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超声提取—吸附分离—气相色谱法测定柑桔中农药残留

2009-11-29康晓燕

长江大学学报(自科版) 2009年11期
关键词:硫酸钠柑桔气相

康晓燕

(武夷学院化学与环境工程系,福建 武夷山 354300)

超声提取—吸附分离—气相色谱法测定柑桔中农药残留

康晓燕

(武夷学院化学与环境工程系,福建 武夷山 354300)

建立了超声波提取—吸附分离的前处理技术与气相色谱法联用,同时测定柑桔(CitrusreticucataBanco)中的抑霉唑和噻菌灵等农药残留的方法,并对超声波提取条件和吸附分离柱的填充结构进行了优化。结果表明,采用此法同时测定抑霉唑、噻菌灵等农药残留,是一种快速、灵敏、准确、高效的方法。

柑桔(CitrusreticucataBanco);抑霉唑;噻菌灵;超声波提取;吸附分离;气相色谱

柑桔(CitrusreticucataBanco)是世界第一大、我国第二大水果,是我国种植和出口的主要水果之一,也是闽北农民脱贫致富的首选经济作物。然而,我国的柑桔质量安全、出口贸易形势却不容乐观,突出表现为农药残留超标率高。由于柑桔果实采后易感染青、绿霉菌等,腐烂现象相当严重,造成了重大的经济损失,因此果农常采用杀菌剂来控制果实采后腐烂[1]。抑霉唑[1-2-(2,4-二氯苯基)-2-(2-烯丙氧基)乙基-1H-咪唑]是内吸杀菌剂,可用于水果、蔬菜、谷物等防治真菌病害;噻菌灵[2-(1,3-噻唑-4-基)苯并咪唑]也是内吸杀菌剂,主要用于水果保鲜,防治白粉病、灰霉病等病害,对柑橘、苹果、瓜类尤为有效。因二者具有很好的抑菌效果,近年来,国内外果农应用抑霉唑、噻菌灵等杀菌剂来防治柑桔采后由青(绿)霉、灰霉枝孢霉、根霉等病原菌引起的腐烂[1,2]。为了提高防治效果,果农常交替或混配使用大量农药[1~3],这样就导致了农药残留严重。

目前国内外有关柑桔中抑霉唑、噻菌灵等农药残留的检测方法主要集中在高效液相色谱法(HPLC)[4~6],应用气相色谱法检测的很少,但这些方法或多或少存在检测周期长、样品前处理繁琐、检测成分单一、回收率不高等不足。本研究在样品前处理技术超声波提取—吸附分离的基础上加以优化、改进,确定了样品提取、净化及色谱条件,建立了快速同时检测柑桔中抑霉唑、噻菌灵等农药多残留气相色谱法。

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂

气相色谱仪:日本岛津GC-14C气相色谱仪(含FID检测器、GC工作站);超声波仪:KQ-100(江苏省昆山市超声仪器厂);毛细管色谱柱。

氧化铝、硅胶、氯化钠(140 ℃ 烘烤4 h,放入干燥器中冷却备用)、无水硫酸钠(650 ℃ 灼烧4 h 放入干燥器中冷却备用)、乙酸乙酯、正己烷、丙酮、石油醚,所用试剂均为分析纯。

1.2 试验方法

样品采用超声波提取,然后吸附分离,再用气相色谱法测定抑霉唑、噻菌灵。

(1)超声波提取条件 分别在不同温度(30、40、50、60、70 ℃),采用不同提取剂(正己烷、丙酮、石油醚、乙酸乙酯4 种溶剂或混合溶剂)、不同提取时间(5、10、20、30、40 min)以及不同提取次数进行提取试验。

(2)吸附分离柱的条件 吸附分离柱的填充采取2种结构:①玻璃柱底部垫一薄层脱脂棉, 依次填装1 cm无水硫酸钠、2 cm氧化铝、1 cm无水硫酸钠、1 g硅胶(250 ~ 150 μm)、1 cm无水硫酸钠混合填料,用20 mL乙酸乙酯预淋洗;②玻璃柱底部垫一薄层脱脂棉, 依次填装0.5 cm无水硫酸钠、0.5 cm氧化铝、0.5 cm无水硫酸钠、0.5 g硅胶、0.5 cm无水硫酸钠、1.5 cm氧化铝、0.5 cm无水硫酸钠、0.5 g硅胶、1 cm无水硫酸钠混合填料,用20 mL乙酸乙酯预淋洗。

(3)色谱条件 毛细管柱:30 m×0.32 mm×0.25 μm;程序升温:初温160 ℃,恒温3 min,以30 ℃/min的速度升温至240 ℃,恒温10 min;进样口:温度240 ℃;进样量:1.0 μL,不分流模式;载气:高纯N2(99.999%),恒流模式,流量:5.0 mL/min;FID:温度280 ℃,尾吹:氮气(45 mL/min), 氢气:40 mL/min,空气:450 mL/min。

(4)测定步骤 将柑桔样品果皮与果肉分开,分别用搅拌机粉碎混匀,各称取500 g保存在冰箱中。超声提取:称取30.0 g均匀试样,加入溶剂,按规定条件提取,过滤后的残渣用溶剂洗涤3~4次,合并提取液和洗涤液,在60 ℃水浴浓缩至10~15 mL。吸附分离:用滴管把浓缩液全部加入已洗净的吸附分离柱中,待液面正好和填充物上端取齐时,加入溶剂进行洗脱,如此重复3次。合并洗脱液,浓缩,并定容为10 mL。然后进行GC-FID 分析检测。

2 结果与分析

2.1 超声波提取条件

(1)提取溶剂 采用正己烷、丙酮、石油醚、乙酸乙酯4 种溶剂分别进行了柑桔肉和皮中抑霉唑、噻菌灵农药残留的提取试验,通过对比确定了抑霉唑、噻菌灵的提取溶剂为乙酸乙酯—正己烷(1∶1)。

(2)提取温度 选择30、40、50、60、70 ℃温度下分别提取10~20 min,结果表明,提取温度为50 ℃时,提取效率低;而高于70 ℃溶剂的挥发比较严重,且杂质提取增多。 因此比较合适的提取温度为60 ℃。

(3)提取时间 在提取温度60 ℃下,用50 mL溶剂进行了5、10、20、30、40 min提取时间的平行试验。结果表明,在超过20 min后,提取液中农药的含量已经不再随提取时间的延长而发生明显的变化,相反提取时间的延长加深了提取液颜色,不利于净化。若将溶剂分成 2 份,分 2 次各进行10 min提取,提取效果优于单次20 min,故确定提取的方法为2次提取。

2.2 吸附分离条件

对比了2种填充结构的吸附分离柱。用第①种结构的吸附分离柱净化后得到的洗提液呈浅黄色,用第②种的吸附分离柱净化后得到的洗提液为无色。把氧化铝和硅胶分两段填充大大提高了净化的效果,因而使用第②种填充结构的吸附分离柱。

2.3 农药残留测定

表1 噻菌灵、抑霉唑农药的标准曲线及其相关系数Table 1 The standard curve and correlation coefficient of imazalil and thiabendazole of pesticides showed

(1)线性关系与检出限量 用标准品抑霉唑、噻菌灵进行色谱分析,结果表明这2种农药的分离效果良好。这2种杀菌剂农药的进样质量浓度y(mg/L)与所对应的气相色谱峰的峰面积x之间的相关线性方程式和相关系数R以及方法的最小检出限,详见表1。

(2)样品的测定和准确度 对柑桔试样中抑霉唑、噻菌灵这2种农药进行气相色谱测定。用添加法测定回收率,选择0.1、0.5、1.0 mg/kg的质量浓度进行,标准液直接加入到已称取的样品中,然后按上述方法进行测定。对同一质量浓度的回收率试验重复进行了5次,结果表明柑桔皮中抑霉唑、噻菌灵添加回收率在80.5%~105.5%之间,柑桔肉中抑霉唑、噻菌灵添加回收率在83.5%~108.5%之间,符合残留量测定对准确度的要求(表2)。

表2 噻菌灵、抑霉唑在柑桔中的添加回收率加标分析结果Table 2 The recovery analysis results of prevented imazalil and Thiabendazole in the citrus

(3)精密度实验 对同一质量浓度的回收率试验进行了5次重复,求得柑桔皮样品中抑霉唑、噻菌灵农药残留量的变异系数在0.82%~5.46%之间,柑桔肉样品中抑霉唑、噻菌灵农药残留量的变异系数在0.96%~6.82%之间,符合农残分析测定允许的公差范围。最小检出限量为7×10-10g,最低检出浓度为0.01 mg/kg,符合农药残留量检测技术要求。

3 小结

本研究将超声波提取和吸附分离前处理技术应用到柑桔的农药残留检测中,经分析测定得到的数据,表明该方法具有分析速度快、灵敏度高、回收率较理想而且重现性好的特点,是一种实用性强的测定方法。

[1]赵其阳,焦必宁,王成秋,等.气相色谱法同时测定柑桔中抑霉唑、噻菌灵和嘧霉胺残留 [J]. 现代科学仪器,2007,(1):77~78.

[2]焦必宁,陈爱华. 国内外柑桔农药最大残留限量标准分析[J]. 现代科学仪器,2007,(1):82~85.

[3]谢 文,丁慧瑛.硅胶活性碳柱净化—气相色谱法测定茶叶中多种有机磷农药残留量[J]. 理化检验-化学分册,2005,(4):8~10.

[4]Yuko Ito,Yoshitomo Ikai,Hisao Oka,etal.Application of ion-exchange cartridge clean-up in food analysis:I.Simultaneous determination of thiabendazole and imanalil in citrus fruit and banana using high-performance liquid chromatography with ultraviolet detection[J].J Chromatogr A,1998,8l0:81~87.

[5]易 军, 李云春. 茶叶中多种农药残留的气相色谱法测定[J]. 厦门大学学报, 2002,(3):68~73.

[6]Femandez M,Rodri guez R,Pieo Y,etal.Liquid chromatographic-mass spectrometric determination of post-harvest fungicides in citrus fruits[J].J Chromatog A,2001,912:301~310.

2009-05-31

武夷学院青年学术支持项目(XQL05027)

康晓燕(1968-),女,福建南平人,副教授,主要研究方向为无机及分析检测.

10.3969/j.issn.1673-1409(S).2009.04.015

X830.2

A

1673-1409(2009)04-S050-03

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