高效液相色谱法检测蔬菜中甲萘威残留

2022-04-13纪晓娜吴文博任志敏陈国军李延君

分析科学学报 2022年1期

纪晓娜，吴文博，任志敏，陈国军，李延君

(1.长春工程学院，吉林长春 130012；2.吉林省城市污水处理重点实验室，吉林长春 130012；3.长沙图书馆，湖南长沙 410005)

甲萘威(Carbaryl)又称西维因(Sevin)，化学名称为甲氨基甲酸-1-萘酯(1-Naphthalenyl methyl carbamate)，属于萘基氨基甲酸酯类农药，目前占世界杀虫剂市场份额的15%左右[1]。虽然氨基甲酸酯类杀虫剂具有一定的水溶性，但其残留可对生物的免疫系统和生殖内分泌系统造成非常大的损害[2]。而具有环境激素效应的甲萘威溶解在自然水循环系统中加剧了生态系统的污染[3]。甲萘威通常采用色谱法[4]、荧光光谱法[5]和分光光度法[6,7]进行检测。国家标准(GB/T 5009.21-2003)《粮、油、菜中甲萘威残留量的测定》推荐了色谱法和分光光度两种方法[7]。国家标准(GB/T 5009.145-2003)《植物源性食品中有机磷和氨基甲酸酯类农药多种残留的测定》中采用气相色谱-氮磷检测器[8]。国家标准(GB 2763-2019)《食品中农药最大残留限量》对于叶菜类蔬菜[9]中甲萘威的限量为1 mg·kg-1。高效液相色谱(HPLC)法具有普及率高、分析效率高和灵敏度高的优点，农药残留使用液相色谱法[10]检测更有利于推广。本文选择HPLC法作为检测手段，以菠菜为例，探索可推广应用的蔬菜中甲萘威残留的定性定量分析方法。

1 实验部分

1.1 仪器和试剂

Agilent 1100高效液相色谱仪，附二极管阵列检测器(美国，安捷伦公司)；KQ -100E型超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司)；N-EVAP氮吹仪(美国，Organomation)。

甲萘威农残标准溶液(美国Sigma公司)；甲醇(色谱纯，山东禹王)。

1.2 色谱条件

ZORBAX SB-C18柱(150 mm×4.6 mm，3 μm)，美国安捷伦公司；流动相：甲醇-水=55∶45(V/V)；流速：1.0 mL·min-1；柱温：40.0 ℃；进样体积：10.0 μL；二极管阵列检测器检测波长：268 nm。

1.3 蔬菜样品的前处理

新鲜菠菜去根、去土、晾干后，将茎和叶全部进行匀浆处理，从均匀的菠菜浆液中取样5.0 g(精确至0.001 g)，加入5.0 mL甲醇，混合均匀后放入超声波振荡器中振荡1 h，使农药成分提取完全。待振荡完毕后将样品放入离心机中离心(转速为3 000 r·min-1)，离心10 min后，再用甲醇洗沉淀3次，合并滤液。氮吹至近干，甲醇定容至5 mL，经0.45 μm滤膜过滤，24 h内完成HPLC测定。

2 结果与讨论

2.1 色谱条件的优化

根据文献报道[11]，色谱柱选择固定相为十八烷基键合相的ZORBA SB-C18柱，以甲醇和水配比为流动相[12]，柱温40.0 ℃和进样体积10.0 μL，进行其他条件的优化试验。

2.1.1 检测波长优化在190～400 nm波长范围内对甲萘威进行光谱扫描，结果发现，甲萘威的最大紫外吸收波长(λmax)为268 nm，在此波长下甲萘威的响应值最高，因此选择268 nm为检测波长。

2.1.2 流动相流速优化在0.5～1.5 mL·min-1之间选择5个不同的流速，分别为0.5、0.8、1.0、1.2和1.5 mL·min-1，考察流动相流速的影响。随着流动相流速的增大，保留时间逐渐减小(从3.142 min减至1.043 min)，通过色谱峰的保留时间和峰宽计算柱效(理论塔板数N越大越好)，先增大后减小，流速为1.0 mL·min-1时，柱效最高(N=4 767)，因此选择流动相流速为1.0 mL·min-1。

2.1.3 流动相比例优化在甲醇-水(V/V)为50∶50～65∶35之间进行优化试验(以5%逐步增大甲醇的比例)。实验发现，随着有机相中甲醇比例的增大，保留时间逐渐减小(从1.699 min减至1.596 min)，柱效先增大后减小，甲醇-水=55∶45时柱效最佳(N=5 243)。

经过色谱条件的优化试验，确定二极管阵列检测器的检测波长为268 nm，流动相为甲醇∶水=55∶45(V/V)，流动相流速为1.0 mL·min-1。

2.1.4 定性和定量分析取1 000 mg·L-1甲萘威标准溶液1 mL至10 mL容量瓶中，用甲醇定容得到100 mg·L-1甲萘威储备溶液；取1 mL甲萘威储备溶液稀释至10 mL，得到10.0 mg·L-1甲萘威标准溶液，使用HPLC法分析，利用保留时间(tR=1.659 min，tM=1.033 min)定性。

分别取甲萘威储备溶液0.05、0.1、0.2、0.5和1.0 mL于10 mL容量瓶，用甲醇稀释定容，得到0.50、1.0、2.0、5.0、和10.0 mg·L-1系列甲萘威标准溶液。使用优化的色谱条件检测系列标准溶液，以质量浓度为横坐标(x)，峰面积为纵坐标(y)，绘制标准曲线。结果表明，在0.50～10.0 mg·L-1质量浓度范围内甲萘威浓度与峰面积成线性关系，相关系数R2=0.9997,线性方程为：y=128x-6.58。以3倍信噪比(S/N)确定检出限，结果为11.8 μg·L-1。