固相萃取和气相色谱法测定大米中氟虫腈(锐劲特)残留
仪器网 · 2012-07-14 23:42 · 67047 次点击
氟虫腈(Fipronil),在我国注册的商品名为锐劲特,是一种新型苯吡唑类中等毒力广谱杀虫剂,主要起除草剂及相关的杀虫剂作用,是防治重大虫害的急需药种。在我国已被广泛应用于水稻、蔬菜、棉花与甘蔗等农作物。氟虫腈已被世界卫生组织定为有毒害的杀虫剂及被美国环保署(EPA)定为C类致癌物质。实验室研究表明,该药具有慢性神经毒性作用,可致小鼠甲状腺癌,是一种生态环境毒副作用较大的农药。目前在我国,氟虫腈已被定为出口食品残留监控的一个项目,但还没有相关的限量标准与残留分析方法标准。对于氟虫腈的残留分析,国内外报道均较少。
何艺兵报道应用气相色谱仪与电子捕获检测器检测甘蓝和土壤中氟虫腈残留。该报道的氟虫腈残留分析方法操作较为烦琐,且净化效果不佳,不能完全满足残留检测的要求。本文在大量研究的基础上,借鉴相关文献方法,建立大米中氟虫腈残留的分析方法。通过多次添加回收试验,特别在样品前处理方面,应用“倒推式”验证方法,对每个步骤进行多种条件的验证摸索,最终确定样品以乙腈/丙酮(70/30)抽提,通过硅酸镁SPE小柱净化,旋转蒸干后用乙腈定容分析。本方法操作简单,检测限、回收率、精密度等技术指标均能满足残留分析要求。
1材料与方法
1.1试剂和材料甲醇(农残级)、丙酮(农残级)、乙腈(农残级,购自美国TEDIA公司)、氟虫腈标准溶液(10ng/μL,购自德国Ehrenstorfer博士实验室)、Florisil固相萃取小柱(1000mg,6mL,购自美国Agilent公司)、无水硫酸钠(分析纯,使用前经650℃烘烤4h)。
1.2仪器和设备
Agilent6890N气相色谱仪(配有微池电子捕获检测器与AgilentG2070AA化学工作站)、METTLERAE240电子天平、NISSEIACE均质机、R-201旋转蒸发器。
1.3气相色谱分析条件
色谱柱:DB-1701,30m×0.32mm×0.25μm,配以5m×0.32mm的预柱。操作条件如下:载气:高纯氮气,2mL/min;检测器补偿气:高纯氮气,60mL/min;进样口温度:280℃;检测器温度:300℃;柱温:初始柱温50℃,维持1min,30℃/min升至200℃,维持20min,再30℃/min升至230℃,维持5min,然后30℃/min升至250℃,维持1.0min;进样:1.0μL,采用分流阀关闭30s的不分流进样方式。
1.4样品的提取和预处理
样品经食品加工器搅拌粉碎。精密称取样品5g,置于250mL均质杯中,加入5g无水硫酸钠、50mL乙腈/丙酮混合溶液(V/V为70∶30),均质10min,静置30min。用布氏漏斗抽滤,滤液在2500r/min条件下离心5min,取出上清液备用。
1.5净化
分别用5mL甲醇、5mL丙酮、10mL乙腈淋洗Florisil(硅酸镁)小柱,吸取上述上清液于小柱中,用20mL乙腈洗脱,接收样品溶液与洗脱液,减压旋转蒸发至干。加入2mL乙腈溶解残留物,旋涡混合1min,即得,供气相色谱分析用。
1.6添加回收试验
在样品中加入适量标准溶液得到10μg/kg、15μg/kg和30μg/kg三个浓度水平,同法操作,每个浓度重复5次试验。
2结果与讨论
2.1样品预处理条件的选择及优化鉴于氟虫腈分子结构中有较多数量极性原子,本方法采用两种极性相对较强的溶剂乙腈与丙酮提取样品中残留的氟虫腈,经过多次试验后发现,体积比为70/30的乙腈/丙酮提取效果最佳。大米中一般含少量水分,因此在提取时加入无水硫酸钠,且在充分均质后静置30min,以除去多余的水分,其效果很好。
2.2正相固相萃取小柱选择在实验过程中,比较使用3种正相固相萃取小柱,包括Florisil固相萃取小柱,氧化铝固相萃取小柱与硅胶固相萃取小柱。通过氟虫腈标准溶液过柱试验,发现3种萃取小柱中,Florisil固相萃取小柱的回收率达到85%~98%,而氧化铝固相萃取小柱与硅胶固相萃取小柱的回收率仅达70%左右,因而本方法中应用Florisil固相萃取小柱作为净化小柱。样品中添加氟虫腈试验结果也证明,选用Florisil固相萃取小柱后试验的准确度与精密度参数均符合要求,且在氟虫腈组分保留时间周围没有杂质峰的干扰,完全适用于本方法。
2.3线性范围与最低检测限分别取25.0μg/kg、50.0μg/kg、100.0μg/kg、150.0μg/kg氟虫腈标准溶液进行气相色谱分析(见图1)。以色谱峰面积对标准溶液浓度作图,进行线性回归计算,线形方程为Y=0.0153X-1.1299,相关系数为0.99979,二者呈良好线性关系。
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根据已检结果,选用大米3份,未加氟虫腈的阴性样品进行分析,以阴性样品在氟虫腈保留时间前后0.5min的基线噪音的3倍相应值所对应的浓度,为所建立方法的最低检测限,大米样品的最低检测限为10μg/kg。大米样品中添加30μg/kg氟虫腈气相色谱图(见图2),大米阴性样品气相色谱图(见图3)。
2.4精密度与重现性
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精密度与重现性结果(见表1)。本方法在3个浓度水平的精密度与重现性试验是依据“残留分析指南”中定义的标准来进行的。根据标准,在相应水平的回收率和变异系数应为70%~110%和小于32%。结果表明,所建立方法的提取、净化过程对不同浓度的待测组分均有稳定的回收率,这一点对实际样品中待测组分浓度经常变化的情况尤为适用。试验结果完全符合标准要求,从而说明本方法具有相当的可靠性和可行性。
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2.5回收率的提高
为了解影响方法回收率的主要因素,在方法的验证过程中应用“倒推式”验证方法,即通过添加回收试验,依次从方法的最后一个步骤到第一个步骤验证其回收率,从而分析出影响回收率的主要因素,进而有所侧重地改善方法,以提高方法的回收率。通过多次验证试验,本方法影响回收率的主要步骤在于样品提取,因此,本方法通过减少提取步骤到仅一步来提高回收率。
2.6样品分析
用所建立的方法对市售大米样品进行氟虫腈残留分析,结果表明,市售大米样品(粳米、糯米、香米、杂交米、籼米)未检出氟虫腈残留。但这并不能说明它们没有被氟虫腈污染,因为氟虫腈在环境中可以降解形成4种代谢产物。因此,有必要考虑将对氟虫腈的残留监控扩展到氟虫腈及其代谢产物。在本方法研究基础上,氟虫腈代谢物残留分析方法的研究已经成为可能,但还须进一步摸索探讨。
3结语
本文建立测定大米中氟虫腈残留量的固相萃取预处理及气相色谱分析方法。氟虫腈组分在给定的色谱条件下得到较好的分离。精密度和重现性的数据均符合标准的要求。定量检测限对于氟虫腈的残留监控足够灵敏。总之,本文所建立的方法具有灵敏、快速、稳定、简便等特点,能够满足实际应用的需要,并极适宜转化为标准。
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