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气相色谱法检测番茄果实中的嘧菌酯残留

2016-05-30黄海波

南方农业·下旬 2016年2期
关键词:气相色谱法农药残留检测

黄海波

摘 要 嘧菌酯作为近年来开始引进到国内使用的杀菌剂,虽然具有毒性低、持效期长、活性高、杀菌谱广等优势,但是在使用过程中,病原菌会快速地对其产生抗性,且有研究表明嘧菌酯杀菌剂会污染浅表地下水资源,对水生动植物都有一定的危害。所以,与其他农药一样,嘧菌酯杀菌剂也具有一些负面作用。近年来,我国大力引进、推广嘧菌酯杀菌剂的使用,但是对其残留可能导致的危害、合格残留量等都缺乏深入的研究。为了促进我国农业产业健康发展,保证食品安全,必须对食物中的嘧菌酯残留进行检测。以番茄为例,探讨采用气相色谱法检测番茄中的嘧菌酯残留。

关键词 嘧菌酯;气相色谱法;番茄果实;农药残留;检测

中图分类号:TS207.53 文献标志码:A 文章编号:1673-890X(2016)06--03

嘧菌酯作为农药,在农作物上使用之后,虽然多数会发生转化,但是农作物中仍然会残留一些农药,如果长时间摄入食物中残留的农药,会对人体的健康造成很大的威胁,所以必须重视农药的残留量。在20世纪60年代,就已经有人开始应用薄层色谱酶抑制法检测有机磷农药在食物中的残留量,发展到80年代,开始使用酶抑制和免疫检测技术来对农药残留量进行检测[1]。近年来,我国也开始充分应用气相色谱法对食物中农药残留量进行检测,具有误差小、操作简单、处理速度快等诸多优势。

1 概述

嘧菌酯属于一种新型的甲氧基丙烯酸酯类抗菌剂,作为商品化农药,名为阿米西达,具有对非靶标生物安全、毒性低、持效期长、活性高和杀菌谱光等特点,是近年来我国广泛应用的杀菌剂新品种农药,可以应用于草坪、咖啡、花生和水稻等农作物,梨、桃、香蕉、苹果、柑橘、葡萄和马铃薯等果蔬中,在推荐剂量下,对这些农作物不会发生药害,对地下水也比较安全。嘧菌酯具有广谱的杀菌活性,对半知菌类、卵菌纲、担子菌纲和子囊菌纲等真菌纲病害,如稻瘟病、霜霉病、黑腥病、网斑病、颖枯病、锈病和白粉病等病害都具有较好的抗菌活性[2]。这种农药自我国引进以来,在农药市场的所占份额就在不断扩大,目前,已经广泛应用于各种果蔬、谷物等农作物的贮藏保鲜和病害防治。但嘧菌酯杀菌剂的使用时间超过2 a后,就会出现明显的抗药性,已经引起很多国家的普遍关注,澳大利亚、日本、加拿大和美国等国家都对农作物中嘧菌酯的残留量有明确的规定,见表1。我国农产品在出口时也遭到了国外“绿色”要求,限制了我国农产品的出口,所以使用科学的方法检测农产品中嘧菌酯的残留量具有非常重要的意义[3]。

国内外关于嘧菌酯残留量检测方面的研究都比较少,Chistensen H等人使用凝胶渗透色谱法净化,探讨了苹果、小麦和葡萄等果蔬和谷物中嘧菌酯的有效检测方法,也有关于固相萃取法、母体固相分散法等检测嘧菌酯的报道。目前,我国检测农作物中嘧菌酯残留的气相色谱方法主要有液相色谱-紫外线检测法、气相色谱-质谱检测法、气相色谱-电子捕获检测法和气相色谱-氮磷检测法等[4]。这些方法净化需要使用的仪器比较复杂,本次研究将样品提取液浓缩过滤之后直接进样,省略样品净化过程,使用气相色谱-氮磷检测法对番茄中的嘧菌酯残留量进行检测。

2 使用材料和色谱分析条件

2.1 使用试剂和仪器设备

本次研究试剂主要包括:美国Chemiser Vice公司提供的纯度为99.5%嘧菌酯;标本储备液:标准品0.1 g,经过丙酮溶解之后,在100 mL的容量瓶中保存,置于0~4 ℃的环境下,在试验过程中按照比例稀释;无水硫酸钠、氯化钠、乙酸乙酯、乙腈、环己烷、丙酮、二氯甲烷和正己烷等试剂经属于国产分析纯试剂,有机溶剂在使用之前要经过蒸馏;番茄在田阳县种植基地任意采购。使用设备主要包括离心机、旋转薄膜蒸发仪、快速混匀仪、超声波振荡仪和安捷伦-GC7890A型气相色谱仪。

2.2 色谱分析条件

色谱柱:安捷伦HP-5毛细管柱30 m×0.32 mm×0.25 um;载气:高纯度氮气流量每分钟1.8 mL;进样量:1.0 μL;S/SL进样口:300 ℃,不分流;程序升温:2 min内初温180 ℃,每分钟30 ℃增加到280 ℃保持8 min,每分钟30 ℃增加到300 ℃保持5 min。含氮磷检测器-NPD:300 ℃,铷珠电压2.5~3.7 V,尾吹每分钟23 mL氮气,空气60 mL/min,2 mL/min氢气,3.5 min内关闭氢气。

3 实际操作方法

3.1 准备测试样品

取番茄可食用部分作为测试样品,将番茄样品切碎混匀之后,加入不同浓度的嘧菌酯标准溶液,充分混匀,每种浓度嘧菌酯混合的番茄各取10 g,用铝箔密封包装好,置于-80 ℃的冰箱中备用,准备好空白样品[5-8]。

3.2 准备样品溶液

将样品解冻之后,取一份置于50 mL的具塞离心管中,加入2 g氯化钠,以乙酸乙酯-环乙烷作为提取溶液,加入20 mL,用组织捣碎机捣碎成糊状,用超声波提取10 min,以3 000转/min的速度进行10分钟的离心,将上清液提出来另外保存,在残渣中加入10 mL提取溶剂,在进行一次提取[9]。将上清液合并,加入1 g无水硫酸钠进行脱水,在40 ℃的水浴中旋转蒸发直到干燥,再加入1 mL的环乙烷溶解,滤膜过滤之后就可以使用气相色谱法进行分析。

4 结果

4.1 提取条件的选择

本次试验将三种溶剂对加标本空白样品的提取结果進行比较,主要包括二氯甲烷-丙酮、乙酸乙酯-环乙烷和乙腈-水。结果表明:使用乙腈-水进行提取时,会发生非常严重的乳化现象,分层难以实施,而使用二氯甲烷-丙酮进行提取时,其提取液会出现较多的杂质峰,使用乙酸乙酯-环乙烷进行提取时,选择性较好,提取回收率较高,所以应使用乙酸乙酯-环乙烷作为提取溶剂[10]。将乙酸乙酯-环乙烷在快速混匀器和超声波振荡器中不同时间的提取回收率进行比较,结果表明:使用超声波振荡器进行提取时,仅需要10 min,就可以获得较好的回收率。由于氮磷检测器属于选择性检测器,样本提取溶液无需净化,实验表明,在此种色谱条件下进行检测,嘧菌酯峰形较好,没有杂质峰进行干扰,如图1所示。为了确保系统的清洁卫生,需要定期更换进样口衬管中的去活石英棉。

图1 番茄样品色谱图

4.2 标准曲线

标准系列溶液配制浓度分别为1、0.5、0.1、0.05、0.01、0.005 mg/L,根据以上条件进行检测,横坐标为浓度,纵坐标为峰面积,分别进行线性回归,结果如表2所示。在每升0.005~1 mg/L的范围内,色谱峰面积和嘧菌酯的浓度有着良好的线性关系。

4.3 检测限和回收率

使用上述方法检测4个添加水平的回收率和检测限,如表3所示。从表3中可以清楚的看出,番茄中嘧菌酯回收率处于85%~110.5%,最低检测限以3倍信噪比计算,结果为0.01 mg/kg,低于国外一些限量标准。

4.4 稳定性

在上述条件下,对番茄中嘧菌酯的日间差、日内差以及样品溶液的稳定性进行了检测,结果表明,使用上述方法,日间差、日内差均低于10%,在5 d内样品溶液的稳定性较好。

5 结语

使用气相色谱法检测番茄中的嘧菌酯残留量的目的在于保证食品安全,所以针对嘧菌酯残留量过高可能造成的危害,我国政府也要有明确的规定,相关部门应该加强宣传,让所有人都能清醒的认识到嘧菌酯残留量过高对人体、地下水造成的危害,在使用时也要遵照科学的方法,不能滥用。一般情况下,一茬植物从苗期、花期,最后到果实膨大期,只能使用三四次。对于连续结果的农作物,如番茄、黄瓜等,第3次用药和第4次用药之间应该间隔一个月。并且番茄尽量在上午用药,确保叶片当天就可以吸收药物,以免药剂集中在葉边缘,发生不良反应。嘧菌酯的用药时间应该是在当地农业科技人员建议时间、病害发生之前、农作物生长旺盛时期给药,为了避免病菌产生抗药性,一个生长季节使用嘧菌酯的次数不能超过4次。需要注意的是25%阿米西达悬浮剂使用浓度一般为1 500倍液,也就是说10 mL包装的嘧菌酯需要加入15 kg的水,进行充分混匀之后才能喷雾,为了得到最佳抗菌效果,建议在病害发生之前或者发生初期进行施药,可以有效抑制菌丝和病菌孢子的生成和萌发。但是在施药嘧菌酯的同时,尽量避免和乳油类农药混合使用。

目前,其他国家检测农作物中嘧菌酯残留量主要采取固相微萃取技术、超临界萃取、基体分散固相萃取、加速溶剂提取、凝胶层析、微博提取技术和固相萃取等方法,而我国目前主要采取传统的柱层析净化、液液分配、溶剂萃取等来检测农作物中的嘧菌酯残留,这些检测方法的自动化程度较低,提取净化效率也不高,并且对环境造成的污染也比较严重,所以应用范围受到限制。所以新型的检测方法必须要简单、快速、自动化的完成分析样品的制备过程,在保证结果可靠性的前提下简化操作步骤。本次研究使用的气相色谱-氮磷检测法,用于检测番茄中嘧菌酯残留时,不需要对样品进行净化,操作简单,准确性、精密度和灵敏度都比较好,结果可靠,符合农药残留分析实验的要求,成本也比较低,检测限低于国外残留限量标准,所以适用于番茄等果蔬中嘧菌酯残留量的检测。

参考文献

[1]邵金良,刘宏程,梅文泉,等. 基质固相分散萃取-HPLC分析番茄中6种农药残留[J].食品与机械,2013(4):67-70,87.

[2]章虎,叶蓓蓓,王祥云,等.气相色谱法测定番茄、黄瓜中醚菌酯和肟菌酯残留[J].化学通报,2008(6):465-468.

[3]殷利丹,侯志广,陈超,等.嘧菌酯在大豆中的残留及消解动态[J].农药学学报,2011(3):304-309.

[4]韦军,卢维海,何雨帆,等.农产品中嘧菌酯残留量的气相色谱法测定[J].农药,2011(6):434-435.

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[9]石峰,赵科华,车军,等.高效液相色谱法分析砂糖橘中嘧菌酯残留[J].河北农业科学,2010(2):161-163.

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(责任编辑:赵中正)

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