赵桂华,赵建国
(黑龙江省垦区质量技术监督局检验检测中心,黑龙江 哈尔滨 150090)
有机氯农药属于高效广谱杀虫剂。20世纪40年代首先证明DDT具有显著杀虫效果以后,又相继合成了狄氏剂、艾氏剂、异狄氏剂、六六六、氯丹和杀虫粉等多种化合物,广泛应用于杀灭农药害虫及卫生害虫,是杀虫剂中使用量最大的一类农药。不溶于水而容于脂肪或其他有机溶剂中,化学性质较稳定,在外界或有机体内不易被破坏,故有较长的残留致毒期[1]。
DDT直到1939年由瑞士诺贝尔奖获得者化学家Paul Muler其对昆虫是一种有效的神经性毒剂。DDT在第二次世界大战中开始大量地使用,以喷雾方式用于对抗黄热病,抗击疟疾和蚊子,但由于其对鸟类的繁殖产生干扰,在1962年全世界开始禁止使用DDT。六六六又名六氯环己烷,在上个世纪70年代前在世界范围内广泛使用[2~6]。其在环境中慢慢降解,半衰期长达几十年,甚至上百年,其三种异构体(α-,β-,γ-HCH)在2010年被联合国环境计划署(简称UNEP)列入持久性有机污染物。工业六六六理论上有8种异构体,通常六六六异构体一般包括五种,即由于(ζ-,η-,θ-HCH)这三种异构体含量极少又不重要,一般不包括在所谓的六六六总量内,α-HCH(60~70%),β-HCH(5~12%),γ-HCH(10~12%),δ-HCH(6~10%),ε-HCH(0~4%)[7]。
DDT进入人体后在血液、大脑蛋白、肝脏和脂肪中的比例为1:4.30:300,其主要残留在脂肪中,其经过肝脏转化为毒性比DDT的DDD和DDE以及无毒的DDA,DDT以60%的DDE形式贮存,转化后无毒的DDA和未经转化的DDD由尿液排出。人体内主要以DDT和DDE的形式蓄积于脂肪组织中。六六六进入人体后,也主要蓄积在脂肪组织中,其共有甲、乙、丙、丁、戊、己、庚等异构体,在体内代谢速率以丙体最快,乙体最慢。乙体在人体脂肪中所占比例为93.5%。
DDT和六六六引起的急性中毒,多在半小时内发作,轻者头痛、头晕、视力模糊、腹泻、失眠、盗汗、全身乏力、肌肉轻度震颤等症状:重者痉挛、抽搐,甚至失去知觉。
除非另有说明,在分析中所使用试剂均为分析纯,用水为GB/T 6682-2008中规定的一级水。
丙酮;正己烷;氯化钠;乙酸铅:20g/L;α-666标准物质;β-666标准物质;γ-666标准物质;δ-666标准物质;p,p’-DDD标准物质;p,p’-DDT标准物质;o,p’-DDT标准物质;p,p’-D D E标准物质;氯丹标准物质(氯丹-1,氯丹-2和氯丹-3);硫丹标准物质(硫丹-1和硫丹-2);七氯标准物质;狄氏剂标准物质;艾氏剂标准物质。
气相色谱仪,配电子捕获检测器,Agilent T e c h n o l o g i e s 7 8 9 0 A;色谱柱:E l i r e-5,3 0 m×0.3 2 m m×0.25μm;ProElut Florisil固相萃取小柱,1000mg/6mL;旋转蒸发器; 漩涡振荡器;高速离心机。
仪器参考条件[1]:
气相色谱仪器条件:
进样口温度:270℃
载气流速:1.2mL/min
柱箱程序升温[2]:初始温度70℃→保持2min→8℃/min→150℃,保持0min→2℃/min →200℃,保持1min→20℃/min→250℃,保持2min。
进样方式:不分流进样,1.0ml/min。
进样量:1.0μL。
吹扫流速:60mL/min。
样品处理方法[3~10]:
牛奶、原料乳等液态奶制品:称取10g样品(精确到0.01g)于50mL具塞离心管中,加入10mL丙酮:正己烷=1:9,漩涡混合1min。再次加入10mL丙酮:正己烷=1:9,加入4g氯化钠,2mL20g/L乙酸铅溶液,漩涡混合振荡5min,4000转/min离心5min。取上清液10mL,待净化。
奶粉:称样1g,加入40℃温水10mL溶解样品,其他步骤同上(牛奶等)处理。
净化:加入1:9=丙酮:正己烷10mL活化ProElut Florisil SPE固相萃取小柱,弃掉流出液,加载10mL提取的样液,收集流出液,再加入1:9=丙酮:正己烷5mL洗脱,合并流出液,在40℃通氮气浓缩到约0.5mL,正己烷定容到1.0mL。供GC测定。
图1标样16种有机氯的谱图
表1各组分色谱峰的性能报告
表2 牛乳中各有机氯组分的校准方程和检出限
通过图1和表1,可知这16种有机氯组分在此分析条件下,有很好的对称性和分离度,并且所有组分的理论塔板数都在170000以上。表明该仪器条件能实现16种有机氯的分离和定性。
检出限的计算公式:L=3×s×V×f/k×W,其中:L为检出限,s为10次空白信号噪音标准偏差的平均值,V为定容体积(ml),f为稀释倍数,k为校准曲线斜率,W为样品质量(g)。方法的重复性以每个组分6次测定结果相对标准偏差进行计算所得。
本文采用气相色谱(GC)方法测定乳制品中有机氯农药残留,本方法采用正己烷和丙酮混合溶液直接萃取牛乳样品(或经过温水溶解的奶粉样品),极大地提高了有机氯类农药残留的萃取效率,再通过Florisil硅藻土固相萃取小柱净化,较好地去除了样品基质中的干扰组分及其杂质。与凝胶净化[11]前处理方法和其它的前处理方法相比,本方法一次处理可以完成16种有机氯农药残留[12]的测定,通过改进气相色谱的仪器条件,这16种有机氯目标物峰都得到了很好的分离。本方法具有使用仪器简单,测定通量高,快速,简便,具有较好的回收率和重复性,较低的检出限,能很好地满足乳制品中有机氯农残的测定。
[1] 刘咏梅, 王志花, 储晓刚. 凝胶渗透色谱法净化-气相色谱测定糙米中7种常见有机磷农药残留. 农药, 2004,43(10): 460-462.
[2] 国标,GB/T 5009.19-2008.
[3] 汪军. 直接进样/气相色谱/串联质谱联用(DSI/GC/TMW)分析鸡蛋中农药残留. 世界农药, 2004, 24(3): 33.
[4] 孔祥盈. 气相色谱法测定水产品中六六六和滴滴涕的残留. 食品研究与开发, 2005, 26(2): 138-141.
[5] 侯胜军, 陈丹丹, 李翔, 等. 气相色谱/质谱-选择离子检测法同时测定大米中的25种持久性有机污染物. 色谱, 23(3): 229-233.
[6] 刘毅, 郑国灿, 王晶. 气相色谱-串联质谱法测定牛奶中20种有机氯农药残留. 检验检疫学刊, 2012, 4: 38-45.
[7] 俞勇. 粮谷中12种有机氯农药残留气相色谱/质谱同时测定方法.江西化工, 2004, 1: 80-84.
[8] 贺德春. 用气相色谱方法测定面粉和大米中14种农药残留. 2004,2(3): 161-164.
[9] 徐晓琴. 凝胶渗透色谱-气相色谱串联质谱法测定禽蛋中16种有机氯类农药残留. 山东理工大学学报(自然科学版), 2011, 4:74-78.
[10] 万益群, 鄢爱平, 谢明勇. 中草药中有机氯农药和拟除虫菊酯农药残留量的测定. 分析化学, 2005, 33(5): 614-618.
[11] 宋晓玲, 饶竹. 食品与环境样品中有机氯农药残留的净化技术研究进展. 农药学学报, 2011, 5: 439-447.
[12] 黄俊, 余刚, 张彭文. 中国持久性有机污染物的计算机辅助筛选研究. 环境污染防治, 2003, 25(1): 16-19.