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摘 要:对食品安全国家标准GB 23200.112—2018中的方法进行改进,优化样品前处理方法和液相色谱条件后,能够同时定量检测蔬果中的灭多威及异丙威残留,且方法具有良好的稳定性和精密度。
关键词:农药残留;色谱法;回收率
农药残留超标问题已被国家和公众高度关注和重视,成为影响消费者“菜篮子”安全的焦点问题。特别是蔬菜水果类产品为了防治病虫害、杂草及其他有害生物的破坏生长,在种植过程中添加杀虫剂、杀菌剂、除草剂、促生剂等农药,所以蔬果中不可避免地存在对人体健康有害的农药残留[1]。而判断农药残留是否超标,检测监管是重要的关口,农残定量分析的色谱检测法可为农残精准把控提供依据,为消费者提供放心蔬果[2]。本文基于食品安全国标GB 23200.112—2018,优化的高效液相色谱法,准确测量出蔬果中灭多威及异丙威的农药残留物的含量[3]。
1 材料与方法
1.1 仪器与试剂
配有柱后衍生反应装置和荧光检测器的液相色谱仪(Waters Alliance 2695 FD);高速匀浆机(POLYTRON PT3100D);低速离心机(LXJ-ILB)、振荡混匀器(SPEX Geno/Grinder 2010)。
乙腈(色谱纯)、甲醇(色谱纯)、二氯甲烷(分析纯)、氯化钠、邻苯二甲醛(CAS号:643-79-8)、氢氧化钠、十水四硼酸钠、四氢呋喃、巯基乙醇和固相萃取柱(石墨化炭黑填料500 mg,氨基填料500 mg,6 mL)。
灭多威标准品(CAS号16752-77-5,纯度99.90%)、异丙威标准品(CAS号2631-40-5,纯度99.4%)。
1.2 试验方法
1.2.1 样品处理
称取搅拌打碎试样20 g(精确至0.01 g)至200 mL玻璃匀浆瓶中,加入40 mL乙腈,用高速匀浆机匀浆提取2 min,提取液过滤至装有5 g氯化钠的50 mL塑料离心管中,旋紧瓶盖剧烈振荡1 min后装入离心机(3 000 r/min)中离心5 min。准确吸取20 mL上清液至旋蒸鸡心瓶中,40 ℃水浴旋转减压蒸发近干,加入2 mL甲醇溶解残余物,待净化[4]。
1.2.2 样品净化
将固相萃取柱用4 mL甲醇与二氯甲烷混合溶液(体积比1︰99)预淋洗,当液面达到柱吸附层顶时,加入处理好的样品,用15 mL离心管收集洗脱液,用3 mL甲醇二氯甲烷混合液清洗旋蒸鸡心瓶后过柱,并重复2次,收集的洗脱液与40 ℃水浴中氮吹蒸发近干,准确加入2 mL甲醇溶液,涡旋超声混匀,用0.22 μm微孔滤膜过滤,待测。
1.2.3 液相色谱仪器条件
流动相加入四氢呋喃,其中A相为10%甲醇水溶液+1%四氢呋喃,B相为90%甲醇水溶液+1%四氢呋喃,色谱柱Waters Symmetryshield RP C18柱(粒径5 μm,250 mm×4.6 mm),柱温42 ℃,荧光检测器激发波长330 nm,发射波长465 nm[5]。流动相梯度设置如表1所示。
1.2.4 柱后衍生系统条件
温度95 ℃,衍生溶液A为0.05 mol/L氢氧化钠;衍生溶液B为邻苯二甲醛/硼酸缓冲液(OPA试剂),其溶液制备为10.4 g十水四硼酸钠和0.4 g氢氧化钠溶于800 mL纯水中,加入100 mL溶有30 mg邻苯二甲醛的甲醇溶液,将两种溶液充分混合后加入25 μL巯基乙醇混匀即可。
2 结果与分析
2.1 样品前处理优化
该检测方法基于GB 23200.112—2018,在样本提取方面将国家标准方法的振荡后静置30 min等待盐析分层,优化为振荡后离心加速盐析分层,从而使上清液更加澄清,同时减少不必要的等待时间。在样品浓缩方面,国家标准方法采用高温水浴氮吹的方式,会导致提取液飞溅至氮吹针上,使实验结果降低且蒸发效率低,同时高温会增加实验室环境危险性。该实验优化为40 ℃水浴减压旋转蒸干,温和操作避免提取液飞溅、污染和成分损失,减压蒸发的效率高于传统的高温氮吹形式,缩短实验前处理时间,提高效率。
2.2 液相色谱条件优化
GB 23200.112—2018方法的流动相为纯水和甲醇,本方法在流动相加入了少量的1%四氢呋喃。经对比试验验证表明,四氢呋喃在反相色谱中具有很强的洗脱能力,加入1%四氢呋喃的流动相提升农药的分离度,峰型得到改善。不过由于四氢呋喃的自身不稳定性,应避免使用生产日期过久的试剂,同时四氢呋喃本身需在干燥避光条件下保存,流动相也应现用现配。
2.3 样品分析及回收率
在蔬果样品中加入不同浓度的灭多威及异丙威进行标准添加检测。其浓度分别为0.05 mg/kg、0.20 mg/kg。试样分析获得的蔬果(菠菜、苹果)中农药添加回收率及精密度结果见表2。由表2结果可知,对于菠菜全部農药回收率最低为73.3%,最高为74.7%,对于苹果全部农药回收率最低为80.2%,最高为87.7%。精密度均未超过10%,证明该方法有较高的精密度,且各水平回收率基本一致,具备比较稳定的前处理和仪器条件,能够分析样品中农药残留的情况。
3 结论
因异丙威和灭多威均为广谱速效杀虫剂,因残存期短的特点被广泛应用于农产品种植中,但不合理使用会存在农残超标问题,影响食品的安全性。该检测方法选取菠菜为代表性蔬菜,苹果为代表性水果,采用振荡离心分层澄清、40 ℃水浴旋转减压蒸干的样品处理,通过液相色谱流动相添加1%四氢呋喃的定量检测,能够同时获得精准的两种农药的残留数值,具有良好的稳定性和精密度。并且该方法相对国标前处理操作更加简便实用,且改善了部分实验操作中的不稳定性因素。
参考文献
[1]张秀花,苑婷婷,李季,等.蔬菜中农药残留快速检测与定量检测结果符合性分析[J].食品安全质量检测学报,2020,11(4):1281-1286.
[2]王丽娜.农产品中农药残留检测技术研究[J].农业技术推广,2020,51(4):54.
[3]国家卫生健康委员会,农业农村部,国家市场监督管理总局.食品安全国家标准 植物源性食品中9种氨基甲酸酯类农药及其代谢物残留量的测定 液相色谱-柱后衍生法:GB 23200.112—2018.北京:中国标准出版社,2018.
[4]李彩均.高效液相色谱法同时检测蔬菜7中农药残留的方法[J].现代食品,2017,7(4):97-100.
[5]王小芳.等.高效液相色谱柱后衍生法测定化妆品中的甲萘威[J].中国卫生检验杂志,2017(10):2905-2907.
关键词:农药残留;色谱法;回收率
农药残留超标问题已被国家和公众高度关注和重视,成为影响消费者“菜篮子”安全的焦点问题。特别是蔬菜水果类产品为了防治病虫害、杂草及其他有害生物的破坏生长,在种植过程中添加杀虫剂、杀菌剂、除草剂、促生剂等农药,所以蔬果中不可避免地存在对人体健康有害的农药残留[1]。而判断农药残留是否超标,检测监管是重要的关口,农残定量分析的色谱检测法可为农残精准把控提供依据,为消费者提供放心蔬果[2]。本文基于食品安全国标GB 23200.112—2018,优化的高效液相色谱法,准确测量出蔬果中灭多威及异丙威的农药残留物的含量[3]。
1 材料与方法
1.1 仪器与试剂
配有柱后衍生反应装置和荧光检测器的液相色谱仪(Waters Alliance 2695 FD);高速匀浆机(POLYTRON PT3100D);低速离心机(LXJ-ILB)、振荡混匀器(SPEX Geno/Grinder 2010)。
乙腈(色谱纯)、甲醇(色谱纯)、二氯甲烷(分析纯)、氯化钠、邻苯二甲醛(CAS号:643-79-8)、氢氧化钠、十水四硼酸钠、四氢呋喃、巯基乙醇和固相萃取柱(石墨化炭黑填料500 mg,氨基填料500 mg,6 mL)。
灭多威标准品(CAS号16752-77-5,纯度99.90%)、异丙威标准品(CAS号2631-40-5,纯度99.4%)。
1.2 试验方法
1.2.1 样品处理
称取搅拌打碎试样20 g(精确至0.01 g)至200 mL玻璃匀浆瓶中,加入40 mL乙腈,用高速匀浆机匀浆提取2 min,提取液过滤至装有5 g氯化钠的50 mL塑料离心管中,旋紧瓶盖剧烈振荡1 min后装入离心机(3 000 r/min)中离心5 min。准确吸取20 mL上清液至旋蒸鸡心瓶中,40 ℃水浴旋转减压蒸发近干,加入2 mL甲醇溶解残余物,待净化[4]。
1.2.2 样品净化
将固相萃取柱用4 mL甲醇与二氯甲烷混合溶液(体积比1︰99)预淋洗,当液面达到柱吸附层顶时,加入处理好的样品,用15 mL离心管收集洗脱液,用3 mL甲醇二氯甲烷混合液清洗旋蒸鸡心瓶后过柱,并重复2次,收集的洗脱液与40 ℃水浴中氮吹蒸发近干,准确加入2 mL甲醇溶液,涡旋超声混匀,用0.22 μm微孔滤膜过滤,待测。
1.2.3 液相色谱仪器条件
流动相加入四氢呋喃,其中A相为10%甲醇水溶液+1%四氢呋喃,B相为90%甲醇水溶液+1%四氢呋喃,色谱柱Waters Symmetryshield RP C18柱(粒径5 μm,250 mm×4.6 mm),柱温42 ℃,荧光检测器激发波长330 nm,发射波长465 nm[5]。流动相梯度设置如表1所示。
1.2.4 柱后衍生系统条件
温度95 ℃,衍生溶液A为0.05 mol/L氢氧化钠;衍生溶液B为邻苯二甲醛/硼酸缓冲液(OPA试剂),其溶液制备为10.4 g十水四硼酸钠和0.4 g氢氧化钠溶于800 mL纯水中,加入100 mL溶有30 mg邻苯二甲醛的甲醇溶液,将两种溶液充分混合后加入25 μL巯基乙醇混匀即可。
2 结果与分析
2.1 样品前处理优化
该检测方法基于GB 23200.112—2018,在样本提取方面将国家标准方法的振荡后静置30 min等待盐析分层,优化为振荡后离心加速盐析分层,从而使上清液更加澄清,同时减少不必要的等待时间。在样品浓缩方面,国家标准方法采用高温水浴氮吹的方式,会导致提取液飞溅至氮吹针上,使实验结果降低且蒸发效率低,同时高温会增加实验室环境危险性。该实验优化为40 ℃水浴减压旋转蒸干,温和操作避免提取液飞溅、污染和成分损失,减压蒸发的效率高于传统的高温氮吹形式,缩短实验前处理时间,提高效率。
2.2 液相色谱条件优化
GB 23200.112—2018方法的流动相为纯水和甲醇,本方法在流动相加入了少量的1%四氢呋喃。经对比试验验证表明,四氢呋喃在反相色谱中具有很强的洗脱能力,加入1%四氢呋喃的流动相提升农药的分离度,峰型得到改善。不过由于四氢呋喃的自身不稳定性,应避免使用生产日期过久的试剂,同时四氢呋喃本身需在干燥避光条件下保存,流动相也应现用现配。
2.3 样品分析及回收率
在蔬果样品中加入不同浓度的灭多威及异丙威进行标准添加检测。其浓度分别为0.05 mg/kg、0.20 mg/kg。试样分析获得的蔬果(菠菜、苹果)中农药添加回收率及精密度结果见表2。由表2结果可知,对于菠菜全部農药回收率最低为73.3%,最高为74.7%,对于苹果全部农药回收率最低为80.2%,最高为87.7%。精密度均未超过10%,证明该方法有较高的精密度,且各水平回收率基本一致,具备比较稳定的前处理和仪器条件,能够分析样品中农药残留的情况。
3 结论
因异丙威和灭多威均为广谱速效杀虫剂,因残存期短的特点被广泛应用于农产品种植中,但不合理使用会存在农残超标问题,影响食品的安全性。该检测方法选取菠菜为代表性蔬菜,苹果为代表性水果,采用振荡离心分层澄清、40 ℃水浴旋转减压蒸干的样品处理,通过液相色谱流动相添加1%四氢呋喃的定量检测,能够同时获得精准的两种农药的残留数值,具有良好的稳定性和精密度。并且该方法相对国标前处理操作更加简便实用,且改善了部分实验操作中的不稳定性因素。
参考文献
[1]张秀花,苑婷婷,李季,等.蔬菜中农药残留快速检测与定量检测结果符合性分析[J].食品安全质量检测学报,2020,11(4):1281-1286.
[2]王丽娜.农产品中农药残留检测技术研究[J].农业技术推广,2020,51(4):54.
[3]国家卫生健康委员会,农业农村部,国家市场监督管理总局.食品安全国家标准 植物源性食品中9种氨基甲酸酯类农药及其代谢物残留量的测定 液相色谱-柱后衍生法:GB 23200.112—2018.北京:中国标准出版社,2018.
[4]李彩均.高效液相色谱法同时检测蔬菜7中农药残留的方法[J].现代食品,2017,7(4):97-100.
[5]王小芳.等.高效液相色谱柱后衍生法测定化妆品中的甲萘威[J].中国卫生检验杂志,2017(10):2905-2907.