SPME-GCMS在药品分析中的应用研究
2013-08-15王晓宁睢超霞
王晓宁,睢超霞
漯河医学高等专科学校 ,河南漯河 462002
目前,我国的对农药的使用最多的是有机磷农药,该农药具有毒性高的特点,由于其的广泛使用,使得近年来瓜果农药残留中毒事件发生的概率提高。在农产品中,对残留农药存在所受到的关注程度逐渐提高,对农药残留、使用加强管理势在必行,因此,建立灵敏、可靠、简便、快捷的监测手段是当务之急。
1 SPME-GCMS 简介
一般情况下,对有机磷污染物的测定首先要采用有机溶剂,或者超临界流体萃取等技术对污染样品进行处理,这种方法在分离净化的过程中存在一定的缺陷,如工作量大、步骤繁琐、成本高、好市场,且所用的有机溶剂对生态环境、人体健康都会产生负面影响。SPME,及固相微萃取技术是一种无溶剂、直接的固体萃取分离技术,该技术采用不同色谱固定相或者吸附剂,涂于一根熔融石英纤维上,制成萃取头,然后直接从样品中提取分离欲测组分,固相微萃取装置实质就是微量进样器,与气相色谱仪进样口相接,对待测物进行高温热解。SPME 最大的优势就是可以与GC 联用,集萃取、分离、进样、浓缩于一体,不需要有机溶剂,简单方便。采用SPME 方法对农产品中的农药残留进行测定目前还不常见。本文主要采用SPME 和GCMS 联用的方法,对蔬菜残留有机磷农药进行分析测定,建立一种先进可靠、实用有效的方法,为药品分析奠定理论基础。
2 仪器、材料及方法
2.1 仪器、材料
SPME 装置,气相色谱仪(HP5890II),聚二甲基硅氧烷萃取头(膜厚100μm),磁力搅拌台(nuvoaII),匀浆器(National)。
有机磷农药标准品,去离子水,茼蒿。
2.2 方法
1)蔬菜样品预处理。取新鲜茼蒿50g,置于匀浆器内剪碎,加入去离子水,越150g,搅拌匀浆5min,即得到蔬菜匀浆液,总体积为150mL,按实验需求,匀浆后加入4 种有机磷农药,与蔬菜组织混合;
2)SPME 萃取及GCMS 进样。去蔬菜匀浆液5mL 装于10mL 小容器瓶中,置于磁力搅拌台上,在常温下进行搅拌,转速为中等速度。然后在匀浆液中插入SPME 萃取头,一段时间后取出,然后放于去离子水中清洗,清洗不能超过5s,将残留在萃取头上的蔬菜碎屑除掉,将萃取头缩进SPME 装置针管内,插入气相色谱仪,推出萃取头,过5min 后抽出萃取头,拔出针管。萃取头每次用完以后,放置在GC 进样口处,在270℃高温及He 气体条件下处理二三十分钟,一般情况下,20min 后就可以保证萃取头上无农药残留;
3)气相色谱条件。检查室温度:290℃,气化室温度:270℃、载气:He,5mL/min;补充气:N2,15mL/min;升温:初温35℃,持续6min,然后按照30℃/min,上升到200℃,停止3min,再以10℃/min 上升到280℃,持续15min。此时,不分流进样,5min 后打开分流阀。
3 试验结果及讨论
3.1 解热时间
把萃取得到的附着在SPME 萃取头上的待测化合物插入气相色谱仪,气化室270℃高温目标进行解热,依靠流动相盗图色谱柱,这个环节是SPME 与GCMS 联用的重要步骤。在萃取等条件相同的基础上,萃取头的解热时间分别为1、2、···、6 分钟时,GCMS 影响无明显变化,四种有机磷农药相对标准偏差分别为:二嗪农4.75%、甲拌磷3.63%、乙硫磷7.65%、甲基对硫磷4.33%,因此可以知道,高温热解的时间可能较短,为了方便操作,使试验条件一直,本文所选定的解热时间均为5min。
3.2 样品匀浆处理
4 种有机磷农药都具有水溶性,不易挥发。对这些有机磷农药进行提取分离需要借助SPME 萃取头,先制备液态样品,反复试验,采用上文所述预处理步骤,得到的蔬菜匀浆液比较均匀,蔬菜颗粒较小,有利于萃取,最主要的是有机磷农药的损失少,稳定性好。
3.3 离子强度
溶液中的离子强度的增加可以在水样中添加氯化钠,从而有效的降低有机化合物的溶解,改善萃取的效率。为了检验SPME 萃取时是否收到浆液中离子强度增大的影响,设计实验进行检验:取3 份浆液,各5mL,个加入标准混合农药,再加入NaCl 分别为0g、0.5g 和1g,混合后进行萃取,然后进行GC 测定,测定结果为,除NaCl 含量不同,其余条件均相同,氯化钠含量越高,萃取的效率越低。因此可以肯定,加无机盐的方法提高萃取效率并不是适合每一种待测组分。
3.4 搅拌速度
在萃取过程中,对试样反复进行搅拌,使待测组分均匀,达到分配平衡。本文所进行的试验搅拌速度均为中等速度。如果分别采用不搅拌、低速搅拌、中速搅拌和高速搅拌,经过试验发现,对于一种农药组分而言,在其余条件均相同时,SPME 吸附量上不搅拌小于高速搅拌8%,低速搅拌和中速搅拌分别达到高速搅拌的83%和87%。可见不搅拌时的扩撒速度最慢,主要是因为固相表面有一层静止水膜。在搅拌时,水膜破坏掉,吸附量增大。虽然高速搅拌时吸附量最大,萃取装置中小磁转子不稳定,可能会出现不确定因素,因此选择中等搅拌速度。
3.5 其它因素
除上述几种影响因素之外,还有平衡时间、定量可行性分析等因素也会影响到试验的结果,在实际试验中,只要保持一段萃取 时间,就能保证实验结果,没有必要等到平衡。为了提高精密度及灵敏度,需要达到一定的萃取量。虽然固相微萃取技术是一种动态平衡技术,在一些相同条件下,采用外标法测量是可以的,主要是被测样品相同并且干净的影响。此外,如果存在适用的内标物,进行称重时加入,可以校正处理时的损失,使得样品处理和分析定量更加的准确。
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