气相色谱法测定蔬菜水果中三氯杀螨醇残留量

2010-09-13 03:57周艳明
食品科学 2010年10期
关键词:氢氧化钾三氯正己烷

周艳明,忻 雪,胡 睿

(沈阳农业大学分析测试中心,辽宁 沈阳 110161)

气相色谱法测定蔬菜水果中三氯杀螨醇残留量

周艳明,忻 雪,胡 睿

(沈阳农业大学分析测试中心,辽宁 沈阳 110161)

建立测定蔬菜和水果中三氯杀螨醇农药残留的气相色谱方法。选择10种蔬菜、水果样品,经丙酮正己烷混合试剂提取后,过弗罗里固相萃取柱净化、碱解,用带有电子捕获检测器的气相色谱仪测定,外标法定量。通过对该方法的灵敏度、准确度和精密度进行实验,三氯杀螨醇的最低检出限为0.005mg/kg,各水平的添加回收率范围为70.23%~98.10%,变异系数为3.21%~10.12%,所建立的蔬菜、水果中三氯杀螨醇残留量的测定方法满足国家标准对食品中农药残留测定的要求。

气相色谱法;蔬菜;水果;三氯杀螨醇;碱解反应

Abstract :A method using gas chromatography (GC) was established for the determination of dicofol residue in vegetables and fruits. Samples were extracted with a mixture of acetone and n-hexane. The resulting extract was then cleaned up on a Florisil column and treated with a mixture of absolute ethanol and aqueous potassium hydroxide solution. The n-hexane (upper layer) was harvested and washed with 20 g/L aqueous sodium sulfate solution twice prior to the injection into a GC system equipped with an electron capture detector. The external standard method was adopted for dicofol quantification. The figures of merit of the developed method such as sensitivity, accuracy and precision were evaluated. The limit of detection for dicofol was 0.005 mg/kg. Average recoveries for dicofol in 10 species of real samples separately spiked at 3 levels in 10 replicates each were ranged from 70.23%to 98.10%, with a RSD range between 3.21% and 10.12%. This method may satisfy the requirements of the national standards for pesticide residue determination.

Key words:gas chromatography;fruits and vegetables;dicofol;alkaline hydrolysis

三氯杀螨醇又称开乐散,是一种有机氯杀螨剂。工业品为褐色透明油状液体,微溶于水,能溶于多种有机溶剂。化学性质稳定,在碱性条件下能水解成二氯苯酮和氯仿[1]。该药为神经毒剂,对害螨具有较强的触杀作用,无内吸附性,对成螨、若螨和卵均有效,是我国目前常用的杀螨剂农药,可防治棉花、果树、蔬菜等作物上的螨类[2]。

三氯杀螨醇日容许摄入量为0.025mg/kg,过多的摄入有致畸作用。其分解慢,施药一年后在蔬菜、水果中仍有残留,严重影响蔬菜水果等作物的质量[3-5]。目前我国国家标准中尚无蔬菜水果中三氯杀螨醇残留量的检测方法。本实验拟建立测定蔬菜、水果中三氯杀螨醇残留量的气相色谱方法。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

蔬菜、水果 市售。

丙酮、正己烷、氯化钠、无水乙醇、氢氧化钾、无水硫酸钠(650℃灼烧4h备用)均为分析纯;固相萃取柱(1000mg/6mL);正己烷(色谱纯) Dikma公司;三氯杀螨醇(dicofol)标准品(纯度≥99%) 农业部环境保护科研检测所。

1.2 仪器与设备

6890N气相色谱仪[配有电子捕获检测器(ECD)及7683B自动进样器] 美国Agilent公司;分析天平(感量0.0001g和0.01g);KQ-500DB数控超声波清洗器 昆山市超声仪器有限公司;匀浆机;RE-52AA旋转蒸发仪上海亚荣生化仪器厂。

1.3 方法

1.3.1 色谱条件

色谱柱:HP-1(30m×0.32mm,0.25μm);载气(N2)流速1.0mL/min;进样口温度260℃;检测器温度280℃;程序升温:120℃保持0.5min,以10℃/min的速度升至260℃,保持10min;进样量1μL;不分流进样[6]。

1.3.2 样品处理

提取:称取10g(精确至0.01g)样品于100mL三角瓶中,加入丙酮-正己烷(1:1,V/V)20mL,摇匀,在20℃条件下超声15min,取出上清液过滤,重复上一步骤,合并滤液,在滤液中加入适量氯化钠,充分振荡5min,静置分层;将上层有机相转移至30mL鸡心瓶中,用旋转蒸发仪于40℃条件下浓缩至1mL。

净化:将浓缩后1mL滤液通过已用正己烷活化的固相萃取柱,用10mL丙酮-正己烷(1:9,V/V)洗脱,收集洗脱液于鸡心瓶中,在40℃旋转蒸发仪下浓缩近干[7-12]。

碱解:用1mL正己烷溶解浓缩残渣,加入0.5mL无水乙醇和1mL 10mol/L的氢氧化钾溶液,剧烈振荡5min,静置分层,移取上面正己烷相于另一个鸡心瓶中,用1mL质量浓度为20g/L的硫酸钠溶液分两次洗涤,弃去水相。上机测定。

2 结果与分析

2.1 碱解条件的优化

三氯杀螨醇在气相条件下很不稳定,容易分解成二氯二苯甲酮(DBP),但分解率不确定,难以瞬间定量分解。三氯杀螨醇在碱性介质氢氧化钾中可完全分解为DBP和三氯甲烷,反应方程式为:

在常规色谱条件下测定三氯杀螨醇的含量必须将其转化成色谱条件下稳定的DBP。DBP性质稳定,气相条件下不易分解,并含有电负性较强的氯原子,可用灵敏度高的电子捕获检测器(ECD)测定[13]。影响碱解反应条件有氢氧化钾溶液浓度、体积,反应时间及反应温度,本实验对这4个条件进行了优化,结果见图1~4。

图1 氢氧化钾溶液浓度对碱解反应的影响Fig.1 Effect of potassium hydroxide concentration on the alkaline hydrolysis

图2 氢氧化钾溶液加入体积对碱解反应的影响Fig.2 Effect of amount of aqueous potassium hydroxide solution on the alkaline hydrolysis

图3 碱解反应与时间的关系Fig.3 Effect of time on the alkaline hydrolysis

图4 碱解反应与温度的关系Fig.4 Effect of temperature on the alkaline hydrolysis

由图1可知,随着氢氧化钾溶液浓度的增大,标样峰面积逐渐增大,当浓度大于10mol/L时,峰面积变化很小,因此确定氢氧化钾溶液的浓度为10mol/L;由图2可知,当氢氧化钾溶液加入体积为1mL时,反应基本完全,当加入体积大于1mL时反应完全,考虑到用量及环境问题,最后确定加入体积为1mL;由图3可知,反应时间为10min时,碱解反应效率为98%,当反应时间大于10min时完全反应,并且稳定,考虑效率因素,最后确定反应时间为10min;由图4可知,当温度低于40℃时碱解反应的效率基本相等,当温度高于40℃时碱解反应效率降低,说明高温不利于三氯杀螨醇与氢氧化钾的碱解反应,所以确定反应温度为室温。

2.2 三氯杀螨醇的标准曲线和线性范围

以100μg/mL三氯杀螨醇的标准样品溶液作为标准储备液,再分取标准储备液用正己烷逐级稀释成10、5、1、0.5、0.1、0.05、0.01、0.005μg/mL 的标准工作液。碱解后上机测定,以峰面积为纵坐标(y)、质量浓度为横坐标(x),绘制工作曲线见图5,其线性方程为y=15245x-90.037,相关系数R=1,在10~0.01μg/mL范围内线性关系良好。

图5 三氯杀螨醇的标准曲线Fig.5 Standard curve of dicofol

2.3 精密度和回收率

在3个浓度点(检出限0.005mg/kg、最高允许限量0.02mg/kg和5倍限量0.1mg/kg)考察回收率。每种样品分别做3个浓度添加,每个浓度添加分别做3个平行,按上述方法处理后测定,结果见表1,可见回收率为70.2%~98.1%,变异系数为3.21%~10.12%。

表1 回收率与RSD值(n=10)Table 1 Average recoveries for dicofol in 10 species of real samples separately spiked at 3 levels in 10 replicates each

2.4 检出限

在本实验选定的色谱条件下,三氯杀螨醇0.05μg/mL标准溶液色谱图、葡萄空白样品色谱图、葡萄添加0.02mg/kg三氯杀螨醇标准品的色谱图见图6~8。

图6 三氯杀螨醇标准溶液色谱图0.2μg/mLFig.6 GC chromatogram of dicofol standard at 0.2μg/mL

图7 葡萄空白样品色谱图Fig.7 GC chromatogram of a blank grape sample

图8 葡萄添加0.02mg/kg三氯杀螨醇标准品的色谱图Fig.8 GC chromatogram of a grape sample spiked with 0.02 mg/kg dicofol

根据图8得出信噪比RSN=13.4,按式(1)计算出方法的检出限为0.005mg/kg,按式(2)计算出方法的定量限为0.015mg/kg。

最低检出限的计算公式:

式中:c为样品添加量/(mg/kg);RSN为信噪比。

3 结 论

本实验所建立的方法测定快速,灵敏度高、精密度好、准确度高。三氯杀螨醇检出限为0.005mg/kg,各添加量的回收率范围为70.23%~98.10%,相对标准偏差为3.21%~10.12%,符合现代农药残留分析技术的发展趋势。

[1] 梁刚, 唐超智. 三氯杀螨醇的刺激素效应及其机制的研究进展[J]. 四川环境, 2004, 23(5): 54-56;71.

[2] YANG X L, WANG S S, BIAN Y R, et al. Dicofol application resulted in high DDTs residue in cotton fields from northern Jiangsu province,China[J]. Journal of Hazardous Materials, 2008, 150: 92-98.

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Gas Chromatographic Determination of Dicofol Residue in Vegetables and Fruits

ZHOU Yan-ming,XIN Xue,HU Rui
(Analysis and Testing Center, Shenyang Agricultural University, Shenyang 110161, China)

TS207.7

A

1002-6630(2010)10-0219-04

2009-06-15

农业部国家标准方法制定项目(20010671-T-560)

周艳明(1955—),女,教授,硕士,研究方向为食品质量与控制。E-mail:syauzym@163.com

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