气相色谱检测果蔬中有机磷农药残留的方法

2020-05-07 03:46
江西农业 2020年3期
关键词:丙酮气相有机磷

杨 红

(云南省新平县农产品质量安全检验检测站,云南新平 653400)

农业是我国的重要产业,在经济发展中发挥着十分重要的作用。近年来,随着经济的不断发展,各种新技术、新工艺被引入农业生产中,进一步提高了我国的农业发展水平。然而,农业迅速发展的同时也带来了农产品农药残留的问题,制约了农业的可持续发展,需要采取有效措施来解决这一问题。目前,在种植果蔬的过程中,所使用的农药主要有有机磷农药、有机氯农药、氨基甲酸酯类农药和拟除虫菊酯类农药等。

1 有机磷农药与气相色谱法

有机磷农药因为具有效果好、起效快的优势,使其在农产品施肥中被广泛应用。大部分有机磷,结构不稳定,具有较强的挥发性,在自然环境条件下容易分解,即使这部分有机磷进入生物体内,生物体内的酶也会对其有一定程度上的分解作用,因此这部分有机磷在食物中残留的时间相对较短,摄入者一般以急性中毒居多[1]。但是,也存在部分有机磷在特定的环境下会存留较长的时间,甚至会在生物体内不断积累。例如马拉硫磷,该农药对于水生生物而言具有很高的毒性,同时也会对人体的免疫功能造成一定程度的影响。果蔬中的有机磷有多种检测方法,主要有气相色谱法、液相色谱法、气相色谱-质谱法等。在这些检测方法中,气相色谱法具有较大的优势,主要表现在以下3方面:首先,气相色谱法有着较高的分离效率,分析检测对象的速度快,对于样品的要求也不高;其次,气相色谱法具有很高的检测灵敏度,操作起来相对便捷;最后,气相色谱法的成本相对较低,有着较高的经济效益,正是因为这些优势,使其在果蔬有机磷农药的检测中被广泛应用。

2 基于GB/T 5009.20-2003的检测方法

2.1 原理将采集好的含有有机磷农药的样品置于富氢焰上进行一定程度的燃烧,然后在此基础上以HPO碎片的形式放射出波长为526 nm的特性光;将放射出的光经过滤片选择处理,并用光电倍增管接收,在接收到放射出的特性光之后,对其进行一定程度的转换,使其成为电信号,之后将转换而成的电信号经过微电流放大器放大并进行有效记录。经过一系列的处理后,便能够获得样品的峰面积,将其与标准品的峰面积进行有效的对比分析,并在此基础上进行检测[2]。

2.2 试剂实验试剂包含丙酮、二氯甲烷、氯化钠、无水硫酸钠以及农药标准品(敌敌畏、特丁硫磷、甲基硫环磷、马拉硫磷各100 ug/mL)。

2.3 设备实验中所用到的仪器设备有组织捣碎机、匀浆机、旋转蒸发仪、电动振荡器以及Agilent 7890A(FPD)气相色谱仪等。

2.4 样品处理将样品按照要求除去非可食部分后捣碎,装瓶备用。选取25 g的样品置于烧杯中,加入50 mL的水和100 mL的丙酮,放进匀浆机匀浆2 min,将匀浆液经滤纸和布氏漏斗过滤后移入分液漏斗中。向滤液(取100 mL)中加入15 g氯化钠,并进行剧烈振摇,振摇时间控制在2 min左右,然后再静置10 min,使有机相与水相分层。然后在水相中加入50 mL二氯甲烷再振荡2 min,静置待分层。将丙酮和二氯甲烷提取液混合后经玻璃漏斗(装有25 g无水硫酸钠)脱水后滤入烧瓶中,可用二氯甲烷多次洗涤容器,洗涤液并入烧瓶中一起处理。最后运用旋转蒸发仪对滤液进行浓缩,直到近干状态,并在此基础上运用丙酮定容至5 mL,放置备用。

3 AOAC萃取法

3.1 原理将经过提取和进化操作后的样品滤液注入气相色谱仪中,农药组分经毛细管柱分离,并运用火焰光度检测器对其进行有效检测,保留时间定性,利用外标法定量。

3.2 试剂实验所用试剂有丙酮、AOAC萃取填料、乙酸乙腈(浓度为1%)以及农药标准品(敌敌畏、特丁硫磷、甲基硫环磷、马拉硫磷各100 ug/mL)。

3.3 设备实验所用仪器有纯化管、组织捣碎机、旋转蒸发仪、匀浆机、电动振荡器以及Agilent 7890A(FPD)气相色谱仪等。

3.4 样品处理将样品按照要求除去非可食部分后捣碎,装瓶备用。称取15 g待测样品置于离心管中,然后在离心管中加入15 mL浓度为1%的乙酸乙腈。将其放置在电动振荡器上进行振荡操作,振荡时间控制在1 min左右。随后再将AOAC萃取填料也放置其中,进行振摇操作,振摇完成后将所有的有机相转移到纯化管中,再次进行振摇。最后,吸取2 mL的提取液放到旋转蒸发仪上氮吹至近干,并在此基础上使用丙酮定容至2 mL,放置备用。

4 气相色谱测定

首先,选取1 ul标准溶液以及试样净化液,将其注入气相色谱仪中,根据农药组分的保留时间和峰面积进行有效定性及定量[3]。

在式(1)中,X指试样中的有机磷含量;A1指实验中待测样品中被测组分的峰面积;A2指农药标准溶液中被测组分的峰面积;V1与V3分别指试样提取的总体积以及试样最后的定容体积;V2指吸取出用于检测的提取溶液的体积;C指标准液的浓度;m则指试样的质量。

5 结果与分析

经过检测分析,发现4种有机磷农药混合标准液在特定的环境下得到了有效分离,分析过程消耗时间较短,经过检测得到的色谱峰峰形较好,分离度较为理想。根据实验与分析发现:敌敌畏、特丁硫磷、甲基硫环磷、马拉硫磷这4种有机磷标准溶液在特定的范围内具备较为良好的线性关系,这一范围具体为0.04~0.5 ng。具体线性测定结果如表1所示。

表1 线性测定结果

首先,对样品中的农药残留量进行一定程度的检测,检测计算出样品中待测组分农药残留量的本底值。这一操作完成后,可以向其中添加一定量的标准溶液,然后运用基于GB/T 5009.20-2003的检测方法以及AOAC萃取法对其加标回收率进行有效测定。实验结果表明:采用基于GB/T 5009.20-2003的检测方法测出4种有机磷农药的加标回收率大致在86%~92%,而采用AOAC萃取法得出的4种有机磷农药的加标回收率则在88%~93%。

6 结语

本文主要针对气相色谱检测果蔬中有机磷农药残留方法进行研究与分析,首先介绍了有机磷农药与气相色谱法,然后在此基础上阐述了基于GB/T 5009.20-2003的检测方法与AOAC萃取法[4],指出了两种方法的原理、所用试剂、设备以及试样的处理流程,并分别针对这两种常用的气相色谱检测方法进行了实验分析。实验结果表明:运用这两种方法进行处理,敌敌畏、特丁硫磷、甲基硫环磷、马拉硫磷4种有机磷的回收率都相对较高,但是AOAC萃取法操作简单,能够达到更高的效果,安全性也更好,适合广泛使用与推广[5]。

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