农药

气相色谱法同时检测农产品中有机磷类有机氮类

 

当前国际上商品化的农药有1 000多种,在我国大范围使用的农药也有几百种,农药的大规模使用在提高作物产量的同时也带来了严重的社会危害。人们食用有农药残留的蔬菜后会对人体造成伤害,因此研发快速便捷的检测技术对农药的残留检测有十分重要的意义。

在现有的检测技术条件下,一类农药只能用一种气相检测器来检测,如果同时需要检测几大类农药,就需要不停更换不同的检测器,反复进行进样检测,时间效率较低,本文就此提出了一种检测器同时检测有机磷、有机氮、氨基甲酸3大类农药的检测,不仅降低了检测人员的工作强度,检测效率也得到了极大的提升[1-3]。

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂

仪器:气相色谱仪(岛津GC-2014,配制NPD检测器),高速匀浆机(德国艾卡T25),全自动氮吹仪(睿科)。

标准品:甲胺磷、敌敌畏、甲拌磷、乐果、氧乐果、对硫磷、毒死蜱、倍硫磷、杀螟硫磷、甲基对硫磷、水胺硫磷、甲萘威、克百威、灭多威、甲霜灵和抗蚜威共16种农药标准品,100 μg·mL-1,购买于农业部农村环境保护科研监测所。

试剂:丙酮、乙腈、二氯甲烷、乙酸乙酯、甲苯等(美国迪马科技有限公司,色谱纯),氯化钠(天津科密欧化学试剂有限公司,分析纯)。

1.2 样品前处理

称取蔬菜样品20.00 g于高型烧杯中,加入40.00 mL乙腈,漩涡混匀,高速匀浆机中12 000 r·min-1匀浆2 min,过滤至装有5 g干燥氯化钠的50 mL比色管中,振荡、静置1 h,待比色管中两相充分分层后,吸取10.00 mL上清液于玻璃试管中,备用。

将复合氨基柱用乙腈+甲苯淋洗(3∶1),转入上述备用液,用25 mL乙腈+甲苯洗脱(3∶1),将洗脱液于50 ℃水浴氮吹至近干(或旋转蒸发至近干),在玻璃试管中加入5.00 mL的丙酮溶解残渣,漩涡混匀,过0.45 μm的针头滤膜,装入气相进样小瓶中,待上机。

1.3 气相色谱分析条件

进样口温度:250 ℃,不分流进样,1 min后分流比为10∶1;进样量:1 μL;检测器温度:280 ℃;色谱柱:Rtx-1701,30 m×0.32 mm×0.25 μm;升温程序:100 ℃(保留1 min),以20 ℃·min-1升至 220 ℃(保留 1 min),以 10 ℃·min-1升至250 ℃(保留5 min)。

2 结果与分析

2.1 样品前处理方法优化

2.1.1 提取方式的选择

本研究对比了两种不同提取方式:高速匀浆和超声提取,且对提取时间进行研究发现:高速匀浆提取2 min和超声提取15 min时,目标化合物的回收率都控制在82.6%~113.4%,因此确定高速匀浆2 min或超声提取15 min作为该方法的提取方式,但考虑到超声提取过程产生大量的热会对目标化合物产生影响,故本实验采用高速匀浆2 min作为目标物的提取方式。

2.1.2 提取溶剂的选择

本研究比较了常用的有机提取溶剂对该方法提取效果的影响,用乙腈、丙酮、乙酸乙酯和二氯甲烷共4种有机溶剂分别进行提取,结果发现,丙酮和乙腈的提取效果较好,回收率控制在79.1%~93.4%,考虑到有机溶剂的挥发、毒性以及成本,最终确定乙腈为提取溶剂。

2.1.3 静置时间的选择

提取溶剂过滤后,在氯化钠的作用下,目标物在两相中根据分配系数不同随着时间的推移反复进行两相分配从而实现两相平衡,因此样品静置时间对有机相和水相两相分层效果有明显的影响,实验中记录了静置10 min、20 min、30 min、40 min、50 min和60 min时样品的添加回收率,实验表明,样品在静置10 min后分层效果明显,30 min后样品的添加回收率明显提升,因此确定静置时间为30 min。

2.1.4 SPE小柱的选择

考虑到农产品的基质情况,主要是色素含量高,蛋白质含量低,SPE的选择以除色素为主,因此选用了复合氨基柱,对于含色素量较高的样品采用添加了C18的复合氨基柱作为净化柱,能够更好地消除色素对目标化合物的影响。

2.2 方法的线性范围和灵敏度

在最佳条件下,对16种农药标准品进行分析检测,见图1。

通过分析发现,在25~300 μg·L-1呈良好的线性关系,制得工作曲线回归方程、相关系数、线性范围及检出限见表1。

图1 16种农药标准品的色谱图(浓度为0.1 mg·L-1)

表1 方法的回归方程、相关系数、线性范围及检出限评价表农药名称 线性方程 相关系数 线性范围/μg·L-1 检出限/μg·L-1敌敌畏甲胺磷氧乐果甲拌磷乐果倍硫磷杀螟松甲基对硫磷毒死蜱对硫磷水胺硫磷甲萘威克百威灭多威抗蚜威甲霜灵Y=894 517C+2 546.0 Y=924 115C-2 815.8 Y=245 018C+154.1 Y=1 002 Y=907 725C+1 001.0 Y=907 456C+4 384.0 Y=898 970C+4 216.6 Y=1 124 512C+1 897.5 Y=980 770C-1 174.2 Y=915 462C+3 541.6 Y=921 587C+2 503.1 Y=112 546C+997.3 Y=89 457C+1 145.1 Y=82 683C+789.5 Y=96 847C+2 546.0 Y=78 415C+158.9 0.997 8 0.995 4 0.995 0 0.999 9 0.995 3 0.998 3 0.997 4 0.998 1 0.996 7 0.997 3 0.998 0 0.994 3 0.995 8 0.996 2 0.994 8 0.995 0 25~300 25~300 25~300 25~300 25~300 25~300 25~300 25~300 25~300 25~300 25~300 40~300 40~300 40~300 40~300 50~300 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 20 20 20 20 30