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农产品中植物生长调节剂检测前处理常用方法分析

2016-03-11任瑞李增良赵向东李晓辉刘青

河北林业科技 2016年1期
关键词:赤霉素调节剂液相

任瑞,李增良,赵向东,李晓辉,刘青

(河北省林果桑花质量监督检验管理中心,河北石家庄 050081)

农产品中植物生长调节剂检测前处理常用方法分析

任瑞,李增良,赵向东,李晓辉,刘青

(河北省林果桑花质量监督检验管理中心,河北石家庄 050081)

概述了近年来农产品中常用植物生长调节剂检测前处理方法的研究进展,分析提取液的选择、提取方法、提取液的净化技术,并对其发展趋势进行展望。

农产品;植物生长调节剂;生长调节剂提取

植物生长调节剂是对植物生长、发育具有重要调节作用的人工合成制剂的统称。根据对植物的作用机理,通常可分为生长促进剂、生长抑制剂和生长延缓剂3类。近年来,植物生长调节剂在果蔬生产过程中应用日益广泛,但误用、滥用、乱用情况也比较突出,乒乓球葡萄、特大草莓等异形异态农产品市场上屡见不鲜,已经较为普遍的走上了人民群众的餐桌。由此引发的农产品质量问题逐渐增多,植物生产调节剂检验检测技术成了科研工作者重要的研究课题。其中,前处理方法是检验检测的重要环节之一,主要包括提取和净化2个过程。

1 提取

农产品的组成成分复杂。提取就是在复杂的混合物体系中,将痕量的植物生长调节剂最有效、最大限度的分离出来的过程。

1.1 提取剂的选择

提取剂的选择非常关键。根据“相似相溶”原理,选择与待测生长调节剂极性相近的溶剂,并且提取剂不能与样品的组分发生反应。同时,从环保的角度,应尽量选用无毒、低毒的物质作为提取剂。对于非极性的生长调节剂,一般选用非极性溶剂或混合溶剂来提取。对于含水率较高的农产品样品,一般选用与水互溶的溶剂作为提取剂。

其中,甲醇是最常用的提取剂之一,而不同浓度的甲醇溶液对不同种类生长调节剂的提取效率差异较大。王佳祥等[1]用甲醇和80%甲醇作为提取溶剂采用超声波法比较了对水果和蔬菜中的赤霉素提取效果。阮丽萍等[2]比较了酸化甲醇(含2%甲酸)、碱化甲醇(含2%氨水)、甲醇和50%甲醇等提取剂对花生中马来酰肼和丁酰肼的提取回收效率,确定了以碱化甲醇为提取剂。

乙腈因极性大、穿透力强、提取效率高等特性,也是果蔬中植物生长调节剂残留检测常用的提取溶剂。徐宜宏等[3]选用乙腈为提取溶剂对苹果、番茄等7种植物中生长调节剂进行提取,牟艳莉等[4]采用乙腈对瓜果中多效唑、氯吡脲、异戊烯腺嘌呤和6-苄氨基嘌呤等4种植物生长调节剂残留量进行提取,均得到了较好的提取效率。

丙酮作为提取溶剂在植物生长调节剂分析中也得到了成功地应用[5-6]。

1.2 提取方法

目前,植物生长调节剂检测前处理常用的提取方法有超声波法、振荡提取、浸渍提取等提取方法。王伟华等[7]采用甲醇—超声波提取法,建立了红枣中氯吡脲与赤霉酸的HPLC-MS/MS检测方法。张敏等[8]用80%甲醇水超声提取果蔬中赤霉素、多效唑、烯效唑,结果表明3种植物生长调节剂平均回收率为78%~91%,相对标准偏差为2.4%~5.4%,均达到了检测要求。吴凤琪等[9]采用乙腈—漩涡振荡提取法,建立了苹果中赤霉素、氯吡脲、乙烯利等8种植物生长调节剂的检测方法。张慧等[10]采用甲醇——低温振荡提取法,建立了甲萘威、脱落酸、多效唑等5种植物生长调节剂的残留检测方法,均取得了满意效果。浸渍提取有一般浸渍提取、低温研磨浸渍提取等方式。卢巧梅等[11]80%甲醇浸渍提取过夜的方式,有效提取了水仙叶片和幼苗中吲哚乙酸、脱落酸和赤霉素等植物生长调节剂。侯升杰等[12]样品在液氮中研磨成粉末,然后用甲醇(4+1)浸渍提取,提取了冬青芽中的脱落酸。马宏棋等[13]建立了2种样品加液氮研磨后浸渍提取脱落酸的方法。同时,各种提取方法配合使用也较为常见。赵英博等[14]实现了用甲醇+水(8+2)作为提取剂,在10000r/min条件下均质,抽滤——旋转蒸发浓缩后净化,检测水果、蔬菜中的赤霉素。王骏等[15]采用均质+超声波提取的方式,有效提取出了猕猴桃中的赤霉素和脱落酸。

2 净化富集

净化的目的是要尽可能去除提取液中的干扰物质。目前常用的净化富集方法主要有液液萃取法(LLE)、固相萃取(SPE)法和分散固相萃取法(DSPE)等。

2.1 液液萃取法

液液萃取法操作简单,在早期植物生长调节剂检测前处理过程中应用较多。其中,乙酸乙酯是优良的萃取溶剂,尤其是对于含糖量较高的样品,其萃取杂质少的特点更为突出。唐莉娟等[16]在建立白萝卜中植物生长调节剂检测方法时,采用了乙酸乙酯3次液液萃取净化的方式,平均回收率在77.56%~105.08%之间,相对标准偏差在3.48%~15.88%之间。Anna Sannino[17]用丙酮建立柠檬汁中包括多效唑的24种农药残留时,采用了乙酸乙酯-环己烷液液萃取净化,多效唑的回收率为87.0%~89.0%。Sharma等[18]和李瑞娟[19]将蔬果样品采用乙腈提取,正己烷和二氯甲烷液液萃取净化,高压液相色谱分别测定了葡萄和猕猴桃中的氯吡脲残留,结果满足痕量分析要求。但是液液萃取试剂消耗大、提取净化效果差,且在萃取过程中易产生乳化现象,因此近年来逐渐被固相萃取法和固相分散萃取法所替代。

2.2 固相萃取法

固相萃取法(SPE)与液液萃取相比,固相萃取柱商品化程度高,产品种类繁多。商品固相萃取柱填充均匀,溶剂用量少,降低了污染,并提高了方法的稳定性,具有快速、简单、高效、重现性好的特点,尤其适合提取微量样品,基本能满足实际检验的需要,是目前植物生长调节剂检测前处理中最常用的净化方法。Maki Kobayashi等[20]使用HLB柱和PSA固相萃取柱,对水果中氯吡脲的丙酮提取液、GeLiya等[21]利用Oasis MAX固相萃取柱对椰子水中赤霉素GA1和GA3、Sharma D等[22]用弗罗里硅柱对芒果中的多效唑甲醇提取液进行了净化,获得了较好的净化效果。Xu等[23]用乙腈对苹果样品中包括多效唑在内205种农药进行提取,PSA和C18固相萃取柱净化,在0.01、0.02和0.04mg/kg 3个不同添加水平下,多效唑的回收率分别为92.9%、96.5%和96.4%。

2.3 分散固相萃取法

近年来固相萃取法向着更快速和更微型的方向发展,分散固相萃取法(DSPE)是继固相萃取法之后应用较成熟的前处理技术。与SPE技术相比,分散固相萃取技术所需的样品和有机溶剂用量少,萃取方便快速,灵敏度高。Banerjee等[24-25]采用乙酸乙酯萃取的PSA分散固相萃取——液相色谱串联质谱联用,测定了葡萄、芒果中的氯吡脲等农药残留。

2.4 QuEChERS固相萃取法

QuEChERS固相萃取技术最早是由Anastassiadas等人[26]提出,在分散固相萃取法的基础上开发的快速前处理技术,具有快速(Quick)、简单(Easy)、便宜(Cheap)、高效(Effective)、可靠(Rugged)和安全(Safe)的特点而得名,近来在植物生长调节剂等分析中得到广泛应用[27-29]。Lee等[30]比较了液液萃取(LLE)、加压液体萃取(PLE)和QuEChERS 3种萃取方法,其中运用QuEChERS方法的回收率和精密度均高于其它两种方法。

2.5 其它方法

除了以上常见的方法外,还有一些其它方法的应用,如超临界流体萃取法(SFE)、分子印记法(MIT)等。SFE是一种较为清洁的提取方法,可以避免有毒溶剂的使用,减少环境污染。分子印迹技术是制备具有高度识别和选择性材料的一门技术。银珍红[31]以2,4-二氯苯氧乙酸分子为模板,采用原位聚合法,制备了作为高效液相色谱固定相的分子印迹整体柱。

3 分析与展望

植物生长调节剂检测前处理中,提取液的选择应遵循“相似相溶”原理,并尽量选用无毒、低毒物质,同时结合样品特性、植物生长调节剂种类和提取液种类,采用超声波、振荡、低温研磨等方法,提高提取的效率和效果。从提取液净化的方式分析,固相萃取法已基本上取代了液液萃取法。同时,分散固相萃取、QuEChERS固相萃取等改性固相萃取技术,以及超临界流体萃取、分子印记等新方法因操作简便、重复性高、环保性好等特点,日益被广泛应用。

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