气相色谱法测定茶叶中HCH、DDT的农药残留

作者: 李晓伟 王露 任露露 王继美 赵素勤 赵林萍

气相色谱法测定茶叶中HCH、DDT的农药残留 0

摘 要:目的:采用气相色谱-电子捕捉器建立快速测定茶叶中HCH、DDT农药残留的方法。方法:正己烷超声提取样品,经磺化反应后,气相色谱法分离检测,外标法定量。结果:该方法线性范围为0.005~0.500 μg·mL-1,检出限为0.003 mg·kg-1,R2为0.999 0~0.999 9,相对标准偏差为1.03%~1.62%,待测物的回收率为85.6%~103.1%。结论:该方法稳定性好,操作方便,且准确度及灵敏度较高,适用于茶叶中HCH、DDT含量的测定。

关键词:茶叶;气相色谱法;HCH;DDT;农药残留

Determination of Pesticide Residues of HCH and DDT in Tea by Gas Chromatography

LI Xiaowei, WANG Lu, REN Lulu, WANG jimei, ZHAO Suqin, ZHAO Linping*

(Henan Bid Winning Testing Service Co., Ltd., Zhengzhou 450001, China)

Abstract: Objective: To establish a rapid method for the determination of HCH and DDT pesticide residues in tea by gas chromatography-electron trap. Method: The samples were extracted with n-hexane ultrasonography, then separated and detected by gas chromatography after sulfonation reaction, and quantified by external standard method. Result: The linear range of the method was 0.005~0.500 μg·mL-1, the limit of detection was 0.003 mg·kg-1, R2 was 0.999 0~0.999 9, the relative standard deviation was 1.03%~1.62%, and the recoveries were 85.6%~103.1%. Conclusion: The method has good stability, convenient operation, high accuracy and sensitivity, and is suitable for the determination of HCH and DDT in tea.

Keywords: tea; gas chromatography; HCH; DDT; pesticide residues

有机氯农药是一类持久性有机污染物,过去广泛用于农业。现在大多数有机氯农药都被禁止使用,因为它们具有高度或中度危险,其特点是生物降解性低、半衰期长、在环境中具有持久性。因此,有必要对六六六(HCH)、滴滴涕(DDT)等农产品中的有机氯农药进行监测,以确保其用药安全[1]。而茶叶是福建省重要的产业支柱,茶叶资源丰富、种类繁多,因此关注茶叶安全问题意义重大。气相色谱-电子捕获检测器被广泛用于国内外茶叶中有机氯农药残留的检测中,其具有分析速度快、灵敏度高、准确性好等优势[2-3]。本研究旨在利用气相色谱-电子捕捉检测器建立快速测定茶叶中HCH、DDT农药残留的分析方法。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

原料:福建省泉州市提供毛峰品种;耗材:0.22 μm微孔水相滤膜(津腾)。农业农村部环境保护科研监测所购买8种农药标准溶液分别为α-HCH、β-HCH、γ-HCH、δ-HCH、p,p’-DDE、p,p’-DDD、o,p’-DDT和p,p’-DDT(100 μg·mL-1);分析纯:氯化钠;色谱纯试剂:石油醚、丙酮以及正己烷;优级纯:浓硫酸。

1.2 仪器与设备

TGL-16高速冷冻离心机,四川蜀科仪器有限公司;8860气相色谱仪(配有ECD检测器),安捷伦科技有限公司;KQ-800DE型数控超声波清洗器,昆山市超声仪器有限公司;THZ-82数显水浴恒温振荡器,金坛华锋仪器有限公司;YP5002电子天平,上海佑科仪器仪表有限公司。

1.3 实验方法

1.3.1 标准溶液的制备

分别将100 μg·mL-1的8种有机氯标准储备液用正己烷逐级稀释,保存于冰箱中。

1.3.2 茶叶样品前处理

(1)提取。将干燥的茶叶样品经粉碎机粉碎后,置于研钵研磨,过20目筛后,其粒径均符合国家标准要求[4]。利用电子天平称取2.00 g茶叶粉,转移至离心管中,向其中加入10.0 mL正己烷进行溶解并提取样品中的有机氯农药残留。操作步骤如下:离心管先放置于旋涡混合器中混合片刻,超声提取样品,25 ℃下超声1 h,之后以4 000 r·min-1的转速离心5 min,收集上层液。收集下层样品按照上述操作步骤重复提取,合并2次上层液进行后续处理。

(2)磺化处理。向上述提取液中加入2.0 mL浓硫酸进行磺化反应,密封后先涡旋2 min,涡旋操作中每30 s便进行放气1次。操作结束后样品置于超声波清洗器中超声,保证无乳化现象出现,然后

4 000 r·min-1离心5 min,收集上清液,经氮吹后浓缩至2.0 mL,样品经0.22 μm微孔滤膜过滤,采用气相色谱-电子捕获检测器检测.

1.3.3 气相色谱条件

色谱柱:DB-5石英毛细管柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm);进样口温度:280 ℃;ECD检测器温度:300 ℃;程序升温条件:90 ℃保持1 min,之后以40 ℃·min-1升温至170 ℃,再以5 ℃·min-1 升温至280 ℃,保持1 min;分流进样,分流比5∶1;进样体积:1.0 μL;载气:氮气;载气流速:

1.0 mL·min-1;尾吹气流量:60.0 mL·min-1。

1.4 数据处理

1.4.1 定性分析

采用1.3.3的气相色谱条件,分别检测8种有机氯农药的单独标准品,记录色谱峰保留时间进行定性分析。

1.4.2 定量分析

采用标准曲线法对8种有机氯农药进行定量分析。以浓度(C)为横坐标,以峰面积(A)为纵坐标,拟合得到线性回归方程及线性相关系数。根据线性关系及样品峰面积求出样品中各农药成分的含量。具体计算公式如下;

(1)

式中:C为茶叶中有机氯农药含量,ng·g-1;b为线性方程的纵截距;k为线性方程的斜率;A为有机氯农药的峰面积;m为称取茶叶样品的质量,g;V为茶叶样品处理后的体积,mL。其中,HCH含量为4种单组分含量之和,DDT含量为4种单组分含量之和。

2 结果与分析

2.1 气相色谱条件的选择及优化

由于茶叶中组分复杂,所以保留有效组分、净化其中杂质是茶叶前处理中的关键。研究发现茶叶中HCH、DDT大多根据“相似相溶”原理采用溶剂提取法提取[5]。由于有机氯农药极性较弱,因此本实验采用非极性溶剂如石油醚、正己烷等进行溶解,但考虑到石油醚易挥发,容易导致结果重复性较差,实验最终以正己烷为提取溶剂。另外考虑到茶叶中基质复杂、色素干扰严重,可能会引起基质增强效应,影响定量分析结果,故需要进行基质及色素净化。据文献报道在浓硫酸环境下,HCH、DDT不会变质、变性,基体净化能力强,操作简单[6]。故本实验采用浓硫酸净化茶叶中的杂质,该过程中的乳化现象可以通过超声除去,不会影响实验结果。在优化后的实验条件下,测定HCH、DDT标准溶液,色谱图见图1。

2.2 线性范围、检出限与定量限研究

将HCH、DDT混合标准溶液配制成0.005 μg·mL-1、0.010 μg·mL-1、0.020 μg·mL-1、0.050 μg·mL-1、0.100 μg·mL-1、0.200 μg·mL-1和0.500 μg·mL-1的标准工作液,在1.3.3色谱条件下进行测定,检出限以3倍噪音计算,定量限以10倍噪音计算,结果见表1。

2.3 回收率、精密度研究

取茶叶空白样品,分别加入3个浓度(0.025 mg·kg-1、1.250 mg·kg-1、5.000 mg·kg-1)的农药标准混合标液,按本方法的操作,实验重复3次,计算8种农药的加标回收率、精密度(RSD),结果见表2。

3 结论

本研究建立了气相色谱检测茶叶中HCH、DDT农药残留的方法。采用气相色谱方法对茶叶中HCH、DDT农药残留进行检测,结果显示回收率、精密度均能满足定量分析的要求,而且准确性高,重现性好,符合HCH、DDT农药残留的检测要求,可广泛用于福建省泉州市及其他地区茶叶中的HCH、DDT农药残留含量检测。

参考文献

[1]CHIEN M Y, YANG C M, CHEN C H.Organochlorine pesticide residue in Chinese herbal medicine[J].J Pestic Sci,2022,47(1):30-34.

[2]罗在粉,黎进堂,卿云光,等.GC-ECD法测定都匀毛尖茶中有机氯及拟除虫菊酯类农药残留[J].广州化工,2014,42(22):125-127.

[3]杨永坛,陈士恒,史晓梅,等.气相色谱法快速测定茶叶中有机氯、拟除虫菊酯和有机磷农药残留[J].食品安全质量检测学报,2014,5(8):2500-2511.

[4]国家质量监督检验检疫总局,中国国家标准化管理委员会.茶叶中519种农药及相关化学品残留量的测定 气相色谱-质谱法:GB/T 23204—2008[S].北京:中国标准出版社,2008.

[5]时磊,陈海英,蔡小虎,等.超声提取-气相色谱法同时测定稻谷中18种有机氯农药和7种多氯联苯[J].理化检验(化学分册),2016,52(9):1090-1094.

[6]易承学,徐虹,荆绮.中药材中六六六和滴滴涕残留量检测方法的优化实验[J].职业与健康,2019,35(2):180-184.

作者简介:李晓伟(1991—),男,河南安阳人,本科。研究方向:食品及饲料检测。

通信作者:赵林萍(1964—),女,河南南阳人,硕士,副教授。研究方向:食品安全检测。E-mail:zlp369@vip.163.com。

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