蜜柚中农药残留快速检测的方法初探
蜜柚是我国特色的农产品之一。福建省平和县作为我国最大的蜜柚种植产业园,承载着生产和出口两大任务。近年来,蜜柚的销量不断增长,成为当地农民的主要收入来源。蜜柚种植过程中,虽然对果实进行套袋的农事操作,并且延长了采摘前喷药的时间间隔,但蜜柚中仍会存在一定的农药残留,这给蜜柚产品的出口和销量带来了巨大影响,同时也给种植蜜柚的农民造成了一定的经济损失。所以,为了保障农民的正常收入,提高蜜柚的销售额,提出一种有效的蜜柚中农药残留快速检测的方法是我们目前需要解决的主要问题。
快速检测需要的材料:气相色谱-质谱联用仪器、高速冷冻离心机、超声波清洗剂、固相萃取装置、乙腈等试剂、混合器、DN-24A氮吹仪以及一些农业标准物等。
快速检测的方法:首先,进行检测的提取过程,将一定的蜜柚样品放置在50ml的离心管当中,并且放入10ml的乙腈试剂,利用超声波提取蜜柚样品中的农药残余物质10分钟左右,再往离心管当中加入少许的氯化钠,进行离心操作,大约5分钟之后,将离心后的上层物质放入到试剂瓶当中,重复提取的过程,接下来把有机层混合起来,进行蒸发、浓缩,其次进入到净化的实验过程。在进行净化时,我们使用固相萃取的净化方法,可提高样品的净化程度。
气相色谱以及质谱条件:(1)气相色谱需要的条件。利用气相色谱进行检测时,其载气是高纯度的氦气,纯度高达99.9%;色谱柱仪器要符合检测的规格标准,进样口的温度要保持在230℃左右,并且以脉冲不分流进样的方式进去,进样量不得高于1.0ul。其次,柱升温装置的起始温度为50℃,在后续的反应过程中,要以相应的速度持续增温。(2)质谱需要的条件。质谱检测需要的条件包括:电子能量70eV,其质谱检测手段可以采用SIR每一种化合物选取一种定量离子以及2种定性离子,每种农药的检测条件不同。此外,质谱检测要求传输线的温度要达到280℃,而离子源温度要达到230℃,质谱的参数可以通过自动调节生成快速检测需要的参数。
快速检测预处理的条件需求:可以选择乙腈作为提取剂,其通用性能较好,不仅可以把大部分的农药残留溶解,而且吸入的油脂量也较少。此外,氯化钠物质可以去除样品中的一些杂质,同时分离水相和有机相,可以有效地提高农药残留提取的精确度。
色谱柱的选取:可以根据色谱分离的基本原理,对样品中的不同组分进行有效的分离实验。色谱柱的选取对检测过程非常重要,根据农药的不同性质来选择色谱柱,针对本文检测的农药残留,我们可以选择DB-35MS毛细管柱。
基质效应的消除:基质效应是指标本中除分析物以外的其他成分对分析样测定值的影响,即基质对分析方法准确测定分析物的能力的干扰。影响基质效应的因素有很多种。我们通过对蜜柚基质干扰物的检测,发型主要的基质物质是烯烃类化合物以及脂肪酸等,其干扰物都会使得蜜柚中的基质效应提高。为了有效地消除基质效应,使用PSA和Amino等小柱物质,将两者结合起来可以达到有效消除蜜柚样品中基质效应的目的。
快速检测结果:为了检测气相色谱-质谱联用的方法对蜜柚中农药残留的检测是否有效,我们可以在市场上随机挑选一些蜜柚产品,对其样品用上述的方法进行快速检测,实验结果发现,此方法可以快速、准确地检测出蜜柚样品中农药残留量和农药物质。
通过对蜜柚中农药残留快速检测的方法的探析,我们了解到,气相色谱-质谱联用的检测方法可以快速、准确检测出蜜柚产品中的农药残留。通过实验材料与装置的选择,建立合适的气相色谱以及质谱条件,预处理的条件以及色谱柱的选择,基质效应的消除等一系列的过程,可以有效地检测出蜜柚中的农药残留。
氯霉素广泛应用于动物传染性疾病的治疗,曾在水产养殖业中得到广泛的应用,但同时也带来了严重的残留问题,氯霉素能够抑制人体骨髓造血功能,引起贫血等。因此对水产品中的氯霉素的检测具有特殊意义。
国内外文献报道氯霉素类药物的检测方法主要采用气相色谱法、气相色谱-质谱联用法和液相色谱-质谱联用法。气相色谱-质谱联用法和液相色谱-质谱联用法灵敏度高,但价格昂贵,一般基层实验室不配备这样的仪器,因此不适合于基层实验室大量检测市场上水产品中氯霉素的含量。气相色谱仪价格便宜,适合于我们日常生活中水产品中氯霉素的检测。国内外检测氯霉素的常用方法大多数与国家标准SC/T 3018-2004方法类似,利用N,O-双(三甲基硅烷基)三氟乙酰胺(BSTFA)/三甲基氯硅烷(TMSCl)作为衍生剂,吡啶作为催化剂。但BSTFA对环境的湿度很敏感,需要严格控制反应条件,并且衍生后的氮-硅键和氧-硅键在气相色谱的加热环境下有可能分解,影响测定和实验重现性。吡啶是一个具有恶臭的有毒气体,应用吡啶作为催化剂具有二次污染和对实验人员造成危害。
针对现有技术的不足,我们研发了一种新的氯霉素测定方法。
实验部分 材料、试剂、仪器:检测的样品为鱼、虾和蟹。甲醇、正己烷、乙腈;乙酸乙酯。气相色谱仪;旋转蒸发仪;电子天平;旋涡混合器;毛细管气相色谱柱RTX-5ms。氯霉素标准品来自于德国Dr.Ehrenstorfer标准品公司,纯度≥99%。
方法 气相色谱的条件为:采用RTX-5ms作为固定相的毛细管柱,所述毛细管柱的柱长为30m、内径为0.25mm、膜厚度为0.25μm;柱温为程序升温,初始温度150℃,保持1min,以15℃/min的速率升温至260℃,保持10min,再以30℃/min的速率升温至280℃,保持5min;总运行时间为24min;载气为氦气,纯度≥99.99%;采用恒流模式,线速度为31.1cm/s;进样口温度为260℃,不分离进样;检测器为63Ni电子捕获检测器。
样品处理 样品预处理:取待测水产品,取肌肉部分,称取5g置于离心管中,加入20mL乙酸乙酯,均质机均质1min,4000r/min离心3min,得到的混合液转移到细口鸡心瓶中;再向离心管加入10mL乙酸乙酯,均质1min,4000r/min离心3min,合并乙酸乙酯提取液,于40℃水浴中减压旋转蒸发近干。
样品净化:向鸡心瓶中加入1mL甲醇旋涡混合溶解经样品预处理处理的样品残留物,再加入15mL正己烷和25mL4%氯化钠溶液,振荡混合1min后转移到离心管中,4000r/min下离心2min,弃去上层正己烷相;再向水相中加入10mL正己烷,振荡、离心后弃去正己烷相;向所述水相中加入15mL乙酸乙酯,旋涡混合2min,3000r/min离心3min,吸取乙酸乙酯层,经过无水硫酸钠柱脱水过滤于50mL鸡心瓶中;再向水相中加入5mL乙酸乙酯,旋涡混合、离心后吸取乙酸乙酯层,经无水硫酸钠柱脱水过滤;用少量乙酸乙酯淋洗无水硫酸钠柱,合并提取液,40℃水浴中减压旋转蒸发近干。
样品及标准品的衍生化 样品的衍生化:往旋转蒸发近干的提取物中加入2mL乙酸乙酯溶解并转移到离心管中,再用1-2mL乙酸乙酯洗涤提取物,合并乙酸乙酯,加入300μl乙酸酐和300μl的三乙胺,用乙酸乙酯定容到5mL后旋涡2min,得到样品溶液,供气相色谱分析备用;标准品的衍生化:取适量标准品于离心管中,加入300μl乙酸酐和300μl的三乙胺,用乙酸乙酯定容到5mL后旋涡2min,得到标准品溶液,供气相色谱分析备用。
气相色谱检测 分别吸取衍生后的标准品溶液和样品溶液,注入气相色谱仪中进行测定。
结果与讨论 取衍生后的氯霉素标准品溶液进行检测,结果见图1。从图1可以看出,标准品的色谱图峰形尖锐、对称,与邻近峰完全分离。
图1 氯霉素衍生后的气相色谱图
催化剂的选择:本实验室尝试过采用乙酸酐和吡啶作为组合衍生试剂,效果良好。但吡啶具有恶臭和对人体毒性大,经过考虑,本实验室采用价格更便宜的,极少采用的三乙胺催化剂来代替吡啶,减少对环境的污染和对实验人员的伤害。
衍生试剂的选择:N,O-双(三甲基硅烷基)三氟乙酰胺/三甲基氯硅烷是一组经常使用的衍生试剂,但其对环境要求严格,衍生试剂昂贵,不能大量使用。改用乙酸酐后,乙酸酐价格便宜,能够大量使用,并且对水的稳定性比较好。
标准曲线、检出限、回收率与精密度:在20-250μg/L范围内,氯霉素浓度与峰面积呈现良好的线性关系,其线性回归方程为:Y=8665.5X,相关系数为0.9990,检出限为3μg/L。取一份经检测不含有氯霉素的样品作为空白样品,测得平均加标回收率大于72%,标准偏差为2.6%~5.8%。
□ 简小君 平和县农业局检测中心
□ 潘金铜 浙江海洋大学罗杰鸿 广州京诚检测技术有限公司