添加法,對空白樣品進(jìn)行0.05、0.10和0.50 mg/L 3個添加水平的加標(biāo)回收率實(shí)驗(yàn),各添加水平均做5個平行處理.添加后渦旋3 min使其與樣品充分混合,靜置30 min,使其達(dá)到物理吸附平衡,然后根據(jù)1.3所述前處理方法和優(yōu)化的色譜檢測條件進(jìn)行提取、凈化、檢測,計(jì)算相應(yīng)的添加回收率及相對標(biāo)準(zhǔn)偏差.結(jié)果見表1.
由表1添加回收率實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出,花生籽粒樣品中咪唑乙煙酸3個添加水平的平均回收率均在85%以上,且各添加水平3次重復(fù)處理間的RSD均小于10%,說明該方法的準(zhǔn)確性、重復(fù)性良好.以10倍S/N計(jì)算得該方法的LOQ為0.036 mg/kg.
2.4 基質(zhì)效應(yīng)分析
對空白樣品按1.3所述前處理方法進(jìn)行提取凈化后按1 mg/L標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度進(jìn)行添加,配制樣品的基質(zhì)標(biāo)樣,與等濃度溶劑標(biāo)樣對比測定,計(jì)算其基質(zhì)效應(yīng)[16].結(jié)果表明,樣品基質(zhì)的基質(zhì)因子為9.6,基質(zhì)效應(yīng)不明顯.
本文根據(jù)分散固相萃取的基本原理,采用酸化甲醇為花生籽粒樣品中咪唑乙煙酸殘留的提取溶劑,以PSA為提取液的基質(zhì)分散吸附凈化材料,利用高效液相色譜-紫外檢測器對花生籽粒樣品中咪唑乙煙酸殘留樣品前處理和殘留量分析方法進(jìn)行了系統(tǒng)研究.結(jié)果表明,該樣品前處理技術(shù)操作簡便、提取溶劑用量少、省時(shí)省力、凈化效果好,高效液相色譜檢測方法線性范圍寬、檢測靈敏度高,花生籽粒中咪唑乙煙酸殘留分析方法準(zhǔn)確可靠,可滿足咪唑乙煙酸在花生籽粒中殘留定量檢測要求.同時(shí),本研究也為該除草劑在花生田的科學(xué)合理使用提供了理論依據(jù)和可靠的技術(shù)支持.
[1]Wepplo P J,Shaner D L.Imidazolinone Herbicides[M].Princeton:Academic Press,1991:15-29.
[2]趙爽,葉非.咪唑啉酮類除草劑的應(yīng)用及降解[J].植物保護(hù),2009,35(2):15-19.
[3]王學(xué)東,歐曉明,樊德方.林業(yè)除草劑咪唑煙酸在土壤、水及雜草植株中的殘留檢測[J].農(nóng)藥學(xué)學(xué)報(bào),2002,4(1):89-92.
[4]潘燦平.最新農(nóng)藥殘留限量標(biāo)準(zhǔn)手冊[M].北京:中國計(jì)量出版社,2006:263
[5]周艷明,張寒松.花生中咪唑乙煙酸殘留量的測定方法[J].農(nóng)藥,2009,48(12):906-908.
[6]張昌朋,劉新剛,徐軍,等.固相萃取-超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測定土壤中咪唑乙煙酸的殘留量[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),2010,29(10):2041-2044.
[7]Xiang W S,Su S Q,Wu Y Q,et al.Trace residue analysis of the herbicide imazethapyr in soil by gas chromatography-nitrogen/ phosphorous detector[J].Journal of Northeast Agricultural University,1997,4(1):73-77.
[8]陳婷婷,崔兆杰,李強(qiáng),等.加速溶劑萃取-高效液相色譜法測定土壤中咪唑乙煙酸殘留量[J].分析實(shí)驗(yàn)室,2007,26(9):95-98.
[9]Stout S J,Dacunha A R,Allardice D G.Microwave-assisted extraction coupled with gas chromatography/electron capture negative chemical ionization mass spectrometry for the simplified determination of imidazolinone herbicides in soil at the ppb level[J]. Analytical Chemistry,1996,68(4):653-658.
[10]Stout S J,daCunha A R,Picard G L,et al.Rapid,direct determination of imidazolinone herbicides in water at the 1 ppb level by liquid chromatography/electrospray ionization mass spectrometry and tandem mass spectrometry[J].Journal of Agricultural and Food Chemistry,1996,44(8):2182-2186.
[11]趙云和,楊靖華,段玉璽,等.咪草煙在大豆田土壤中的殘留動態(tài)[J].農(nóng)藥,2007,46(10):696-698.
[12]Stout S J,daCunha A R,Picard G L,et al.Microwave-assisted extraction coupled with liquid chromatography/electrospray ionization mass spectrometry for the simplified determination of imidazolinone herbicides and their metabolites in plant tissue[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry,1996,44(11):3548-3553.
[13]李成,鎖然,王鳳池,等.高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法同時(shí)測定紅小豆中殘留的6種咪唑啉酮類除草劑[J].色譜,2008,26(6):726-730.
[14]馬婧瑋,陳黎,王金芳,等.SPE-HPLC法測定土壤中咪唑乙煙酸的殘留量[J].農(nóng)藥,2007,46(12):843-845.
[15]李成,鎖然,王鳳池,等.固相萃取-高效液相色譜法同時(shí)檢測紅小豆中咪唑啉酮類除草劑[J].中國食品學(xué)報(bào),2008,8(5):142-147.
[16]許鵬軍,高曉莎,陶晡,等.分散固相萃取-氣相色譜四極桿質(zhì)譜聯(lián)用測定9種果品中的螺螨酯殘留[J].分析化學(xué), 2008,36(11):1515-1520.
(責(zé)任編輯:鄧天福)
Determination of imazethapyr residue in peanut by HPLC-UVD with dispersive SPE
Gu Shanshan,Li Guangling,Guo Meiyan,Chen Xiling
(Henan Institute of Science and Technology,Xinxiang 453003,China)
A method was developed for the determination of the imazethapyr residue in peanut by using QuEChERS and HPLC-UVD.The imazethapyr residue in peanut sample was vortex extracted by the methanol and purified by PSA,and than analyzed by using HPLC-UVD with Agilent ZORBAX Extend-C18 column.The chromatographic conditions of analysis were critically optimized and the results showed good linearity in the ranges from 0.05 to 10.0 mg/L(y=4.003 8x-0.275 6,R2=0.999 5).The detection limit of the method was 0.016 mg/L.And the average recoveries of imazethapyr in peanut samples were all above 85%at three spiking levels of 0.05,0.1 and 0.5 mg/kg with relative standard deviations all under 10%.Limit of quantification of imazethapyr in peanut was 0.036 mg/kg.The method is simple,economic,efficient and sensitive,and it is suitable for the determination of imazethapyr residues in peanut.
imazethapyr;peanut;dispersive SPE;high performance liquid chromatography;residue analysis
S481+.8
A
1008-7516(2014)02-0031-04
10.3969/j.issn.1008-7516.2014.02.008
2014-02-18
公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項(xiàng)(201203098);河南省教育廳科學(xué)技術(shù)研究重點(diǎn)項(xiàng)目(13B210003)
谷珊山(1987-),女,河南焦作人,碩士研究生.主要從事農(nóng)藥殘留分析研究.
陳錫嶺(1962-),男,河南滑縣人,教授,碩士生導(dǎo)師.主要從事農(nóng)藥環(huán)境毒理學(xué)研究.