液相色谱-电喷雾质谱联用法测定大米中5种有机磷农药残留量

2020-10-28 05:10聂留俊李桂华巩茜茜牛秋芳
粮食与饲料工业 2020年4期
关键词:萃取柱有机磷提取液

聂留俊,李桂华,巩茜茜,牛秋芳

(1.河南华鑫检测有限公司,河南 信阳 464000; 2.河南工业大学,河南 郑州 450000)

近来,随着水稻种植中病虫害的日益严重,农药已广泛应用于水稻种植中。而有机磷农药具有广谱、高效、施用量小以及使用方便、半衰期短等优点,正广泛应用于水稻种植中[1]。由此而产生的有机磷农药残留问题,已引起人们的高度重视[2]。

目前,有机磷农残的检测方法主要有气相色谱法[2-3]、气相色谱-质谱法[4]、液相色谱-质谱法[1,5-6]等。其中GB/T 20770—2008的方法是检测大米中有机磷农残的主要依据方法之一,但该方法操作繁琐,耗时,成本较高。本研究利用超高效液相色谱-串联质谱法的高灵敏性和强选择性的特点,建立了大米中5种有机磷农残的测定方法,具有易操作,耗时短,溶剂消耗少,检测灵敏度高的特点,可满足大米中5种有机磷农残的检测。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

甲胺磷、乐果和灭线磷标准物质(质量浓度100 μg/ml),北京坦墨质检科技有限公司;内吸磷和丙溴磷标准物质(质量浓度100 μg/ml),农业部环境保护科研监测所;乙腈、甲苯、甲酸均为质谱纯;实验用水,娃哈哈纯净水;大米,河南省固始县豫申粮油工贸有限公司。

1.2 仪器与设备

Vanquish-TSQ Fortis 液相色谱-三重四级杆质谱仪,美国赛默飞科技有限公司;GCB-NH2固相萃取柱(500 mg/500 mg,6 ml),上海安谱实验科技有限公司;XZ-10超声波清洗机,宁波新芝生物科技股份有限公司;RE-52AA旋转蒸发器,上海亚荣生化仪器厂;FSH-2A高速均质机,常州市亿能实验仪器厂;氮吹浓缩仪。

1.3 方法

1.3.1提取

准确称取粉碎均匀大米5 g(精确到0.01 g)于50 ml离心管中,加入10 ml乙腈,15 000 r/min均质1 min,超声提取10 min,于4 000 r/min下离心5 min,移出上层提取液;然后再加10 ml乙腈,重复提取一次,合并两次提取液到鸡心瓶中,在35℃的旋转蒸发器上将提取液浓缩至约1 ml,待净化。

1.3.2净化

预先用5 ml乙腈∶甲苯(3∶1)溶液活化SPE小柱,然后将1 ml待净化液加入到活化后的SPE小柱中,再用一定量的乙腈∶甲苯(3∶1)溶液洗脱,洗脱液在40℃下氮气吹干,并用1 ml流动相复溶,过0.22 μm膜后,上机检测。

1.4 测定

1.4.1色谱条件

Hypersil GOLD C18色谱柱(100 mm×2.1 mm×1.9 μm);流动相A:0.1%甲酸水,流动相B:乙腈;梯度程序:0~0.5 min 90%A,2.1 min 10%A,6 min 90%A,8 min 90%A;柱温:40℃;流速:0.2 ml/min;进样量:5 μl。

1.4.2质谱条件

可加热电喷雾离子源:HESI;正离子扫描模式;扫描方式:SRM;喷雾电压:+3 500 V;离子传输管温度:300℃;离子源温度:350℃;鞘气流量:4.09 L/min;辅助气流量:7.97 L/min;碰撞气压力:0.199 5 Pa。选择反应监测离子对信息见表1及各离子对二级质谱图见图1。

表1 5种农药的质谱分析参数

图1 5种有机磷的二级质谱图

2 结果与分析

2.1 提取条件的选择

本方法采用超声法提取农残,易于操作,能有效地提取出大米中的农残。超声法提取时间分别选择5、10、15和20 min,同时加入20 μg/L的标液。结果表明,10 min以后,超声时间的延长对农残的提取效果已作用不大,所以选择超声时间为10 min。

2.2 净化条件的选择

分别选用NH2固相萃取柱和GCB-NH2固相萃取柱对提取液进行净化,结果表明,两者对分析结果影响不大;但由于大米提取液中含有一小部分色素,加入GCB的固相萃取柱能很好的去除色素,保护色谱柱及离子源,因此选择GCB-NH2固相萃取柱。

2.3 线性关系与检出限

以空白基质配制一系列不同质量浓度的5种农药混合标准溶液,依次进样,以峰面积(y)为纵坐标,质量浓度(x,μg/L)为横坐标作标准曲线。5种农药在1~20 μg/L范围内线性良好,检测灵敏度较高。标准曲线、线性关系见图2和表2。

图2 5种有机磷的标准曲线图

表2 5种有机磷的线性方程及检出限

2.4 回收率与精密度

本实验在空白大米中分别加入5、10和20 μg/L三个水平浓度的混合标准物质,每个浓度检测6次(n=6),5种有机磷的总离子提取图见图3,同时以GB/T 20770—2008的方法进行回收率与精密度检测对比,结果见表3。

图3 5种有机磷的总离子提取图

表3 5种有机磷的加标回收率及精密度(n=6)

结果表明,本实验方法目标化合物的回收率为70%~120%,相对标准偏差RSD≤10%;GB/T 20770—2008检测方法回收率为60%~100%,相对标准偏差RSD≤10%。两种方法相比,本实验方法目标化合物检测更加准确,能够满足大米中5种有机磷农残的检测。

3 结论

本研究采用超声提取、GCB-NH2净化的方法检测大米中的5种有机磷农残,再结合高效液相色谱-质谱联用仪对其进行检测,较好的排除了样品基质的干扰。该方法较GB/T 20770—2008具有操作简便,节约成本,耗时较少,检测灵敏度高的特点,能够满足大米中5种有机磷的检测要求,具有一定的推广价值。

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