基金項目:河南省市場監(jiān)督管理局科技計劃項目任務書(2022sj133)。
摘 要:目的:建立一種氣相色譜串聯(lián)質譜法檢測水果中雙甲脒及其水解產物2,4-二甲基苯胺殘留量的分析方法。方法:使用酸水解法將樣品中雙甲脒水解為2,4-二甲基苯胺,再在堿性環(huán)境下使用正己烷萃取,不分流進樣,外標法定量。結果:雙甲脒及其水解產物2,4-二甲基苯胺在0.02~0.50 μg·mL-1線性關系良好,相關系數(R2)均大于0.990,雙甲脒的定量限為15.0 ng·mL-1,2,4-二甲基苯胺的定量限為7.5 ng·mL-1。結論:該方法前處理操作簡單,成本低廉,試劑毒性小,可以滿足大多數實驗室檢測水果中雙甲脒及其水解產物
2,4-二甲基苯胺殘留量的需求。
關鍵詞:雙甲脒;2,4-二甲基苯胺;氣相色譜串聯(lián)質譜聯(lián)用儀
Determination of 2,4-Dimethylaniline Residue in Fruit by
GC-MS/MS
ZHAO Shihong, FAN Yaguang, LI Qi, ZHU Yingrui
(Zhengzhou Product Quality Inspection Center, Zhengzhou 450000, China)
Abstract: Objective: To establish a gas chromatography-tandem mass spectrometry method for the determination of dimethylamidine and its hydrolysate 2,4-dimethylaniline residues in fruit. Method: Dimethylamidine was hydrolyzed to 2, 4-dimethylaniline by acid hydrolysis, and then n-hexane extraction was used in alkaline environment. Result: The linear relationship between diformamidine and its hydrolysate 2, 4-dimethylaniline was good in the range of 0.02 to 0.50 μg·mL-1, and the correlation coefficients (R2) were all greater than 0.990. The limit of quantification of diformamidine was 15.0 ng·mL-1, 2,4-dimethylaniline was 7.5 ng·mL-1. Conclusion: The pretreatment method is simple, low cost and less toxic, which can meet the requirements of most laboratories for the determination of diformamidine and its hydrolysate 2,4-dimethylaniline residues in fruits.
Keywords: diamidine; 2,4-dimethylaniline; gas chromatography-tandem mass spectrometer
在當今農業(yè)不斷發(fā)展與進步的大背景下,對高效且安全的農藥需求愈發(fā)凸顯。雙甲脒作為一種在農業(yè)領域有著重要地位的農藥成分,其應用范圍廣泛且作用顯著。雙甲脒是一種有機氮高效殺蟲劑。在農業(yè)領域,雙甲脒被廣泛用于防治螨蟲等害蟲,對成螨、幼螨、若螨和螨卵等各種形態(tài)的螨蟲均有顯著的殺蟲效果[1],還可以防治梨木虱、食心蟲、棉鈴蟲、蚧蟲、蚜蟲和紅鈴蟲等害蟲。此外,雙甲脒與有機磷和菊酯類、阿維菌素等農藥混用,有增效作用。正確使用雙甲脒可以保護農作物的生長和增加產量。然而,過度或不恰當使用雙甲脒可能導致其在農產品、土壤、水體等環(huán)境中殘留。
雙甲脒在農業(yè)生產中發(fā)揮著重要作用,但其對人體造成的危害也逐漸引起關注。了解這些危害對于制訂合理的防護措施和保障公眾健康至關重要。雙甲脒可引起皮膚接觸性皮炎,使皮膚出現紅腫、瘙癢、皮疹等癥狀[2],人體吸入后會導致咳嗽、呼吸不暢等不適,長期或大量接觸會對神經系統(tǒng)產生潛在不良影響,如頭痛、頭暈、乏力等。雙甲脒還會影響細胞代謝,使部分人群可能出現過敏現象,嚴重時可危及生命。若農產品上殘留有雙甲脒,而這些農產品未經嚴格清洗和處理便被食用,其殘留成分會在人體內逐漸蓄積,從而對肝臟、腎臟等重要器官造成損害,影響其正常的代謝和解毒功能,導致肝腎功能下降,甚至引發(fā)器官病變。對于孕婦而言,接觸雙甲脒可能對胎兒的發(fā)育產生不利影響,增加胎兒畸形或發(fā)育不良的概率。此外,隨著人們對食品安全和環(huán)境保護意識的不斷提高,對于準確檢測雙甲脒殘留量的需求日益迫切。這不僅有助于保障消費者的健康權益,還有助于規(guī)范農業(yè)生產中農藥的合理使用,促進農業(yè)可持續(xù)發(fā)展。同時,相關法規(guī)和標準也對雙甲脒的殘留限量提出了嚴格要求,這就需要可靠、靈敏的檢測方法來確保這些規(guī)定能夠得到有效執(zhí)行。因此,開展雙甲脒檢測研究具有重要的現實意義和社會價值。
目前食品中雙甲脒的檢測方法主要有氣相色譜法、液相色譜法、氣相色譜串聯(lián)質譜法和液相色譜串聯(lián)質譜法等[3-8]。每種檢測方法均不相同,檢測的基質多為蜂蜜、牛奶等。目前水果中現行的雙甲脒及代謝物測定的相關標準為《蔬菜、水果、食用油中雙甲脒殘留量的測定》(GB/T 5009.143—2003)。該方法存在需要使用七氟丁酸酐進行衍生,操作步驟煩瑣,前處理所用試劑毒性較大等問題,所以很有必要建立一種快速檢測水果中雙甲脒及其代謝物的方法。所以結合之前檢測方法的優(yōu)缺點,建立了一種快速檢測方法,該方法無須衍生,可以快速檢測水果中雙甲脒及其代謝產物。
1 材料與方法
1.1 試劑與儀器
雙甲脒標準品(100 μg·mL-1)、2-4二甲基苯胺(100 μg·mL-1)標準品(阿爾塔);試驗用水:一級純
水;氫氧化鈉、鹽酸、氯化鈉和無水硫酸鎂,均為分析純;正己烷。
ME204E電子天平;低溫高速離心機;振蕩器;TraceTM 1310 GC氣相色譜儀串聯(lián)Thermo Scientic TSQ 8000 EVO質譜儀;Agilent HP-5 ms色譜柱
(30 m×0.25 mm,0.25 μm)。
1.2 實驗方法
1.2.1 儀器條件
(1)氣相色譜條件。進樣口溫度:280 ℃;進樣量:1 μL;進樣方式:不分流進樣模式;載氣:高純氦氣(99.99%);載氣流速:1.2 mL·min-1;升溫程序:初始50 ℃,保持1.5 min,以25 ℃·min-1升至180 ℃,再以15 ℃·min-1升至280 ℃,保持4 min。
(2)質譜條件。離子源溫度:300 ℃;離子傳輸線溫度:300 ℃;雙甲脒及2,4-二甲基苯胺離子信息見表1。
1.2.2 標準溶液配制
室溫下分別吸取100 μg·mL-1的雙甲脒標準溶液及2,4-二甲基苯胺標準溶液0.1 mL于10 mL容量瓶中,20 ℃條件下使用正己烷定容,配制成
1 μg·mL-1的混合標準中間液。再分別吸取0.2 mL、0.5 mL、1.0 mL、2.5 mL和5.0 mL混合標準中間液用正己烷定容至10 mL刻度線,得到濃度分別為
0.02 μg·mL-1、0.05 μg·mL-1、0.10 μg·mL-1、
0.25 μg·mL-1和0.50 μg·mL-1的混合標準工作液。
1.2.3 樣品前處理
根據《食品安全國家標準 食品中農藥最大殘留限量》(GB 2763—2021)中樣品制備方式進行制備。準確稱取試樣5.0 g(精確至0.01 g)于50 mL具塞離心管中,加入1 mol·L-1鹽酸10 mL,渦旋振蕩
5 min,60 ℃水浴30 min,室溫冷卻后8 000 r·min-1離心5 min后,加入4 mol·L-1氫氧化鈉溶液10 mL,
渦旋混合,然后再加入氯化鈉1 g,無水硫酸鎂4 g及正己烷5 mL,渦旋振蕩5 min后離心,取上清液過0.22 mm濾膜,上機檢測。
2 結果與分析
2.1 色譜柱的選擇
HP-5MS色譜柱是一種弱極性色譜柱,針對各種酸性及堿性化合物均有較好的惰性,可以提高目標物的信噪比,從而得到更高的靈敏度及更完整的質譜信息。
2.2 載氣流速與進樣方式的選擇
載氣流速會影響氣相色譜分離的時間。流速快慢則對靈敏度、峰型等參數造成影響,進而影響檢測結果的準確性。流速過快會使峰型更加尖銳,但會降低分離度,過慢則會造成峰拖尾。本文研究不同流速(0.8 mL·min-1、1.0 mL·min-1、1.2 mL·min-1)對雙甲脒及其水解產物的影響,結果發(fā)現流速為
1.2 mL·min-1時的出峰時間更快,且分離度不受影響,可以有效縮減儀器工作時間。
2.3 前處理過程優(yōu)化
雙甲脒的水解與pH值有直接關系,當pH值小于7時,雙甲脒水解速度隨著pH值增加而降低,當pH值大于7時,雙甲脒水解速度隨著pH值增加而增大。由此推斷當pH值小于7時,雙甲脒水解應由H+進行催化,而當pH值大于7時,雙甲脒水解則由OH-進行催化[9]。而水解速度則與溫度成正相關,溫度越高,水解反應越快[10]。所以該方法前處理將雙甲脒在酸性環(huán)境中水解為2,4-二甲基苯胺,2,4-二甲基苯胺在堿性條件下溶于有機溶劑,因此水解后再加入氫氧化鈉溶液,使用正己烷進行提取。
2.4 標準曲線及方法檢出限
為了評價該方法的有效性,對混合標準工作液進行上機測定,以離子峰面積為縱坐標,濃度為橫坐標繪制標準曲線。由表2可知,雙甲脒及2,4-二甲基苯胺在0.02~0.50 μg·mL-1線性良好,相關系數(R2)均大于0.990。雙甲脒的檢出限為
5.0 ng·mL-1,定量限為15.0 ng·mL-1,2,4-二甲基苯胺的檢出限為2.5 ng·mL-1,定量限為7.5 ng·mL-1。
2.5 精密度與回收率試驗
選用空白水果按照上述前處理方法進行處理,然后添加50 ng·mL-1、100 ng·mL-1的雙甲脒,每個濃度重復進樣6次,回收率以及精密度結果見表3。
3 結論
本文建立了GC-MS/MS法測定水果中雙甲脒及其水解產物2,4-二甲基苯胺的檢測方法。該方法的線性良好,操作便捷,前處理簡單,耗材成本低,應用范圍廣,可以用于水果中雙甲脒及其水解產物2,4-二甲基苯胺的分析。
參考文獻
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