高效液相色谱-柱后衍生法测定东盟水果中氨基甲酸酯类农药残留
2015-10-18杜国冬韦丽君农耀京吕丽兰
吕 平, 杜国冬, 韦丽君, 黄 强*, 农耀京, 吕丽兰
(1.广西壮族自治区亚热带作物研究所,广西南宁 530001;2.农业部亚热带果品蔬菜质量监督检验测试中心,广西南宁 530001;3.广西亚热带优势作物繁育及综合开发新技术重点实验室,广西南宁 530001)
氨基甲酸酯类农药是一类广谱性农药,其杀虫效果好,具有高效、低毒、选择性高和持效期长等特点[1]。目前,中国与东盟农产品贸易越来越频繁,因此,对东盟水果中的氨基甲酸酯类农药的检测就显得十分重要。国内现有检测氨基甲酸酯类农药的方法有很多,主要有薄层层析法、气相色谱法、液相色谱法、气相色谱-质谱法和高效液相色谱-质谱法等[2 - 4]。采用气相色谱法或气相色谱-质谱法,高温气化部分化合物可能分解,干扰物多;高效液相色谱-质谱法灵敏度高,检测效果好,但其设备昂贵,普通的实验室无法满足该要求。
利用高效液相色谱-柱后衍生技术,使氨基甲酸酯类化合物经过衍生生成具有荧光的物质,通过荧光检测器检测,可以大大提高灵敏度,降低分析成本。本实验通过对东盟水果提取体系以及净化方法进行研究,建立了检测东盟水果中氨基甲酸酯类农药残留的分析方法,为农产品的生产和安全监督提供理论依据和参考。
1 实验部分
1.1 仪器与试剂
2695型高效液相色谱仪(美国,Waters公司),配荧光检测器;R215型旋转蒸发仪(瑞士,Buchi公司);T18型高速均质仪(德国,IKA 公司);固相萃取柱(1 000 mg/6mL):氨基小柱、弗罗里硅柱和石墨化炭黑柱(美国,安捷伦公司)。
7种氨基甲酸酯类农药标准品:涕灭威亚砜、涕灭威砜、灭多威、三羟基克百威、涕灭威、克百威和甲萘威,均购自农业部环境监测所,纯度99%;邻苯二甲醛(OPA)、巯基乙醇(Thioflour)、OPA稀释液(CB910)、0.05 mol/L NaOH溶液(CB130),均为美国Pickering公司提供。甲醇、乙腈、二氯甲烷、丙酮(色谱纯);NaCl、乙酸乙酯(分析纯)。实验用水由MilliQ 纯水发生器(美国Bedford公司)制备。
1.2 实验方法
1.2.1衍生试剂的配制称取100.0 mg衍生试剂OPA,甲醇溶解,放入950 mL OPA 稀释液中,超声2.0~5 min。称取2.0 g巯基乙醇,用少量OPA 稀释液溶解,混匀到上述OPA稀释液,现配现用。
1.2.2液相色谱条件色谱柱:Agilent Eclipse XDB-C8柱(250×4.6 mm,5 μm);流动相:甲醇-水,梯度洗脱,流速:1.0 mL/min;柱温:35 ℃;进样量:20 μL。
1.2.3衍生条件柱后衍生:0.05 mol/L CB130碱液、CB910溶液(OPA),流速:0.30 mL/min;衍生池温度:100 ℃;发射波长465 nm、激发波长330 nm。
1.2.4标准溶液配制分别称取7种氨基甲酸酯类农药标准品各0.0100 g(精确到0.0001 g),用甲醇分别定容配成100 mg/L的标准储备溶液。
1.2.5样品处理东盟水果包括芒果、荔枝、龙眼、香蕉、榴莲、山竹、菠萝、火龙果、番荔枝、蛇皮果、红毛丹、木菠萝,用四分法[5]取可食部分,粉碎匀浆。称取25.00 g(精确至0.01 g)样品放入高型烧杯中,加入50.0 mL提取剂,高速匀浆2 min,过滤,滤液收集到装有7.0~8.0 g NaCl的具塞量筒中,剧烈震荡1~2 min,室温静置30 min,分层后准确吸取10.0 mL提取液到平底烧瓶中,旋转蒸发皿浓缩至近干,待净化。
取固相萃取小柱,先用5 mL甲醇-二氯甲烷淋洗液预淋柱,当溶剂液面到达柱吸附表面时,加入待净化溶液,离心管收集洗脱液,用4 mL淋洗液洗脱,重复3次。水浴上用氮吹仪浓缩至近干,甲醇准确定容于5.00 mL,过0.45 μm滤膜,上机测定。
2 结果与讨论
2.1 色谱条件的选择与优化
2.1.1色谱柱选择对Agilent Eclipse XDB-C8柱及Agilent Eclipse XDB-C18柱进行试验。结果表明,采用Agilent Eclipse XPB-C8色谱柱,7种氨基甲酸酯标样峰形好,其响应值、分离度也较好,杂质干扰较少,因此选其作为分离柱。
2.1.2检测波长的确定对氨基甲酸酯标准品(1.00 mg/L),参考文献方法[6,7]中测定蔬菜、水果中氨基甲酸酯的波长,同时经高效液相色谱仪测试不同组合波长,发现在发射波长465 nm、激发波长330 nm时其峰高、峰面积最佳,经测试其基质空白干扰较少,色谱图较理想,因此选择该组波长作为氨基甲酸酯的检测波长。
2.1.3流动相的选择对氨基甲酸酯标准品及其基质空白分别进行了甲醇-水、乙腈-水,以及甲醇、乙腈、水3种不同比例的测试,以确定最佳流动相的组合及配比。由实验可知,甲醇或乙腈或甲醇和乙腈与水无论以何种比例等度洗脱,都不能很好分离全部目标物,分离度差;甲醇或乙腈或甲醇和乙腈与水梯度组合成流动相,合适的比例所有的目标物都能很好的分离,但乙腈对人体毒性大。综合考虑以甲醇与水组成流动相,梯度洗脱按表1进行,该条件下能够很好的对7种氨基甲酸酯进行分离,出峰的时间较理想,在25 min内所有的目标组分全部洗脱出。7种氨基甲酸酯标样液相色谱图见图1。
表1 流动相梯度洗脱条件
图1 7种氨基甲酸酯类农药混合标样色谱图(浓度:0.100 mg/L)
2.2 提取溶剂的选择
在添加量为0.10 mg/kg 的东盟水果样品中,分别加入50.0 mL乙腈、丙酮、二氯甲烷和乙酸乙酯4种提取溶剂进行比较实验,结果表明乙酸乙酯的提取回收率低,效果较差;二氯甲烷的干扰杂质多,峰形不好;丙酮的提取回收率低于乙腈;乙腈的回收率在96.8%~103.5%之间,杂质干扰少,效果好。因此,选择乙腈作为提取溶剂。
2.3 净化条件的选择
2.3.1洗脱小柱的选择选用石墨化炭黑、弗罗里硅土和氨基小柱进行比较,结果表明石墨化炭黑能够很好吸收色素,杂质明显少于其他两种,但其回收率低,在58.8%~67.9%之间。这可能是吸附力强,部分目标化合物吸附后未洗脱出;氨基小柱的净化效果好,回收率均达90%以上,杂质干扰也较少,弗罗里硅土小柱回收率偏低。因此,选择氨基萃取小柱为净化载体。
2.3.2淋洗液比例和用量的选择分别配制体积比为1∶99、2∶98、5∶95、10∶90和15∶85不同比例的甲醇-二氯甲烷进行洗脱试验。综合考虑回收率和净化效果,选用甲醇-二氯甲烷(5∶95,V/V)作为洗脱液。用选定的淋洗液洗脱,分段收集并测定洗脱液中目标物的含量,根据实验结果,选定淋洗体积为10 mL,以2 mL、4 mL和4 mL分3次洗脱。
2.4 标准曲线的建立及检出限的确定
按1.2.4条件配制 7种氨基甲酸酯标准品的0.05、0.10、0.20、0.50、1.00、2.00、5.00 mg/L标准系列溶液,在选定条件下测定,以峰面积(y)为纵坐标,质量浓度(x)为横坐标,绘制标准曲线,并进行回归分析,检出限按信噪比(S/N)=3计算。结果见表2。
表2 7种氨基甲酸酯类农药残留的保留时间、回归方程、线性范围、相关系数(R2)和检出限
2.5 添加回收率与精密度
向芒果、荔枝和龙眼样品中添加7种氨基甲酸酯的标准溶液,考察方法的准确度和精确度。结果表明,当添加浓度为0.10~0.50 mg/kg时,7种氨基甲酸酯三个浓度水平的平均添加回收率在80.7%~107.7%之间,变异系数在0.5%~8.8%之间,说明该方法完全符合农药残留分析的要求[8]。
2.6 东盟水果样品检测
对南宁市、崇左市部分批发市场及超市的100个东盟水果样品进行了7种氨基甲酸酯类农药残留的检测,均未检出此类农药,表明该类农药目前在东盟水果中控制较好。
3 结论
本实验建立了高效液相色谱-柱后衍生法同时测定东盟水果中7种氨基甲酸酯类农药残留。方法具有操作简便、净化及分离效果好、价格低廉、定性及定量准确、重现性好等优点,适合东盟水果中氨基甲酸酯的残留分析。