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固相萃取-气相色谱-质谱联用法测定葱姜蒜中12种农药残留量

2016-12-29梅文泉陈兴连汪禄祥邵金良耿慧春

西南农业学报 2016年9期
关键词:姜蒜除虫菊有机氯

梅文泉,陈兴连,汪禄祥,邵金良,耿慧春,王 丽

(云南省农业科学院质量标准与检测技术研究所 农业部农产品质量监督检验测试中心, 云南 昆明 650223)

固相萃取-气相色谱-质谱联用法测定葱姜蒜中12种农药残留量

梅文泉,陈兴连,汪禄祥,邵金良,耿慧春,王 丽

(云南省农业科学院质量标准与检测技术研究所 农业部农产品质量监督检验测试中心, 云南 昆明 650223)

建立了固相萃取-气相色谱-质谱联用法同时测定葱姜蒜中12种农药残留量的方法。试样经乙腈提取后,采用氟罗里硅土固相萃取小柱净化,然后用气相色谱-质谱联用法对12种农药进行定量分析。结果表明,采用氟罗里硅土固相萃取小柱净化,能有效去除葱姜蒜样品中的色素、油脂等杂质,净化后得到的样液清亮、透明。12种农药在0.005~0.22 mg/kg添加水平下的回收率为81.0 %~120 %,相对标准偏差为2.33 %~16.2 %,12种农药检出限为0.003~0.05 mg/kg。

葱;姜;蒜;农药;残留;测定

测定蔬菜中的有机氯和拟除虫菊酯类农药残留常用的方法有GB/T 5009.19-2008[1]、NY/T 761-2008[2]和GB/T 5009.110-2003[3]等,以上方法均为气相色谱-电子捕获检测器测定法。葱姜蒜是较为特殊的样品,用以上方法测定葱姜蒜中的12种有机氯和拟除虫菊酯类农药残留时,由于葱姜蒜中的特殊化合物与有机氯和拟除虫菊酯类农药性质相似,会对电子捕获检测器的测定产生干扰,影响对12种农药进行正常测定[4]。2014年开始,中华人民共和国农业部在全国范围内对葱姜蒜中包括上述12种有机氯和拟除虫菊酯类农药残留进行专项例行监测。因此建立一种简单、快速、准确、适用的测定葱姜蒜中12种有机氯和拟除虫菊酯类农药残留的方法非常必要。葱姜蒜样品基质复杂,含有较多的色素、油脂等杂质,必须对其进行净化处理才能上机测定。有关有机氯和拟除虫菊酯类农药残留测定方法有气相色谱法[5-7]、气相色谱-质谱联用法[8-11]、气相色谱-串联质谱法[12-14]等。文章在参考上述文献的基础上,采用乙腈提取,氟罗里硅土固相萃取小柱净化,12种农药经HP-5MS石英毛细管柱分离后用气相色谱-质谱联用法同时测定。通过反复试验,优化了气相色谱-质谱条件,建立了葱姜蒜中12种有机氯和拟除虫菊酯类农药残留的测定方法。12种农药选择离子质量色谱图峰形好;同时以色谱保留时间和选择离子丰度比定性,大大消除了葱姜蒜样品中杂质的干扰,使定性更准确。方法净化效果好,回收率、相对标准偏差及检出限令人满意,可应用于葱姜蒜中12种有机氯和拟除虫菊酯类农药残留的测定。

表1 GC/MS-SIM法分析12种农药的保留时间、采集时间和监测离子

注:表1括号中的数字为离子丰度比。

Notes: Numbers in brackets represented ion abundance ratio.

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂

美国热电公司TRACE GC ULTRA -DSQ气相色谱-质谱联用仪,带电子轰击电离离子源(EI),TriPlus自动进样器,化学工作站。

氟罗里硅土固相萃取小柱:色谱科产品,Florisil,1000 mg/6 mL;乙腈为分析纯;丙酮和正己烷为色谱纯。

12种农药标准品为α-666、β-666、γ-666、五氯硝基苯、δ-666、乙烯菌核利、三唑酮、二甲戊灵、腐霉利、虫螨腈、pp'-DDE、pp'-DDD。浓度均为1000 μg/mL,购于农业部天津环境保护科研监测所。

1.2 气相色谱-质谱条件

色谱柱为Agilent HP-5MS石英毛细管柱(30 m×0.32 mm× 0.25 μm);进样口温度250 ℃,载气为纯度大于或等于99.999 %的氦气,载气流量1.2 mL/min。柱箱温度:初温50 ℃,保留1 min,以30 ℃/min升至150 ℃,再以5.0 ℃/min升至250 ℃,再以20 ℃/min升至280 ℃,保留5 min;进样量1 μL,不分流进样。传输线温度280 ℃,电离方式为电子轰击电离(EI),电离能量70 ev,离子源温度230 ℃,运行24 min后关闭灯丝电流。扫描模式为选择离子扫描(SIM)。取单个标样确定各种农药的保留时间。GC/MS-SIM法分析12种农药保留时间、采集时间和监测离子见表1。

1.3 样品制备

1.3.1 提取 葱姜蒜样品捣碎,称取15.00 g样品置于150 mL锥形瓶中,加30 mL乙腈,在匀浆机中匀浆提取1.0~1.5 min。匀浆好的样品过滤到预先加入约5 g NaCl 的100 mL具塞量筒内。过滤后量筒盖上盖子,充分振摇1 min后静置10 min。吸取上层乙腈相10 mL,置于100 mL烧杯中,将烧杯置于水浴锅(80 ℃)上,向烧杯中通入氮气,吹至乙腈还有2~3滴时即取出,使剩余乙腈在室温下自然挥发完全,在烧杯中加入2 mL丙酮+正己烷(10+90)溶解样品,待净化。

1.3.2 净化 氟罗里硅土固相萃取小柱置于150 mL平底烧瓶(浓缩瓶)瓶口上,用6 mL丙酮/正己烷(10∶90)淋洗小柱,弃淋洗液。将烧杯中的样液加到小柱上,待样液下降到SPE小柱底部圆盘时,用6 mL丙酮/正己烷(10∶90)洗脱,待洗脱液下降到SPE小柱底部圆盘时用洗耳球吹出留存在SPE小柱填料中的残液。承接于浓缩瓶的样液、洗脱液待浓缩。

1.3.3 浓缩 将平底烧瓶置于40 ℃旋转真空蒸发器上浓缩样品,浓缩干后取出平底烧瓶,待平底烧瓶冷却至室温后,用移液管准确吸取5.00 mL正己烷放入平底烧瓶中,轻摇晃动充分溶解样品,将样品溶液倒入样品瓶中上机测定。

1.4 葱姜蒜中农药含量计算公式

葱姜蒜中农药含量按下面公式计算:

表2 12种农药混合标准溶液的配制

式中:X——葱姜蒜中农药的含量,单位为mg/kg;m1——称样量(g);c——由标准曲线得到的农药浓度(μg/mL);V1——定溶体积(mL);V2——分取体积(mL);V3——最后定容体积(mL)。

本实验条件:V1为30 mL;V2为10 mL;V3为5 mL;m1为15 g。

1.5 标准溶液的配制

分别取浓度为1000 μg/mL的12种标准溶液1 mL,用正己烷定容至50 mL,即配成浓度为40 μg/mL的单标贮备液。该贮备液置于棕色贮液瓶于4 ℃冰箱中保存。根据12种农药在质谱上的响应情况,按表2配制12种农药的混合标准溶液。

1.6 12种农药在葱姜蒜中的添加回收率、相对标准偏差及方法检出限的测定

称取不含12种农药残留的葱姜蒜样品各4份,每份15.00 g,其中1份为对照,另外3份均加入按1.5配置的12种混合标准溶液0.94 mL,使样品中12种农药的含量分别为α-666 0.10 mg/kg,β-666 0.125 mg/kg,γ-666 0.05 mg/kg,五氯硝基苯 0.15 mg/kg,δ-666 0.22 mg/kg,乙烯菌核利 0.12 mg/kg,三唑酮 0.20 mg/kg,二甲戊灵 0.20 mg/kg,腐霉利 0.20 mg/kg,虫螨腈 0.20 mg/kg,pp'-DDE 0.05 mg/kg,pp'-DDD 0.20 mg/kg。充分混匀放置30 min后按1.4步骤进行处理,测定方法回收率和相对标准偏差。

为消除葱姜蒜基质对测定结果的影响,分别以不含待测农药的葱姜蒜基质溶液作为溶剂来配制标准溶液。

方法检出限根据获得的色谱图按信噪比10倍条件计算。

2 结果与分析

2.1 选择离子色谱图

2.1.1 12种农药标样选择离子色谱图 12种农药标样选择离子色谱图见图1。

2.1.2 葱姜蒜样品空白选择离子色谱图 葱样品空白选择离子色谱图见图2;姜样品空白选择离子色谱图见图3;蒜样品空白选择离子色谱图见图4。

由图1~3可以看出,葱样品空白选择离子色谱图背景较为干净;姜在10 min左右有一些杂峰;而蒜样品空白有较多的基质杂峰。实际测定过程中采用基质配标的方法,即分别以不含待测农药的葱姜蒜基质溶液作为溶剂来配制标准溶液,可以一定程度上消除基质干扰,使结果更准确。

2.1.3 葱姜蒜中添加12种农药选择离子色谱图 按1.6在葱姜蒜中添加12种农药,添加后按1.3处理样品,上机测定。葱样品中添加12种农药选择离子色谱图见图5; 姜样品中添加12种农药选择离子色谱图见图6;蒜样品中添加12种农药选择离子色谱图见图7。

2.2 不同洗脱体积对测定12种农药回收率的影响

在大蒜样品中添加12种农药然后按1.3处理样品。样品净化过程中分别采用3.0、6.0、9.0、12.0、15.0和18 mL丙酮+正己烷(1+9)作为洗脱液进行试验,测定12种农药经氟罗里硅土固相萃取小柱净化后的峰面积见表3。

由表3可见,采用6.0、12.0、18.0和24.0 mL作为洗脱剂,每种农药的峰面积变化都不大。考虑到节省试剂和减小有机溶剂可能对环境造成的污染,试验用6.0 mL丙酮+正己烷(1+9)对12种农药进行洗脱。

1.α-666,2.β-666, 3.γ-666, 4.五氯硝基苯, 5.δ-666, 6.乙烯菌核利, 7.三唑酮,8.二甲戊灵,9.腐霉利, 10.pp'-DDE,11.虫螨腈,12.pp'-DDD1.α- HCH,2.beta-HCH, 3.gamma-HCH, 4.quintozene, 5.delta- HCH,6.vinclozolin,7.Triadimefon,8.Pendimethalin,9.Procymidone,10.4,4’-DDE,11.chlorfenapyr, 12.4,4’-DDD图1 12种农药标样选择离子色谱图Fig.1 The SIM chromatogram of 12 pesticide standards

图2 葱样品空白选择离子色谱图Fig.2 The background SIM chromatogram of onion sample

图3 姜样品空白选择离子色谱图Fig.3 The background SIM chromatogram of ginger sample

图4 蒜样品空白选择离子色谱图Fig.4 The background SIM chromatogram of garlic

图5 葱样品中添加12种农药选择离子色谱图Fig.5 The SIM chromatogram of 12 pesticides adding in onion

图6 姜样品中添加12种农药选择离子色谱图Fig.6 The SIM chromatogram of 12 pesticides adding in ginger

图7 蒜样品中添加12种农药选择离子色谱图Fig.7 The SIM chromatogram of 12 pesticides adding in garlic

2.3 方法灵敏度、准确度和精密度的测定

按1.6测定12种农药在葱姜蒜中的添加回收率、相对标准偏差及方法检出限,结果见表4。

由表4可以看出,12种农药平均回收率为81.0 %~120 %,相对标准偏差2.33 %~16.2 %,检出限0.003~0.05 mg/kg。

3 讨 论

建立了采用氟罗里硅土固相萃取小柱(Florisil SPE)对葱姜蒜样品进行净化,然后用气相色谱-质谱联用法测定葱姜蒜中12种农药残留量的方法。结果表明,采用氟罗里硅土固相萃取小柱净化,能有效去除葱姜蒜样品中的色素、油脂等杂质,净化后得到的样液清亮、透明。在优化的色谱-质谱条件下,测定12种农药所获得的添加回收率、相对标准偏差及检出限可满足农药残留检测中对准确度、精密度和灵敏度的要求[15-16];方法所使用的有机溶剂种类和用量少,操作简单、快速,具有应用价值。应用文章方法对采自农贸市场和超市的40余份葱姜蒜样品中12种农药残留进行了测定,结果令人满意。

表3 不同洗脱体积对测定12种农药峰面积的影响

表4 12种农药在葱姜蒜中的回收率、相对标准偏差及检出限测定结果

注:*为3次测定的平均值;RSD:相对标准偏差。

Notes:* meant the average of 3 repeats;RSD:Relative standard deviation.

[1]GB/T 5009.19-2008.食品中有机氯农药多组分残留量的测定[S].

[2]NY/T 761-2008.蔬菜和水果中农药多残留检测方法[S].

[3]GB/T 5009.146-2003.食品中有机氯和拟除虫菊酯类农药多种残留测定方法[S].

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(责任编辑 王家银)

Determination of 12 Pesticide Residues in Onion, Ginger and Garlic by GC/MS-SPE

MEI Wen-quan, CHEN Xing-lian, WANG Lu-xiang, SHAO Jin-liang, GENG Hui-chun, WANG Li

(Quality Standardizing and Testing Technology Institute, Yunnan Academy of Agricultural Science, Supervision & Testing Center for Farm Products Quality, Ministry of Agriculture, Yunnan Kunming 650223,China)

The method for determination of 12 pesticide residues in onion, ginger and garlic was developed. The samples were extracted by acetonitrile, purified with florisil solid phase extraction, and quantified the 12 pesticides by GC/MS. The results showed that it could remove the impurities of pigment, lipid in sample using florisil solid phase extraction. The sample solution after purified was clear and translucent. Under these conditions, the average recoveries of 12 pesticides ranged from 81.0 % to 120 % at spiked level of 0.05-0.22 mg/kg, and the relative standard deviations were 2.33 %-16.2 %. The detection limit of 12 pesticides ranged from 0.003 mg/kg to 0.05 mg/kg.

Onion; Ginger; Garlic; Pesticide; Residues; Determination

1001-4829(2016)09-2138-06

10.16213/j.cnki.scjas.2016.09.022

2014-07-11

云南省科技创新平台建设计划项目云南省农产品质量安全检测平台(2014DA001);云南省创新团队计划项目(2015HC025)

梅文泉(1963-),男,研究员,主要从事食品安全检测研究工作,E-mail:wenquan_mei@hotmail.com。

O657.63

A

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