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QuEChERS-气相色谱法快速测定蔬菜中的咪鲜胺及2,4,6-三氯苯酚残留量

入团申请书 时间:2021-07-19 10:11:47


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摘要:建立了QuEChERS-气相色谱快速测定蔬菜中咪鲜胺及其代谢物2,4,6-三氯苯酚残留量的方法。样品经乙酸酸化乙腈提取后,以无水硫酸镁和N-丙基乙二胺(PSA)净化,并利用气相色谱进行检测。结果表明,在最佳条件下,咪鲜胺及其代谢物2,4,6-三氯苯酚分别在0.005~1.000和0.002~1.000 μg/mL范围内线性关系良好,相关系数分别为0.998 6和0.999 3,检出限分别为0.001 0和0.000 6 mg/kg;在0.02、0.10、0.50 μg/mL 3个添加水平下回收率分别为92.1%~107.9%和91.4%~105.7%,相对标准偏差分别为2.4%~10.4%和2.6%~11.3%。该方法具有快速、便捷、安全、清洁和成本低等特点,可用于蔬菜中咪鲜胺及其代谢物2,4,6-三氯苯酚残留的快速测定。

关键词:QuEChERS;气相色谱;咪鲜胺;2,4,6-三氯苯酚;蔬菜

中图分类号:O657.63         文献标识码:A

文章编号:0439-8114(2019)01-0103-04

DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2019.01.025           开放科学(资源服务)标识码(OSID):

Rapid Determination of Residues of Prochloraz and 2,4,6-Trichlorophenol in Vegetables by QuEChERS-Gas Chromatogarphy

ZHANG Yan-jun1,2,QIAN Ying-wen1,2,CHAI Zong-long1,2,SHI Rui-rui1,2,

ZHANG Nan1,2,YOU Yi-na1,2,LIU Qi1,2,HONG Xia1,2

(1.Gansu Institute of Business and Technology Co.,Ltd.,Lanzhou 730010,China;

2.Gansu Zhongshang Food Quality Test and Detection Co.,Ltd.,Lanzhou 730010,China)

Abstract: To developed a rapid method for the determination of residues of prochloraz and its metabolite 2,4,6-trichlorophenol in vegetables by QuEChERS and gas chromatography(GC). The samples were extracted with acetonitrile-acetic acid, purified by PSA,and determined by GC. The results showed that prochloraz and its metabolite 2,4,6-trichlorophenol had a good linearity in the range of 0.005~1.000 μg/mL and 0.002~1.000 μg/mL, the correlation were 0.998 6 and 0.999 3 under the optimal conditions. The limit of detection for prochloraz and its metabolite 2,4,6-trichlorophenol were 0.001 0 mg/kg and 0.000 6 mg/kg, respectively. Their average recoveries at spiked levels of 0.01, 0.10 and 0.50 μg/mL were 92.1%~107.9% and 91.4%~105.7% with relative standard deviations of 2.4%~10.4% and 2.6%~11.3%, respectively. This method was simple, efficient, quick, convenient, safe, clean, low-cost, and can be suitable for the analysis of prochloraz and 2,4,6-trichlorophenol residues in fruit vegetables.

Key words: QuEChERS; gas chromatography; prochloraz; 2,4,6-trichlorophenol; vegetables

咪鲜胺(Prochloraz,PCZ)是一种咪唑类广谱高效杀菌剂,其作用机理主要是通过抑制麦角甾醇的生物合成,破坏细胞膜结构功能,从而达到杀菌目的,对蔬菜多种子囊菌和半知菌引起的病害具有很好的保护和治疗作用,广泛用于防治蔬菜的白粉菌、叶斑病、炭疽菌等多种病害[1]。PCZ在环境中最终都降解为2,4,6-三氯苯酚(TCP)[2],雖然PCZ属低毒杀菌剂,但最终产物TCP生物降解性差,易造成严重的环境污染,并被疑为强致癌物,对人类的健康造成潜在威胁[3],其残留问题受到越来越多的关注。因此,在进行PCZ残留研究时应同时检测PCZ和TCP的含量。

国内外对于PCZ和TCP检测的前处理大多数是在210~240 ℃下样品提取液与吡啶盐酸盐发生水解反应,将PCZ及其代谢物全部转化为TCP,经萃取后采用磺化法净化,检测TCP的含量[4]。该方法操作复杂费时,且吡啶盐酸盐毒性较大,对试验人员的健康和环境安全造成威胁。QuEChERS方法为这一问题提供了新的解决途径,该方法是一种快速、简单、便宜、可靠和安全的样品前处理方法,用N-丙基乙二胺(PSA)去除组分中的色素,以无水硫酸镁去除水分,适用于蔬菜中PCZ和TCP残留的提取和净化,实用性强[5]。目前,对PCZ和TCP的检测方法有气相色谱法(GC)[6]、液相色谱法(LC)[7]、气相色谱-质谱联用法(GC-MS)[8]、液相色谱-质谱联用法(LC-MS)[9,10]等,主要涉及的样品有水果[11]、谷物[12]、油料作物[13]、中药材[14]和土壤[15]等,对于蔬菜中PCZ和TCP残留分析的方法较少。基于质谱法仪器昂贵,LC灵敏度相对GC低,本研究采用GC法,结合QuEChERS净化技术建立了一种安全简便的分析方法,测定蔬菜中PCZ和TCP残留量,以期达到快速、便捷、环保的目的。

1  材料与方法

1.1  材料与仪器

无水硫酸镁(分析纯,使用前650 ℃下灼烧4 h,备用),天津市凯信化学工业有限公司;乙酸钠(分析纯),天津市光复精细化工研究院;PSA,天津博纳艾杰尔科技有限公司;乙酸(分析纯),国药集团化学试剂有限公司;甲醇、乙腈(色谱纯),北京百灵威科技有限公司;丙酮(色谱纯),西陇科技股份有限公司;甲醇中PCZ溶液标准物质(25165XM,纯度98.4%,浓度为100 μg/mL)、甲醇中TCP溶液标准物质(26233XM,纯度99.5%,浓度为100 μg/mL),北京振翔科技有限公司。

2010 Plus气相色谱仪(μECD),日本岛津公司; J-TDL-60B型离心机,无锡市瑞江分析仪器有限公司;JJ500型电子天平,常熟市双杰测试仪器厂。

1.2  方法

1.2.1  气相色谱条件  SH-Rtx-1701毛细管柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm);进样口温度280 ℃,检测器温度300 ℃;升温程序:初始温度100 ℃保持1 min,以25 ℃/min升至200 ℃保持1 min,再以25 ℃/min升至270 ℃保持12 min;载气流量3 min/L,进样量1.0 μL,分流比10∶1。

1.2.2  样品处理  称取10.00 g样品于50 mL离心管,加10 mL 乙酸酸化乙腈(1∶99,V/V),摇匀,加3.0 g无水硫酸镁,1.0 g乙酸钠,涡旋1 min,4 000 r/min离心5 min。取上清液5 mL于15 mL离心管,加1.0 g 3∶1无水硫酸镁∶PSA混合液,涡旋1 min,    4 000 r/min离心5 min,取1 mL上清液过膜,待测。

1.2.3  标准溶液的配制  分别准确移取1 mL 100 μg/mL的PCZ和TCP标准品溶液至10 mL容量瓶中,用甲醇定容,配成两种10.0 μg/mL的标准储备液,分别吸取以上两种标准储备液适量,并用“1.2.2”萃取液稀释至质量浓度为0.002、0.005、0.010、0.020、0.050、0.100、0.200、0.500、1.000 μg/mL系列混合标准溶液。

2  结果与分析

2.1  萃取溶剂的选择

以辣椒、黄瓜、结球甘蓝、豇豆为基质添加0.1 μg/mL PCZ和TCP混合标准溶液按照“1.2.2”方法处理,考察乙腈和乙酸酸化乙腈对样品中PCZ和TCP回收率的影响。由表1可知,PCZ在乙腈和乙酸酸化乙腈中的回收率为95.4%~107.3%,两者对PCZ均有较好的提取效果,而TCP在乙腈中的回收率为80.6%~90.2%,在乙酸酸化乙腈中的回收率为92.6%~105.3%,说明TCP在乙酸酸化乙腈中的回收率比乙腈好。这是由于TCP具有较强的极性和酸性,其羟基上的H+与环境中的Na+进行交换从而生成2,4,6-三氯苯酚钠,而2,4,6-三氯苯酚钠在水相中的溶解度大于在有机相中的溶解度,有机相无法对样品基质中的2,4,6-三氯苯酚钠进行有效萃取,加入乙酸酸化乙腈,存在大量的H+,促进样品基质中2,4,6-三氯苯酚钠形成TCP,从而提高提取率。因此,本研究选择乙酸酸化乙腈溶液作为PCZ和TCP的提取剂。

2.2  无水硫酸镁和PSA用量的优化

本研究中使用3∶1的无水硫酸镁和PSA净化萃取液,PSA可去除萃取液中色素和其他干扰物质,无水硫酸镁去除萃取液中少量的水分,有助于加强PSA的净化效果。为了获得最佳的净化效果,按“1.2.2”方法在结球甘蓝、辣椒、黄瓜、豇豆中添加0.1 μg/mL PCZ和TCP混合标准溶液,分别以0.2、0.5、1.0、1.5、2.0 g无水硫酸镁和PSA净化萃取液,观察不同用量的无水硫酸镁和PSA对萃取液的净化效果。结果表明,随无水硫酸镁和PSA用量的增加萃取液净化效果越好,回收率为79.4%~104.7%。由图1可知,当无水硫酸镁和PSA的量达到1.0 g后TCP和PCZ的回收率基本不变。综合净化效果和回收率,本研究选择1.0 g无水硫酸镁和PSA净化萃取液。

2.3  线性范围和检出限

取“1.2.3”配制的PCZ和TCP标准混合工作液,在最佳的试验条件下检测PCZ和TCP(图2)。以进样质量浓度为横坐标、峰面积为纵坐标,得到PCZ和TCP的线性方程分别为Y=3 256 600X-5 393.7和Y =6141 770X-4 616.3,其相关系数分别为0.998 6和0.999 3,表明PCZ和TCP分别在0.005~1.000 μg/mL和0.002~1.000 μg/mL范圍内的线性关系均良好(图3)。以3倍信噪比(S/N=3)确定PCZ和TCP检出限分别为0.001 0 mg/kg和0.000 6 mg/kg,满足残留定量分析要求。

2.4  回收率和精密度

按照“1.2.2”方法分别对结球甘蓝、辣椒、黄瓜、豇豆添加0.02、0.10、0.50 μg/mL 3个水平的PCZ和TCP标准溶液。由表2可知,在3个添加水平下PCZ和TCP的回收率分别为92.1%~107.9%和91.4%~105.7%,RSD分别为2.4%~10.4%和2.6%~11.3%,表明该方法具有较高的准确度和精密度。因此,试验中开发的方法满足TCP和PCZ分析的要求,可用于结球甘蓝、辣椒、黄瓜和豇豆等样品中TCP和PCZ残留的检测。

2.5  实样分析

按“1.2.2”样品处理步骤,以市售的结球甘蓝、辣椒、黄瓜、豇豆、山药、西红柿、韭菜、花椰菜等8种40个代表性蔬菜样品进行定性定量分析。由表3可知,辣椒和西红柿2个样品检出PCZ和TCP 残留,其余样品均未检出,对样品重复检测5次,PCZ和TCP分别为0.018~0.092 mg/kg和0.049~0.131 mg/kg。

3  结论

本研究采用QuEChERS-GC法对蔬菜中咪鲜胺及其代谢物2,4,6-三氯苯酚残留量检测技术进行了分析。该方法前处理简便快速、选择性好、灵敏度高、抗干扰能力强,分别在0.005~1.000 μg/mL和0.002~1.0 μg/mL具有良好的线性响应,且在0.02、 0.10、0.50 μg/mL添加水平下,两种农药均有较好的回收率,表明该方法符合农药残留分析的要求,可作为大批量蔬菜中咪鲜胺及其代谢物2,4,6-三氯苯酚残留检测的可靠方法。

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