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改进QuChERS -气相色谱法测定水产品中硫丹残留量

2016-10-25杨欢

化学分析计量 2016年5期
关键词:残留量硅胶水产品

杨欢

(福清出入境检验检疫局,福建福清 350300)

改进QuChERS -气相色谱法测定水产品中硫丹残留量

杨欢

(福清出入境检验检疫局,福建福清 350300)

建立了水产品中硫丹残留量的改进样品快速处理技术(QuChERS)-气相色谱法检测方法。水产品样品以乙腈为提取剂,应用改进的QuChERS方法进行净化,并利用气相色谱法进行检测,以基质匹配标准溶液外标法定量。在2~10 μg/kg添加水平范围内,α-硫丹和β-硫丹的平均回收率分别为97.8%~107.7%,98.5%~102.9%;测定结果的相对标准偏差分别为1.77%~10.4%,2.55%~5.84%;方法检出限分别为1.8,2.0 μg/kg;定量限分别为5.4,6.0 μg/kg。该法满足水产品中硫丹残留量的测定要求。

硫丹残留量;样品快速处理技术;气相色谱法;水产品

硫丹是一种高毒的有机氯杀虫剂,有α-硫丹和β-硫丹两个异构体。因具有剧毒性、生物蓄积性和内分泌干扰素作用,2011年在瑞士日内瓦召开的“关于持久性有机污染物(简称POPs)的斯德哥尔摩公约第五次缔约方大会”上,硫丹被正式纳入公约中,在全球范围内被禁止使用[1-4]。我国在2006年曾出现鳗鱼中硫丹超标事件[5],致使硫丹残留量成为我国出口水产品备受关注的检测项目,相关产品也实施了该项目的检查。为了保障食品安全与人体健康,国内相继开展了关于硫丹及其代谢物的风险评估的研究,取得了一定的成果[6-8]。

日本“肯定列表”规定:水产品中硫丹最大残留量为0.004 mg/kg。硫丹为有机氯类农药,其在气相色谱的电子捕获检测器和质谱仪上均有良好的响应,因此气相色谱法和气相色谱-质谱联用法成为当前检测水产品中硫丹残留量的主流方法[9-16]。当前,水产品中硫丹测定主要采用固相萃取法进行前处理净化[10-16]。固相萃取法净化稳定性好,回收率高,但操作过程繁杂,效率低下,难以满足大批量样品快速检测的要求。

2003年,Anastassiades等[17]在基质固相分散的基础上开发了样品快速处理方法(QuChERS),该方法操作简便,效率高,目标物回收率稳定,适用于多种基质中农药残留量的检测,在农药残留分析检测领域中具有广阔的应用前景。范广宇等[9]采用经典的QuEChERS方法,结合气相色谱-质谱联用仪,测定了水产品中的硫丹及其代谢物。笔者基于改进的QuChERS方法,探索以硅胶为主的分散固相净化剂,有效消除水产品基质中的杂质干扰,结合使用气相色谱法对水产品样品中硫丹残留量进行分析,实现了快速、便宜、简单、有效、安全的分析目标。

1 实验部分

1.1 主要仪器与试剂

气相色谱仪:Agilent 7890B型,配备电子捕获检测器,美国Agilent科技有限公司;

超离心研磨仪:ZM200型,德国Retsch公司;高速分散器:IKA T-25型,德国IKA公司;旋转蒸发仪:RV10型,德国IKA公司;

冷冻离心机:3K-15型,德国Sigma公司;

乙酸钠、无水硫酸镁、无水硫酸钠:分析纯,国药集团化学试剂有限公司;

乙腈:色谱纯,德国默克公司;

弗罗里硅土、硅胶、中性氧化铝、石墨化碳(GCB)、N-丙基乙二胺(PSA)、十八烷基键合硅胶:分析纯,天津Agela Technologies公司;

硫丹标准品:纯度>99.0%,农业部环境保护科研监测研究所;

净化剂:无水硫酸镁、硅胶和GCB按照质量比3∶2∶1混合;

缓冲盐:乙酸钠和无水硫酸镁按照质量比1∶4混合。

1.2 硫丹标准溶液的配制

取适量硫丹标准品,以乙腈配成1.0 mg/L的标准储备液,于冰箱中-4℃下保存。不同水产品基质经乙腈溶剂高速匀浆提取,得到1 g/mL的基质提取溶液,以基质提取液将硫丹标准储备液稀释成相应浓度的标准工作溶液。

1.3 测试条件

色谱柱:HP-5型毛细管柱(30 m×0.32 mm,0.25 μm);载气:高纯氮气(99.999%);进样口温度:250℃;检测器温度:300℃;进样体积:1 μL;不分流进样;恒流模式;柱流量:0.8 mL/min;柱温升温程序:初始温度为60℃,保持1 min,以10℃/min升温至220℃,保持5 min,再以10℃/min升温至280℃,运行温度为300℃,保持3 min。

1.4 样品处理

样品除去鳞、鳃及内脏后剁碎并均质,取约500 g装入洁净的容器中密封备用,冷藏保存。

称取解冻样品5.00 g,置于50 mL具塞离心管中,加入缓冲盐4.00 g,乙腈20.0 mL,以转速10 000 r/min高速匀浆1.0 min,于另一50 mL离心管中加入20.0 mL乙腈清洗高速分散器刀头,合并乙腈溶液。以4 500 r/min转速离心5 min,取上清液于40℃下蒸发至约2 mL,将其转移至带刻度的比色管中,洗涤浓缩瓶并将洗涤液转移至带刻度的比色管中,以乙腈定容至5.00 mL,向其中添加无水硫酸钠1.0~2.0 g,涡旋1 min,待净化。

于5 mL具塞离心管中称取净化剂0.30 g,准确吸取上述定容液1.50 mL并加入到装有净化剂的离心管中,涡旋1.0 min混匀,以10 000 r/min转速离心3 min,吸附上清液并经0.22 μm滤膜过滤,待分析。

1.5 定量方法

取不同质量浓度水平的基质匹配硫丹标准溶液进行测定,以色谱峰面积对硫丹标准溶液的浓度绘制标准工作曲线。将处理后的样品溶液进行分析,以外标法对样品中α-硫丹和β-硫丹的残留量进行定量。

2 结果与讨论

2.1 吸附剂的选择

十八烷基键合硅胶和PSA作为分散固相萃取的常用吸附剂[17],可以吸附基质中的色素、有机酸和糖类等杂质,但这两种填料价格相对昂贵;弗洛里硅土、硅胶和中性氧化铝等正相吸附剂对溶液中极性物质吸附能力较强,但对硫丹等弱极性物质吸附力较弱,因而采用正相吸附剂可以选择性地去除乙腈提取液中的极性杂质;同时,弗洛里硅土、硅胶和中性氧化铝等正相吸附剂价格低廉,在乙腈溶液中有较好的分散度,可以在严格去除提取液中水分的情况下净化样品,降低检测成本。分别考察弗洛里硅土、硅胶、中性氧化铝等正相填料的净化效果,发现三者去除杂质的效果均较好,其中硅胶的回收率最高,因此选择硅胶为分散固相萃取的吸附剂。在此基础上,向硅胶中添加吸水剂无水硫酸镁以降低净化过程中水分对硅胶净化效果的干扰,添加适量GCB以去除色素。

所选择的吸附剂对3种水产品基质的净化效果对比色谱图见图1。由图1可知,目标峰实现基线分离且不存在杂质干扰,净化效果明显。

2.2 分析液脱水的优化

经典QuChERS方法仅在样品的提取步骤加入脱水的无水硫酸钠盐,对于含水量高的水产品,不能很好地去除提取液乙腈中的水分。水分的存在将改变硅胶对硫丹的吸附效果,增加对硫丹的吸附量,从而降低目标物的回收率。

为了验证脱水步骤对硫丹回收率的影响,以虾为样品,在添加10 μg/kg浓度水平下进行回收试验,综合考察两种脱水方法:(1)按照经典的QuChERS方法仅仅在提取步骤加入无水硫酸钠,进行样品前处理,分析测定α-硫丹和β-硫丹的色谱峰面积;(2)按照本方法在提取步骤加入无水硫酸钠脱水,在定容后的溶剂中加入无水硫酸钠脱水,分析测定α-硫丹和β-硫丹的色谱峰面积。结果表明,改进的QuChERS方法α-硫丹和β-硫丹的色谱峰面积增大一倍以上,表明定容液二次脱水对于提高硫丹回收率的作用效果显著。

2.3 基质效应的考察

基质效应是定量分析中影响测定结果准确性的重要因素。实验采用单浓度比较法考察3种水产品的基质效应,试验设计如下:分别称取适量的虾、鳗鱼和黄瓜鱼样品,采用乙腈稀释的硫丹标准溶液进行添加,按照1.4方法处理,最后得到浓度水平均为20.0 μg/kg的待测样品分析液。将样品分析液与相同浓度水平的溶剂稀释标准溶液进行测定,以相同浓度水平的样品基质溶液色谱峰面积和溶剂稀释标准溶液色谱峰面积比值表示基质效应,结果见表1。

图1 虾、鳗鱼和黄瓜鱼的净化效果

表1 3种水产品中α-硫丹和β-硫丹的基质效应

表1中的数据表明,3种基质对两种硫丹异构体均存在较为明显的基质抑制效应,因此采用基质校正曲线进行校正将获得更加准确的定量结果。

2.4 线性范围、检出限与定量限

取一系列不同浓度的基质标准溶液,按本方法所确定的分析条件分别测定,以色谱峰面积对溶液的质量浓度进行线性回归。按照信噪比为10计算得出水产品中α-硫丹和β-硫丹的定量限(LOQ);按照信噪比为3计算得检出限(LOD),结果见表2。

表2 线性方程、相关系数、线性范围、定量限、检出限

2.5 加标回收试验

以空白的虾、鳗鱼和黄瓜鱼为试验材料,称取适量样品并添加硫丹标准溶液,分别制得2,6,10 μg/kg的3个添加水平的加标样品,每个水平重复测定6次,计算回收率和测定结果的相对标准偏差,相关结果见表3。从表3可知,所建立的方法回收率和精密度结果均满足方法学考察要求[18]。

表3 3种水产品中硫丹加标回收试验结果(n=6)

3 结语

向样品中加入缓冲盐,以乙腈高速匀浆提取,以无水硫酸镁、硅胶和GCB混合物为固相分散净化剂,用气相色谱法检测,外标法定量,建立了水产品中硫丹残留量的改进QuEChERS分析方法。该方法快捷、简便、便宜、可靠、安全,对其它水产品中农药残留快速检测具有参考价值。

[1] 徐甫,周志俊 .硫丹的毒理学研究进展[J].环境与职业医学,2011,28(5): 319-320.

[2] Weber J,Halsall C J,Muir D,et al. Endosulfan,a global pesticide:A review of its fate in the environment and occurrence in the arctic[J]. Science of the total Environment,2010,408(15): 2 966-2 984.

[3] Silva M H,Beauvals S L. Human health risk assessment of endosulfan I:toxicology and hazard identification[J]. Regul Toxicol Pharmacol,2010,56(1): 4-17.

[4] 刘琴.硫丹将全球禁用[J].农药市场信息,2011(13): 7.

[5] 肖乐,胡国成,王峰.“硫丹超标”事件再次说明了什么?[J].中国水产,2006(9): 13-14,26.

[6] 陈秀开,张望,李正高.泥鳅中硫丹残留的风险评估[J].检验检疫学刊,2013,23(5): 64-66.

[7] 刘茜,韩丽,伊雄海,等.基于Monte Carlo的淡水产品中硫丹及其代谢物的风险评估[J].食品安全质量测试学报,2013,4(4):1 267-1 273.

[8] 甘居利,贾晓平,蔡文贵,等.南海北部沿岸近江牡蛎有机氯杀虫剂含量与食用安全性分析[J].生态与农村环境学报,2011,27(2): 6-10.

[9] 范广宇,唐秀,孟祥龙,等. QuEChERS/GC-MS法测定水产品中的硫丹及其代谢物[J].分析试验室,2014,33(11):1 301-1 304.

[10] 陆亦在.水产品中硫丹的检测[J].畜牧兽医科技信息,2013(3): 14-16.

[11] 高华鹏,俞雪均,沈维军,等.气相色谱-质谱法测定水产品中硫丹和毒死蜱的残留量[J].理化检验:化学分册,2009,45(1):85-87.

[12] 陈树兵,俞雪钧,樊苑牧,等.冷冻去脂-固相萃取-气相色谱法快速测定水产品中硫丹、硫丹硫酸酯和溴氰菊酯残留量[J].分析试验室,2008,27(4): 80-83.

[13] 叶玫,姜琳琳,余颖.气相色谱法测定水产品中硫丹及其代谢物残留[J].食品科学,2013,34(10):211-214.

[14] 韩丽,郭德华,邓晓军,等.气相色谱-负离子化学电离质谱法测定水产品中残留的硫丹及其代谢物[J].色谱,2007,25(6):902-906.

[15] 张金虎.气相色谱法快速测定水产品中硫丹和溴氰菊酯残留量[J].水产科学,2009,28(11): 687-690.

[16] SC/T 3039-2008 水产品中硫丹残留量的测定 气相色谱法[S].

[17] Anastassiades M,Lehotay S J,Stajnbaher D,et al. Fast and Easy Multiresidue Method Employing Acetonitrile Extraction/Partitioning and Dispersive solid-Phase Extraction for the Determination of Pesticide Residues in Produce[J]. Journal of AOAC International,2003,86(2): 412-431.

[18] 2002/657/EC 欧盟非强制执行法案[S].

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申请人:青岛正方元信公共卫生检测有限公司

Determinatinon of Endosulfan Residues in Aquatic Products by Improved QuChERS-Gas Chromatography

Yang Huan
(Fuqing Entry-Exit Inspection and Quarantine Bureau, Fuqing 350300, China)

A method was developed for determination of endosulfan residue in aquatic products. The aquatic products were extracted with acetonitrile, cleaned up in improved QuChERS way, then analyzed with gas chromatography, and quantified by matrix-match standard solution with external standard method. The average fortified recoveries of α-endosulfan and β-endosulfan in samples were found in the range of 97.8%-107.7% and 98.5%-102.9% at three fortified levels from 2 to 10 μg/kg, with relative standard deviations of 1.77%-10.4% and 2.55%-5.84%, respectively. The limits of detectionfor two pesticides were 1.8 μg/kg and 2.0 μg/kg, while the limits of quantification were 5.4 μg/kg and 6.0 μg/kg. All of the test results fit the requirements of determination of endosulfan content in aquatic products.

endosulfan residue; QuChERS; gas chromatography; aquatic products

本发明属于成分检测技术领域,涉及一种鱼油产品中脂肪酸的检测方法,检测流程包括样液配制、皂化反应、甲酯化反应、脱水处理和定容测试5个步骤,将脱水溶液在旋转蒸发仪上进行浓缩并定容,然后使用气相色谱-质谱联用仪进行测定得出二十碳五烯酸甲酯和二十二碳六烯酸甲酯的色谱峰谱图。分别进行二十碳五烯酸和二十二碳六烯酸含量的定性分析和定量测定,通过比较样液色谱峰的保留时间与标准样品溶液的色谱峰保留时间是否一致及选择的离子是否均出现,来判断样品中是否存在二十碳五烯酸和二十二碳六烯酸。该法降低了成本,减轻了对实验人员产生的职业危害,反应温和、迅速、高效,检测精密度高,检测原理科学,操作步骤简便,应用环境友好。

O657.7

A

1008-6145(2016)05-0049-04

10.3969/j.issn.1008-6145.2016.05.013

联系人:杨欢;E-mail: 43548624@qq.com

2016-06-28

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