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茶叶中氟虫腈残留量的检测

2010-03-25付晓芳林雁飞赵晓亚

食品科学 2010年10期
关键词:氟虫正己烷乙腈

付晓芳,林雁飞,李 晶,赵晓亚,王 鹏

(湖北出入境检验检疫局,湖北 武汉 430050)

茶叶中氟虫腈残留量的检测

付晓芳,林雁飞,李 晶,赵晓亚,王 鹏

(湖北出入境检验检疫局,湖北 武汉 430050)

研究建立气相色谱法测定茶叶中氟虫腈残留量的方法。样品用乙腈提取,弗罗里硅土(含活性炭)柱层析净化,配有μECD检测器的气相色谱仪测定。氟虫腈的最小检测限量为2×10-12g,最低检测限为2μg/kg。茶叶中氟虫腈的添加回收率为74.0%~92.0%,变异系数为3.26%~10.55%。方法的准确性、灵敏度均达到农残分析的要求。

氟虫腈;气相色谱法;茶叶;固相萃取

氟虫腈(fipronil)是法国罗纳普朗克农化公司于1987年开发研制的苯基吡唑类新型高活性杀虫剂,商品名称为锐劲特(Regent),化学名称为(RS)-5-氨基-1-(2,6-二氯-4a-三氟甲基苯基)-4-三氟甲基亚磺酰基吡唑-3-腈[1]。该农药于1996年在美国正式注册登记,20世纪90年代后期在中国大范围实验示范并推广应用,用于防止水稻、蔬菜、棉花、烟草等作物上的多种农业害虫。来自各茶叶进口国的非关税壁垒使中国茶叶出口遇到前所未有的压力,其中最主要的是严重的农药残留超标问题。目前农业部农药检定所发出通知,对含氟虫腈成分的农药制剂产品仅能申请卫生用、玉米等部分旱田种子包衣剂的田间试验、临时登记和正式登记。氟虫腈的测定方法有气相色谱法[2-5]、液相色谱法[6-9]、气相色谱-质谱法[10-12]、液相色谱-质谱联用法[13]、酶联免疫法[14],GB/ T 23204—2008《茶叶中519种农药及相关化学品残留量的测定:气相色谱-质谱法》中规定农药残留的检测方法为气相色谱质谱联用法,其氟虫腈的检出限为0.100mg/kg,本研究采用的是气相色谱法,除具有灵敏度高、准确性好的特点外,气相色谱仪较气质联用仪或液质联用仪相对普遍,便于在各实验室进行推广。

1 材料与方法

1.1 材料、试剂与仪器

茶叶 市售。

氟虫腈标准品(纯度≥98.0%) Dr. Ehrenstorfer公司;乙腈、丙酮、甲醇、乙酸乙酯、正己烷、石油醚(均为分析纯);无水硫酸钠(450℃烘4h);弗罗里硅土[层析用,60~100目,650℃灼烧5h,用前于130℃活化4h,冷却后加入2%(质量分数)水脱活,混匀备用;活性炭吸附剂,130℃烘4h]。

6890N气相色谱质谱仪(配μECD检测器) 美国Agilent公司;RE-3000旋转蒸发仪 上海亚荣生化仪器厂;BRANSON 8210超声波清洗器 美国Branson公司;纯水仪 美国Saterious公司;振荡器;食品搅拌器。

1.2 方法

1.2.1 标准曲线绘制

母液配制:用感量0.0001g的电子天平准确称取氟虫腈10.0mg,溶于甲醇中,配成质量浓度为1.0g/L的标准母液。

工作曲线的制作:用正己烷将标准母液配制成0.002、0.005、0.010、0.020、0.050、0.100、1.000mg/L的标准工作溶液,进行分析,以进样量为横坐标、峰面积为纵坐标,作标准曲线。

1.2.2 样品前处理

提取:市购的茶叶放入食品搅拌器中搅成粉末。分别称取1.00g样品于50mL离心管,加入5mL双蒸水,浸泡10min。加入20mL乙腈,超声提取10min。于3500 r/min离心5min,将上清液转至浓缩瓶中,重复提取3次。减压蒸发至约5 mL,待过柱净化。

净化:在玻璃层析柱中分别加入2g无水硫酸钠、5g弗罗里硅土和0.4g活性炭的混合物、2g无水硫酸钠,用20mL正己烷淋洗,将提取液转移至净化柱中,再用5mL丙酮分次将残渣转移至净化柱中,用60mL正己烷-乙酸乙酯(5:3,V/V)溶液洗脱。收集淋洗液,于旋转蒸发器中浓缩至干,用正己烷定容至1mL,供气相色谱测定。

1.2.3 色谱条件

用配有μECD的气相色谱仪进行检测。色谱柱:DB-1701弹性石英毛细管柱(30m×250μm,0.32 μm);进样口温度250℃,检测器温度280℃;载气为高纯氮气N2(纯度为99.99%),尾吹60mL/min;炉温:80℃,15℃/min升至280℃维持15min;进样量1.0μL,不分流进样。

2 结果与分析

2.1 标准曲线

本节主要针对低电压SRAM出现的各种静态故障类型,以March C+算法为基础推导出更有效的March算法来覆盖更多低电压SRAM中的静态故障类型。

图1 氟虫腈标准曲线Fig.1 Standard curve of fipronil

用一定质量浓度的标准工作曲线进样分析,以进样量为横坐标、峰面积为纵坐标、绘制标准曲线(图1)。氟虫腈标准工作溶液的进样量与色谱峰面积存在显著的线性关系,其线性方程为Y=14.632X-143.22(R=0.9996),线性范围为2~1000μg/L。该测定条件下氟虫腈标准品色谱图如图2所示,最小检出量为2×10-12g,保留时间为12.580min。

图2 氟虫腈标准品色谱图Fig.2 HPLC chromatogram of fipronil standard

2.2 检测条件的确定

2.2.1 提取溶剂

在1.00g茶叶样品中添加质量浓度为10mg/L的氟虫腈标准液0.1mL,加入60mL不同提取溶剂,比较了不同提取溶剂对氟虫腈残留添加回收率的影响(表1)。结果表明,乙腈提取效果最好,平均添加回收率为94.43%,变异系数为4.07%。

表1 不同提取溶剂对茶叶中氟虫腈添加回收的影响(n=3)Tabel 1 Effects of extraction solvent kind on the recovery for fipronil residue in tea (n=3)

2.2.2 提取方法

取氟虫腈添加质量分数为0.5mg/kg的茶叶1.00g,加入60mL乙腈,比较机械振荡和超声波振荡等不同提取方法对氟虫腈残留添加回收率的影响(表2)。结果表明,超声波振荡10min的回收率最高,平均添加回收率为92.51%,变异系数为3.51%。

表2 不同提取方法对茶叶中氟虫腈添加回收的影响(n=3)Table 2 Effects of extraction methods on the recovery for fipronil residue in tea (n=3)

淋洗液的确定:取氟虫腈添加水平为0.5mg/kg的茶叶1.00g,加入60mL乙腈,用超声波振荡法提取10min,在过填充柱时采用80mL不同的淋洗液淋洗,比较了不同淋洗液对氟虫腈残留添加的回收率的影响(表3)。结果表明,4种不同淋洗液中,正己烷-乙酸乙酯(5:3,V/V)和石油醚-乙酸乙酯(3:1,V/V)效果较好,其中以正己烷-乙酸乙酯(5:3,V/V)淋洗效果最好,添加回收率为93.74%,变异系数为4.11%。

表3 柱层析净化中不同淋洗剂对茶叶中氟虫腈添加回收的影响(n=3)Table 3 Effects of elution solvent composite on the recovery for fipronil residue in tea (n=3)

淋洗体积的确定:取氟虫腈添加水平为0.5mg/kg的茶叶1.00g,加入60mL乙腈,用超声波振荡发提取10min,采用弗罗里硅土柱净化,用80mL正己烷-乙酸乙酯(5:3,V/V)分成8个10mL收集,获得8个淋洗液流分,第7、8 流分已没有氟虫腈检出(图3)。因此,柱层析净化中用60mL 淋洗液即可。

图3 氟虫腈在净化柱上的淋洗进程Fig.3 Time course of elution of fipronil obtained with a mobile phase composed of hexane and ethyl acetate(5:3, V/V)

活性炭用量的确定:分别在将0.1、0.2、0.3、0.4、0.5g的活性炭与5g弗罗里硅土混合后,装入净化柱。按前面的方法用乙腈提取茶叶,将提取液过柱净化。结果表明,使用0.4g活性炭即可将提取液中的色素完全吸附,达到气相色谱仪的进样要求。

2.3 添加回收实验

在茶叶中加入一定体积的氟虫腈标准工作溶液,添加水平分别为5、10、20、50、100μg/kg。采用上述确立的提取方法和净化方法完成添加回收实验。结果表明,在实验添加水平范围内,茶叶中氟虫腈的平均添加回收率为74.0%~92.0%,变异系数为3.26%~10.55%。回收率与精密度数据符合国家规定残留分析对准确度(70%~100%)与精密度(小于32% )的要求,说明本方法较为可靠,具有一定的可行性。

表4 茶叶中氟虫腈添加回收实验结果(n=3)Table 4 Recoveries of fipronil residues in tea (n=3)

图4 气相色谱图Fig. 4 HPLC chromatograms of tea samples: a. blank sample; b. spiked blank sample

3 结论与讨论

本方法建立的茶叶中氟虫腈的残留分析方法具有操作简洁、节约成本、检测快速等优点。在提取试剂的选择上,氟虫腈与乙腈均含有—CN,因而用乙腈提取效率更高,而且用乙腈提取颜色浅,更利于净化。在净化方法上本方法采用弗罗里硅土+活性炭+无水硫酸钠作为柱填料,采用正己烷与乙酸乙酯等相对安全的有机溶剂,不仅可达到净化效果,回收率也符合检测要求。

目前我国尚无茶叶中氟虫腈的限量标准,中国出口植物源性食品有毒有害物质残留监控计划中将茶叶中氟虫腈的测定底限定为0.01mg/kg,本实验中氟虫腈标准

曲线的最低检出质量浓度为2μg/L,已满足国家残留监控计划的要求,因而将最低检出量定为2×10-12g,最低检出水平定为2μg/kg。

本方法建立了茶叶中氟虫腈的检测方法,但氟虫腈在环境中可以降解形成代谢产物fipronil sulfone、fipronil defulfinyl和fipronil sulfide,其毒性与氟虫腈接近[13,15],何艺兵[16]研究了土壤和甘蓝中氟虫腈及其代谢物的检测方法,关于茶叶中氟虫腈及其代谢产物的检测方法,还未见报道,有必要进行相关的研究。

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Gas Chromatographic Determination of Fipronil Residue in Tea

FU Xiao-fang,LIN Yan-fei,LI Jing,ZHAO Xiao-ya,WANG Peng
(Hubei Entry-Exit Inspection and Quarantine Bureau, Wuhan 430050, China)

An analytical method based on gas chromatography (GC) was proposed for the determination of fipronil residue in tea. Samples were extracted with acetontrile and cleaned up on a Florisil (containing graphitized carbon black) column prior to HPLC analysis with μ ECD detection. The minimum detectable amount of fipronil was 2 × 10-12g and the minimum detectable concentration of fipronil in tea was 2μ g/kg. Average recoveries of 3 replicates for fipronil in a real sample spiked at 5 levels were within the range of 74.0%-92.0%, with a RSD ranging from 3.26% to 10.55%. The accuracy and sensitivity of the developed method both meet the requirements of pesticide residue analysis.

fipronil;gas chromatography;tea;solid-phase extraction

TS272.7;TS207.53

A

1002-6630(2010)10-0279-04

2009-09-04

付晓芳(1980—),女,工程师,硕士,主要从事农药残留分析研究。E-mail:fuxf@hbciq.gov.cn

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