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固相萃取-高效液相色谱-质谱法检测大豆中氯嘧磺隆除草剂的残留量

2012-10-25邹月利

食品工业科技 2012年17期
关键词:除草剂液相大豆

邹月利,陶 波

(东北农业大学理学院,黑龙江哈尔滨 150030)

固相萃取-高效液相色谱-质谱法检测大豆中氯嘧磺隆除草剂的残留量

邹月利,陶 波*

(东北农业大学理学院,黑龙江哈尔滨 150030)

实验建立了固相萃取-高效液相色谱-质谱分析检测方法,对大豆中氯嘧磺隆除草剂的残留量进行了研究。样品经甲醇-超声波提取、正己烷液-液分配、固相萃取柱净化,将处理好的样品进行液相色谱定量分析、采用液相色谱-质谱进行定性检测。实验结果表明:氯嘧磺隆在0.1~200.0mg/L范围内浓度与峰面积具有良好的线性关系,相关系数为0.9997(n=3);在2.0~100.0μg/kg范围内,加标回收率为92.6%~95.2%;RSD为1.27%~2.64%;最低检测限为10.0μg/kg(S/N=3)。本方法具有简便、快速、准确、净化效果好等特点,适用于大豆中氯嘧磺隆除草剂的残留分析检测。

固相萃取,高效液相色谱-质谱法,氯嘧磺隆除草剂,残留检测

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

大豆样品 东北农业大学农学院提供;甲醇、二氯甲烷 进口色谱纯;超纯水 娃哈哈集团有限公司;纯度大于97.4%的氯嘧磺隆原药 大连瑞泽农药有限公司;其它试剂均为分析纯。

Agilent 1100型高效液相色谱仪、Agilent 1100 LC-MSD-TRAP型液相色谱-质谱联用仪 配有自动进样器,紫外检测器,美国Agilent公司;高速万能粉碎机 天津市泰斯特仪器有限公司;R-205旋转蒸发仪 上海申生生物技术有限公司;KL512氮吹浓缩仪 东联仪器设备有限公司;AL-104电子天平

瑞士梅特勒-托利多仪器公司;KQ500DV超声波清洗仪 昆山超声波仪器公司;TGL-16G离心机(最高转速:16000r/min) 上海安亭仪器公司;AP-01P真空抽滤机 天津奥特赛恩斯仪器有限公司;0.45μm微孔滤膜 上海亚东公司;固相萃取柱:Sep-edTMC18;移液枪 德国公司生产。

1.2 实验方法

1.2.1 实验条件

1.2.1.1 色谱条件 采用Agilent-ZORBAX SB-C18色谱柱(4.6×150mm,5.0μm);检测波长为254nm;柱温为室温;进样体积20.0μL;采用甲醇-水(pH2.5)=75∶25作为流动相体系,流速为0.8mL/mim。

1.2.1.2 质谱条件 采用电喷雾电离源(ESI);正(负)离子扫描模式;质量扫描范围 100.0~1000.0amu;干燥气流速 10.0L/min;干燥气温度335.0℃;雾化压力 25.0psi。

1.2.2 大豆样品的处理

1.2.2.1 粉碎 称取约200g的大豆样品,用粉碎机磨碎,混合均匀后备用。

1.2.2.2 提取 准确称取过筛后的大豆粉5.00g,置于50.0mL具塞离心管中,加入甲醇30.0mL,超声波提取20.0min,用离心机离心15.0min(6000r/min),将上清液转移至250mL分液漏斗内。重复3次,合并提取液;向上述提取液中加入30.0mL正己烷-甲醇饱和溶液,振荡2min,静置分层,弃去正己烷,重复3次。将甲醇层用真空抽滤机抽滤2次,去除大豆基质,然后用250mL梨形瓶收集。置于旋转蒸发仪上35℃,80.0r/min减压浓缩至约1.0mL,最后用氮吹浓缩仪吹干,用6.0mL甲醇-水(乙酸调节pH2.5,体积比为 3∶7)溶解,待净化处理[8]。

1.2.2.3 净化 分别用2.0mL甲醇、2.0mL甲醇-水(乙酸调节pH2.5,体积比为3∶7)预淋洗C18固相萃取柱后,在Sep-edTMC18固相萃取柱中加入待净化样品,再向C18固相萃取柱内加入2.0mL甲醇-水(乙酸调节pH 2.5,体积比为1∶1),弃去淋出液。最后分三次共加入15.0mL甲醇-水(乙酸调节pH2.5,体积比为7∶3),收集淋出液,离心 10.0min(12000r/min),将上清液置于旋转蒸发仪上35.0℃,80.0r/min减压浓缩至约1.0mL,然后用氮吹浓缩仪吹干[9]。最后用甲醇溶解、定容至1.5mL,用0.45μm微孔滤膜过滤后用色谱仪进行分析检测。

2 结果与分析

2.1 流动相的选择

实验考察了不同的流动相及其配比:甲醇、甲醇-水、甲醇-水(pH2.5,用甲酸调节)、甲醇-水(pH2.5,用36.0%的乙酸调节)和甲醇-水(pH2.5,用85.0%的磷酸调节)溶液作为流动相体系。结果发现:采用甲醇-水(pH2.5,用甲酸调节)作为流动相时,由于甲酸易挥发会对平行性和分离效果有影响;采用甲醇-水(pH2.5,用85.0%的磷酸调节)溶液作为液相色谱的流动相时基线平稳,色谱峰尖锐,峰形对称,分离效果较好。但是,由于流动相里面有磷酸时会对液质联用仪有影响;采用甲醇-水(pH2.5,用36.0%的乙酸调节)作为流动相体系,流速为0.8mL/mim,甲醇∶水(pH2.5)=75∶25 时也能达到满意的分离效果[10-12]。

2.2 提取溶剂的选择

分别采用二氯甲烷、乙酸乙酯、甲醇-水、甲醇-水(pH2.5,用36.0%乙酸调节)、甲醇-水(pH2.5,用85.0%的磷酸调节)、甲醇和乙腈作为提取溶剂,结果发现:用二氯甲烷和乙酸乙酯提取样品会出现不同程度的乳化现象,高速离心后,提取液仍浑浊不清;另外,用乙酸乙酯提取样品后,大豆中的许多杂质也同时被提取,干扰后续的分析。采用甲醇-水、甲醇-水(pH2.5,用36.0%乙酸调节)和甲醇-水(pH2.5,用85.0%的磷酸调节)的提取方式,均能使磺酰脲类除草剂从大豆基质转移到甲醇中,由于氯嘧磺隆在酸性介质中不稳定,容易分解;同时考虑到水的介入将增加后续净化的步骤,选用甲醇和乙腈作为提取剂,提取率均在92.5%以上。由于乙腈成本较高,同时其毒性较大,所以选择甲醇作为提取溶剂最适合[13-15]。

2.3 标准曲线的绘制

准确称取纯度为97.4%的氯嘧磺隆原药0.1026g,用 250mL烧杯加入少量甲醇溶解,用500.0mL的容量瓶定容至刻度线,得到浓度为200.0mg/L氯嘧磺隆原药储备液。然后配制成浓度依次为 0.1、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、2.0、4.0、6.0、8.0、10.0、40.0、80.0、120.0、160.0、200.0mg/L 的标准溶液,用0.45μm微孔滤膜过滤后,按照1.2.1节色谱条件进行液相色谱测定,得原药的液相色谱图(如图1),保留时间为8.519min。以浓度为横坐标,峰面积为纵坐标,绘制工作曲线(如图2)。结果得到回归方程y=25.851x-2.137,相关系数 r=0.9997(n=3)。表明对照品溶液0.1~200.0mg/L范围内线性良好,可以满足定量分析的要求。

2.4 大豆样品的测定

2.4.1 定量检测 实验对3个品种的大豆进行处理,液相色谱检测,进样量为20.0μL,得到大豆样品的液相色谱图(如图3),数据采用外标法定量(如表1)。实验结果表明,所测大豆粉中氯嘧磺隆的含量为12.7~16.3μg/kg。均低于美国和日本对大豆中氯嘧磺隆除草剂的最低残留限量0.05mg/kg值。

图1 氯嘧磺隆原药的液相色谱图Fig.1 The chromatogram of chlorimuron-ethyl original drug

图2 氯嘧磺隆的标准工作曲线Fig.2 The standard working curve of chlorimuron-ethyl

图3 大豆样品的液相色谱图Fig.3 The chromatogram of soybean sample

从图3可以看出,样品中氯嘧磺隆的保留时间为8.520min,和氯嘧磺隆原药的保留时间基本一致,而且样品中氯嘧磺隆与相邻物质的分离效果较好。

表1 3种大豆样品中氯嘧磺隆的残留量Table 1 The residual quantity of chlorimuron-ethyl in 3 kinds of soybean samples

2.4.2 定性分析 实验分别对3种大豆中提取的样品做HPLC-MS分析检测(如图4、图5)。同时根据质谱图解析方法:a.同位素峰,比如含氯的化合物。b.加合离子,比如加钠的就是M+23的峰,或者是自身加合的2M+1,或者2M+23的峰等。c.断裂碎片,离子在源内发生断裂,产生碎片被检测到。d.还有些化合物会脱水。e.基质或者流动相的干扰,在相同条件下被检测到等等[16]。实验结果表明,图4:414.9为M+1,436.8 为 M+23,458.7 为 M+46;图5:413.1 为M-1(M为氯嘧磺隆分子量,Na的分子量为23)。因此,从质谱数据可以进一步对样品中的氯嘧磺隆除草剂进行定性。

图4 样品中氯嘧磺隆的质谱图(+MS)Fig.4 The mass spectrogram(+MS)of chlorimuron-ethyl in soybean sample

图5 样品中氯嘧磺隆的质谱图(-MS)Fig.5 The mass spectrogram(-MS)of chlorimuron-ethyl in soybean sample

2.5 方法的稳定性和重现性

取同一供试样品溶液,按照1.2节建立的方法进样分析,分别在0、24、48h测定峰面积,相对标准偏差(RSD)为1.43%~2.64%。实验结果表明,供试品溶液在48h内基本稳定。然后分别准确称取同一大豆粉样品3份均5.0g,样品按1.2.2节方法处理,按照1.2.1节色谱条件进样分析,测定氯嘧磺隆含量分别为 12.5、12.6、12.7μg/kg,平均含量为 12.6μg/kg,RSD为0.79%(n=3)。结果表明,方法重现性好。

2.6 方法的精密度和回收率

取同一供试样品溶液,按1.2.1节色谱条件重复进样3次,测定氯嘧磺隆含量分别为13.3、13.5和13.7μg/kg平均值为13.5μg/kg,RSD 为 1.05%(n=3),表明该方法精密度很高。然后向大豆空白样品中添加不同浓度的氯嘧磺隆除草剂标准溶液,按1.2.2节样品处理方法制备供试品溶液,按照1.2.1节色谱条件进样分析,加标回收率92.6%~95.2%,RSD为1.27% ~2.39%。

2.7 方法的最小检测限

实验采用2~3倍噪声为最小响应值,对3种大豆样品种中氯嘧磺隆除草剂残留量进行检测,方法的最低检出限均低于10.0μg/kg(S/N=3),可以满足最低残留限量的检测要求。

3 结论

实验采用了以甲醇作溶剂、超声波提取、正己烷液-液分配、Sep-edTMC18固相萃取柱净化,建立了大豆中氯嘧磺隆残留量的高效液相色谱-质谱测定方法。本测定方法操作简便、快速、准确、净化效果好、灵敏度高等特点,可用于大豆中氯嘧磺隆残留量的定性与定量的分析检测。

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Determination of chlorimuron-ethyl residue in soybean by solid phase extraction-high performance liquid chromatography-mass spectrometry

ZOU Yue-li,TAO Bo*
(College of Science,Northeast Agricultural University,Harbin 150030,China)

A solid phase extraction-high performance liquid chromatography-mass spectrometry method was established for determination the residue of chlorimuron-ethyl herbicide in soybean.Samples were extracted by methanol with ultrasonic,then liquid-liquid partitioned with normal hexane and purified by solid phase extraction.The sample was quantitatively analyzed by high performance liquid chromatography and qualitatively analyzed by high performance liquid chromatography-mass spectrometry.Results showed that:a good linear range from 0.1~200.0mg/L with correlation coefficient of above 0.9997(n=3)was obtained.The extraction recovery were 92.6%~95.2%and the relative standard deviation were 1.27%~2.64%.The limit of detection was 10.0μg/kg(S/N=3).The described method was simple,sensitive and accurate.

solid phase extraction;high performance liquid chromatography-mass spectrometry;chlorimuron-ethyl herbicide;residue detection

TS207.3

A

1002-0306(2012)17-0291-04

2012-02-27 *通讯联系人

邹月利(1980-),男,硕士,实验师,研究方向:农药降解及残留分析。

哈尔滨市科技攻关计划项目(2007GG002544)。

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