气相色谱法同时检测柑橘中毒死蜱和 氯氰菊酯残留量的方法研究
2021-04-03徐艳飞王灿灿
邢 平,徐艳飞,王灿灿,来 祺
(1.南京红太阳股份有限公司,江苏南京 211300;2.南京农业大学,江苏南京 210014)
毒死蜱具有触杀、胃毒、熏蒸作用,可用于防治柑橘矢尖蚧、蚧壳虫、叶螨等。其化学性质稳定,不易降解,在农作物上的残留活性期较长[3-4],是全球生产和销量最大的广谱性有机磷农药,已经在全球几十个国家登记和注册[1-2]。氯氰菊酯是拟除虫菊酯类杀虫剂的主导产品,具有胃毒、触杀、熏蒸和一定的杀卵作用[5-6],杀虫谱广,对鳞翅目幼虫和同翅目害虫有特效,可有效防治尺蛾、枯叶蛾、介壳虫、叶蝉、潜叶蛾、卷叶蛾、叶螨、蚜虫等害虫。
毒死蜱和氯氰菊酯常常混合使用防治果树害虫。目前,国内外对水果、蔬菜中毒死蜱和氯氰菊酯残留量的检测方法已有较多报道,但关于同时测定柑橘中2 种农药的残留分析方法较少[7-9]。基于此,本文进行了采用气相色谱法同时检测柑橘中毒死蜱和氯氰菊酯残留量的研究,以期为柑橘中农药残留的快速测定提供技术支撑。
1 材料与方法
1.1 仪器设备
Agilent 7890A 气相色谱仪配ECD 检测器(美国 Agilent 公司);ZQLY-180 型振荡器(上海知楚仪器有限公司);R-3 型旋转蒸发仪(瑞士BUCHI);BS110S 电子天平(瑞士塞多利斯天平有限公司);JN25-12D 型超声波清洗仪(宁波江南仪器厂);Talboys 数显型涡旋混合器(美国Henry Troemne 公司);N-EVAP111 型氮吹仪(美国Organomation);滤膜:0.22 μm(有机相,上海安谱实验科技股份有限公司)。
1.2 试剂与药剂
乙腈,分析纯[永华化学科技(江苏)有限公司];氯化钠,分析纯(Aladdin);乙酸、正己烷,分析纯(国药集团化学试剂有限公司)。
毒死蜱(质量分数98.5%,上海市农药研究所有限公司);氯氰菊酯(质量分数97.3%,德国Dr. Ehrenstorfer GmbH 公司)。
1.3 样品准备
将柑橘全果或果肉切碎混匀后打碎成浆,分别称取20 g 和10 g 供提取。
1.4 方法
1.4.1 标准溶液配制
准确称取0.010 2 g 98.5%毒死蜱标准样品于 10 mL 容量瓶中,用色谱纯正己烷稀释至刻度,配成1 004.7 mg/L 毒死蜱标准溶液,再用色谱纯正己烷梯度稀释配制成100 mg/L 标准溶液。
准确称取0.010 3 g 97.3%氯氰菊酯标准样品于10 mL 容量瓶中,用色谱纯正己烷稀释至刻度,配成1 002.2 mg/L 氯氰菊酯标准溶液,再用色谱纯正己烷梯度稀释配制成100 mg/L 标准溶液。
分别准确吸取100 mg/L毒死蜱和氯氰菊酯标准溶液1 mL 于10 mL 容量瓶中,用色谱纯正己烷稀释至刻度,配成10 mg/L 毒死蜱与氯氰菊酯混合标准溶液,再用色谱纯正己烷梯度稀释配制成5、1、0.5、0.1、0.02、0.01 mg/L 系列混合标准溶液。
1.4.2 提取和净化
全果:准确称取20 g 匀浆的柑橘全果样本于 250 mL 的锥形瓶中,加入80 mL 含0.1%乙酸的乙腈溶液,均质 3 min,振荡1 h,抽滤,滤液倒入盛有5 g 氯化钠的100 mL 具塞量筒中,剧烈振荡3 min,静置20 min,取10 mL 上清有机相于平底烧瓶中,旋转浓缩至干,用2 mL 正己烷定容,过0.22 μm 滤膜,待测。
果肉:准确称取10 g 匀浆的柑橘果肉样本,置于100 mL 离心管中,加入40 mL 含0.1%乙酸的乙腈溶液,混匀,超声提取30 min;加入5 g 氯化钠,涡旋10 min;4 000 rpm 离心5 min,取上清液10 mL,旋转浓缩至干,用2 mL 正己烷定容,过0.22 μm 滤膜,待测。
1.4.3 色谱条件
检测器:电子捕获检测器(ECD);色谱柱:DB-1701 毛细管柱,30 m×250 μm×0.25 μm;进样口温度:260 ℃;检测器温度:300 ℃;载气(N2): 1.5 mL/min;进样模式:不分流进样;进样量:1.0 μL;柱温:采用程序升温,初始温度120 ℃,保持2 min,20 ℃/min 升至280 ℃,保持10 min;尾吹气(N2):40 mL/min。在该色谱条件下毒死蜱和氯氰菊酯的保留时间分别约是9.18 和15.45 min
1.5 统计方法与计算公式
采用EXCEL 对所有试验数据进行整理分析和作图,毒死蜱或氯氰菊酯残留量计算公式如下:
式中:Xi,样本中毒死蜱或氯氰菊酯残留量,mg/kg;A,样本中毒死蜱或氯氰菊酯的峰面积;Cs,标准溶液中毒死蜱或氯氰菊酯的浓度,mg/L;m,称取的试样质量,g;Vri,分取液体体积,mL;As,标准溶液中毒死蜱或氯氰菊酯的峰面积;Vex,提取液总体积,mL;Vx,样本定容体积,mL。
2 结果与分析
2.1 提取溶剂的选择
乙腈对毒死蜱和氯氰菊酯均有较强的溶解性,对油脂和色素类杂质溶解度小,加入氯化钠后即可与水盐析分层。毒死蜱和氯氰菊酯分子结构中均含有Cl,因此本方法采用乙腈作为柑橘全果、果肉样本中该2 种农药的提取溶剂。氯氰菊酯在碱性条件下不稳定,在酸性条件下稳定性好,在乙腈中加入0.1%的乙酸使得分离效果更好。因而,该试验中选择含0.1%乙酸的乙腈溶剂作为提取溶剂。
图1 毒死蜱、氯氰菊酯溶剂标准曲线
2.2 标准曲线
在1.3.3 节的色谱条件下测定配制好的系列标准溶液,以毒死蜱、氯氰菊酯标准溶液浓度(x)为横坐标,峰面积(y)为纵坐标作标准曲线。毒死蜱、氯氰菊酯标样线性方程及相关系数分别为:y=85 726x- 2 214.4,R²=0.999 7;y=38 361x-923.97,R²=0.999 7 (图1)。
柑橘样本中的毒死蜱、氯氰菊酯存在基质增强效应,为提高定量的准确性,采用基质匹配标准溶液校正方法对基质效应进行补偿。分别按照上述步骤制得空白柑橘全果和果肉样本,氮吹或减压至干,准确加入质量浓度为0.01、0.02、0.1、0.5、1、5 mg/L毒死蜱和氯氰菊酯混合标准工作溶液2 mL,即得系列质量浓度的毒死蜱和氯氰菊酯柑橘全果和果肉基质匹配标准溶液。毒死蜱柑橘全果、果肉基质匹配标准曲线的线性方程及相关系数分别为:y=101 509x- 2 128.3,R²=0.999 8;y=95 478x-2 896.2,R²=0.999 8 (图2)。氯氰菊酯柑橘全果、果肉基质匹配标准曲线的线性方程及相关系数分别为:y=25 840x+347.61,R²=0.999 8;y=50 457x-1 043.8,R²=0.999 8(图3)。
2.3 添加回收试验
分别在空白柑橘全果和果肉样本中添加3 个浓度水平的毒死蜱或氯氰菊酯标准溶液,每个水平重复5 次,按上述分析方法测定回收率,结果见表1。
图3 氯氰菊酯柑橘全果、果肉基质标准曲线
表1 毒死蜱和氯氰菊酯在柑橘中的添加回收率
毒死蜱、氯氰菊酯在柑橘全果样本中添加浓度为0.02~1 mg/kg 时,毒死蜱和氯氰菊酯的平均回收率分别为77.0%~99.3%和80.1%~101.2%;毒死蜱、氯氰菊酯在果肉样本中添加浓度为0.02~1 mg/kg时,毒死蜱和氯氰菊酯的平均回收率分别为76.3%~90.4%和77.5%~90.3%,符合农药残留检测分析的基本要求。
2.4 精密度
毒死蜱、氯氰菊酯在柑橘全果样本中添加浓度 为0.02~1 mg/kg 时,全果中毒死蜱相对标准偏差为1.4%~3.7%,全果中氯氰菊酯相对标准偏差为5.2%~ 7.9%;毒死蜱、氯氰菊酯在果肉样本中添加浓度均为0.02~1 mg/kg 时,果肉中毒死蜱相对标准偏差为2.1%~4.1%,果肉中氯氰菊酯相对标准偏差为4.7%~11.7%,符合农药残留检测分析的基本要求。
2.5 定量限
在上述色谱条件下,毒死蜱的最小检出量为2×10-4ng,氯氰菊酯的最小检出量为5×10-4ng;毒死蜱、氯氰菊酯在柑橘全果和果肉样本中的最低检测浓度均为0.02 mg/kg。典型色谱图见图4、图5。
图4 0.1 mg/L 毒死蜱、氯氰菊酯标样溶剂的曲线谱图
图5 毒死蜱、氯氰菊酯全果、果肉基质标样0.1 mg/L 标准曲线谱图
3 结 论
本文建立了GC-ECD 同时测定柑橘中毒死蜱和氯氰菊酯残留量的方法。柑橘全果或果肉样本经含0.1%乙酸的乙腈超声涡旋或均质振荡提取,气相色谱检测。结果表明该方法灵敏度、准确度和精密度均符合农药残留检测要求,可适用于柑橘样本中毒死蜱和氯氰菊酯的残留量检测。