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茶叶中有机磷农药残留测定方法的改进

2016-10-19王玉婷袁艳丽王明明

食品工程 2016年3期
关键词:丙酮有机磷乙酸乙酯

王玉婷 袁艳丽 王明明

(江苏省理化测试中心,江苏南京210042)

茶叶中有机磷农药残留测定方法的改进

王玉婷*袁艳丽王明明

(江苏省理化测试中心,江苏南京210042)

目前,国内外针对茶叶中有机磷农残的检测方法很多,主要有气相色谱火焰光度(GC-FPD)、气相色谱-质普联用(GC-MS)以及气谱色谱-串联质谱(GC-MS/MS)方法等。其中,GC-FPD方法因其配制简单、对有机磷检测具有高选择性、可大大降低复杂基质中的干扰问题,而受到许多检测机构的广泛应用。在茶叶有机磷农残前处理方面,QuEChERS方法作为一种快速、简便、价格低廉、适用面广的样品前处理方法,其低成本高效的样品处理技术,可用于绝大多数食品基质的宽泛的农药残留类别,已被多个国际农药残留分析机构采纳。但是,样品中大多有机磷农残的浓度较低,为了准确测定,通常需要对其进行浓缩,以提高目标物浓度,而在此过程中会导致部分低沸点有机磷农残挥发损失,从而影响对其的准确定量;且此过程耗时,不利于检测效率的提高。对此,可采用大体积进样技术,通过提高样品的进样量来提高对有机磷农残检测的灵敏度,不进行样品浓缩,而达到与传统进样方式相同的灵敏度,从而简化样品前处理步骤。程序升温大体积进样技术,是目前应用最多的一种大体积进样技术,它可以在略高于溶剂沸点的温度下通过载气将溶剂分流出衬管,然后快速升温将目标物汽化转移到色谱柱进行分离。在这一过程中,对于一些低沸点的农残会随着溶剂的分流而损失,并最终导致其检测灵敏度降低。为了克服这一问题,另一种大体积进样技术——同时溶剂浓缩进样技术(SCR)通过预柱来承载大体积进样的所有溶剂及目标物,然后缓慢蒸发溶剂通过色谱柱到达检测器并放空,比溶剂沸点略高的目标物在溶剂之后达到检测器被检测,保证所有沸程的目标组分均由色谱柱分离达到检测器,从而保证较高的检测灵敏度。

鉴于此,本文采用改进的QuEChERS方法进行提取,经Carbon-NH2复合柱净化,采用GC-FPD结合大体积不分流进样技术,不经浓缩直接进样来高效、灵敏地检测茶叶中的有机磷农残含量。

1 试验材料

1.1仪器与试剂

1.1.1仪器

Trace 1310 GC-FPD气相色谱仪,Thermo Fisher Scientific;Triplus RSH三合一自动进样器,Thermo Scientific;TR-35MS色谱柱,30 m×0.25 mm× 0.25 μm,Thermo Fisher scientific,P/N:260C142P;大体积不分流套件,内含5 mm×0.32 mm预柱、玻璃两通以及大体积不分流计算软件,Thermo Fisher scientific,P/N:19050725。

1.1.2试剂、耗材

二溴磷、甲胺磷、速灭磷、灭线磷、甲基内吸磷、特丁硫磷、乙拌磷、乐果、甲基嘧啶磷、甲基对硫磷、马拉硫磷、杀螟硫磷、对硫磷、溴硫磷标样,质量浓度均为100 mg/L,购于国家标准物质中心;氯化钠、无水硫酸钠,分析纯;Carbon-NH2复合柱(规格1 g),购于上海安普科技有限责任公司;乙酸乙酯(色谱纯)、丙酮(色谱纯),水为去离子水。

1.2提取溶剂及有机磷标样的配制

提取溶剂:取450 mL乙酸乙酯与50 mL丙酮混合,配制成乙酸乙酯与丙酮体积比为9∶1的混合溶剂。

质量浓度为1.0 mg/L的14种有机磷农残混标:分别取100 μL 100 mg/L的各有机磷农残标样储备液,加入到10 mL容量瓶中,用提取液定容至刻度,得到质量浓度为1.0 mg/L的14种有机磷农残混标。

1.3样品前处理

精确称取茶叶粉末样品2.0 g于50 mL离心管中,加入10.0 mL去离子水,浸泡5 min;加入4.0 g NaCl和20.0 mL的乙酸乙酯丙酮混合溶剂,涡旋3 min;取10 mL乙酸乙酯丙酮混合溶剂活化Carbon-NH2复合柱(在上端加入2.0 g无水硫酸钠),吹干后,取10 mL提取液上样,过柱(流速约1滴/s);装入色谱瓶,进行GC-FPD分析。

1.4样品加标

精确称取茶叶粉末样品2.0 g于50 mL玻璃瓶中,加入10.0 mL去离子水,浸泡5 min;分别加入1.0 mL及2.0 mL 1.0 mg/L的14种有机磷农残混标;加入4.0 g NaCl和19.0 mL及18.0 mL的乙酸乙酯丙酮混合溶剂,涡旋3 min;取10 mL乙酸乙酯丙酮混合溶剂活化Carbon-NH2复合柱(在上端加入2.0 g无水硫酸钠),吹干后,取10 mL提取液上样,过柱(流速约1滴/s);装入色谱瓶,进行GC-FPD分析。

1.5色谱条件

柱温:75℃(7 min),20℃/min到200℃,10℃/min到280℃(6 min);不分流进样,不分流时间7 min;进样口温度:280℃;载气:高纯氮(99.999%),恒流模式,1.2 mL/min;液体进样模式,进样量30.0 μL,进样速度100 μL/s;FID检测器:基座温度300℃,检测池温度150℃,空气流速115 mL/min,氢气流速90 mL/min。

2 结果与讨论

2.1标准品色谱图

图1为质量浓度100 μg/L的14种有机磷农残,采用大体积不分流进样(进样体积30 μL、黑色)和标准不分流进样(进样体积1 μL)的色谱图。从图1中可以看出,采用大体积不分流进样能够显著提高各有机磷农残的灵敏度。经计算,采用大体积不分流进样30 μL,大部分有机磷农残的峰面积比标准不分流进样1 μL,平均提高近25倍(见表1)。

图1 大体积不分流进样和标准不分流进样的14种有机磷农残标准溶液色谱图

表1 各有机磷农残的峰面积

2.2线性以及方法的检出限

对于系列有机磷农残标样,采用自动配标曲功能进行配制,各质量浓度分别为:20 μg/L、50 μg/L、100 μg/L、200 μg/L和500 μg/L。采用上述方法分别进样分析,考察在20 μg/L~500 μg/L浓度范围内的线性,计算得出14种有机磷农残的线性方程及其相关系数;以3倍信噪比计算其检出限,结果见表2。试验结果表明,在设定的质量浓度范围内,14种有机磷农残的响应值与其质量浓度呈良好的线性关系,相关系数均大于0.998。

表214 种有机磷农残的标准曲线、检出限

2.3回收率和重复性

按照上述方法在不含待测有机磷农残的茶叶样品中加入0.5 mg/kg和1.0 mg/kg的14种有机磷农残标样,分别进行前处理和GC-FPD分析,并按照加标量和实际测定量计算其回收率,结果见表3。试验结果表明,在上述2个加标水平下,14种有机磷农残除了二溴磷回收率大于120%,其他均在75%~110%之间,且平行测定6次的相对标准偏差均低于4%,能够很好地符合对农药多残留检测的需求。

表314 种有机磷农残的加标回收率及相对标准偏差(n=6)

3 总结

本文采用GC-FPD配合大体积不分流组件,以改进的QuEChERS方法(去离子水浸泡、乙酸乙酯丙酮混合溶剂对茶叶中的有机磷农残进行提取),经Carbon-NH2复合柱净化,不经浓缩直接进样分析。在进样体积为30 μL时,对各有机磷农残的检测相比传统不分流进样1 μL,灵敏度提高了近25倍。该方法的操作步骤简单、稳定,无需繁琐、耗时的除溶剂步骤,可以避免挥发性农残的损失。同时对茶叶样品进行了0.5 mg/kg和1.0 mg/kg2个水平的加标回收试验,14种有机磷农残除了二溴磷回收率大于120%,其他均在75%~110%之间,能够满足对有机磷农残的日常检测需求。

[1]BIEDERMANN M,FISCALINI A,GROB K.Large volume splitless injection with concurrentsolvent recondensation:Keeping the sample inplace in the hot vaporizing chamber[J].J.Sep.Sci,2004,27:1 157-1 165.

[2]MAGNI P,PORZANO T.Concurrent solvent recondensation large samplevolume splitless injection[J].J.Sep. Science,2003,26:1 491-1 498.

Method im provementoforganophosphorus pesticide residues detection in tea

WANGYuting*YUAN YanliWANG Mingming
(physical and chemical testing center of jiangsu province,Jiangsu Nanjing 210042,China)

采用气相色谱-火焰光度法(GC-FPD)结合大体积不分流进样技术,建立高效、灵敏测定茶叶中有机磷农残的检测方法。对茶叶样品,采用改进的QuEChERS方法,以去离子水浸泡、乙酸乙酯丙酮混合溶剂对茶叶中的有机磷农残进行提取,经Carbon-NH2复合柱净化,不经浓缩直接进样分析。通过试验发现,使用大体积不分流进样技术,进样体积为30 μL时,对各有机磷农残的检测相比传统不分流进样1 μL,灵敏度提高了近25倍。试验结果表明,采用GC-FPD结合大体积不分流进样技术对茶叶中有机磷农残检测是一种非常灵敏、高效的检测方法,能够大大缩短前处理时间,并具有较高的检测灵敏度。

茶叶;有机磷农残;大体积不分流;气相色谱-火焰光度法

In the paper,a efficient,sensitive detection method for determination of organophosphorus pesticide residues in tea is established with gas chromatography-flame photometric detection(GC-FPD)combined with big volume don't shunt injection technology.Of tea samples,using the improved QuEChERS method,by soaking in the deionized water,acetone,ethyl acetate mixed solvent toextraction oforganophosphorus pesticide residues in tea,the Carbon-NH2composite column purification,without direct sampling analysis.Through the study found that,using large volume don't shunt sample,sample size is 30 μL,to detect the organophosphorus pesticide residues than traditional shunt sample 1 μL,increased sensitivitynearly25 times.The results show that the GC-FPDwith bigvolume don't shunt injection technology for organophosphorus pesticide residues in tea is a very sensitive and efficient detection method,can greatly shorten the processing time before,and has high detection sensitivity.

tea;organophosphorus pesticide residues;large volume don't shunt;gas chromatography-flame photometric detection

TS272.7

A

1673-6044(2016)03-0061-03

10.3969/j.issn.1673-6044.2016.03.017

*王玉婷,女,1989年出生,黑龙江中医药大学食品科学与工程专业,助理工程师。

2016-06-27

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