李紅梅 張玉美 魯美君
(南充市疾病預(yù)防控制中心 四川南充 637000)
二硫代氨基甲酸酯(DTCs)類農(nóng)藥是由母體化合物二硫代氨基甲酸衍生而來的有機(jī)硫類殺菌劑[1],其代謝產(chǎn)物有致癌和致畸的作用。 氨基甲酸酯是重要的藥物及農(nóng)藥,其種類為福美類及代森類[2]。 福美類屬中等毒性殺菌劑,進(jìn)入食道和皮膚會(huì)引起中毒[3];代森類的代謝產(chǎn)物、 降解產(chǎn)物及主要雜質(zhì)乙撐硫脲具有致癌、致畸作用[4],因其廣譜、高效的殺菌作用,被廣泛應(yīng)用于煙草、糧食、蔬菜、水果、棉花等病蟲害防治中[5,6]。 因此,對(duì)蔬菜、水果等農(nóng)產(chǎn)品中的二硫代氨基甲酸酯農(nóng)藥殘留量進(jìn)行檢測(cè)十分必要。 常見的有比色法和頂空-氣相色譜法。 比色法雖然便宜快捷,但無法實(shí)現(xiàn)較精確的定量分析,分析原因可知,部分農(nóng)產(chǎn)品(如十字花科作物)本身含有硫化物,此硫化物會(huì)干擾分析;一些顏色較深的食品在前處理過程中會(huì)把顏色帶到接收管,也會(huì)對(duì)分析造成干擾。
本文采用溶劑吸收-氣質(zhì)聯(lián)用法,將氣相色譜、質(zhì)譜二者的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來,不但免去了樣品萃取等步驟,還減少了有機(jī)試劑的使用,避免了樣品中非揮發(fā)組分對(duì)色譜柱的污染。 此法具有靈敏度高、使用范圍廣、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)[7]。
(1)Agilent 公司生產(chǎn)的氣質(zhì)聯(lián)用儀,型號(hào)為7890B/5977B,配件為EI 離子源;(2)北京賽多利斯儀器公司生產(chǎn)的電子天平,型號(hào)為CP224S(220 g/0.1 mg),感量為0.001 g;(3)超純水機(jī)為艾科浦分子生物型超純水機(jī),型號(hào)為AFZ-2002-U;(4)電熱恒溫水浴鍋;(5)離心機(jī);(6)50 mL 頂空瓶;(7)密封墊。
正己烷:色譜純,成都科龍化工試劑公司;載氣:氦氣(99.999%);超純水;氯化亞錫(SnCl2);鹽酸(HCl)。
(1)二硫化碳(CS2)標(biāo)準(zhǔn)品:020200-04-1ML,5.0 mg/mL,上海安普實(shí)驗(yàn)科技股份有限公司;(2)福美雙標(biāo)準(zhǔn)品:SB05-133-2008,100 μg/mL,乙醇農(nóng)業(yè)部環(huán)境保護(hù)科研監(jiān)測(cè)所;(3)福美雙標(biāo)準(zhǔn)使用液:吸取200 μL 福美雙標(biāo)準(zhǔn)于1.0 mL 進(jìn)樣瓶中,用正己烷稀釋至刻度,令使用液密度ρ=20 mg/L。
2.3.1 標(biāo)準(zhǔn)中間液1
吸取二硫化碳標(biāo)準(zhǔn)品1.00 mL 至100 mL 容量瓶中,用正己烷稀釋并準(zhǔn)確定容至刻度,得標(biāo)準(zhǔn)中間液1 的密度ρ1=50mg/L。
2.3.2 標(biāo)準(zhǔn)中間液2
吸取二硫化碳標(biāo)準(zhǔn)中間液1 1.00 mL 至100 mL容量瓶中,用正己烷稀釋并準(zhǔn)確定容至刻度,得標(biāo)準(zhǔn)中間液2 密度的ρ2=0.5 mg/L。
2.3.3 標(biāo)準(zhǔn)系列
以二硫化碳的濃度為橫坐標(biāo), 以二硫化碳峰面積為縱坐標(biāo),以0.02 mg/L、0.05 mg/L、0.1 mg/L、0.5 mg/L繪制一條低濃度標(biāo)準(zhǔn)曲線;0.5 mg/L、1.0 mg/L、2.5 mg/L、5.0 mg/L、10 mg/L、20 mg/L 繪制一條高濃度標(biāo)準(zhǔn)曲線,在其結(jié)果中顯示線性相關(guān)系數(shù)r 值>0.999,即該方法線性關(guān)系符合研究要求。
取蔬菜、水果等可食部分搗碎、勻漿。 稱取混勻的樣品10.0 g 至50 mL 頂空瓶中, 加入3%氯化亞錫-鹽酸(SnCl2-HCl)溶液20 mL,壓蓋密封,80℃水浴2 h(每隔15 min 振搖一次),取出冷卻到4℃,用注射器加入5 mL 正己烷,振搖萃取3 min,3 000 r/min離心3 min,取上層清液供氣相色譜/質(zhì)譜(GC/MS)分析測(cè)定。
準(zhǔn)確吸取1.0 mL 福美雙標(biāo)準(zhǔn)使用液至50 mL頂空瓶中,加入10 mL 純水,混勻,同樣品處理,計(jì)算其轉(zhuǎn)換率,使其轉(zhuǎn)換率為99.5%以上。
以EI 源為離子化方式,將電子能量設(shè)定為70eV,設(shè)置質(zhì)譜掃描范圍,將其控制在35~300 amu,將串聯(lián)質(zhì)譜(MS)四級(jí)桿的溫度調(diào)整至150℃,將離子源溫度調(diào)整至230℃, 傳輸線的溫度設(shè)定為280℃,應(yīng)用質(zhì)譜檢測(cè)器同時(shí)進(jìn)行擇離子檢測(cè)及全掃描。 二硫化碳出峰與溶劑峰間存在著時(shí)間差,因此,可應(yīng)用全掃描方式進(jìn)行質(zhì)譜定性,在NIST08 檢索譜庫(kù)內(nèi)展開檢索確定量值后, 應(yīng)用離子檢測(cè)進(jìn)行質(zhì)譜定量。 化合物名稱、定量離子(m/z)及定性情況詳見表1。
表1 待測(cè)化合物的名稱、定性和定量離子
毛細(xì)管柱為HP-5MS(30 m×0.25 mm×0.25 μm),柱溫:50℃保持1.9min,后運(yùn)行升至250℃,保持5 min;前進(jìn)樣口溫度:220℃,柱流量:1.0 mL/min,恒流,分流比為10∶1。
通過查閱相關(guān)文獻(xiàn),HP-5MS 毛細(xì)血管柱和DB-624 毛細(xì)血管柱為常用的色譜柱,本文研究對(duì)比了兩種毛細(xì)管色譜柱的效果。兩種毛細(xì)管色譜柱分別為HP-5MS(30 m×0.25 mm×0.25 μm)及DB-624(30 m×0.25 mm×1.4 μm)。
(1)HP-5MS 毛細(xì)管柱。HP-5MS 毛細(xì)管色譜柱是非極性柱中的一種, 其色譜條件為:50℃保持1.9 min,后運(yùn)行升至250℃,保持5 min;前進(jìn)樣口的溫度設(shè)定為220℃,柱流量為1.0 mL/min,恒流,以10∶1 為分流比,這樣的色譜條件下出峰時(shí)間可大大縮短。
(2)DB-624 毛細(xì)管柱。DB-624 毛細(xì)管色譜柱為弱極性柱, 按《2018 年國(guó)家食品污染和有害因素風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)工作手冊(cè)》中推薦的色譜條件:柱溫40℃保持4.1 min,后運(yùn)行升至200℃,保持3 min;前進(jìn)樣口的溫度設(shè)定為220℃,其柱流量設(shè)定為1.0 mL/min,恒流,以10∶1 為分流比。
研究指出,出峰時(shí)間相比較,DB-624 出峰時(shí)間慢于HP-5MS 柱;而分離效果對(duì)比,HP-5MS 的分離效果更佳。 因此,本文選用HP-5MS(30 m×0.25 mm×0.25 μm)作為實(shí)驗(yàn)的分離毛細(xì)管柱。
二硫化碳(CS2)的分離檢測(cè)可使用多種方法進(jìn)行,最常用的方法為應(yīng)用氣相色譜(配火焰光度檢測(cè)器)或者氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀[8-12]。火焰光度檢測(cè)器的缺點(diǎn)是無法給出檢測(cè)組分具有的結(jié)構(gòu)信息, 僅僅可保留時(shí)間的定性,因此,這種方法的假陽(yáng)性現(xiàn)象發(fā)生率高;而氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀對(duì)目標(biāo)物進(jìn)行監(jiān)測(cè)選擇離子,在定性信息方面的優(yōu)勢(shì)突顯,具有更佳的選擇性,因此,氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用是實(shí)驗(yàn)室中最常用的分離檢測(cè)方式[13-15]。
以0.02 mg/L、0.05 mg/L、0.1 mg/L、0.5 mg/L 繪制一條低濃度標(biāo)準(zhǔn)曲線,0.5 mg/L、1.0 mg/L、2.5 mg/L、5.0 mg/L、10 mg/L、20 mg/L 繪制一條高濃度標(biāo)準(zhǔn)曲線,在其結(jié)果中顯示線性相關(guān)系數(shù)r 值>0.999,即該方法線性關(guān)系符合研究要求。并基于10 次標(biāo)準(zhǔn)系列進(jìn)行測(cè)試,將各組之間的濃度的標(biāo)準(zhǔn)偏差算出,并以3 倍標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算該組分的檢出限, 結(jié)果顯示檢出限可以達(dá)到0.003 mg/kg。
分別選取高、中、低濃度為20.00 mg/L、0.50 mg/L、0.02 mg/L 的標(biāo)準(zhǔn)溶液,上機(jī)測(cè)定8 次,得出相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)為1.23%~5.64%,表明方法的精密度良好,可用于實(shí)驗(yàn)。 結(jié)果詳見表2。
表2 方法的精密度實(shí)驗(yàn)結(jié)果
分別取3 份空白樣,分別加入高(20.00 mg/L)、中(0.50 mg/L)、低(0.02 mg/L)3 種濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液,分別測(cè)定其加標(biāo)回收率, 測(cè)得加標(biāo)回收率在90%以上,表明該方法的準(zhǔn)確度高,可用于實(shí)驗(yàn)。
本次共檢測(cè)蔬菜、水果樣品20 份,只有少部分樣品有少量檢出,但均未超出國(guó)家限量標(biāo)準(zhǔn)。大部分樣品均未檢出。
本次研究主要基于《2018 年國(guó)家食品污染和有害因素風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)工作手冊(cè)》專項(xiàng)監(jiān)測(cè)任務(wù),通過統(tǒng)一的采樣檢測(cè)方法和統(tǒng)一的質(zhì)控手段來保證結(jié)果的準(zhǔn)確性。需要注意:(1)樣品是市售當(dāng)季樣品,具有一定的代表性,但該方法只能測(cè)定DTCs 全部轉(zhuǎn)化為CS2時(shí)所測(cè)的量,不能確定其具體種類及含量,具有一定的缺陷性,需待進(jìn)一步優(yōu)化;(2)頂空瓶一定要確保其氣密性, 以保證樣品中二硫代氨基甲酸酯類農(nóng)藥在加熱密閉的環(huán)境中與SnCl2-HCl 反應(yīng)生成的CS2無泄漏;(3)配制SnCl2-HCl 溶液時(shí),由于氯化亞錫溶液很不穩(wěn)定, 可加少量鋅?;蝈a粒防止亞錫離子氧化,為防止其水解,可以先將氯化亞錫溶于濃鹽酸中,再慢慢稀釋到所需濃度;(4)本實(shí)驗(yàn)由于目標(biāo)峰出現(xiàn)早于溶劑峰,為了防止大量溶劑進(jìn)入質(zhì)譜,從而損壞燈絲和質(zhì)譜檢測(cè)器, 應(yīng)在目標(biāo)峰二硫化碳出完峰后立即關(guān)閉燈絲和質(zhì)譜檢測(cè)器。