張鑫鑫 楊燕強 趙發(fā)寶 秦 軍
(長治出入境檢驗檢疫局 山西長治 046000)
有機磷類農藥品種多、藥效高,用途廣、易分解,在農藥中是極為重要的一類化合物,由于其經濟效益顯著的特點被廣泛應用于農作物生產、蔬菜保鮮等產銷過程。但有些品種對人、畜的急性毒性很強,過量殘留對人體產生直接毒害,可引起急性中毒或引發(fā)各種疾病,導致有害物質對生態(tài)環(huán)境造成嚴重的污染與危害。因此,如何切實有效地控制、監(jiān)測農藥污染,成為人們最為關心的問題。有關氣相色譜分析測定有機磷農藥殘留的標準及報道主要集中在水果、蔬菜、食品、土壤等樣品的研究[1-4],但蛋白粉樣品基質相對復雜,前處理過程操作相對麻煩,甲胺磷、甲拌磷、毒死蜱等農藥的方法檢測限較高,回收率偏低。此外,殘留分析中通常存在保留時間漂移,結果假陽性和個別有機磷農藥拖尾的問題。本文通過用溶劑萃取和吸附劑凈化相結合的方法處理樣品、用樣品空白基質配制標準溶液校準曲線來補償基質效應,從而對甲胺磷、甲拌磷、毒死蜱、甲基嘧啶磷4種高毒有機磷農藥進行試驗,避免了結果假陽性現(xiàn)象,取得了較好的效果。
2.1.1 儀器
GC-2010氣相色譜,配有火焰光度(FPD)檢測器:日本島津公司;超聲波清洗機;旋轉蒸發(fā)儀;離心機;漩渦震蕩器。
2.1.2 試劑
中性氧化鋁:粒度為0.12-0.25mm,經650℃干燥4h,于干燥器中冷卻至室溫,使用時每100g加5mL水進行去活處理;乙酸乙酯:色譜純;水:超純水;氯化鈉、層析活性碳:分析純;甲胺磷、甲拌磷、毒死蜱、甲基嘧啶磷:純度>99%,購于美國迪馬公司。
2.2.1 儀器條件
色譜柱:A g i l e n t D B-1毛細管色譜柱(30m×0.32mm×0.25 m);程序升溫:起始溫度100℃保持1min,以10℃/min的速度升至260℃保持5min;進樣口溫度:230℃;檢測器溫度:280℃;進樣量:1μL;進樣方式:分流進樣;分流比:19:1;載氣:氮氣(純度≥99.999℅),流速39.1mL/min;燃氣:氫氣(純度≥99.999℅),流速80.0mL/min。
2.2.2 有機磷標準儲備液
分別準確稱取10mg甲胺磷、甲拌磷、毒死磷、甲基嘧啶磷標準品,用乙酸乙酯溶解并定容,配成100mg/L的溶液,冷藏于4℃冰箱以備使用。
2.2.3 前處理
稱取攪拌均勻后樣品20g(精確到0.0001)于錐形瓶中,加20mL蒸餾水濕潤樣品片刻,加入40mL乙酸乙酯,在漩渦振蕩器上充分搖勻后超聲提取30min。用真空抽慮裝置將提取液抽濾至裝有5g左右NaCl的具塞試管中,其中5g中性氧化鋁、0.5g層析活性炭置于濾紙上,對樣品進行初步凈化。將試管部分溶液轉移至裝有1g左右NaCl的具塞離心管中,在10000r/min轉速下離心30min,取上層液體10mL在35℃下旋蒸近干,再用氮氣吹干,最后用乙酸乙酯定容到1mL,經0.22μm濾膜過濾后待上機檢測。
另取一陰性樣品隨同檢測樣品做空白基質實驗。
3.1.1 提取液的選擇[5]
用丙酮提取樣品溶液渾濁,雜質干擾峰多,目標峰分離差;用甲醇提取液中含有大量水分,不利于濃縮吹干;乙腈作為提取溶劑時基質干擾較少,但乙腈溶液進樣受熱膨脹后體積超過襯管,會污染系統(tǒng)[6];乙酸乙酯提取樣品溶液干凈,雜質干擾峰少,回收率也較為滿意。
蛋白粉中對農殘檢測有干擾的物質主要有蛋白質、色素類物質。通常用氧化鋁作為吸附劑來凈化蛋白質,由于有機磷農藥在堿性中易分解,因此一般用中性或酸性氧化鋁防止目標物的分解并去除雜質。同時氧化鋁的活性較大,農藥殘留不易被分離出來,所以在應用前必須將氧化鋁進行去活處理,同時加入一定量的活性炭,可以有效吸附植物中的色素,從而提高凈化分離效果。
3.1.2 基質效應研究結果
基質效應一般指樣品中除待測物以外的其他基質成分對待測物測定值的影響[7]。根據(jù)基質對檢測信號響應值的不同影響,可分為基質增強效應和減弱效應。增強效應即基質成分的存在減少了色譜系統(tǒng)活性位點與待測物分子作用的機會,使得待測物檢測信號增強的現(xiàn)象;減弱效應是指基質成分的存在使儀器檢測信號減弱的現(xiàn)象。在氣相色譜分析中大多數(shù)農藥表現(xiàn)出不同程度的基質增強效應,特別對于高蛋白、高脂肪的蛋白粉樣品,多數(shù)含 P =O 基團的農藥回收率超130% ,因此分析方法中用含樣品基質的標準溶液來定量待測樣品可以相對減少基質效應。基質效應的有無可以通過研究甲胺磷、甲拌磷、毒死蜱、甲基嘧啶磷在陰性飼料樣品基質提取溶液中的峰面積與在乙酸乙酯純溶劑中峰面積之比來確定。
試驗結果(見圖1)表明,所分析的4種有機磷農藥均存在不同程度的基質增強效應,其中甲胺磷、甲基嘧啶磷的脫尾嚴重,嚴重影響甲拌磷、甲基嘧啶磷出峰效果。
圖1 乙酸乙酯溶劑定容的4種有機磷混標溶液色譜圖(0.5mg/L)
圖2 陰性樣品空白基質定容的4種有機磷混標溶液色譜圖(0.5mg/L)
采用陰性樣品空白基質配置標準曲線進行定量分析(見圖2),改進了國家標準GB/T5009.20-2003和農業(yè)部標準NY/T761.2-2004中的2種樣品前處理方法,適用于多農藥殘留檢測,并解決了保留時間的漂移、檢測結果假陽性和個別有機磷農藥拖尾的問題。
3.1.3 線性關系、檢出限、定量限
在本方法所確定的實驗條件下,用玉米蛋白粉的空白基質溶液配置成0.10、0.20、0.30、0.40、0.50mg/L的標準工作液,進行色譜分析。以峰面積A(X)對相應被測組分的濃度C(Y)進行線性回歸,繪制工作曲線,結果表明,待測化合物濃度與對應的峰面積呈現(xiàn)良好的線性關系(見表3)。方法的檢出限為3倍的信噪比(S/N=3),方法定量限為10倍的信噪比(S/N=10),通過計算,4種有機磷的定量限均為0.1mg/kg.
表3 工作曲線及相關系數(shù)
向玉米蛋白粉的空白試樣中加入不同量的標準溶液,按試驗方法進行處理和測定,回收率和相對標準偏差(RSD)結果見表4。
表4 玉米蛋白粉中添加4種有機磷的回收率和RSD (n=5)
可見,當添加水平在0.10-0.50mg/L范圍內回收率為80.20%-92.40%,RSD為0.70%-5.47%,滿足檢測要求。
本試驗分析采用DB-1型毛細管色譜柱及FPD檢測器檢測器分析樣品,基線平穩(wěn),目標峰峰型對稱,與其他雜質能夠分離完全。同時利用空白基質配置標準曲線進行方法定量,有效地消除了基質對目標物的干擾;本方法4種有機磷的定量限均為0.10mg/kg,可以滿足國內外對飼料中殘留量的要求;同時本方法操作簡便,靈敏度高,重現(xiàn)性好,回收率和精密度符合實驗要求,適用于日常檢驗工作。
[1]GB/T 5009.20-2003 食品中有機磷農藥殘留量的測定[S].
[2]NY/T 761-2008 蔬菜和水果中有機磷、有機氯、擬除蟲菊酯和氨基甲酸酯類農藥多殘留的測定[S].
[3]陳浩,柳訓才,李勝清,等. 蔬菜中高毒有機磷農藥多殘留的檢測方法研究[J]. 食品科學,2005,26(3):204-207.
[4]GB/T 14552-2003 水、土中有機磷農藥測定[S].
[5]王立,王正范. 色譜分析樣品前處理[M]. 北京:化學工業(yè),2006.
[6]氣相色譜儀GC-2010儀器操作說明書注意事項.
[7]G illespie M , W alters S. Rapid clean up of fat extracts for organophosphorus pesticide residue determination using C18 solid phase extraction cartridges[J]. Anal Chim Acta, 1991, 245: 2592.