◎ 崔 诚,史文青
(1.陕西普恩检测技术有限公司,陕西 西安 710000;2.陕西省农村科技开发中心,陕西 西安 710000)
我国是农药使用大国,而有机磷农药是农药中的主要类别之一,同时也是我国使用量较大的一类杀虫剂。毒虫畏是一种有机磷农药,又名杀螟威,广泛应用于水果、蔬菜以及谷物中。毒虫畏常以(Z)-和(E)-两种异构体的混合物形式存在,低剂量的毒虫畏通过食物链进入人体会引起慢性中毒,对人体肝、肾、肺等重要器官造成损伤。近年来,由蔬菜、水果等农产品的农药残留引发的食物中毒事件屡有发生,同时频繁使用农药导致害虫产生了抗药性,也不可避免地造成土壤污染[1-2]。因此,加强对农药残留检测方法的研究具有非常重要的意义。
目前,农药残留的检测方法主要有气相色谱法和液相色谱法,且主要是对水果、蔬菜和谷物中的农药残留进行检测[3-6]。陈其勇等[7]采用QuEChERSUPLC-MS/MS法测定食品中毒虫畏(Z)-和(E)-残留,回收率在72.7%~105.2%。而关于茶叶中毒虫畏检测方法的报道较少,本文对茶叶中毒虫畏残留进行提取、净化和浓缩,采用气相色谱方法进行定量分析,并用气相色谱质谱联用仪进行定性确认。该方法的检测灵敏度、定量和定性的准确性都能满足食品安全管理的 要求。
氯化钠:分析纯;丙酮:色谱纯;二氯甲烷:色谱 纯;乙酸乙酯:色谱纯;石墨化炭黑固相萃取柱: 500 mg/6 mL;毒虫畏标准品:1 000 μg·mL-1,北京坛墨质检科技有限公司。
PerkinElmer Clarus 580型气相色谱仪,配有FPD检测器;PerkinElmer Clarus 580-CLARUS SQ8S型气相色谱-质谱联用仪;凝胶色谱:净化柱700 mm× 25 mm,Bio Beads S-X3;氮 吹 仪:MTN-2800D; 涡旋仪:MS 3-digitel;低速离心机:TDL-40B。
(1)提取。称样5 g,加5 mL水混匀后放置30 min, 加15 mL丙酮、涡旋振摇5 min。以4 000 r·min-1离心5 min,将上清液转移至浓缩瓶中;在残渣中继续加 15 mL丙酮重复提取一次,合并上清液,于40 ℃浓缩至约5 mL,待净化。
(2)液-液分配净化。将提取浓缩液倒入50 mL离心管中,并用2×5 mL二氯甲烷分2次洗涤浓缩后合并到50 mL离心管中,加入10 mL氯化钠溶液和 10 mL二氯甲烷,涡旋振摇5 min。以4 000 r·min-1离心5 min,收集二氯甲烷层,经无水硫酸钠柱洗脱后,收集于150 mL浓缩瓶中。水相再用2×10 mL二氯甲烷重复提取2次,合并二氯甲烷相。于40 ℃浓缩至近干,加入10 mL环己烷-乙酸乙酯(1+1,体积比)涡旋溶解残渣。
(3)凝胶色谱净化。取5 mL上述待净化液过凝胶色谱,合并馏分收集器中的收集液于150 mL浓缩瓶中,于40 ℃浓缩至近干,加入2 mL乙酸乙酯溶解,待净化。
(4)固相萃取净化。用6 mL乙酸乙酯预淋洗石墨化炭黑固相萃取柱,将上述样液倾入柱中,用2 mL乙酸乙酯洗活性炭柱,用6 mL乙酸乙酯洗脱。收集洗脱液,于40 ℃浓缩至近干,加入1 mL丙酮以溶解残渣供气相色谱定量测定,气相色谱质谱联用仪做定性确认。
样品中毒虫畏的含量计算如下:
式中:ω为样品中毒虫畏的含量,mg·kg-1;c为从标准曲线上查得的样品中毒虫畏的浓度,μg·mL-1;v为样品的定容体积,mL;f为稀释倍数;m为样品的质量,g。
1.3.1 气相色谱条件
色谱柱:非极性Elite-1701色谱柱(30 m×250 μm, 0.2 μm);进样口温度:230 ℃;流速:1.2 mL·min-1;不分流进样;检测器温度:280 ℃;升温程序:80 ℃保持1 min,以15 ℃·min-1升至180 ℃,10 ℃·min-1升至260 ℃,保持5 min,再以10 ℃·min-1升到280 ℃,保持1 min。
1.3.2 气相色谱质谱联用仪条件
(1)色谱条件。色谱柱:非极性DB-5色谱柱 (30 m×250 μm,0.25 μm);进样口温度:250 ℃;流速:1.2 mL·min-1;不分流进样;升温程序:50 ℃保持 1 min,以15 ℃·min-1升至170 ℃,10 ℃·min-1升至 280 ℃,保持3 min,再以10 ℃·min-1升到280 ℃,保持1 min。
(2)质谱条件。电离方式:EI源;载气:氦气;离子源温度:250 ℃;传输线温度:280 ℃;流速 1.2 mL·min-1;扫描模式:SIM;定量离子:323m/z;定性离子:267m/z、269m/z。
1.3.3 凝胶色谱条件
净化柱:700 mm×25 mm,Bio Beads S-X3,或相当;流动性:环己烷-乙酸乙酯(1+1体积比);流速:5.0 mL·min-1;进样量:5.0 mL;预淋洗时间: 0~20 min;收集时间:20~40 min。
1.3.4 标准溶液的配制和工作曲线的建立
吸取浓度1 000 μg·mL-1的毒虫畏标准品1 mL,用丙酮定容至10 mL,配制成浓度为100 μg·mL-1的标准储备液,分别准确吸取不同体积的标准使用液,配制成浓度为0.02 μg·mL-1、0.08 μg·mL-1、0.15 μg·mL-1、 0.20 μg·mL-1、0.40 μg·mL-1和0.80 μg·mL-1的标准系列,按照仪器条件进行分析,以毒虫畏的浓度(μg·mL-1)为横坐标,相应的峰面积为纵坐标绘制标准曲线。
在上述仪器条件下,得到定量方法的标准曲线如图1,线性回归方程为y=277 385x-3 134.3,相关系数R2=0.998 4。表明试样溶液浓度在0.02~0.80 μg·mL-1线性关系良好。从图2中可以看出,毒虫畏(E)-和(Z)-两种异构体分离度较好。
分别称取茶叶样品10份,每份5 g,每份样品中均加入0.01 mg·kg-1的毒虫畏,按样品前处理方法,制得供试品溶液,按上述仪器条件进行测定,计算其标准偏差,以3倍的标准偏差作为检出限,得到方法的检出限为0.001 mg·kg-1。
称取茶叶样品18份,每份5 g,进行浓度为 0.01 mg·kg-1、0.02 mg·kg-1、0.10 mg·kg-1的3个 水平加标回收实验,每个水平重复测定6次。结果如表1所示。由表可知,3个水平的加标回收率分别为92.8%~103.8%、99.6%~105.8%、88.1%~96.3%,可满足一般实验的要求。
称取茶叶样品18份,每份5 g,进行浓度为 0.01 mg·kg-1、0.02 mg·kg-1、0.10 mg·kg-1的3个水平加标,每个水平重复测定6次,结果如表1所示。3个水平的相对标准偏差分别为4.2%、2.3%、3.2%,说明该方法具有良好的精密度。
表1 加标回收率和精密度实验表(n=6)
将加标量为0.01 mg·kg-1、0.02 mg·kg-1、0.10 mg·kg-1的3个水平样品按照前处理方法制得供试品溶液,使用气相色谱质谱联用仪进行定性确认。结果如表2, 图3~图10,从表中的数据可以得到,样品中毒虫畏的保留时间和标准溶液中基本一致,且特征离子269、323的相对丰度比与标准溶液中的相对丰度比偏差满足定性要求,因此该方法的定性验证准确。
表2 加标样品和标准溶液中特征离子的相对丰度比表
本文建立了一种气相色谱法定量分析茶叶中毒虫畏残留量和气相色谱-质谱法定性确认的方法,通过对茶叶中毒虫畏残留量提取、净化、浓缩和测定,发现该方法的检测限、准确性和精密度都能满足检测的要求,可用于茶和种毒虫畏残留量的分析。