气相色谱检测水产品中有机氯类农药残留*1
2016-04-25杭学宇冯晓青
宋 鑫,杭学宇,王 芹,王 露,冯晓青,徐 瑞,茅 力
(1.南京医科大学公共卫生学院,江苏南京 211166;2.淮安市疾病预防控制中心,江苏淮安 223001)
气相色谱检测水产品中有机氯类农药残留*1
宋鑫1,2,杭学宇2,王芹1,2,王露2,冯晓青2,徐瑞2,茅力1△
(1.南京医科大学公共卫生学院,江苏南京 211166;2.淮安市疾病预防控制中心,江苏淮安 223001)
摘要:目的建立气相色谱定量测定水产品中16种有机氯类混合农药残留的方法。方法样品由乙腈提取,以氨基固相萃取柱(Carb/NH2)净化,经气相色谱检测分析。结果16种化合物在0.05~1.00 mg/L内线性关系良好(r>0.998),各有机氯的检出限为0.04~0.31 μg/kg(S/N=3)。在加标水平为50、100、200 μg/kg时,该方法的回收率为72.6%~115.2%,相对标准偏差为0.6%~7.5%。结论该研究建立的方法选择性好、灵敏度高,适用于水产品中有机氯类农药的多残留痕迹测定。
关键词:气相色谱;水产品;有机氯
近年来,水体污染越来越严重,水产品也不断受到严重威胁,重金属和有机物是其主要的污染物。因此,有必要对水产品进行污染物监测。有机氯农药作为杀虫剂,具有杀虫效率高、易分解等特点,在提高粮食和蔬菜的产量与质量等方面起着积极的作用,为目前农业生产上控制病虫害的主要农药之一。但是,在使用过程中存在着许多问题,如超剂量使用,使用禁用产品,不按操作规程使用等。因此,很容易污染水体,从而造成水产品中有机氯残留超标的问题,且有机氯可在人体内蓄积导致中毒,因此对有机氯农药的监管尤为重要。目前,农药残留检测方法主要有气相色谱法[1-8]、气相色谱-质谱法[9-11]、液相色谱-质谱法[12]等。但由于气质联类仪器用较为昂贵,因此气相色谱仪还是检测农药残留的主要仪器。本文建立了采用固相萃取净化气相色谱同时检测水产品中16种有机氯农药残留的方法,现报道如下。
1材料与方法
1.1仪器与试剂(1)仪器:Agilent 6890N气相色谱仪(美国Agilent公司);FSH-Ⅱ型高速电动匀浆器(环宇仪器公司);TGL-16 台式高速冷冻离心机(湖南湘仪);Vortex-genie22T 涡旋振荡器(上海凌初公司);Techne 氮吹仪(美国TECHNE公司);AR2130 电子天平(感量0.000 1 g);WSZ-20A振荡器(上海-恒科技有限公司);DIKMA 氨基固相萃取柱(Carb/NH2,迪马);LABOROTA4000eco 旋转蒸发仪(德国)。(2)试剂:16种有机氯农药单标(100 μg/mL,1 mL)均购自农业部环境保护科研监测所;乙腈、丙酮、正己烷(色谱纯,默克);氯化钠(分析纯);无水硫酸钠(分析纯,使用前在650 ℃灼烧4 h,贮于干燥容器中,冷却后备用)。16种有机氯农药混合标准溶液的配制,精确吸取0.1 mL各有机氯农药单标,用丙酮溶液定容至10 mL容量瓶中,配成1.0 mg/L混合标准使用液。精确吸取适量的混合标准使用液,用丙酮溶剂稀释,配制成含16种有机氯农药的质量浓度分别为0.05、0.10、0.20、0.50、1.00 mg/L的系列标准工作液。(3)受检试样:试样采购自江苏淮安地区市售的鲫鱼、青虾、螃蟹、河蚌等。分别取可食部分,匀浆后于-20 ℃下贮存备用。
1.2试验方法
1.2.1样品提取称取匀浆样品5.0 g于50 mL离心管中,加入5.0 g氯化钠和20 mL乙腈,涡旋混匀1 min,超声提取30 min,加入8.0 g无水硫酸钠,涡旋混匀1 min,5 000 r/min离心5 min,取上清液于鸡心瓶中。用10 mL乙腈重复提取一次,合并提取液,30 ℃水浴中减压浓缩至近干,待净化。
1.2.2固相萃取净化用5 mL丙酮-正己烷(1∶9,v/v),5 mL正己烷依次活化氨基固相萃取柱(Carb/NH2),提取气相色谱液用正己烷复融至5 mL后上样并收集,用20 mL丙酮-正己烷(1∶9,v/v)洗脱,收集合并洗脱液,30 ℃水浴中减压浓缩至近干,用正己烷定容至1 mL过膜,待气相色谱分析测定。
1.2.3气相色谱分析条件色谱柱为HP-5(30 m×0.32 mm,25 μm) (美国Agilent公司);电子捕获检测器(ECD),300 ℃。载气为氮气(纯度大于99.999%);载气流速为1.0 mL/min,尾吹50 mL/min。不分流进样;进样量为1 μL;柱温程序采用程序升温法,初始温度为60 ℃,保持1 min;以40 ℃/min升至170 ℃;以2 ℃/min升至235 ℃;以40 ℃/min升至280 ℃。
1.3统计学处理采用SPSS19.0软件进行数据处理及统计学分析。
2结果
2.1提取溶剂的选择本试验对乙腈、丙酮-二氯甲烷(1∶1,v/v)、丙酮-正己烷(1∶1,v/v)等提取溶剂对有机氯农药的提取效率进行了考察。以河蚌肉进行加标回收试验(加标水平为50 μg/kg,平行测定3次)进行对比,见图1(见《国际检验医学杂志》网站主页“论文附件”)。从中可以看出不同的提取溶剂对大多数的有机氯农药组分的提取效果相差不大。在对艾氏剂、b-六六六、狄氏剂等6种组分比较中,乙腈提取回收率为79.9%~95.3%,优于丙酮-正己烷(65.3%~85.3%)和丙酮-二氯甲烷(48.6%~72.3%),选用乙腈作为提取试剂。
2.2固相萃取柱选择本试验通过了对Carb/NH2、Florisil净化柱及C18固相萃取柱进行加标试验比较,以鲫鱼肉进行加标回收试验(加标水平为100 μg/kg,平行测定3次)进行对比。从中得出各组分回收率在使用Carb/NH2时为92.6%~100.5%,Florisil净化柱为76.9%~89.3%,C18固相萃取柱为69.9%~81.3%,使用Carb/NH2净化最优。
2.3气相色谱测定16种有机氯农药混合标准溶液(1.0 mg/L)和蟹肉基质加标(0.1 mg/L)的色谱图见图2、3。
2.4标准曲线和检出限对混合标准溶液用丙酮稀释,将16种有机氯农药配制成质量浓度分别为0.05、0.10、0.20、0.50、1.00 mg/L的系列标准工作液进行气相色谱测定。每个浓度点平行测定3次,以峰面积平均值对质量浓度进行线性回归,得到的回归方程见表1。各有机氯农药的线性范围在0.05~1.00 mg/L,相关系数均大于0.998。
1:α-六六六;2:β-六六六;3:γ-六六六;4:δ-六六六;5:七氯;6:艾氏剂;7:环氧七氯;8:g-氯丹;9:硫丹Ⅰ;10:a-氯丹;11:p,p′-滴滴伊;12:狄氏剂;13:异狄剂;14:硫丹Ⅱ;15:p,p′-滴滴滴;16:p,p′-滴滴涕。
图216种有机氯农药混合标准溶液(1.0 mg/L)色谱图
1~16:同图1。
图3 蟹肉基质加标(0.1 mg/L)的色谱图
2.5精密度检测和回收试验分别取不含有上述16种农药的空白水产品样品作为基质,进行低、中、高3种不同水平(50、100、200 μg/kg)的加标回收试验,每个水平平行检测6次,3个加标水平的平均回收率为72.6%~115.2%,相对标准偏差(RSD)均小于7.5%,见表2(见《国际检验医学杂志》网站主页“论文附件”)。说明方法的准确度和精密度良好。
2.6样品检测应用本方法对40份不同采样地点的水产品,如鲫鱼、青虾、螃蟹、河蚌等样品进行有机氯农药残留的检测,均未检出有机氯。
3讨论
目前,农药多残留分析方法采用的提取溶剂有丙酮、作为二氯甲烷、乙腈、正己烷等。通过试验比较,本实验采用乙腈作为溶剂,而乙腈也具有通用性强,对农药的溶解度较大,可溶入油脂类杂质少,且分子小,组织穿透能力强等特点。
使用固相萃取柱可以有效净化基质中脂肪等杂质,而不同的固相萃取柱对样品基质净化的效率也不相同。本文通过加标回收试验比较了3种不同固相萃取柱的回收率,选择Carb/NH2。
本文建立了采用乙腈提取,Carb/NH2固相萃取柱净化,气相色谱检测水产品中有机氯类农药残留的检测方法。本方法检测灵敏度高,精密度好,线性好,能满足有机氯类农药残留分析的要求,为水产品类食物中有机氯类农药残留分析提供了可靠的检测手段,也为有机氯类及其他农药品种的检测提供了参考依据。
参考文献
[1]Ameur WB,Trabelsi S,Megdiche YE,et al.Concentration of polychlorinated biphenyls and organochlorine pesticides in mullet (Mugil cephalus) and sea bass (Dicentrarchus labrax) from Bizerte Lagoon(Northern Tunisia)[J].Chemosphere,2013,74(3):2372-2380.
[2]田良良,史永富,王嫒,等.气相色谱法测定虾中有机氯农药和多氯联苯残留量[J].分析试验室,2014,33(9):1043-1046.
[3]张小辉,贾海燕,祁士华,等.汉江水体和鱼体内有机氯农药残留水平及积累特征分析[J].安全与环境工程,2014,21(2):40-45.
[4]刘慧慧,徐英江,邓旭修,等.莱州湾及东营近岸海域生物体中有机氯农药和多氯联苯污染状况与风险评价[J].海洋与湖沼,2013,44(5):1325-1332.
[5]郑林,施泽明,李佳宣,等.微波萃取气相色谱法测定鱼肉中有机氯残留[J].四川理工学院学报:自然科学版,2010,23(1):62-64.
[6]张权,陈文生,洪亮,等.MSPD-GPC净化GC-ECD法测定辣椒酱中8种有机氯农药残留分析[J].食品科学,2014,35(8):295-298.
[7]白有成,金海燕,卢勇,等.长江口嵊泗海域的生物体内持久性污染物残留量及分布特征[J].海洋学研究,2011,29(3):162-168.
[8]安东,秦春艳,方展强,等.珠江口14种习见水生动物体内滴滴涕含量的测定与评价[J].天津农业科学,2014,20(1):33-39.
[9]肖丽和,刁璇,谢耀轩,等.QuEChERS法联合在线GPC-GC-MS检测冠心丹参胶囊中20种有机氯农药残留[J].中国新药杂志,2014,23(15):1749-1753.
[10]孙晓杰,郭萌萌,王苏玥,等.分散固相萃取-在线凝胶色谱-气相色谱-质谱联用法快速检测紫菜中的农药多残留[J].色谱,2014,32(10):1124-1130.
[11]谢耀轩,王淑红,王铁杰,等.分散固相萃取-在线凝胶渗透色谱-气相色谱-质谱法检测香港中成药中20种有机氯农药残留[J].沈阳药科大学学报,2014,31(7):535-541.
[12]叶瑞洪,苏建峰.分散固相萃取-超高效液相色谱-串联质谱法测定果蔬、牛奶、植物油和动物肌肉中残留的61种有机磷农药[J].色谱,2011,29(7):618-623.
Determination of organochlorine pesticide in aquatic products by gas chromatography*1
SongXin1,2,HangXueyu2,WangQin1,2,WangLu2,FengXiaoqing2,XuRui2,MaoLi1△
(1.CollegeofPublicHealth,NanjingMedicalUniversity,Nanjing,Jiangsu211166,China;2.HuaianCenterforDiseaseControlandPrevention,Huaian,Jiangsu223001,China)
Abstract:ObjectiveA method for quantitative determination of 16 kinds of organochlorine pesticide (OCPs) in aquatic products by gas chromatography (GC)was established.MethodsThe sample was extracted by acetonitrile,purified by Carb/NH2,and then determined by GC.ResultsThe linear relations of 16 kinds of OCPs were good at 0.05-1.00 mg/L(r>0.998).The limit of detection of OCPs was in the range of 0.04-0.31 μg/kg(S/N=3).When the standard levels were 50,100,200 μg/kg,the recovery rates were 72.6%-115.2%,the relative standard deviations were 0.6%-7.5%.ConclusionThe method established in this study is applied to the determination of 16 kinds of OCPs in real samples with satisfactory results.
Key words:gas chromatography;aquatic products;organochlorine pesticide
(收稿日期:2015-12-20)
DOI:10.3969/j.issn.1673-4130.2016.06.006
文献标识码:A
文章编号:1673-4130(2016)06-0733-03
基金项目:淮安市科技局科技发展计划基金项目(HAS2015030);2015年度淮安市疾控系统预防医学科研课题项目 (hayf201520)。
作者简介:宋鑫,男,主管药师,主要从事理化检验研究。(△)通讯作者,E-mail:maoli@njmu.edu.cn。