光声光谱法检测韭菜中乙酰甲胺磷农药残留研究
2015-08-08李金婉龚瑞昆龚雨含王崇皓
李金婉 龚瑞昆 龚雨含 王崇皓
摘要:利用光声光谱法对韭菜中乙酰甲胺磷残留进行检测。配制不同浓度的乙酰甲胺磷样本用于光声光谱的采集、测定。光谱扫描范围为300~700 nm,调制频率为5~200 Hz。结果表明,相关系数为0.998 1,线性范围为0.00~8.75 μg/mL,检出限为0.013 μg/mL。与高效液相色谱方法相比无明显差异且重现性好。该研究为叶菜类农药残留检测提供了一种快速分析方法。
关键词:光声光谱;乙酰甲胺磷;农药残留;检测方法
中图分类号:O656.3 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2015)13-3248-02
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.13.046
Determination of Acephate Pesticide Residues in Chives by Photoacoustic Spectroscopy
LI Jin-wan1,GONG Rui-kun2,GONG Yu-han3,WANG Chong-hao4
(College of Electrical Engineering, Hebei United University, Tangshan 063009, Hebei, China)
Abstract: Photoacoustic spectroscopy was applied for the rapid quantitative determination of acephate residues in chives. Different concentrations of acephate were used to collect photoacoustic spectroscopy. Spectral scanning range was 300~700 nm, and the modulation frequency was 5~200 Hz. The results showed that the linear range was 0.00~8.75 μg/mL with correlation coefficient of 0.998 1,and detection limit was 0.013 μg/mL. There was good reproducibility and no significant difference with high performance liquid chromatography method. This study can provided a rapid method for the analysis of pesticide residues in leaf vegetables.
Key words:photoacoustic spectroscopy; acephate; pesticide residues; detection method
韭菜作为一种叶类蔬菜,既是人们日常必备的蔬菜,也是中国一种重要出口蔬菜[1,2]。在韭菜的生长过程中常常使用大量农药来防治病虫害。近年来,食用毒韭菜而引发的中毒事件屡见不鲜,农药的大量滥用、误用和不合理使用的现象严重威胁到了人类的健康和生命安全[3,4]。在韭菜种植过程中,乙酰甲胺磷使用范围较广,用量较大[5],加强对乙酰甲胺磷农药残留的监测,建立快速有效的乙酰甲胺磷检测方法对于保障人民健康,降低因农药残留而造成的食物中毒事件的发生具有重要的意义[6-9]。
目前国内外用于乙酰甲胺磷残留检测的主要手段有高效液相色谱法、气相色谱-质谱联用法、光谱法[10]等多种方法。这些用法存在分析时间长、仪器设备药品昂贵、使用维护成本高等缺点。光声光谱法一种基于光声效应发展起来的光谱技术,目前广泛应用于气体检测[11]、医学临床[12,13]、以及土壤[14]、树叶[15]中微量元素的检测。在农药检测方面鲜见相关报道。
1 材料与方法
1.1 仪器与试剂
Nicolet 380傅里叶变换紫外光声光谱仪(驭锘实业公司),配DTG-60检测器;冷水高压清洗器(北京恒奥德仪器仪表公司);双电机变频离心机(杰能环保科技)。48%乙酰甲胺磷乳油(上海楚定分析仪器有限公司);丙酮(分析纯,北京永利凯达有限公司);乙酰甲胺磷标准品(99.9%,德国Dr. Ehrensorfer公司)。光谱扫描范围为300~700 nm,调制频率为5~200 Hz,连续可调。温度控制在10~18 ℃。
1.2 样品测定
1.2.1 样品采集 田间使用经2 000倍稀释的48%乙酰甲胺磷乳油。待蔬菜成熟后进行喷雾一周处理,设置空白对照,空白样品与处理样品同时采样。
1.2.2 提取与净化 样品去除烂、黄叶子后洗净晾干研碎。取一定量的样品,加入5.00 mL丙酮,超声萃取15 min,再以20 000 r/min离心8 min。再将滤液放在通风处挥发尽干后转移至10 mL容量瓶内,定容后备用。
1.3 标准曲线的绘制
将0.001 75 g乙酰甲胺磷标准品溶于50 mL容量瓶中,混合均匀。乙酰甲胺磷的浓度为35.00 mg/L。取6个10 mL洁净容量瓶,依次加入乙酰甲胺磷标准贮备液0.00、0.05、0.10、0.15、0.20、0.25 mL,配制系列标准溶液,用水定容后混匀、备用。在350 nm处进行同步光谱扫描,准确测量光声光谱强度值并进行标准曲线绘制。
2 结果与分析
2.1 样品的光声光谱图谱分析
不同浓度乙酰甲胺磷对光的吸收强度不同。图1为5个不同质量浓度乙酰甲胺磷光声光谱图,可以看出,光谱曲线的趋势相似,但不同浓度的样品的相对强度明显不同,光谱图在300~400 nm处具有很强的吸收,可作为乙酰甲胺磷定性检测的依据。
标准曲线的线性回归方程为y=534.400x-12.904,R2=0.998 1,农药浓度在0.00~8.75 μg/mL内有良好的线性关系。对空白溶液进行10次平行测定,测得的标准偏差为1.02,以3倍标准差计算方法检测限为0.013 μg/mL,比紫外分光光度法得到0.10 μg/mL的检测限要低。
2.2 测量结果
将1.00 mL样品溶液进行定容、混合均匀后测定,并进行回收率实验。
由表1可知,5次平行测定韭菜中乙酰甲胺磷的平均值为2.09~8.41 mg/kg,测定的RSD为0.9%~2.5%,加标回收率为91.4%~100.3%。符合农药残留分析的要求[16]。
2.3 准确性验证结果
为进一步验证该方法的准确性,用光声光谱方法与高效液相色谱法进行对比试验[17]。由表2可知,光声光谱方法与高效液相色谱法回收率及变异系数无明显差异,表明该方法的准确度好,精密度高。
3 小结与讨论
国内外用于乙酰甲胺磷残留检测的方法有气相色谱法、气相色谱-质谱联用法、激光诱导荧光技术[18]。利用光声光谱方法检测乙酰甲胺磷残留尚属首例。本试验利用乙酰甲胺磷特征光谱曲线对韭菜中乙酰甲胺磷残留进行快速定量检测。线性范围为0.00~8.75 μg/mL,测定均值为2.09~8.41 mg/kg,RSD为0.8%~2.5%,加标回收率为95.2%~100.2%。该方法与高效液相色谱方法相比结果无明显差距且重复性好,方法简便快速,可用于韭菜中乙酰甲胺磷农药残留检测分析。
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