付丽敏
(广东省惠州市质量计量监督检测所,广东惠州 516003)
随着人们生活水平的不断提高,粮食安全问题越来越受到关注。我国作为一个农业大国,大米是其主要的农产品,在人们日常生活中有着不可替代的作用[1-2]。农民为了提高大米产量,种植期间会喷洒一定量的农药,同时,收获后在谷物的储藏环境中也会使用谷物保护剂来防虫,其中毒死蜱、杀螟硫磷等有机磷农药就是最常见的谷物保护剂[3-5]。虽然我国很早也制定了相关的农产品农药残留量限量标准[6-7],但是由于管理难度大,所以农药滥用的现象普遍。因此,建立快速测定大米粉中毒死蜱和杀螟硫磷农药残留量显得尤为重要。
目前,关于蔬菜和水果中有机磷的报道比较多[8-9],然而关于大米粉中毒死蜱、杀螟硫磷农药残留量的报道却很少。常见的大米粉中有机磷农药残留量测定仪器方法有气相色谱法[10]、气相色谱-质谱法[11]和液相色谱-质谱法[12]。其中气相色谱-质谱法和液相色谱-质谱法这2种仪器要求上机的样品非常干净,因此导致前处理步骤繁琐、耗时很长,且仪器购买和维护费用高,对人员的素质要求也高,投资成本大。而气相色谱法中的火焰光度检测器法以其选择性最高、灵敏度高、快速、成本较低而备受欢迎。笔者以我国最主要的粮谷——大米粉为研究对象,经溶剂超声提取后,上清液过膜,用气相色谱火焰光度检测器直接检测,探讨不同萃取试剂(乙腈、丙酮)对试验的影响,并通过回收率试验和辽宁出入境检验检疫局检验检疫技术中心、辽宁省检验检疫科学技术研究院组织的CNAS能力验证进行比对。
1.1仪器与试剂日本Shimadzu GC-2010plus气相色谱仪,配有火焰光度检测器(FPD)和数据处理系统;台式离心机(TDZ5-WS);超声清洗机(SK2510LHC);涡旋混匀器(MS3BS25);平行蒸发仪(BüCHI Syncore)。乙腈、丙酮、氯化钠、无水硫酸钠均为分析纯试剂;毒死蜱、杀螟硫磷标准品(农业部环境保护科研监测所),浓度均为100 mg/L。
1.2标准溶液的配制分别移取毒死蜱和杀螟硫磷的标准储备液500 μL于10 mL容量瓶中,丙酮定容,配制成5 mg/L混合标准溶液。
基质混合标准工作溶液:用不含有毒死蜱和杀螟硫磷的大米粉作为空白样品,并将其提取液配制成不同浓度的基质标准工作溶液,应现配现用。
1.3色谱条件进样口温度220 ℃;进样量1 μL;色谱柱:DB-1701石英毛细管住,(30 m×0.25 mm,0.32 μm,美国Agilent 公司);柱温:初始温度70 ℃,保留时间0 min,以30 ℃/min 升至200 ℃,保留时间2 min; 以10 ℃/min 升至250 ℃,保留时间2 min;以10 ℃/min升至250 ℃,保留时间2 min;分流比:20∶1;载气:N2( 99.999% ),空气300 mL/min ,氢气30 mL/min,尾吹(N2) 30 mL/min;检测器温度260 ℃。以保留时间定性,以峰面积外标法进行校正定量。
1.4试验方法称取大米粉样品1 g(精确至0.000 1 g)于50 mL聚四氟乙烯离心管中,加入10 mL去离子水,浸泡充分。准确移取10 mL萃取溶剂,过量氯化钠进行初次提取,在混匀器上充分混合1 min,将离心管放入超声清洗机中超声20 min,4 000 r/min离心5 min,取出有机相。残渣中分别加入5 mL萃取溶剂提取,合并3次提取的有机相。于有机相中加入6 g无水硫酸钠,平行蒸发仪浓缩至1 mL,经微孔滤膜(0.22 μm)过滤后供气相色谱分析。
2.1萃取试剂的选择有机磷农药残留量分析过程中,农药一般易溶于有机试剂,常见的提取试剂有丙酮、乙腈、三氯甲烷等,然而三氯甲烷有剧毒,对试验人员身体健康影响较大,因此该研究选用丙酮和乙腈作为对比。选取不含有机磷的大米粉,加入混合标准溶液,加标浓度分别0.05、0.20 mg/kg,其他试验步骤不变,所得结果见表1和表2。
由表1和表2可知,在添加混合标准溶液浓度分别为0.05、0.20 mg/kg 情况下,乙腈提取农药的回收率明显高于丙酮,因此,最终选择乙腈作为该试验的萃取试剂。
表1用丙酮提取大米粉中毒死蜱和杀螟硫磷的回收率
Table 1 Recovery of chlorpyrifos and fenitrothion in rice flour by extracting with acetone%
2.2标准工作曲线在确定的色谱条件下,准确移取配制好的不同质量浓度的基质混合标准工作溶液进行分析和测定,可消除基质效应对测定结果的影响。混合标准溶液浓度为0、0.01、0.05、0.10、0.20、0.40 mg/kg,以各组分的峰面积(Y)对质量浓度(X)分别进行线性回归,结果见表3。由表3可见,毒死蜱和杀螟硫磷在0.01~0.40 mg/kg呈现出良好的线性关系,相关系数均可达0.999,以信噪比S/N=3计算检出限,毒死蜱和杀螟硫磷的检出限均为0.01 mg/kg。
表2用乙腈提取大米粉中毒死蜱和杀螟硫磷的回收率
Table 2 Recovery of chlorpyrifos and fenitrothion in rice flour by extracting with acetonitrile%
表3 标准工作曲线和检出限
2.3方法回收率和精密度在大米粉样品中添加相当于样品中农药残留量0.1 mg/kg的混合标准溶液,充分混匀,经上述方法提取后进行气相色谱分析,空白样品和样品加标的气相色谱图如图1所示。由图1可知,毒死蜱和杀螟硫磷在此色谱条件下,峰形对称,响应值高,杂质峰和目标峰实现了较好的分离。
该试验按照实测值和真实值计算回收率,6次重复试验,计算变异系数,结果如表4所示。由表4可知,毒死蜱回收率为89.5%~105.7%,相对标准偏差(RSD)为6.96%;杀螟硫磷回收率为87.9%~104.8%,RSD为6.79%。
注:1为毒死蜱;2为杀螟硫磷Note: 1 is chlorpyrifos;2 is fenitrothion图1 空白样品(a)和样品加标0.1 mg/kg(b)的气相色谱图Fig.1 Gas chromatogram of blank sample (a) and standard addition 0.1 mg/kg (b)
2.4方法的可行性选用此方法参加辽宁出入境检验检疫局检验检疫技术中心、辽宁省检验检疫科学技术研究院组织的全国性大米粉中有机磷农药残留检测能力验证(CNAS),大米粉中盲样测试结果如表5所示。经组织方的统计分析,毒死蜱和杀螟硫磷均为满意结果(|Z|≤2)。由此证明,该方法用于大米中毒死蜱和杀螟硫磷的检测是可行的。
表4大米粉中毒死蜱和杀螟硫磷的加标回收率和精密度(n=6)
Table4StandardadditionrecoveryandRSD(n=6)ofthechlorpyrifosandfenitrothioninriceflour
农药名称Pesticide name本底值Backg-round valuemg/kg加标浓度Standard addition concentrationmg/kg测定值Measured valuemg/kg平均值Meanmg/kg RSD%回收率Recovery%毒死蜱00.10.089 70.095 26.9689.7Chlorpyrifos 00.10.093 593.500.10.089 589.500.10.100 9100.900.10.091 891.800.10.105 7105.7杀螟硫磷00.10.091 80.094 26.7991.8Fenitrothion00.10.090 190.100.10.104 8104.800.10.099 199.100.10.087 987.900.10.091 791.7
表5 大米粉盲样测试结果
该研究建立了快速测定大米粉中毒死蜱和杀螟硫磷农药残留量的检测方法,毒死蜱回收率为89.5%~105.7%,相对标准偏差(RSD)为6.96%;杀螟硫磷回收率为87.9%~104.8%,RSD为6.79%;毒死蜱和杀螟硫磷的检出限均为0.01 mg/kg。该方法具有简单、快速、成本低、灵敏度高和重现性好等特点。通过能力验证说明,该方法可准确定量测定大米粉中毒死蜱和杀螟硫磷残留量,应用于实际检测工作,效果很好。