毛细管气相色谱法测定绿茶中八氯二丙醚残留量

黄 琦,刘宣淦,王金贤

(1.浙江科技学院 生物与化学工程学院,杭州310023;2.浙江省茶叶进出口有限公司,杭州310041)

八氯二丙醚(octachlorodipropyl ether,又名S-421,结构式见图1)常用作农药增效剂,对拟除虫菊酯、氨基甲酸酯、有机磷类、有机氯类农药均具有不同程度的增效作用。此外,八氯二丙醚大量用于蚊香和气雾杀虫剂。八氯二丙醚的残留期和安全期目前尚不明确,但是研究表明,八氯二丙醚是一种体外致突变物,对人体有一定的致癌、致畸作用[1-3]。世界各国特别是欧盟各国对茶叶中要求检测的项目逐年增加,并且检出限量要求也更加严格,其中多数限量就是仪器的检出限[4-5]。自2002年起,欧盟已将八氯二丙醚列入农药最大残留量标准(MRL)名单,标准定为0.01 mg/kg[6]。浙江省是中国的绿茶出口大省,近几年在出口的绿茶中已部分检测到八氯二丙醚,而且有逐年上升的趋势[7]。2006年起,农业部根据《农药管理条例》有关规定,进一步加强对含有八氯二丙醚农药产品的管理,但是八氯二丙醚在绿茶中的残留问题依然存在并严重影响了中国绿茶的出口。因此,快速准确地测定绿茶中的八氯二丙醚残留量成为迫切需要解决的问题。本试验采用毛细管气相色谱法测定绿茶中八氯二丙醚的残留量,并对280份绿茶样品进行了测定。

图1 八氯二丙醚分子结构式Fig.1 M olecular structure of octachlorodipropyl ether

1 试验部分

1.1 仪器与试剂

岛津GC-14C型气相色谱仪,配电子捕获检测器(ECD),浙江大学N3000色谱工作站。绿茶样品从市场购得;八氯二丙醚(S-421)标准品购自德国Dr.Ehrenstorfer公司(纯度96.5%);正己烷为色谱纯(Merck公司);浓硫酸、硅藻土545及其他试剂均为分析纯。

1.2 气相色谱条件

DB-1701石英毛细管柱,30 m×0.32 mm×0.25μm;进样室温度240℃,检测器温度280℃;色谱柱温度初温80℃,保持1 min,再以30℃/min升至260 ℃,保持2 min;载气为高纯氮气,流量为1.0 mL/min;进样方式为不分流进样,进样量1.0μL;峰面积外标法定量。

1.3 标准储备液的配置

准确称取S-421标准品0.010 0 g(有效成分)于100 mL容量瓶内,用正己烷溶解并定容,得质量浓度为100 mg/L的标准储备液。

1.4 绿茶样品的提取和净化

准确称取磨碎并已过40目筛的绿茶样品5.0 g于100 mL具塞三角瓶中,加入20 mL正己烷,超声波处理40 min,浸泡过夜,经无水Na2SO4层过滤到25 mL容量瓶,用少量正己烷多次淋洗滤渣并定容至25 mL。在玻璃层析柱(22 cm×0.8 cm)两端各加入2 cm厚无水Na2SO4,中间用1 g硅藻土545和0.4 mL浓硫酸混匀装柱(现配现用)。用移液管准确吸取5 mL提取液加入净化柱内,待液面降至柱表面时,用正己烷淋洗,接收正己烷淋洗液至浓缩瓶中,振荡混匀,在40℃以下水浴减压浓缩至近干,用N2吹干,正己烷准确定容至1.0 mL,待气相色谱检测。

2 结果与讨论

2.1 样品提取溶剂的选择

八氯二丙醚极性较弱可以用正己烷、石油醚、乙酸乙酯、苯、乙腈、丙酮等提取[8-10]。苯毒性太大,一般不选用;乙腈极性大,提取八氯二丙醚回收率太低;丙酮虽然毒性较小,但是共提取的杂质较多;石油醚和乙酸乙酯提取回收率偏低不及正己烷。本项目选择正己烷作为提取溶剂,能达到良好的效果。绿茶样品加入20 mL正己烷,超声波处理40 min可以使正己烷渗入绿茶样品中,提高提取效率。

2.2 样品净化条件的确定

绿茶中含大量的色素及蜡质,净化的关键是除去色素和蜡质。由于八氯二丙醚对酸十分稳定,而提取液中的其他成分(绿茶中含有的大量的色素及脂质类杂质)则易被浓硫酸氧化,所以采用酸性硅藻土柱磺化法净化,具有操作简便、净化效果明显的优点。因浓硫酸有强吸水性,酸性硅藻土易受潮失效,所以必须现配现用。

2.3 色谱柱的选择

试验中分别对常用于有机氯类农药分离的3种色谱柱DB-1701色谱柱(30 m×0.32 mm×0.25μm),DB-5色谱柱(30 m×0.25 mm×0.25μm)和SPB-1色谱柱(30 m×0.25 mm×0.25μm)进行试验。经试验比较,选择DB-1701色谱柱作为分析柱,既能使八氯二丙醚(S-421)与杂质较好地分离,又具有高的灵敏度,可满足S-421最大残留限量的检测要求。

2.4 程序升温条件的选择

绿茶样品中的干扰杂质一般在较低的温度条件下出峰,要使杂质峰和主峰能够很好地分离并考虑合适的出峰时间,必须选择适当的升温条件。经试验确定,程序升温的条件为:色谱柱温度初温80℃,保持1 min,再以30℃/min升至260℃,保持2 min;总进样时间为9 min。八氯二丙醚在所选色谱条件下的保留时间为7.29 min。

按优化后的色谱条件得到的八氯二丙醚的标准溶液、空白样品和空白样品添加八氯二丙醚后的色谱图见图2。

图2 S-421标准溶液(A)、空白样品(B)和S-421添标样品(C)的色谱图Fig.2 Gas chromatograms of S-421 standard(A),blank sample(B)and S-421 spiked sample(C)

2.5 线性关系及检测限

将八氯二丙醚标准储备液准确稀释成0.010,0.020,0.040,0.060,0.080,0.100 mg/L的标准溶液系列,分别取1.0μL进样测定。以S-421的质量浓度为横坐标,峰面积积分值为纵坐标绘制标准曲线,回归方程为:Y=106 336X-244.47,相关系数r为0.999 4。结果表明,在质量浓度0.010～0.100 mg/L范围内,进样浓度(X)与八氯二丙醚的峰面积(Y)线性关系良好,最小检出量0.01 mg/kg,能满足定量分析的要求。取八氯二丙醚对照品溶液,采用逐步稀释法,以3倍基线噪音计算,方法的检测限为0.002 mg/kg,远低于欧盟规定的最大残留限量0.01 mg/kg。

2.6 加标回收率试验和方法精密度

取八氯二丙醚空白的绿茶样品,按上述试验方法多次测定,证明其不含有八氯二丙醚残留后,用此绿茶样品作为基质,分别测定0.02,0.04,0.08 mg/kg添标水平下八氯二丙醚的加标回收率,并计算相对标准偏差。每个水平测定6次,回收率及精密度结果见表1。试验结果表明,该方法具有较好的准确度和精密度,符合农药残留测定的技术要求。

表1 方法回收率和精密度(n=6)Table1 Recovery and precision of method(n=6)

2.7 样品分析检测

按上述试验方法测定了280份绿茶样品,共有45份检出八氯二丙醚,检出率为16.1%,其中有5份样品中八氯二丙醚残留超过欧盟规定的MRL值(0.01 mg/kg),超标率为1.8%。

3 结 语

研究并建立了测定绿茶中八氯二丙醚残留量的方法,该方法前处理步骤较为简单、杂质干扰较少;方法实用性强,灵敏度高,重复性好,测定结果准确可靠,检测限能满足相关的限量要求,适用于绿茶中八氯二丙醚残留量检测。本法也适用于各种茶叶、代用茶、中药材、蔬菜干等干制品中的八氯二丙醚的残留量测定。

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