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超临界流体萃取-气相色谱法测定水果和蔬菜中多种残留有机磷的方法

来源:中国色谱网
摘要:摘要:报道了一种用超临界流体萃取水果蔬菜中多种残留有机磷的方法。样品与硅藻土混合后用超临界CO2提取(萃取压力为30MPa,温度为50℃),乙酸乙酯收集。2g样品农药残留回收率为82%~108%,相对标准偏差为4。测得的结果与传统方法一致,本方法快速、准确。...

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摘 要:报道了一种用超临界流体萃取水果蔬菜中多种残留有机磷的方法。样品与硅藻土混合后用超临界CO2提取(萃取压力为 30MPa,温度为 50℃),乙酸乙酯收集。2 g样品农药残留回收率为82%~108%,相对标准偏差为 4.6%~11% (n=6)。测定了西红柿 、草莓、金桔和柠檬等样品。测得的结果与传统方法一致,本方法快速、准确。 有机磷农药(OPPs)在我国广泛使用,其产量占我国农药总产量的75%以上,其中尤以蔬菜、水果使用率最高。因此,很有必要制定食品中多种有机磷农药残留快速筛选方法。农残分析的色谱分离和检测技术的提高并未伴随着样品前处理技术提高,目前水果蔬菜的有机磷多残留。测定样品的前处理多为直接有机溶剂[1,2,3] 或有机溶剂提取后采用柱层析净化 [4]。 这些方法操作复杂、费时、使用大量有毒溶剂。超临界流体萃取(Supercritical fluid extraction 缩写SFE)技术因其选择性好,提取效率高,环境污染小等优点,有逐渐取代溶剂提取的趋势。国内已有人采用此技术测定水果中氨基甲酸酯农药残留[5]和蔬菜中有机氯农药残留[6] ,但国内尚未见测定水果、蔬菜有机磷残留的报道。本方法选择筛选的13种农药均为我国使用且国外要求检测的项目。选用硅藻土作为样品的分散剂和吸水剂[7]。草莓、 金橘、 西红柿等与硅藻土混合后用超临界CO2提取,用乙酸乙酯收集后,直接进样测定。通过分别优化萃取和色谱条件,使单一样品分析时间为80 min,试剂用量12 mL,测定回收率为82%~108%,相对标准偏差4.6%~11%(n=6),并与传统的乙酸乙酯/硫酸钠溶剂提取法[1~3] 进行了比较,证明本方法完全可用于常规分析。 2 实验部分 2.1 仪器和试剂   HP-5890II气相色谱仪,配备氮磷检测器、HP3398A化学工作站;CNM-MST-1多功能微量化处理仪;ISCO SFE-2200超临界流体萃取仪。乙酸乙酯:重蒸馏;癸醇:色谱纯;癸醇溶液:癸醇/丙酮(5+95)[8]; Hydromatrix (Varian, Harbor City, CA):一种粒状硅藻土,在使用前用丙酮清洗以除去细颗粒和污染物[9],然后,在80℃烘箱烘干,置于干燥器中保存备用。 所有农药标样来自农业部环境检测总站。工作标准混合溶液溶于乙酸乙酯中用于添加和配制校正标准。校正标准溶液的配制如下:取20μL,50μL,100μL工作标准混合液在5 mL离心管中,加入3滴癸醇溶液,40℃水浴下氮气吹干,定量加入1.0mL 乙酸乙酯 。CO2(纯度99.995%,山东龙口侨丰化工厂)。 2.2 色谱条件   色谱柱:HP ultra-2毛细管柱(25 m×0.32 mm×0.52μm),载气及辅助气均为高纯氮气,柱流速 1 mL/min,柱头压50kPa,分流比28∶1,尾吹量30mL/min,空气流速 100 mL/min,氢气流速3 mL/min。检测器温度270℃;进样口温度240℃,不分流进样,0.8min后开始分流;进样量:2μL。柱升温程序:               2.3 样品制备和萃取   将水果蔬菜可食部分用均质器打成浆状,称取20.00g样品于100mL烧杯中,另取20.0g Hydromatrix加入上述烧杯中,用玻璃棒搅匀。因为金桔含有大量纤维,无法搅拌均匀,故用高速粉碎机打成均匀混合试样,此样称作SFE样品。称取4. 00g SFE样品,上下各履一层硅藻土使充满10 mL提取管。放入萃取池,按设定的萃取条件进行萃取,馏出物收集于已加3滴癸醇溶液的10 mL乙酸乙酯中 。每天测试完毕,压力升至40MPa,阻尼器温度升至120℃,清洗阻尼器及提取管滤板。 3 结果与讨论 3.1 癸醇溶液的作用 实验发现,用氮气吹干有机磷时,同样的情况下,加保存剂的峰面积明显高于不加的,由此可知癸醇溶液是起防止有机磷分解的保存剂作用。 3.2 收集液体积的选择 乙酸乙酯无毒,易挥发且对有机磷有较强溶解能力,故选择收集液为乙酸乙酯;在萃取压力温度分别为30MPa,50℃时,二氧化碳体积用去25mL,8 mL乙酸乙酯被吹走。因此,选择乙酸乙酯体积为10mL,以保证限流管出口始终插在液面以下。另外操作过程中要注意控制CO2流速,以免溶液溅出损失。 3.3 样品制备条件选择 硅藻土能吸收本身重量两倍的水份。如果不使用硅藻土,样品中大量水就会随CO2进入收集液,并且水结冰会使毛细管阻尼管阻塞。另外硅藻土起到分散样品,提高提取效率的作用[7],本实验选择硅藻土与样品的重量比是1比1, 样品与硅藻土混合成均匀、细粒状的不流动的混和物。 3.4 萃取条件的选择   为充分模拟真实样品,所有添加试验样品制备是将标准溶液注射到SFE样品,然后在4℃冰箱放置16 h后再进行萃取操作。二氧化碳当操作在临界压力 (7.379MPa )和临界温度(31℃)以上成为超临界流体。 为了达到最佳的萃取效果,就必须对超临界CO2的萃取条件进行优化,我们对添加样品在不同操作条件下回收率进行了考察,固定CO2体积25 mL,萃取温度50℃,改变压力(25MPa,30MPa,35 MPa),实验发现,随着压力的提高,回收率略有提高,但压力越高,提取的杂质越多,故选提取压力为30MPa; 而萃取室温度对萃取效率影响甚微。 当样品中加入200μL甲醇做静态改性剂,对回收率无影响,但杂峰增多,这与文献[10]报道的一致。故在实验中选择25 MPa,50℃和25 mL CO2为超临界萃取的适宜条件。静态提取时间从1 min到3 min对测定无影响,选择静态时间2 min。当限流器温度为25℃时,无气体流出;而75℃时,二氧化碳流出,故阻尼器温度设为75℃。 3.5 实际样品的测定   注射干净样品,减少样品基体对柱行为和检测响应的影响, 有助于延长色谱柱和检测器的使用寿命。采用文献[3]方法提取物为深黄或深红色,超临界萃取物是无色或浅色。为进一步减少杂质的影响,在分流/不分流进样口的玻璃内衬管添入约2cm高的石英棉。注射50针更换石英棉,以保持柱效及检测响应。本来想选定SKF525做内标,但样品提取物对其有干扰,故采用外标法定量。表1列出了草莓添加样品的检测限、回收率及精密度。其中检测限是根据方法的仪器响应值和回收率精密度情况确定的[11]。 表1 用SFE测定草莓中有机磷农药的检出限、精密度及回收率(n=6) Table 1 Detection limits、 precision and recoveries of OPPs from strawberry(n=6) 化合物 (mg/Kg) 添加水平 (%) 平均回收率 (%) 相对标准偏差 RSD(%) 方法检出限 (mg/kg) 内吸磷 0.2 85.2 4.6 0.05 乐果 0.1 96.6 5.5 0.01 二嗪农 0.1 86.1 6.3 0.01 甲基对硫磷 0.1 107.0 7.5 0.01 甲霜灵 0.2 93.7 8.7 0.05 杀螟硫磷 0.1 98.0 7.7 0.01 马拉硫磷 0.1 102.0 8.1 0.01 倍硫磷 0.1 97.2 7.7 0.01 水胺硫磷 0.1 103.0 7.0 0.01 稻丰散 0.1 91.1 11.0 0.03 乙硫磷 0.1 82.0 8.4 0.01 三硫磷 0.1 84.2 9.1 0.01 伏杀磷 0.05 90 10.0 0.02   由表1可知回收率、相对标准偏差和检出限均符合农残检测要求[11]。阳性样品分别采用传统法[3]和本法测定,测得的结果进行了比较。金桔中水胺硫磷测得结果:传统法0.018 mg/kg本法0.015 mg/kg;柠檬中倍硫磷测得结果:传统法 0.030 mg/kg,本法0.028 mg/kg.两种方法测定结果是一致的。 作者简介:王建华(1969-),男,工程师,现在山东出入境检验检疫局工作 作者单位:王建华(山东进出口商品检验局, 青岛 266002)      王国涛 袁社梅(胜利输油公司,潍坊) 参考文献 [1] Aguera A, Contreras M, Fernandez-Alba A R. J Chromatogr A,1993,655:293 [2]  庄无忌, 周 昱. 色谱, 1994,12(3):202 [3] SN 0335-95,中华人民共和国进出口行业标准,北京:中国标准出版社,1995 [4] 余建新,吴采樱. 农药,1998,37(1):26 [5] 刘 谕,庄无忌,邱月明. 色谱,1996,14(6):457 [6] 王建华,徐强,焦 奎等.色谱,1998,16(6): 506 [7] Hopper M,King J W.J Aoac Int,1991,74(4):661 [8] Holstege D M, Scharberg D V, Tor etal E R.J AOAC Int, 1994, 77(5):1263 [9] Lehotay S J, Eller K I.J AOAC Int.1995, 78(3):821 [10] Stefani R, Buzzi M, Grazzi R. J.Chromatogr A,1997,782:123 [11] SN/T0001-95,国家商检局出口商品中农药兽药及生物毒素检验方法标准编写的基本规定. 北京:中国标准出版社,1995
作者: 王建华王国涛袁社梅 2007-5-18
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