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固相萃取–气相色谱法测定甘草中的六六六、滴滴涕含量

2015-12-24张海燕

化学分析计量 2015年5期
关键词:有机氯正己烷残留量

张海燕

(新疆库尔勒出入境检验检疫局,新疆库尔勒 841000)

甘草,气微,味甜而特殊[1],是一味传统中药材,也是新疆重要的进出口商品,主要用于药品、食品、化妆品及香烟类行业。六六六、滴滴涕(DDT)等有机氯农药,化学性质稳定,脂溶性大,残效期长,易在脂肪组织中蓄积,造成人体慢性中毒,严重危及身体健康[2]。尽管我国已在1983 年禁止使用六六六、滴滴涕等有机氯农药,但这些农药至今在土壤、地下水等环境中仍有残存[3]。随着中草药国际贸易的日益频繁,甘草质量越来越受到重视,建立甘草中六六六、滴滴涕农药残留量的快速检测方法十分必要。

目前关于测定上述两种农药残留量的报道较多,但对甘草中六六六、滴滴涕农药残留检测进行研究的报道不多[4–6]。此类农药的前处理方法主要有硫酸磺化法[7]、全自动凝胶净化法(GPC)[8–9]、Quchers法[10]、固相微萃取法[11]等。以上方法检测周期长,操作步骤相对繁琐,试剂消耗量较大,提取效率不高,难以满足大批量、多批次检测的需求[12]。

笔者采用固相萃取法以Florisil 柱净化,气相色谱–电子捕获检测器经DB–1 毛细管柱分析,建立了甘草中农药六六六、滴滴涕残留量的测定方法,该方法简便、省时、准确可靠,完成全部分析仅需15 min。

1 实验部分

1.1 主要仪器与试剂

气相色谱仪:7890A型,配63Ni电子捕获器(ECD),美国Agilent 公司;

涡旋混合器:ms3型,德国IKA公司;

超声波清洗器:SB5200型,必能信超生(上海)有限公司;

腕式振荡器:WX 51100–35型,美国Burrell公司;

氮吹仪:N–EVAP 112型,美国Organomation Associates公司;

离心机:CF16RXII型,日本HITACHI公司;

固相萃取装置:美国Waters公司;

旋风磨:CYCLOTEC 1093型,丹麦Foss公司;

电子天平:XP205型,瑞士Mettler Toledo公司;

固相萃取小柱:弗罗里硅土柱(Florisil),1 000 mg/(6 mL),美国Agilent 公司;

α-六六六、β-六六六、γ-六六六、δ-六六六、P,P’-DDE(滴 滴 伊)、P,P’-DDD(滴 滴 滴)、O, P-DDT、P,P’-DDT标准物质:纯度分别不小于97.5%,97.5%,98.5%,99.6%,98.0%,99.5%,98.5%,99.5%,Dr. Ehrenstorfer 公司;

氯化钠:分析纯,天津风船化学试剂科技有限公司;

正己烷、乙腈、丙酮:色谱纯,美国Burdick & Jackson公司;

实验用水为超纯水。

1.2 色谱条件

色谱柱:DB–1型弹性石英毛细管色谱柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm);进样口温度:220℃;检测器温度:320℃;进样方式:脉冲不分流;载气:高纯氮(纯度不小于99.999%),流量为1.0 mL/min;尾吹气:氮气,流量为60 mL/min;进样体积:1 μL;程序升温:初始温度为70℃,保持1 min后,以20 ℃/min升至250℃,保持5 min,再以20℃/min升至270℃。

1.3 样品处理

1.3.1 提取

将甘草样品切断后置于旋风磨中粉碎,准确称取1.00 g甘草粉碎制品,加入10 mL水浸泡30 min,再加入20 mL乙腈,于旋涡仪上涡旋混匀1 min,超声20 min,震荡20 min,加入2.00 g NaCl进行盐析,以10 000 r/min离心5 min,取上清液10 mL (相当于0.5 g样品),用N2吹干,加入2 mL正己烷,溶解,待净化。

1.3.2 净化

将Florisil小柱置于固相萃取装置上,小柱先用5 mL丙酮–正己烷(1∶9)活化,用正己烷5 mL平衡,然后加入上述2 mL待净化样品液,用8 mL丙酮–正己烷(1∶9)分4 次洗脱,每次2 mL,收集全部洗脱液于10 mL刻度试管中,用氮气吹干后加入1 mL正己烷溶解,定容,上机,以气相色谱法测定。以保留时间定性,色谱峰面积外标法定量。

1.4 标准溶液配制

农药标准储备液:精密称取0.01 g(精确至0.1 mg)标准物质于10 mL容量瓶中,用丙酮–正己烷(1∶9)定容,配制成约1 000 μg/mL单标标准储备液,于–18 ℃保存。

混合农药标准溶液:各取适量体积的对应农药标准储备液于10 mL容量瓶中,用正己烷稀释定容,配制成10 μg/mL混合标准中间液。临用前用正己烷逐级稀释配制成对应浓度的混合农药标准溶液。

2 结果与讨论

2.1 提取溶剂的选择

常用的提取溶剂有乙腈、丙酮和乙酸乙酯。丙酮提取过程中会将大量色素同时提取出来,影响后续净化;乙酸乙酯与水不混溶,不易渗入植物细胞,不利于农药萃取[13];乙腈作提取溶剂,渗透性好,在盐饱和状态下可以与水完全分离,应用于气相色谱分析有很好的适用性。故选择乙腈作为提取溶剂。

考察加水与不加水条件下农药的回收率,试验结果表明加水浸润提取的回收率高于不加水提取的回收率,这可能是因为浸润后水分子能减少样品颗粒之间的吸附力,可使提取溶剂更好地浸入样品,有利于样品内农药的释放,从而增大提取效率。因此在用有机溶剂提取前向甘草样品中加适量水浸润。

2.2 固相萃取柱的选择

N-丙基乙二胺(PSA)主要去除糖类、脂肪酸、有机酸、酚类和亲脂性色素等极性物质;C18柱是QuEChERS 方 法[14](Quick,Easy,Cheap,Effective,Rugged,Safe)最为重要的净化剂,除去脂肪、维生素、色素、甾醇效果较好。相对于弗罗里硅土(Florisil ),C18和PSA对农药的回收率影响很小,但它们对色素的净化效果均不理想。石墨化炭黑(GCB)主要去除色素等物质,但在多残留农药的检测中会导致回收率下降,因此在无颜色或者浅颜色的基质中使用较少。Florisil主要用于分离氯化杀虫剂,在美国分析化学家协会(AOAC)和美国环保署(EPA)等推荐方法中也多用它[15],基于上述原因和目标物的特性,选择弗罗里硅土固相萃取柱为净化柱。

2.3 洗脱溶剂

洗脱剂的选择关系到测定结果的准确度。若洗脱剂极性太强,会洗下一些强保留的杂质组分;若洗脱剂极性太弱,则有些待测组分难以被完全洗脱[16]。用丙酮–正己烷(1∶9)调节洗脱剂的极性效果较好,因此选择丙酮–正己烷(1∶9)为洗脱剂,洗脱剂的用量为8 mL,流量为2.0 mL/min。

2.4 标准曲线和检出限

将10 μg/mL混合农药标准中间液稀释成1.0 μg/mL的混合标准溶液,并以此分别配制质量浓度为0.005,0.01,0.02,0.05,0.10,0.20,0.50 μg/mL的系列混合标准工作溶液,进样分析。各组分浓度均为0.1 μg/mL混合标准溶液的色谱图见图1。以色谱峰面积(y)对农药质量浓度(x)进行回归,计算得相应农药的回归方程。以3倍信噪比时的添加浓度作为方法检出限,以被测组分的信号值大于基线平均噪音10倍时的浓度为定量限,线性范围、线性回归方程及相关系数见表1。

图1 混合农药标准溶液色谱图

表1 线性范围、线性回归方程、相关系数和检出限

2.5 方法精密度和回收率

称取空白甘草样品2.00 g,按标准加入法添加相当于含量0.05,0.1,0.5 mg/kg 3个水平的BHC,DDT 混合标准溶液,按1.3方法处理样品,在1.2色谱条件下测定,每个添加水平重复5 次,得2 种农药共计8 种同分异构体的回收率。空白样品及加标样品的色谱图分别见图2、图3。回收率和相对标准偏差结果见表2。

图2 空白样品色谱图

图3 加标样品(添加0.05 mg/kg)色谱图

表2 空白甘草样品中六六六、滴滴涕农药的回收试验结果(n=5) %

由表2可知,在3个添加水平下,六六六、滴滴涕8个异构体,除P,P’-DDT 的回收率为60.1%外,其余回收率在71.4%~122.2%之间,相对标准偏差(RSD)为2.3%~15.1%,方法的精密度和准确度均符合残留分析的要求。

3 结语

建立了甘草中六六六、滴滴涕农药及异构体的多残留气相色谱检测方法。样品以乙腈为提取剂,水浴超声辅助震荡提取,弗罗里硅土固相萃取柱净化,DB–1 毛细管色谱柱分离,电子捕获检测器检测。该方法的灵敏度和准确度均满足实际样品检测的需要,方法简便,测定快速。

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