QuEChERS法检测植物提取类化妆品中有机氯农药残留
2022-11-21宋严豪肖新荣周牧艳罗芝伊李思进丁瑶
宋严豪,肖新荣,周牧艳,罗芝伊,李思进,丁瑶
(1.南华大学 化学化工学院,湖南 衡阳 421001;2.浙江华才检测技术有限公司,浙江 诸暨 311800)
有机氯农药是一类被广泛应用的杀虫剂。生活中常见的有机氯农药有六六六、滴滴涕、艾氏剂和狄氏剂等[1-5],性质较稳定,不易被生物酶分解,农药脂溶性比较强,易溶于有机溶剂中,不溶于水,可残留在农作物、土壤、河流中很长时间,对人体造成很大的危害[6-12]。
植物提取类化妆品是以植物为原料,经提取、分离制备植物提取物或单体,再与其他原料复配而成的化妆品[13-15]。植物提取类化妆品相对于化学合成类化妆品而言,安全性较高、皮肤吸收较好、功能性更突出,但在种植过程和提取过程中的农药残留问题也不可忽视[16-19]。本研究建立检测植物提取类化妆品中有机氯农药残留的方法。
1 实验部分
1.1 试剂与仪器
乙腈,色谱纯;丙酮、正己烷、氯化钠、无水硫酸镁(250 ℃烘4 h)、N-丙基乙二胺(PSA)、十八烷基硅烷键合硅胶(C18)、柠檬酸钠、三水合二柠檬酸二钠 均为分析纯。六六六(α-BHC、β-BHC、γ-BHC、δ-BHC)、滴滴涕(o,p′-DDD、p,p′-DDD、o,p′-DDE、p,p′-DDE、o,p′-DDT、p,p′-DDT)、 艾氏剂、百菌清、环氧七氯、氟硅唑、狄氏剂、七氯,标准品均为检测公司购买,质量浓度为1 000 mg/L。
MS-GP2010型气相色谱-质谱联用仪;RD-50AT2 型多管架自动平衡离心机;TG16-WS型台式高速离心机;SPX222ZH型电子天平;UMV-2型多管漩涡混合器;XW-80A型漩涡混合器;KQ-600DE型数控超声波清洗器;HP-5016S型水浴式氮气吹干仪。
1.2 植物提取类化妆品
X公司所生产化妆品。
2 结果与讨论
2.1 气相色谱质谱条件
色谱柱:HP-5 ms(30 m×0.25 μm×0.25 m)检测器:EI源,载气:高纯氮,进样量:1 μL;柱流速:1.2 mL/min;进样方式:不分流。内标物质:环氧七氯;进样口温度:280 ℃;检测器温度:300 ℃,程序升温;初始温度40 ℃(保持1 min),再以20 ℃/min升到130 ℃,然后以5 ℃/min升高到250 ℃(保持5 min), 再以10 ℃/min升高到300 ℃(保持10 min)。 电子轰击源:75 eV;离子源温度:230 ℃;GC-MS接口温度:280 ℃;碰撞气:氩气;扫描方式:多反应监测方式(MRM)。
2.2 所需溶液的制备
2.2.1 标准溶液 标准储备溶液的配制:分别准确称取10 mg(精确至0.1 mg)农药标准品置于10 mL容量瓶中,用丙酮溶解定容至刻度线,振荡使其充分混匀转移至棕色标品瓶中,在4 ℃下避光保存。混合标准溶液的配制:从每个标准储备溶液中分别移取一定量的标准溶液在10 mL容量瓶中,用丙酮定容至刻度线,配成混合标准溶液,振荡使其充分混匀转移至棕色标品瓶中,在4 ℃下避光保存。根据实验需要进行稀释,配制为0.05,0.1,0.2,0.3,0.5 mg/L 的梯度混合标液,现配现用。
2.2.2 待测样品溶液的制备 提取:称取5.00 g样品(精确至0.01 g),在50 mL离心管中。加入10 mL 乙腈溶液,在多管涡旋混合器中涡旋5 min,静置等乙腈层与水层分离后,再称取3 g无水硫酸镁和2 g氯化钠,1.00 g柠檬酸钠,0.50 g柠檬酸氢二钠摇匀,在涡旋混合器中涡旋5 min,超声30 min, 放入离心机中4 000 r/min离心5 min。
浓缩:取上清液2 mL于15 mL离心管中,40 ℃水浴氮吹至近干,用2 mL丙酮复溶,再置于装有(150 mg MgSO4,50 mg PSA,80 mg C18)的净化离心管中,涡旋振荡1 min,在9 000 r/min下离心2 min,准确吸取1 mL到进样瓶中,涡旋混合后用于GCMS的测定。
3 方法验证
3.1 方法的线性关系和检出限
在优化后的前处理条件下,用面膜空白的样品基质提取液分别配制质量浓度为0.05,0.1,0.2,0.3,0.5 mg/L的5组混合基质标准溶液。各目标化合物的定量离子峰面积和内标物定量离子峰面积的比值为纵坐标,各目标化合物标准溶液的质量浓度和内标物质量浓度的比值为横坐标,绘制标准曲线。取信噪比S/N=3的空白样品添加浓度确定检出限,取信噪比S/N=10的空白样品添加浓度确定定量限。18种有机氯农药在化妆品基质中的响应值和含量均呈良好的线性关系,结果见表。线性相关系数R均≥0.995,线性范围为0.05~0.5 mg/kg,检出限为0.006~0.059 mg/kg。定量限为0.018~0.190 mg/kg。该方法满足多农残检测要求。
表1 面膜基质中18种有机氯农药的线性方程、相关系数、检出限Table 1 Linear equations,correlation coefficients and detection limits of 18 organochlorine pesticides in the mask matrix
3.2 方法加标回收率和精密度
实验在面膜空白基质中加入18种有机氯农药混标进行回收率实验。添加水平分别为0.1,0.2,0.5 mg/L的浓度。每个样品加标后静置20 min,保证样品与农药混标充分混合。采用优化后的方法进行前处理,每个添加水平重复测定6次,经过仪器分析后,得到以下数据。面膜基质回收率在75.23%~107.49%之间,相对标准偏差2.37%~6.31%,从实验结果看,加标回收率在70%~120%之间,相对标准偏差均低于7%,可以满足农药多残留检测的需求。
表2 18种有机氯农药在面膜中3个添加水平下的平均回收率及精密度Table 2 Average recovery rate and precision of 18 kinds of organochlorine pesticides at three levels of addition in the mask
4 讨论
(1)本实验采用QuEChERS法,优化有机氯农药残留检测的前处理方法,并将其用于植物提取类化妆品中的有机氯农药残留检测,该方法有快速、简便、经济、高效、耐用和安全等优点。采用乙腈作为溶剂,加入2 g氯化钠、3 g无水硫酸镁、1 g柠檬酸钠、0.5 g柠檬酸氢二钠进行提取,净化剂:150 mg MgSO4、50 mg PSA、80 mg C18。结果18种有机氯农药的线性范围为0.05~0.5 mg/kg,线性相关系数均≥0.995,检出限为0.006~0.059 mg/kg,定量限为0.018~0.190 mg/kg。在0.1,0.2,0.5 mg/L三个浓度下加标回收率在75.23%~107.49%之间,相对标准偏差RSD在2.37%~6.31%之间。实验结果也符合检测相关标准的要求,证明此实验方案有一定的可行性和创新性。
(2)从当前来看,以植物为原料的化妆品符合人们的消费需要,也迎合了市场发展趋势,不过植物的成分复杂,本身有一些有害成分存在,同时生长过程中使用农药的植物中也含有部分农药残留,这就会影响植物提取类化妆品在市场上的使用安全问题。在报道的农药残留检测中,色谱-质谱联用技术有灵敏度高、重复性好、定量检测能力强等特点,是目前最常用的检测手段。相信随着科技和分析技术的发展,出现更加简便、准确、高效的检测技术,市场上也会研发出更加绿色、安全的植物提取类化妆品,为消费者的安全提供保障。