气相色谱法测定板栗中乐果和杀螟硫磷农药残留
作者: 黄红
摘 要:建立了气相色谱法同时测定板栗中2种常用有机磷杀虫剂残留量的分析方法。样品经乙腈提取、过滤、浓缩后,用丙酮定容,注入气相色谱仪,农药组分经DB-17毛细管柱分离,用火焰光度检测器检测,保留时间定性,外标法定量。结果显示,在10~500 μg·L-1浓度范围内,乐果和杀螟硫磷峰面积与浓度呈良好的线性关系,相关系数大于0.999,检出限为0.006 mg·kg-1,定量限为0.02 mg·kg-1;加标回收率在84.01%~100.59%,相对标准偏差≤5.05%。该方法准确,前处理过程简便、快捷,适用于板栗中乐果和杀螟硫磷农药残留的检测分析。
关键词:气相色谱;农药残留;板栗
Determination of Pesticide Residues of Dimethoate and Fenitrothion in Chestnut by Gas Chromatography
HUANG Hong
(Anhui Provincial Center for Forestry High Technology Development, Hefei 230031, China)
Abstract: A method for the simultaneous determination of two common organophosphorus pesticides residues in chestnut by gas chromatography was established. The samples were extracted, filtered and concentrated by ethene, then fixed with acetone and injected into the gas chromatograph. The pesticide components were separated on a DB-17 capillary column, detected by a flame photometric detector, characterized by retention time and quantified by external standard method. The results showed that in the concentration range of 10~500 μg·L-1, the peak areas of dimethoate and fenitrothion showed good linear correlation with the concentration, and the correlation coefficients were more than 0.999. The limits of detection were 0.006 mg·kg-1, and the limits of quantification were 0.02 mg·kg-1. The recoveries of the spiked pesticides were in the range of 84.01%~100.59%, and the relative standard deviations were ≤5.05%. The method is accurate, the pretreatment process is simple and fast, and is suitable for the detection and analysis of pesticide residues of dimethoate and fenitrothion in chestnut.
Keywords: gas chromatography; pesticide residues; chestnut
板栗又称栗子,有“干果之王”的美称,板栗富含蛋白质、脂肪、淀粉、B族维生素等,营养丰富、味道鲜美[1]。然而,板栗在生长过程中易受病虫害侵扰,影响其产量和质量。为了促进板栗产业的健康发展,确保板栗的产量和质量,板栗在种植过程中不仅要增强栽培管理,还要重视病虫害的预防和治疗。近几年,有关板栗病虫害防治技术的研究报道已有不少[2-4]。板栗一直是皖南山区和大别山区的主要经济果林,是安徽省的传统优势产业,但板栗病虫害种类多、果实成熟期病虫害发生猖獗,导致了板栗品质不优、产量下降问题[5]。为了提高产量,各种各样的农药已运用到板栗的生产过程中[6]。随着人们对绿色无公害食品的重视,板栗在生产过程中长期使用化学农药会造成农药残留已引起消费者的关注。本文以板栗病虫害防治中常用的2种有机磷杀虫剂乐果和杀螟硫磷为例,对有机磷杀虫剂残留的检测方法进行研究,以期找到方便、快捷、实用的有机磷农药残留分析方法。
有机磷杀虫剂具有效力高、成本低、品种多、杀虫方式多样等特点,但多数属高毒或中等毒性,使用不当会造成农药残留超标,危害人们身体健康。板栗中农药残留分析方法有气相色谱-质谱法[7]、气相色谱-质谱/质谱法[8]、高效液相色谱-串联质谱法[9]等。气相色谱仪对于热稳定、易挥发农药的分析,结合专属的检测器,具有灵敏度高、分离效能好、分析速度快等优势。本文建立了气相色谱法同时测定板栗中乐果和杀螟硫磷残留量的分析方法,该方法简便、快捷、实用,各项技术指标检测结果符合方法特性参数的指标要求,适用于板栗中乐果和杀螟硫磷农药残留的分析。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
乙腈:色谱纯;丙酮:色谱纯;氯化钠:分析纯;乐果标准品:100 mg·L-1,购买于农业农村部环境保护科研监测所;杀螟硫磷标准品:100 mg·L-1,购买于农业农村部环境保护科研监测所。
1.2 仪器与设备
气相色谱仪:美国安捷伦7890B型(FPD检测器);全自动空气源、氢气发生器、旋转蒸发仪、冷却供水装置、高速匀浆机、氮吹仪、旋涡混合器、百分之一电子天平、高速破壁调理机等。
1.3 农药标准溶液配制
标准储备液(10 mg·L-1):准确移取1.00 mL单个农药标准品溶液分别注入10.00 mL容量瓶中,用丙酮稀释至刻度,即为10 mg·L-1的储备液,储存于棕色密闭标液瓶中,于-20 ℃避光保存。
乐果、杀螟硫磷混合标准中间溶液(1 mg·L-1):分别准确移取乐果、杀螟硫磷标准储备液1.00 mL于同一10.00 mL容量瓶中,用丙酮稀释至刻度,即为1 mg·L-1的混合标准中间溶液,储存于棕色密闭标液瓶中,于4 ℃下避光保存。
1.4 方法
1.4.1 试样制备
鲜板栗待测用样去壳后不少于500 g,用高速破壁调理机充分粉碎至匀浆,贮存于洁净无污染的容器中,置于低温(-20 ℃)下保存,备用。
1.4.2 提取
准确称取10 g(精确到0.01 g)待测板栗试样于150 mL高脚烧杯中,加入20 mL水,混匀后,静置30 min,再加入50.0 mL乙腈,用高速匀浆机以15 000 r·min-1的速率匀浆2 min,提取液经定量滤纸过滤到装有5~7 g氯化钠的100 mL具塞量筒中,盖上塞子,剧烈振荡1 min,在室温下静置30 min,使乙腈相和水相分层。
1.4.3 净化、浓缩、定容
从具塞量筒中准确吸取10.00 mL上清液,放入250 mL平底烧瓶,设置旋转蒸发仪主机的真空度10 kPa,旋转频次150 r·min-1,水浴温度43 ℃,冷却循环水温度4 ℃,待仪器状态稳定,将平底烧瓶连接到旋转蒸发仪上,旋转蒸发至近干,加入2.0 mL丙酮溶解残余物,备用。
将上述备用液完全转移至15 mL刻度离心管中,再用约3 mL丙酮分3次冲洗平底烧瓶,并将洗液全部转移至离心管,用水浴温度为45 ℃的氮吹仪吹至近干,最后用检定合格的移液枪吸取丙酮2.00 mL定容,在旋涡混合器上涡旋0.5 min混匀,用一次性注射器和尼龙滤膜过滤到2 mL自动进样器样品瓶中,用气相色谱仪检测。
1.4.4 气相色谱条件
色谱柱:DB-17毛细管柱(30 m×0.53 mm,l.00 μm),美国安捷伦公司;进样口温度:220 ℃;检测器温度:250 ℃;柱温:初始温度150 ℃保持2 min,以8 ℃·min-1升温至250 ℃,保持12 min;载气:氮气,纯度≥99.999%,流速为10 mL·min-1;燃气:氢气,流速为62.5 mL·min-1;助燃气:空气,流速为90 mL·min-1;总流速:28 mL·min-1;柱流速:10 mL·min-1;进样方式:不分流进样;检测器:火焰光度检测器;进样量:1.0 μL。
1.4.5 标准曲线绘制
称取10.0 g空白板栗试样,依照1.4.2~1.4.3的方法进行前处理制成试样空白提取液作为标准溶液的稀释液。准确移取1 mg·L-1的混合中间溶液0.10 mL、0.20 mL、0.50 mL、1.00 mL、2.00 mL和5.00 mL于10.00 mL容量瓶中,用稀释液定容至刻度,得到浓度为10 μg·L-1、20 μg·L-1、50 μg·L-1、100 μg·L-1、200 μg·L-1和500 μg·L-1的混合基质加标标准曲线溶液,临用现配,以1.4.4的气相条件检测分析,以溶液峰面积为纵坐标,以溶液浓度为横坐标绘制标准曲线。
1.4.6 方法的检出限、定量限、回收率和相对标准偏差的测定
精密移取混合标准中间溶液适量加入10.0 g待测板栗试样中,使试样中乐果和杀螟硫磷的浓度为0.02 mg·kg-1、0.10 mg·kg-1、0.20 mg·kg-1。加标试样按照1.4.2~1.4.3的方法进行前处理,按照1.4.4的气相条件测定,每个添加浓度做6个平行样,根据获得的色谱图以信噪比S/N≥3计算出方法的检出限、S/N≥10计算出方法的定量限,根据测定的浓度计算出相应的回收率和相对标准偏差。
2 结果与分析
2.1 气相色谱图
按照1.4.4的色谱条件,对2种农药单个标液和混合标液分别进样,以保留时间定性,混合基质加标标准溶液色谱图见图1。色谱图基线平稳,目标化合物的保留时间处没有杂质干扰,乐果的出峰时间为10.35 min,杀螟硫磷的出峰时间为12.21 min,目标峰之间分离良好。
2.2 标准曲线和线性范围
按1.4.5方法配制混合基质加标标准曲线溶液,绘制标准曲线。如表1所示,乐果和杀螟硫磷在10~500 μg·L-1线性良好,相关系数均大于0.999,可以作为定量分析的依据。
2.3 方法检出限、定量限、回收率和相对标准偏差
通过向板栗空白试样中添加低、中、高3种不同浓度的标准中间溶液,每个浓度做6个平行,检测后计算确定乐果和杀螟硫磷的检出限、定量限、加标回收率和相对标准偏差结果见表2。乐果和杀螟硫磷的检出限均为0.006 mg·kg-1,定量限均为0.02 mg·kg-1;加标回收率在84.01%~100.59%,相对标准偏差≤5.05%。
2.4 实际样品检测
运用本文所建立的方法,对安徽省六安市金寨县20个板栗样品进行乐果和杀螟硫磷农药残留检测,均未检出。
3 结论
本研究以鲜板栗可食用部分为试样,建立了气相色谱法同时测定板栗中乐果和杀螟硫磷残留量的方法。在10~500 μg·L-1基质配标浓度范围内,乐果和杀螟硫磷峰面积与浓度呈良好的线性关系,相关系数均大于0.999,乐果和杀螟硫磷在板栗中的检出限均为0.006 mg·kg-1、定量限均为0.02 mg·kg-1。该方法前处理过程简便、快捷,线性关系良好,检出限、定量限、精密度、准确度均符合分析方法的要求,适用于板栗中乐果和杀螟硫磷农药残留的定性和定量分析。
参考文献
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作者简介:黄红(1980—),女,重庆人,本科,助理实验师。研究方向:食用林产品检验检测。