气相色谱法快速测定茶叶中的八氯二丙醚残留量

2010-01-25 05:50丁立平
化学分析计量 2010年4期
关键词:浓硫酸石油醚丙酮

丁立平 李 华

(南平出入境检验检疫局,南平 353000)

八氯二丙醚(S-421)为淡黄色液体,带香味,有较好的稳定性[1],常用作农药增效剂,可以和多数的杀虫剂如有机磷、氨基甲酸酯、有机氯和拟除虫菊酯发生不同程度的作用,增加杀虫效果[2,3],对防止昆虫产生抗药性有较好的作用,因此在农业生产中使用较为广泛。研究表明,蔬菜、水果、茶叶中八氯二丙醚的微量残留可能对人体具有一定的致癌、致畸变作用[4-6],存在较大的隐患。为了强化管理,减少危害,农业部出台了自2008年开始不得销售含有八氯二丙醚的农药产品的规定。同时作为茶叶生产和销售大国,我国对日本和欧盟茶叶出口量巨大,但是在对日本出口10项检测和对欧盟出口15项检测中,相关国家对八氯二丙醚残留量都有严格要求,其残留量成为影响我国茶叶出口的壁垒之一,因此建立快速准确检测茶叶中的八氯二丙醚残留量方法成为当务之急。

目前,我国检测进出口茶叶中的八氯二丙醚主要采用SN 1774-2006中规定的方法[7],国内其它有关茶叶中八氯二丙醚的研究报道较少[8-10]。笔者采用丙酮-石油醚(体积比为1∶1)提取,浓硫酸净化,气相色谱定量分析,可以满足茶叶中八氯二丙醚检测需要。

1 实验部分

1.1 主要仪器与试剂

气相色谱仪:Agilent 7890A型,配有μECD检测器,自动进样器,美国安捷伦科技有限公司;

超声波清洗器:KQ-500TDB型,上海昆山仪器设备厂;

氮吹仪:HGC-12A型,天津恒奥科技公司;

均质器:上海医疗器械公司;

涡旋混合器:德国IKA公司;

台式离心机:北京时代北利离心机有限公司;

固相萃取装置:Visiprep DL SPE型,美国Supelco公司;

具塞塑料试管: 25 mL;

塑料离心管: 15 mL;

中性氧化铝:100~75 μm(100~200目);

活性炭、氯化钠:分析纯;

浓硫酸:优级纯;

丙酮、石油醚(沸程30~60℃)、正己烷:国药集团化学试剂有限公司;

八氯二丙醚标准样品:针剂型,100 μg/mL,农业部环境保护科研监测所;

丙酮、石油醚、正己烷:农残级试剂;

实验用水为蒸馏水。

1.2 实验方法

(1)标准溶液配制

八氯二丙醚标准品保存在4℃冰箱中,使用时用正己烷配制成2.0 μg/mL储备液,并根据需要配制成相应的使用液。

(2)样品制备

将约500 g的茶叶试样按照四分法对角取样约50 g,用均质机磨碎成均匀粉末状,装入洁净的容器中密封备用。

(3)样品提取与净化

提取:在塑料试管中称取1.000 g茶叶粉末(精确到4位有效数字),加入1.5 mL的饱和食盐水,涡旋混匀,置于超声波中超声10 min使其浸透充分,加入10 mL混合提取液,涡旋30 s,超声10 min,以4 000 r/m离心5 min,取上清液于15 mL离心管中45℃下吹干,残渣重新提取一次,吹干,待净化。

净化:向离心管中准确量取2.00 mL正己烷涡旋溶解提取样品,加入2.0 mL浓硫酸,涡旋1 min,以4 000 r/m离心5 min,吸取上清液待气相色谱分析。

1.3 色谱条件

色谱柱:石英毛细管色谱柱HP-5(3 0 m×0.32 mm, 0.25 μm),美国安捷伦科技有限公司;载气和尾吹气:氮气(纯度大于99.999%),载气流量为1.0 mL/min,尾吹气流为30 mL/min;柱温:初始温度70℃保持1 min,以10℃/min升至280℃,保持5 min;进样口温度:200℃;检测器温度:300℃;进样方式:不分流;进样量:1.0 μL。

2 结果与讨论

2.1 提取液及提取条件的选择

试验选择丙酮-正己烷(体积比1∶2)混合液,丙酮-石油醚(体积比1∶1)混合液两种提取液进行提取,从提取效果来看,两者之间没有较大差别,但是使用丙酮-石油醚(体积比1∶1)混合液提取回收率较高,而且吹干时间较短,可以提高工作效率。

超声波可以通过加速介质质点运动、空化作用和振动匀化作用,达到使固体样品分散,增大样品与萃取溶剂之间的接触面积,以提高目标物从固相转移到液相的传质速率的目的。试验考察了超声提取的时间和超声温度两个条件,最终确定温度控制在30℃,超声提取10 min,同时,采用二次超声提取的条件较优。

2.2 浓硫酸磺化净化法和中性氧化铝柱净化效果比较

在净化部分对磺化法和中性氧化铝柱层析法净化效果做了对比试验。采用中性氧化铝-活性炭(质量比为49∶1)3.0 g装于5 mL注射器针管做成的SPE柱中,3 mL丙酮-石油醚混合液(体积比1∶1)淋洗柱体,1.0 mL丙酮-石油醚(体积比1∶1)溶解上柱,7.0 mL丙酮-正己烷(体积比1∶4)洗脱,吹干定容至1.00 mL分析。试验结果表明,添加0.02 mg/kg的6个样品平均回收率可以达到103.5%,但是此过程较浓硫酸磺化法繁琐,而且杂质去除效果不如磺化法好。

2.3 浓硫酸净化中的乳化问题

在使用浓硫酸净化时,由于茶叶提取物中含有较多蛋白质、多糖、脂类等成分,这些成分在与浓硫酸作用时易形成胶状物质,从而使得在最后离心时发生乳化作用,正己烷液体被包含在乳状物中。此时可以通过超声并摇振破乳后重新离心得到正己烷溶解液。

2.4 标准曲线和检出限

将八氯二丙醚标准储备液稀释至0.01、0.02、0.04、0.16、0.4 μg/mL使用液,以标准品响应值A为纵坐标,工作液浓度c(μg/mL)为横坐标绘制标准工作曲线。在0.01~0.4 μg/mL范围内,线性良好,线性方程为A=70 135c-538.6,r2= 0.999 8。

按照S/N=3计算得到方法的检出限为0.001 mg/kg。

2.5 回收率和精密度试验

由于日常检测样品中未有阴性样品,只能做阳性样品添加试验,并在做添加前称取6个同一样品做平行试验,按照1.2方法进行检测,计算所得结果平均值为 0.004 mg/kg,以此作为样品中八氯二丙醚含量。

称取茶叶样品1.000 g添加适宜浓度的八氯二丙醚标准液,制得所需要的阳性添加样品,并按照1.2实验方法进行检测。由于日本和欧盟规定茶叶中八氯二丙醚的最高限量(MRL)为0.01 mg/kg,所以选择包含0.01 mg/kg在内的4个水平,每个水平做6个重复样品。

通过外标法进行定量,在扣除样品浓度后得到相应的添加平均回收率和相对标准偏差,测定结果见表1。

表1 加标回收试验结果

标准样品色谱图见图1,添加0.01 mg/kg浓度样品色谱图见图2。

图1 八氯二丙醚标准样品色谱图

图2 添加0.01 mg/kg浓度茶叶样品色谱图

3 结论

采用丙酮-石油醚混合液作为提取液,超声波辅助提取的简便方式,快速高效地完成茶叶中八氯二丙醚的提取,并利用八氯二丙醚在浓硫酸中稳定的特性,使用浓硫酸去除样品杂质,目标物提取完全,净化效果理想,测定结果可靠,方法灵敏度高,可以满足日常农药快速分析的要求。

[1] 黄清臻,王明义.八氯二丙醚(S2)稳定性的研究[J].昆虫知识,1996,33(6):342-344.

[2] 姜志宽,陈超.增效剂的应用与研究进展[J].昆虫知识,1997,12(4):155-160.

[3] 王奎,段金贵.八氯二丙醚对氯氰菊酯的增效试验[J].昆虫知识,1997,14(4):231-232.

[4] 史江,陶开华.八氯二丙醚(S421)致突变性研究[J].中国公共卫生学报,1991,10(5):313-314.

[5] 谈伟君,唐萌.八氯二丙醚的致突变性和致畸性研究[J].环境与健康杂志,1997,14(3):107-109.

[6] 唐萌,叶明宪.八氯二丙醚暴露工人微核及DNA损伤程度[J].中国公共卫生,2006,22(9):1 082-1 083.

[7] SN/T 1774-2006 进出口茶叶中八氯二丙醚残留量检测方法 气相色谱法[S].

[8] 赵玉琪,金瑛,周相娟.毛细管气相色谱法测定代用茶中八氯二丙醚残留量研究[J].食品工业科技,2008,29(5):285-287.

[9] 施彩仙,周亚莲,周金华,等.茶叶中八氯二丙醚残留的气相色谱检测法[J].绍兴文理学院学报,2007,27(8):64-67.

[10] 丁慧瑛,谢文,蒋晓英,等.气相色谱法测定茶叶中八氯二丙醚(S-421)残留量 [J].理化检验:化学分册,2007,43(3):198-200.

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