大米中扑草净残留量的测定*

李 理 张宇冲 刘金阳 张学峰 单晓雪 廖子龙 刘靖椿 陈晋莹

(1 中储粮质检中心有限公司 610000)(2 中国储备粮管理集团有限公司黑龙江分公司 150006)(3 中储粮成都储藏研究院有限公司 610000)

扑草净,又名割草佳,分子式为C10H19N5S[1],难溶于水,易溶于有机溶剂,在中性、微酸性或微碱性介质中能够稳定存在,遇强碱和强酸则比较容易分解[2]。扑草净是我国现行登记范围内允许使用的一种选择性内吸传导型除草剂[3-4],被广泛用于稻谷、小麦、棉花等农作物,可防除杂草的生长[5]。由于扑草净的广泛使用导致其在农作物中的残留,通过食物链可以直接对人类身体造成健康危害,因此,建立快速、灵敏且准确的扑草净残留检测技术显得十分有必要[6]。目前,国内外报道的关于食品中扑草净残留量的检测方法主要有气相色谱法(FID检测器)[7]、液相色谱法[8]、气相色谱-质谱法[9]、液相色谱-质谱法[10]。本文运用气相色谱-质谱法(SN/T 1968-2007)对大米中的扑草净残留量进行了测定,验证了该方法测定大米中扑草净的残留量在实验室中的适用性,为实际工作中运用此方法检测大米中扑草净的残留量奠定了基础。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

水:蒸馏水;乙腈、正己烷(均为分析纯,色谱纯);乙酸乙酯、磷酸氢二钾、磷酸二氢钾、氯化钠(均为分析纯);无水硫酸钠(在650℃灼烧4 h,贮于干燥器中,冷却后备用);磷酸盐缓冲溶液(浓度为0.5 mol/L,pH 7.0,制备方法:称取52.7 g磷酸氢二钾和30.2 g磷酸二氢钾,加水1 L溶解,用2 mol/L氢氧化钠调pH值至7.0);乙酸乙酯+正己烷混合溶液(1+4,制备方法:量取20 mL乙酸乙酯和80 mL正己烷,混匀);扑草净标准物质(纯度大于等于99%,CAS No.7287-19-6);扑草净标准溶液(准确称取适量的扑草净标准物质,用乙腈配成浓度为100.0 mg/L的标准储备溶液,4℃下避光保存。根据需要用乙腈将储备液稀释成适当浓度的标准工作溶液,现用现配):石墨化碳黑固相萃取柱(Envi-Carb,规格:500 mg,6 mL);N-丙基乙二氨键合硅胶固相萃取柱(PSA,规格:200 mg,3 mL)。

1.2 仪器与设备

美国Agilent7890A-5975C气相色谱-质谱仪,配有电子轰击源。

1.3 检测方法

采用气相色谱-质谱法法进行检测。色谱柱规格为HP-5MS毛细管柱,柱长30 m,内径0.25 mm,膜厚度0.25 μm;色谱柱温度要求为70℃,保持1 min,以25℃/min升温到180℃,再以5℃/min升温到220℃,再以15℃/min升温到280℃保持3 min;载气为氦气,纯度不低于99.999%;进样口温度为260℃;流速为1.0 mL/min;进样方式为不分流进样;进样量为1.0 μL;电子轰击电离源能量为70 eV;离子源温度为230℃;四级杆温度为150℃;色谱-质谱接口温度为280℃;监测离子(m/z)为241、184、226、199。

1.4 实验步骤

1.4.1 试样的制备 取有代表性大米样品500 g,粉碎并使其全部通过孔径为2.0 mm的样品筛。混合均匀,装入洁净的容器内,密封并标识。

1.4.2 试样的提取 称取5 g试样(精确至0.01 g)于250 mL锥形瓶中,加10 mL水放置15 min,加入30 mL乙腈,于振荡器振荡20 min,静置10 min,过滤并收集滤液于250 mL分液漏斗中。残渣再加入20 mL乙腈提取一次,过滤,合并两次滤液。滤液中加入25 g氯化钠和60 mL磷酸盐缓冲液,振摇15 min,静置分层,弃去水层,乙腈层过无水硫酸钠后,于40℃浓缩至干,残渣用2.0 mL乙酸乙酯+正己烷混合溶液(1+4)溶解。

1.4.3 试样的净化 用Envi-Carb和PSA固相萃取柱净化。Envi-Carb小柱和PSA小柱分别用10 mL和4 mL乙酸乙酯+正己烷混合溶液(1+4)活化,将活化好的PSA小柱连接在Envi-Carb小柱底部。转移提取液至串联柱上,控制流速小于等于2 mL/min,用3×2 mL乙酸乙酯+正己烷混合溶液(1+4)洗涤鸡心瓶,并将洗涤液转移到串联柱中,收集全部流出液,于40℃在氮吹仪上吹干,用1.0 mL乙腈定容,供气象色谱-质谱测定。

2 实验结果与讨论

2.1 线性关系

准确移取10 mL浓度为100 μg/mL的扑草净储备溶液,用乙腈定容至100 mL,得到10 μg/mL的扑草净标准溶液。

准确移取0.05 mL、0.1 mL、0.2 mL、0.4 mL、0.8 mL、4.0 mL的扑草净标准溶液于10 mL容量瓶中,用乙腈定容得到0.05 μg/mL、0.1 μg/mL、0.2 μg/mL、0.4 μg/mL、0.8 μg/mL、4.0 μg/mL的标准工作液。分别将扑草净标准系列溶液注入气质联用仪中,得到扑草净的峰面积。以标准工作溶液中扑草净浓度为横坐标,峰面积为纵坐标,绘制标准曲线,如图1。

图1 扑草净标准曲线

由图1可以看到,扑草净在0.05 μg/mL～4.0 μg/mL范围内与检测信号的峰面积呈良好的线性关系,回归方程Y=3206704.73X+13694.62,相关系数R2为0.9998。

2.2 定性测定

按照SN/T 1968-2007方法中的色谱条件,检测空白加标回收的大米样品,做全离子扫描,得到的扑草净与标准溶液相比保留时间变化范围在±0.1 min之内。在扣除样品背景后的质谱图中,扑草净的监测离子241、184、226、199均出现,与标准物质相关离子的相对离子丰度相比,最大允许偏差均小于定性确证时相对离子丰度的最大允许偏差要求,判断该大米样品为扑草净阳性检出。

2.3 精密度

按照SN/T 1968-2007方法,测定某一加标大米样品的扑草净含量,称样量5.00 g,最终定容体积为1 mL。相同条件下测定6次,结果见表1。本实验室检测大米中的扑草净残留量的相对偏差为3.0%,说明该方法具有良好的重复性。

表1 扑草净精密度测试

2.4 检出限

取5 g加0.1 μg/mL扑草净标准溶液的大米样品按步骤提前后进行分析,进样量1 μL。做信噪比检测,选择离子为241,信噪比为481.0,通过计算得到该方法检出限为0.00062 μg/mL(0.125 μg/kg)。而SN/T 1968-2007方法测定低限为10 μg/kg,与标准方法比较,仪器的灵敏度满足实验室要求。

2.5 回收率

将大米样品添加三个不同浓度(20 μg/kg、100 μg/kg、800 μg/kg)的扑草净标准溶液,按SN/T 1968-2007所述方法进行残留量的测定,验证方法的回收率,结果见表2。

表2 回收率测定结果

由表2的结果表明,按SN/T 1968-2007所述的方法测定大米中扑草净残留量,添加20 μg/kg、100 μg/kg、800 μg/kg三种水平,回收率在85.4%～104.4%,平均回收率93.2%,回收率范围在检测方法要求范围内。

3 结论

通过验证,在本实验室条件下,按照SN/T 1968-2007的操作步骤,扑草净在0.05 μg/L～4.0 μg/L范围内与检测信号的峰面积呈良好的线性关系,回归方程Y=3206704.73X+13694.62,相关系数R2为0.9998;检出限为0.125 μg/kg;平均回收率为93.2%。

从以上数据可以看出,扑草净的回收率在合理范围内。因此,该方法检测大米中扑草净的残留量结果准确可靠,可以在实际工作中运用。