氣相色譜法測定稻米和土壤中啶蟲和仲丁威殘留量

氣相色譜法測定稻米和土壤中啶蟲和仲丁威殘留量

氨基溶菌酶是硝基溶菌酶。除了具有觸殺和胃毒作用外，它還具有強(qiáng)烈的滲透作用，顯示了快速分解的效果。廣泛應(yīng)用于水稻中，對水稻中的蚜蟲和綠虱等昆蟲的預(yù)防效果超過90%。仲丁威(fenobucarb)是一種低毒殺蟲劑。其具有強(qiáng)烈的觸殺作用,并具有一定胃毒、熏蒸和殺卵作用,作用迅速,但殘效期短,對飛虱、葉蟬有特效。但是啶蟲脒和仲丁威的大量使用會對環(huán)境產(chǎn)生一定的影響并且危害人體健康,因此研究啶蟲脒和仲丁威在稻米和土壤中的殘留檢測方法對于保障人體健康、改善環(huán)境至關(guān)重要。目前,啶蟲脒在黃瓜、甘藍(lán)、西蘭花、金銀花、蘋果、茶葉等樣品中的殘留檢測方法已有報(bào)道,Obana等建立了在蔬菜水果中用高效液相色譜儀測定啶蟲脒殘留的方法,Sánchez等采用氣-質(zhì)聯(lián)用技術(shù)測定蔬菜中啶蟲脒的殘留量。仲丁威行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定一般采用液相色譜法測定。國內(nèi)外通常采用氣相色譜法、正相高效液相色譜法及反相高效液相色譜法。在國外文獻(xiàn)報(bào)道中用聯(lián)機(jī)技術(shù)GC-MS測定蔬菜、水果及綠茶中的仲丁威殘留含量,取得了良好的效果。有關(guān)啶蟲脒和仲丁威在稻米和土壤中同時進(jìn)行氣相色譜分析測定尚未見國內(nèi)外文獻(xiàn)報(bào)道。本文通過方法優(yōu)化,建立了一種同時測定稻米和土壤中啶蟲脒和仲丁威殘留量的氣相色譜分析方法。1實(shí)驗(yàn)部分1.1儀器和設(shè)備儀器:Agilent7890型氣相色譜儀,帶氮磷檢測器(美國安捷倫科技公司);DK-98-IIA型電熱恒溫水浴鍋(天津市泰斯特儀器有限公司);HeidolphLABOROTA4000型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(德國海道爾夫公司);ZHWY-2102C型調(diào)速多用振蕩器(上海智誠分析儀器制造有限公司);T-25basicULTRA-TURRAX高速植物組織搗碎機(jī)(德國IKA公司);CLS·JLG-1型礱谷機(jī)(國家糧食儲備局成都糧食儲藏科學(xué)研究所);MILLI-Q超純水儀(美國Millipore公司);SL-302電子天平(上海民橋精密科學(xué)儀器有限公司);SHZ-D(III)循環(huán)水式真空泵(河南鞏義市予華儀器有限公司)及抽濾裝置,弗羅里硅土固相萃取柱(美國UCT公司)。試劑:丙酮、石油醚、二氯甲烷、氯化鈉、無水硫酸鈉均為分析純,水為超純水,啶蟲脒和仲丁威的標(biāo)準(zhǔn)樣品均購自天津市東方綠色技術(shù)發(fā)展有限公司。1.2化室氣體排放量檢測器:氮磷檢測器(NPD);色譜柱:HP-5MS,30m×0.32mm×0.25μm;檢測溫度:汽化室250℃;檢測器320℃;柱溫:80℃保持1min,以15℃/min升溫至180℃,保持0.5min,再以20℃/min升溫至260℃,保持2min;氣體流速:氮?dú)?載氣)5mL/min;氫氣3mL/min;空氣120mL/min;保留時間:啶蟲脒13.110min,仲丁威7.415min。1.3吡啶和丁二醇在土壤中的測定1.3.1氯甲烷萃取稱取20g土壤樣品于250mL具塞三角瓶中,靜置30min,10mL去離子水浸泡5min,分別加入100mL乙腈、丙酮-正己烷(體積比1∶2)混合提取液、丙酮-石油醚(體積比1∶2)的混合提取液震蕩提取1h,減壓抽濾,用20mL上述提取液分3次洗滌濾渣,將濾液轉(zhuǎn)入500mL分液漏斗中,再加入50mL的10%氯化鈉水溶液,搖勻,分別用50、40mL二氯甲烷萃取2次,有機(jī)相經(jīng)無水硫酸鈉脫水后收集于250mL平底燒瓶中,在低于45℃水浴中減壓旋轉(zhuǎn)濃縮蒸發(fā)至1~2mL,氮?dú)獯蹈?并用丙酮定容至5mL,待測。比較3種不同提取溶劑的提取效率,選擇最佳的提取溶劑。1.3.2萃取時間的選擇對添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1mg/kg的土樣,分別用二氯甲烷萃取1、2、3次,按1.3.1方法操作。比較不同萃取次數(shù)的提取效率,選擇合適的萃取次數(shù)。1.4中丁維和美齊的測定1.4.1以獲得理想的色譜圖稻米中含有較多的雜質(zhì),所以樣品必須經(jīng)過進(jìn)一步的凈化,以獲得理想的色譜圖。分別采用弗羅里硅土固相萃取柱、C18固相萃取柱、氧化鋁柱進(jìn)行凈化,比較不同萃取柱的凈化效率。1.4.2不同體積和清洗溶液的比較在洗脫液的選擇中,丙酮-石油醚體積比分別為2∶8、3∶7、4∶6,對添加1mg/kg質(zhì)量分?jǐn)?shù)的樣品進(jìn)行分析比較,選擇合適的洗脫液。1.5提取凈化方法的確定方法的準(zhǔn)確性以全過程標(biāo)準(zhǔn)添加回收率來衡量,方法的精密度以測定結(jié)果的變異系數(shù)來衡量。在土壤樣品中添加一定體積的啶蟲脒和仲丁威混合標(biāo)準(zhǔn)液,設(shè)置0.01、0.05、0.2mg/kg三個質(zhì)量分?jǐn)?shù)水平,按照1.3確定的土樣中啶蟲脒和仲丁威提取凈化方法操作。在稻米樣品中加入一定體積的啶蟲脒和仲丁威混合標(biāo)準(zhǔn)液,設(shè)置0.01、0.05、0.2mg/kg三個添加質(zhì)量分?jǐn)?shù),按照1.4確定的稻米樣品中啶蟲脒和仲丁威的提取凈化方法操作。2結(jié)果與分析2.1蟲和仲丁威的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液的測定在上述1.2檢測條件下取1mg/L的啶蟲脒、仲丁威混合標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行測定,啶蟲脒的保留時間約為13.110min,仲丁威的保留時間約為7.415min(見圖1)。2.2線性回歸檢測分別用丙酮配制不同質(zhì)量濃度的啶蟲脒和仲丁威混合標(biāo)準(zhǔn)溶液0.01、0.05、0.1、0.5、1、5mg/L,在上述1.2檢測條件下進(jìn)行分析測定,并以標(biāo)準(zhǔn)溶液質(zhì)量濃度(x,mg/L)為橫坐標(biāo)、色譜峰面積(y)為縱坐標(biāo)作圖,用最小二乘法進(jìn)行線性回歸。在0.01~5mg/L質(zhì)量濃度范圍內(nèi),標(biāo)準(zhǔn)樣品質(zhì)量濃度與峰面積呈良好的線性關(guān)系,求出線性回歸方程:啶蟲脒y=85.187x-4.362,相關(guān)系數(shù)r=0.9995;仲丁威y=125.66x+2.4929,相關(guān)系數(shù)r=0.9996。2.3土壤樣品的測定2.3.1提取溶劑提取效果通過土壤樣品中啶蟲脒和仲丁威殘留分析的提取方法,比較了乙腈、丙酮-正己烷(體積比1∶2)混合提取液、丙酮-石油醚(體積比1∶2)3種提取溶劑提取效果(見表1)。由表1可知:乙腈和丙酮-正己烷(體積比1∶2)對仲丁威的提取效率較好,對啶蟲脒的提取效果較差,而丙酮-石油醚(體積比1∶2)混合提取液對兩者的提取效率都較好,平均回收率均在90%以上,符合農(nóng)藥殘留的檢測要求,因此選用丙酮-石油醚(體積比1∶2)作為提取劑。2.3.2萃取次數(shù)的篩選比較不同萃取次數(shù)的提取效果(見表2)。由表2可以看出萃取次數(shù)為2次和3次時,啶蟲脒和仲丁威的提取效率均滿足農(nóng)藥殘留分析要求,因此選擇用二氯甲烷萃取2次。2.4通過測定水稻樣品2.4.1平均添加回收率選用不同的萃取凈化小柱,對稻米中啶蟲脒和仲丁威的提取凈化效率進(jìn)行比較。經(jīng)弗羅里硅土固相萃取柱凈化的樣品平均添加回收率最高(見表3)。通過表3發(fā)現(xiàn)利用弗羅里硅土固相萃取柱的提取效率最好,且經(jīng)過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)弗羅里硅土固相萃取柱對色素的凈化效果最好,凈化后的定容液基本無色,氣相色譜雜峰較少,基線穩(wěn)定,節(jié)省試劑。2.4.2洗脫溶劑的選擇在洗脫液的選擇中,丙酮-石油醚的體積比分別為2∶8、3∶7、4∶6對相同添加質(zhì)量濃度的樣品進(jìn)行比較(見表4)。其中使用丙酮-石油醚(體積比2∶8)作為洗脫液不能很好地將目標(biāo)物洗脫下來,用丙酮-石油醚(體積比3∶7)作為洗脫劑洗脫,分別用10mL淋洗3次還能檢測到啶蟲脒和仲丁威目標(biāo)物,而用體積比為4∶6的丙酮-石油醚混合洗脫液5mL淋洗2次,已經(jīng)檢測不到目標(biāo)物,所以選用丙酮-石油醚(體積比4∶6)作為洗脫液。2.5方法的可靠性試驗(yàn)2.5.1土樣中吡啶蟲和仲丁威的提取凈化方法添加量在土壤樣品中添加一定體積的啶蟲脒和仲丁威混合標(biāo)準(zhǔn)液,設(shè)置0.01、0.05、0.20mg/kg三個質(zhì)量分?jǐn)?shù)水平,按照1.3.1確定的土樣中啶蟲脒和仲丁威提取凈化方法操作。啶蟲脒在稻田土壤中的添加回收率為95.76%~102.30%,變異系數(shù)為9.98%~12.10%;仲丁威在稻田土壤中的添加回收率為81.12%~97.21%,變異系數(shù)為2.31%~6.28%(見表5),完全符合農(nóng)殘分析要求。2.5.2土樣中吡啶蟲和仲丁威提取凈化方法添加量的確定在稻米樣品中添加一定體積的啶蟲脒和仲丁威混合標(biāo)準(zhǔn)液,設(shè)置0.01、0.05、0.20mg/kg三個質(zhì)量分?jǐn)?shù)水平,按照1.3.2確定的土樣中啶蟲脒和仲丁威提取凈化方法操作。啶蟲脒在稻米中的添加回收率為92.56%~106.50%,變異系數(shù)為10.30%~14.20%;仲丁威在稻米中的添加回收率為86.17%~95.16%,變異系數(shù)為4.45%~10.90%(見表6),完全符合農(nóng)藥殘留分析要求。3凈化條件的優(yōu)化由于稻米中含有較多的油脂,有機(jī)溶劑不容易滲透到顆粒內(nèi)部,若直接用有機(jī)溶劑提取則回收率不高,所以提取時加入適量的水靜置10min,使其充分分散和浸潤稻米顆粒,可以顯著提高回收率。同時利用有機(jī)溶劑和水在鹽存在條件下發(fā)生分層的特性,用二氯甲烷萃取樣品中的啶蟲脒和仲丁威混合物,可以有效去除樣品中的雜質(zhì),同時可以避免使用其他溶劑萃取時的乳化現(xiàn)象。以往文獻(xiàn)報(bào)道中凈化主要采用Florisil層析柱方法,消耗大量有機(jī)試劑,操作費(fèi)時費(fèi)力,損失大,實(shí)驗(yàn)操作精密度不好,對于稻米這種比較復(fù)雜的樣品基質(zhì)無法有效的凈化,無法滿足檢測靈敏度的要求。本實(shí)驗(yàn)采用商品化的Florisil固相萃取柱對樣品進(jìn)行凈化,可以減小因不同技術(shù)人員操作而產(chǎn)生的誤差,同時也可以大量減少溶劑消耗,節(jié)省操作時間,穩(wěn)定性好,提高了檢測靈敏