气相色谱法测定黄瓜多种农药残留
2015-02-14罗俊霞李德瑜杜凤山宋志强赵建波
罗俊霞 ,李德瑜 ,杜凤山 ,宋志强 ,赵建波
(1. 郑州市农产品质量检测流通中心,河南 郑州 450006;2. 郑州市园艺工作站,河南 郑州 450006)
气相色谱法测定黄瓜多种农药残留
罗俊霞1,李德瑜1,杜凤山1,宋志强1,赵建波2*
(1. 郑州市农产品质量检测流通中心,河南 郑州 450006;2. 郑州市园艺工作站,河南 郑州 450006)
通过气相色谱法-电子捕获检测器采用离心和过滤两种处理方法同时测定黄瓜中的六氯苯、氯硝胺、七氯等7种农药和敌稗、丁草胺等两种除草剂的残留。结果表明:两种前处理方法均能满足日常检测的需要,可以在日常检测中进行推广。另外,9 种农药在黄瓜基质中存在不同程度的基质效应,其中敌稗和丁草胺存在较强的基质抑制效应,其它几种农药或者除草剂存在较弱的基质增强效应。
气相色谱;黄瓜;离心;过滤;基质效应
为了节省劳力,近年来,有机氯类的除草剂在生产中越来越多的使用,有机氯农药是一类曾被世界各国广泛使用的高效、广谱杀虫剂。虽然禁用多年,但由于其半衰期长、不易降解、所以长期积存于植物和土壤中,至今仍有检出 [1-2] 。七氯、艾氏剂、狄试剂、异狄氏剂是氯化环戊二烯杀虫剂,六氯苯和氯硝胺是杀菌剂,敌稗和丁草胺是除草剂,胺菊酯是拟除虫菊酯,这些农药和除草剂对动物具有致畸、致癌和致突变等毒性 [3] 。目前这类农药较普遍的使用气相色谱法 [4-6] 、气相色谱串联质谱法 [7-8] 来测定;刘长武、刘潇威等 [9] 在NY/T 761-2008的标准中列举了用GC-ECD检测的农药种类,但是却没有具体的测定数据。为了快速对这几种农药进行测定,笔者进行了固相萃取-气相色谱法-电子捕获检测器同时测定黄瓜中六氯苯、氯硝胺等多种农药残留试验,经过在0.02 mg/kg、0.04 mg/kg、0.08 mg/kg(敌稗和丁草胺在0.04、0.08、0.16 mg/kg)3个水平下添加回收试验,结果表明这两种前处理方法能满足日常检测的需要。
1 材料与方法
1.1 仪器与试剂
瓦里安 CP3800,配 8400 自动进样器和 ECD 检测器,其色谱柱为 VF-5,30 m×0.32 mm,液膜厚0.25 µm;WH-861 型漩涡混合器;天孚牌电子计数天平(DT 500A) ;德国产的Heidolph牌 SilentCrusher M 型均质机;美国产的 N-EVAP TM -112 型氮吹仪,美国产的固相萃取装置,德国产的 Hettich 品牌的Universal302R 离心机。
乙腈、正己烷、丙酮为 CNW品牌试剂(HPLC 级) ;NaCl 为天津市科密欧化学试剂开发中心生产的绿环牌试剂(分析纯);农药标准品七氯(Heptachlor)、艾氏剂(Aldrin)、狄试剂(Dieldrin)、异狄氏剂(Endrin)、六氯苯(Hexachlorobenzene)、氯硝胺(Dichloran)、敌稗(Propanil)、丁草胺(Butachlor)和胺菊酯(Tetramethrin),浓度均为 100 mg/kg,由农业环境保护科研检测所生产。
1.2 GC 条件
进样口温度:220℃,检测器温度:300 ℃;柱温箱:采用程序升温,起始温度150 ℃,保持 0.5 min,以 20 ℃/min升至 200 ℃,保持 2 min,以 0.8 ℃/min 升至 210 ℃,保持 2 min,以 50 ℃/min升至 260℃,保持 10 min。柱流量 2 mL/min;分流比:1∶10;进样量为 1 µL。
1.3 样品前处理
1.3.1 过滤处理 依照 NY/T761-2008 [9] 的方法, 称取 25 g样品于 250 mL的广口瓶中, 加入 50 mL乙腈,用均质机在(8 000~12 000) r/min转速下均质提取,之后过滤到装有 5~7 g NaCl 的 100 mL具塞量筒中,剧烈振摇 1 min,静置分层 20 min以上,收集滤液 60~70 mL(上层乙腈相体积大约为 30~40 mL),移取上层乙腈相 10 mL浓缩至近干,用 2 mL的正己烷定容,之后用弗罗里硅土 SPE 小柱净化,再次浓缩至近干,用正己烷定容至 5 mL。根据保留时间定性,用基质匹配标准溶液校正,外标法定量,单点校正。
1.3.2 离心处理 称取 25 g样品于 250 mL的广口瓶中,在广口瓶中加入5~7 g NaCl,再加入 50 mL乙腈,依照NY/T761-2008 [9] 的方法,用均质机在(8 000~12 000) r/min转速下均质提取 2 min,之后一并倒入 2 根 50 mL的离心管中,放入离心机中在 5 000 r/min转速下离心 5 min,移取上层乙腈相 10 mL浓缩至近干,用 2 mL的正己烷定容,之后用弗罗里硅土SPE 小柱净化,再次浓缩至近干,用正己烷定容至5 mL。根据保留时间定性,用基质匹配标准溶液校正,外标法定量,单点校正。
1.4 标准溶液的配制
分别准确吸取 1.1 中标准溶液各 1 mL至 10 mL的容量瓶中,用正己烷定容至 10 mL刻度线,成为10 mg/kg的混合标准溶液备用。用黄瓜样品基质进行稀释成低浓度标准溶液上机测定。
1.5 数据处理方法
各种农药在3 个浓度水平下各做 12 次添加回收试验,弃 去离群值,计 算平均回收率和相对标准偏差,各农药的检出限根据公式计 算,式中:DL 代表方法的检测限(方法可检测到的最小样品量);N 代表基线噪声;C 代表样品浓度;h 代表相应的农药的峰高。
2 结果与分析
2.1 9 种农药或者除草剂的色谱图及 9种化合物在黄瓜基质中的基质效应
图 1 9种化合物的色谱图 (用正己烷配制)
图 2 9种化合物的色谱图 (用样品基质配制)
图 3 黄瓜空白色谱图
农药保留时间依次为:1-六氯苯;2-氯硝胺;3-敌稗;4-七氯;5-艾氏剂;6-丁草胺;7-狄试剂;8-异狄氏剂;9-胺菊酯。
9 种化合物的色谱图、用样品空白基质配制的标准品的色谱图和黄瓜空白基质的色谱图分别见图 1、图 2、图 3,由图 1、图 2、图 3 可以看出,在 VF-5的色谱柱上, 9种化合物在 1.2 中所述的程序升温条件下达到良好的分离效果。在黄瓜样品基质中存在一些干扰物,在 VF-5 的柱子上和六氯苯、敌稗和丁草胺分不开,从而对这 3 种物质的测定存在较大的影响。其中在敌稗和丁草胺的保留时间附近均有一个较大的倒峰,对二者存在严重的基质抑制效应,基质抑制程度随着标准品浓度的增大而减小;在六氯苯的保留时间附近有一个较小的正峰,使六氯苯有较弱的基质增强效应。其它几种农药也存在不同程度的基质增强效应,有待于进一步研究。
2.2 方法的回收率和精密度试验
表 1 9 种化合物的添加回收率、精密度和检测限(n=10)
分别称取 25 g的黄瓜空白样品,分别添加9 种混合标准溶液和单标,使添加后六氯苯、氯硝胺、七氯、艾氏剂、狄试剂、异狄氏剂、胺菊酯的分别为 0.02 mg/kg、0.04 mg/kg、0.08 mg/kg,使敌稗和丁草胺的浓度分别为 0.04 mg/kg、0.08 mg/kg、0.16 mg/kg,按照 1.3.1和 1.3.2中的步骤进行样品前处理,每个水平的试样重复测定 12 次,根据测定结果计算添加回收率,在 12 个添加回收中弃去 2 个离群值。具体的结果见表 1。试验结果表明,过滤处理的回收率为 68.0%~120.3%,精密度为 2.0%~20.8%;离心处理的回收率范围为 57.1%~134.8%,精密度为 2.4%~13.0%。
表 1 表明过滤处理六氯苯、氯硝胺、七氯、艾氏剂、狄试剂、异狄氏剂、胺菊酯等 9种农药的检出限在 0.08 mg/kg的水平下、敌稗和丁草胺在 0.16 mg/kg的水平下分别为 0.000 9 mg/kg~0.027 4 mg/kg,离心处理后9 种化合物的检测限为 0.000 7 mg/kg~0.031 4 mg/kg。可见,两种处理方法的回收率、精密度和检测限均满足多农残检测分析的要求。
2.3 方法的检测限和线性范围
表 2 9 种化合物在不同介质中的线性回归方程、相关系数、线性范围
笔者在试验中分别用正己烷配制了 0.001 mg/kg、0.01 mg/kg、0.1 mg/kg、1 mg/kg、10 mg/kg 5 个浓度水平的混合标准溶液,9 种化合物的线性回归方程、线性范围和相关系数见表 2,因为敌稗和丁草胺的响应较低,在 0.001 mg/kg浓度水平下几乎可以视为没有相应,它们在 10 3 (0.01~10 mg/kg)的范围内相关系数分别是 0.998 8和 0.999 3,其它七种化合物在 104的范围内相关系数均小于 103的相关系数,线性均不如在 103的范围内的线性好,在 10 3 (0.001~1 mg/kg)的范围内相关系数均大于 0.998 5;另外用黄瓜空白基质配制了0.01 mg/kg、0.02 mg/kg、0.04 mg/kg、0.08 mg/kg、0.16 mg/kg 5个浓度水平的标准品,同样,敌稗在0.01 mg/kg和0.02 mg/kg的浓度水平下,因为基质效应,可以视为没有响应,在0.04~0.16 mg/kg的范围内相关系数是0.991 2,其它 8 种化合物在 0.01~0.16 mg/kg的范围内相关系数均大于 0.993 5;可见,用黄瓜空白基质作为介质配制的标准溶液的线性范围不如用正己烷试剂作为介质配制的标准溶液,但在一定的范围内其线性可以满足多种农药残留分析的要求;同时,在日常检测工作中为了避免基质效应带来的影响可以用相近浓度的基质匹配标准溶液来进行校正。
3 结 论
本方法比较了过滤和离心两种处理方法进行前处理后测定六氯苯等多种有机氯农药和除草剂的回收率和相对标准偏差,两种前处理方法均获得了满意的检测灵敏度,方法的准确度、精密度、线性范围、相关系数、检出限等均能满足多农残分析的要求。但是黄瓜基质在 VF-5 的柱子上对敌稗和丁草胺的影响较大,建议在检测工作中用相近浓度的基质匹配标准溶液来进行校正。
[1] 郝丽丽, 薛健. 银杏叶中18种有机氯农药的多残留分析[J]. 分析化学, 2006, 34(2):231-234.
[2] 申中兰, 蔡继宝, 高芸, 等. 基质固相分散-加速溶剂萃取-气相色谱法测土壤中有机氯农药残留[J]. 分析化学, 2005, 33(9):1318-1320.
[3] 苗建材, 王淑英, 张作芳, 等. 最新农药使用技术手册[M]. 黑龙江: 黑龙江科学技术出版社, 1992:12.
[4] 石杰, 杨静, 刘慧民, 等. 超声波提取-固相萃取净化-气相色谱法分析烟草中拟除虫菊酯类农药及氟节胺残留[J]. 分析试验室, 2010,29(4):22-24.
[5] 朱学良, 戚向阳, 岳晶念, 等. 基质固相分散气相色谱电子捕获检测器测定葡萄酒中 5 种农药残留[J]. 分析化学, 2007, 35(2):259-262.
[6] 万益群, 陈宗保. 土壤中多种有机氯及拟除虫菊酯类农药的GC-ECD测定[J]. 分析试验室, 2006,25(9):60-63.
[7] 周相娟, 赵玉琪, 许华. 气相色谱-质谱法测定化妆品中16种有机氯农药[J]. 分析试验室, 2013,32(12):74-78.
[8] 颜鸿飞, 黄志强, 张莹, 等. 气相色谱-质谱法测定茶叶中29种酸性除草剂的残留量[J]. 色谱, 2009,27(3):288-293.
[9] 刘长武, 刘潇威, 刘凤芝, 等. 蔬菜和水果中有机磷、有机氯、拟除虫菊酯和氨基甲酸酯类农药多残留检测方法[S]. NY/T761-2008.
[10] 刘虎威. 气相色谱方法及应用[M]. 北京: 化学工业出版社,2000.
Gas Chromatography Determination of Varieties of Pesticide Residues in Cucumber
LUO Jun xia 1 , LI De yu 1 ,Du Feng shan 1 ,SONG Zhi qiang 1 ,ZHAO Jian bo2*
(1. Quality Inspection Center for Agricultural Products, Zhengzhou 450006, China; 2. Horticultural Work-station, Zhengzhou 450006, China)
Gas chromatography-electron capture was used in the course of determination of various pesticides and herbicides, such as hexachlorobenzene, dichloran, heptachlor, etc., and centrifugation and filtration were used as the pre-treatment methods. Results showed that both pre-treatment methods could meet the needs of daily testing, and their use could be promoted in daily detection. Besides, varying degree of matrix effects of 9 kinds of pesticides existed in cucumber matrix, and that of propanil and butachor had strong inhibitory matrix effects, but weak matrix enhancement effects existed in other pesticides and herbicides.
chromatography; cucumber; centrifugation; filtration; matrix effect
罗俊霞, 李德瑜, 杜凤山, 等. 气相色谱法测定黄瓜多种农药残留[J]. 生物灾害科学, 2015, 38(1):61-65.
2015-01-30
罗俊霞,女,农艺师,主要从事无公害农产品质量检测工作,E-mail:71819@163.com;*通信作者:赵建波,E-mail:71819@163.com。
S481+.8
A
2095-3704(2015)01-0061-05