试析固相萃取
2020-10-21沈方
摘 要:在辣椒生产中,甲基硫菌灵是常用的真菌病害防治药剂,表现出一定不稳定性,加大了辣椒中甲基硫菌灵残留量检测的难度。基于此,本文提出一种固相萃取--高效液相色谱法,以实验方式测定辣椒中甲基硫菌灵的残留量,分析其在测定中的准确性、精密度与灵敏度。
关键词:固相萃取;高效液相色谱法;甲基硫菌灵
目前常用的甲基硫菌灵测定方法较多,如液相色谱法、紫外分光光度法及气相色谱法等。在实践测定中,上述方法表现出样品前处理流程复杂、样品测定时间长、测定使用的化学试剂量大等缺点,不符合蔬菜水果的快速检测要求。就此,关于固相萃取--高效液相色谱法测定的分析具有鲜明现实意义。
1 测定实验
1.1 试剂与仪器
实验使用的试剂如下:分析纯级别的丙酮、乙酸乙酯及无水乙醇、去离子水、甲基硫菌灵标准储备液、色谱纯级别的甲醇等。其中,甲基硫菌灵标准储备液的制备流程如下:将甲基硫菌灵标准品和甲醇混合,制备不同浓度梯度的標准溶液,其浓度分别为0.55mg/mL、1.1mg/mL、2.2mg/mL、5.5mg/mL、11mg/mL、22mg/mL;实验使用的仪器如下:液相色谱仪、0.45μm的过滤膜、固相萃取柱及氮吹仪等;实验使用的样品为市场售卖的辣椒。
1.2 样品前处理
本实验选择固相萃取方式进行样品前处理,最大限度提取辣椒样品中的甲基硫菌灵,提高残留量检测的精密度与准确性,具体的处理流程如下:第一,将干辣椒研磨为粉末状,准确称取0.500g干辣椒粉置于20mL离心管中,向离心管中添加10mL丙酮及1g无水硫酸钠,首先在超声波条件下进行溶液萃取,萃取时间为2min,再将离心管加塞,按照1500r/min的参数,分离2min;第二,取上清液置于50mL离心管中,将离心管中的残渣用丙酮清洗两次,第一次用10mL丙酮,第二次用5mL丙酮,两次清洗液均置于50mL离心管中,将其在水浴锅中进行真空旋转蒸干处理,水浴锅的参数设定为40℃;第三,通过乙酸乙酯溶解蒸干的残渣,蒸干后置于中性氧化铝固相萃取小柱中,选择乙酸乙酯和无水乙醇混合液(二者体积比为5:1)作为洗脱剂,对固相萃取小柱进行清洗,将洗脱的速率控制在1mL/min,应用15mL样品瓶收集固相萃取小柱内的液体,使用氮吹仪吹干,通过甲醇溶解吹干的物质,利用0.45μm的过滤膜过滤获得样品溶液。
1.3 实验方法
在应用高效液相色谱仪测定样品溶液内的甲基硫菌灵时,色谱条件如下:选择安捷伦系列二异丁基不锈钢柱为色谱柱,其规格为250mm×4.6mm;将进样量设定为10μL,色谱柱的温度设定为35℃;选择甲醇和水为流动相,二者体积比为3:2,将流动相的流速设定为0.8mL/min;检测时的波长设定为268nm,根据色谱的保留时间对甲基硫菌灵进行定性分析,通过外标法对甲基硫菌灵进行定量分析。
2 实验结果与分析
2.1 样品处理参数选择
在辣椒中甲基硫菌灵残留量测定中,对样品的处理效果直接关系到测定结果的准确性。为保障甲基硫菌灵能够最大限度地被提取,在测定实验前进行样品处理参数选择实验,通过多项参数对比分析,选出最佳的药剂与用量。
第一,溶剂选择。备选溶剂包括甲醇、丙酮及二氯甲烷等,称取等量辣椒粉样品,应用备选溶剂溶解,发现丙酮和苯的溶解效果最佳,但由于苯具有毒性,本实验选择丙酮为溶剂;第二,净化剂选择。由于辣椒粉中的色素含量较大,会对测定工作造成不利影响,需在样品处理时应用净化剂。常用的净化剂包括活性炭、中性氧化铝等。由于活性炭的吸附性较强,不仅可吸附色素,还会吸附甲基硫菌灵,影响测定结果的准确性,所以本实验选择中性氧化铝作为净化剂,提高甲基硫菌灵和回收率。和活性炭相比,中性氧化铝的回收率要高30%左右。就此,在测定实验时,选择中性氧化铝固相萃取小柱;第三,洗脱剂选择。在甲基硫菌灵洗脱中,乙酸乙酯和无水乙醇组成的洗脱体系表现出较大优势。本实验选择二者为洗脱剂,设定不同体积比,分别对辣椒粉进行洗脱实验。实验结果显示,体积比为5:1时,洗脱效果最佳。就此,在测定实验时,按照乙酸乙酯:无水乙醇=5:1的体积比进行洗脱处理;第四,洗脱体积设定。在明确洗脱剂类型的基础上,需选择合适的洗脱剂用量,保障洗脱剂作用的发挥。在洗脱体积设定实验中,将不同浓度的标准甲基硫菌灵溶液置于辣椒粉溶液中,分别设定不同洗脱剂浓度梯度,对固相萃取小柱进行洗脱处理,再应用甲醇进行二次洗脱,收集最终的洗脱液,测定洗脱液内的甲基硫菌灵含量,明确最佳洗脱体积。实验结果表明,洗脱剂体积为5mL时,洗脱液内未检测到甲基硫菌灵,即将洗脱剂的体积选为5mL。
2.2 色谱条件选择
第一,流动相体积比选择。选择不同体积比进行洗脱实验,实验结果显示,在甲醇和水的体积比为3:2时,分离效果最佳,获得的色谱图峰形与出峰时间最佳,灵敏度较高。就此,在检测时,将流动相体积比设定为3:2;第二,流动相流速选择。选择0.5mL/min、0.8mL/min、1mL/min、1.2mL/min四种流速方案,分别进行样品溶液的洗脱处理。洗脱结果显示,在流速为0.8mL/min时,样品溶液的洗脱效果最佳。就此,在检测时,将流动相的流速设定为0.8mL/min;第三,检测波长选择。选择170-780nm为检测波长备选范围,检测样品前处理获得的溶液。对比各个波长获得的色谱图,发现在268nm时,获得的色谱图杂峰较少,且表现出最大的甲基硫菌灵吸收峰。就此,在检测时,将检测波长设定为268nm。
2.3 高效液相色谱法的检测限
将制备的甲基硫菌灵标准储备液为基础,按照上述色谱条件,对不同浓度的标准储备液进行检测,每个浓度的标准样品测定三次,保障测定结果的准确性。在甲基硫菌灵浓度在0.5-22mg/L时,甲基硫菌灵溶液的浓度和色谱图的峰面积间存在一定线性关系,二者间的线性回归方程为:y=39002x-5983.9,R2=0.9995,可以判断该线性回归方程的线性关系良好,可通过色谱图的峰面积,计算溶液中甲基硫菌灵的含量,说明高效液相色谱法测定辣椒中甲基硫菌灵溶液残留量的准确性较高。同时,按照信噪比S/N=3的参数,计算高效液相色谱法检测的最低检测限为0.06mg/L。
2.4 高效液相色谱法的回收率
在回收率计算中,本实验将辣椒粉溶液为基础,分别加入1.1mg/L、2.2mg/L、5.5mg/L的甲基硫菌灵标准溶液,按照样品前处理流程,对混合溶液进行甲基硫菌灵的提取,不同添加浓度的混合溶液分别检测六次,做平行实验。将检测数据为基础,通过外标法进行定量处理,计算不同浓度样品溶液的平均回收率及相对标准偏差。计算结果如下:在1.1mg/L添加浓度下,平均回收率为76.82%、相对标准偏差为3.66%;在2.2mg/L添加浓度下,平均回收率为80.43%、相对标准偏差为4.94%;在5.5mg/L添加浓度下,平均回收率为88.70%、相对标准偏差为3.58%。可见,本实验采取的样品处理方法,具备较高的甲基硫菌灵回收率,可保障高效液相色谱检测的准确性。
总的来说,在辣椒中甲基硫菌灵残留量检测中,应用固相萃取方法,可获得较高的甲基硫菌灵回收率,为后续甲基硫菌灵检测奠定基础,保障测定结果的准确性。
3 结论
综上所述,在进行辣椒中甲基硫菌灵残留量测定时,检测人员可选择固相萃取方式提取辣椒中的甲基硫菌灵,选择最佳样品前处理试剂与参数;合理设定高效液相色谱仪的色谱条件,发挥高效液相色谱法的优势,提高辣椒中甲基硫菌灵残留量测定的准确性与精度,保障辣椒的健康安全。
参考文献:
[1]邹钦培,陈京蓉,熊鹰,等.2016-2017年某市加工型辣椒农药残留状况分析[J].现代预防医学,2019,46(11):1961-1964+1972.
作者简介:
沈方(1990- ),女,汉族,籍贯:江苏省新沂市新安镇,学历:本科,毕业于南京财经大学,现有职称:助理工程师,研究方向:中级工程师。