趙桂華,趙建國(guó)
(黑龍江省墾區(qū)質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局檢驗(yàn)檢測(cè)中心,黑龍江 哈爾濱 150090)
殺蟲(chóng)環(huán),化學(xué)名稱(chēng)是N,N-二甲基-1、2、3-二硫雜環(huán)己-5胺及其草酸鹽。屬于沙蠶毒素類(lèi)物質(zhì),存在于沙蠶體內(nèi),具有殺蟲(chóng)活性的天然有毒物質(zhì),能有效防治各種害蟲(chóng)。1943年日本Nita博士從沙蠶體內(nèi)分離出沙蠶毒素,1962年Okaichi Hashimoto確定了其化學(xué)結(jié)構(gòu),并用化學(xué)方法合成了此類(lèi)毒素的許多衍生物。
目前使用的殺蟲(chóng)環(huán)具有廣譜、高效、低毒、低殘留特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于糧食,蔬菜,水果,茶葉等農(nóng)產(chǎn)品,對(duì)人畜毒性低,在動(dòng)植物體內(nèi)及環(huán)境中易降解,對(duì)環(huán)境和食品較安全。盡管其比較安全,但其在常溫避光下保存也比較穩(wěn)定,在20℃溫度下其穩(wěn)定性在2年[1]以上,如果使用不當(dāng),仍然會(huì)造成危險(xiǎn)。該毒素在大米中的殘留限量:MRL≤0.2mg/kg。
關(guān)于大米中殺蟲(chóng)環(huán)殘留的測(cè)定方法,氣相色譜法[2,10]比較適用,但所用試劑提純處理比較費(fèi)時(shí)危險(xiǎn),測(cè)定目標(biāo)物定性存在干擾的可能性;GC-MS[3]測(cè)定方法定性準(zhǔn)確,但其測(cè)定的靈敏度較低,無(wú)法對(duì)低濃度的含量進(jìn)行測(cè)定;液相色譜[4,8]和液質(zhì)質(zhì)方法[5,7,9]的測(cè)定靈敏度也比較低,所用試劑和耗材的成本也較高;本文采用了GC-MS/MS的方法測(cè)定大米中的殺蟲(chóng)環(huán)殘留量,優(yōu)化了氣相和質(zhì)譜的儀器條件,選擇了合適的離子碎片,碰撞能量,具有快速、準(zhǔn)確、靈敏度高的特點(diǎn),對(duì)食品安全檢惻和其降解機(jī)理的研究有良好的應(yīng)用價(jià)值。
除非另有說(shuō)明,在分析中所使用試劑均為分析純,用水為GB/T 6682-2008中規(guī)定的一級(jí)水。
甲醇。
二氯甲烷。
碳酸氫鈉。
鹽酸:5mol/L。
氫氧化鈉:50g/L(氫氧化鈉水溶液)。
草酸:10g/L(草酸甲醇溶液)
無(wú)水硫酸鈉:用前105℃下烘干2hr,備用。
助劑Celite545。
色譜柱:TG-5MS 30m×0.25mm×0.25μm。
氬氣:純度≥99.999%。
氦氣:純度≥99.999%。
殺蟲(chóng)環(huán)標(biāo)準(zhǔn)溶液:100.0μg/mL。
廣泛pH試紙。
氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀,賽默飛(Thermo)TRACE1310氣相色譜儀,GC-MS/MS TSQ 8000質(zhì)譜儀;小型電動(dòng)粉碎機(jī);空氣振蕩器;旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器;分液漏斗(125mL)。
儀器參考條件:
氣相色譜儀器條件:
進(jìn)樣口溫度:250℃
載氣流速:1.2mL/min
柱箱程序升溫:初始溫度80℃→保持1.5min→30℃/min→130℃,保持0min→5℃/min →250℃,保持0min→10℃/min→270℃,保持10min。
進(jìn)樣方式:1.0ml/min。
進(jìn)樣量:脈沖進(jìn)樣。
分流流速:48mL/min。
分流時(shí)間:1.0min。
進(jìn)樣量:1.0μL。
吹掃流速:5.0mL/min。
質(zhì)譜儀器條件:
EI+電離源。
離子源溫度:280℃。
傳輸線(xiàn)溫度:280℃。
碰撞氣:氬氣。
掃描模式:SRM多選擇離子模式。
定性離子碎片:母離子70.9,子離子56.1,碰撞能量:10eV。
定量離子碎片:母離子135,子離子71.1,碰撞能量:10eV。
發(fā)射電流:25μA。
樣品處理方法:
將大米粉碎過(guò)40目篩,稱(chēng)取40.0(精確到0.1g)于250mL三角瓶中,加入100mL甲醇和5mol/L鹽酸1.0mL,蓋上塞子,室溫下在空氣振蕩器中震蕩1hr。用含有約2g的助劑Celite545過(guò)濾濾液于250mL的圓底燒瓶中,準(zhǔn)確取50mL濾液,在50℃的旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中濃縮到約2mL。
將濃縮液分別用20mL水和二氯甲烷分2次轉(zhuǎn)移到分液漏斗中,合并洗液到分液漏斗中,用pH試紙檢查水層的pH值約為1。
輕輕振搖分液漏斗萃取約1min,靜止分層后棄掉下層的二氯甲烷,再重復(fù)用20mL二氯甲烷洗滌3-4次,棄掉二氯甲烷。向分液漏斗緩慢加入固體碳酸氫鈉,調(diào)節(jié)pH值7-8,每次用30mL二氯甲烷輕輕振搖提取三次,靜止分層后,分別通過(guò)無(wú)水硫酸鈉過(guò)濾到250mL的圓底燒瓶中,加入0.2mL10g/L的草酸甲醇溶液和5mL甲醇,于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器中在30℃下濃縮到1mL左右。轉(zhuǎn)移濃縮液,用甲醇定容到10mL,上機(jī)。
2.1.1母離子碎片的優(yōu)化
表1母離子碎片的優(yōu)化
通過(guò)對(duì)沙蟲(chóng)環(huán)母離子掃描,其中質(zhì)荷比為44.0,71.0,40.3的母離子靈敏度較高,但71.0和135.0母離子干擾較少,折中考慮選擇質(zhì)荷比71.0和135.0的母離子為優(yōu)化離子。
2.1.2子離子碎片的優(yōu)化
表2子離子碎片的優(yōu)化
通過(guò)子離子碎片的最大強(qiáng)度,作為所選優(yōu)化的子離子碎片,最終選擇質(zhì)荷比為56.1和71.1為優(yōu)化的子離子。
2.1.3碰撞能量的優(yōu)化
圖1優(yōu)化子離子56.1的碰撞能量
從圖1可以看出,通過(guò)質(zhì)荷比56.1的碰撞能量進(jìn)行優(yōu)化,當(dāng)碰撞能量為10eV時(shí),所選的離子強(qiáng)度最大峰值,所以選擇10eV為質(zhì)荷比56.1離子的碰撞能量。
圖2優(yōu)化子離子71.1的碰撞能量
根據(jù)圖2,同理,選擇10eV為71.1離子的碰撞能量。
每一個(gè)組為一個(gè)加標(biāo)樣,一個(gè)空白對(duì)照樣,通過(guò)表3分析,大米加標(biāo)回收率在85.4%~93.2%之間。
方法的校準(zhǔn)曲線(xiàn)相關(guān)系數(shù)γ=0.9 9 9 7 4,校準(zhǔn)方程為Y=9.7 6 e 6 X+1.4 2 4 e 5,在0.050~1.000μg/ml的濃度范圍內(nèi)呈線(xiàn)性關(guān)系[6,11]。
檢出限的計(jì)算公式:L=3*s*V*f/k*W,其中:L為檢出限,s為10次空白信號(hào)噪音標(biāo)準(zhǔn)偏差的平均值,V為定容體積(ml),f為稀釋倍數(shù),k為校準(zhǔn)曲線(xiàn)斜率,W為樣品質(zhì)量(g),經(jīng)測(cè)定計(jì)算檢出限為:0.8μg/kg。以加標(biāo)量1.000μg,同時(shí)測(cè)定6個(gè)樣品,測(cè)定結(jié)果重復(fù)性的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD%)為4.1。
圖3殺蟲(chóng)環(huán)的校準(zhǔn)曲線(xiàn)
表3加標(biāo)回收率
峰1(peak1)為碎片離子71.1的峰形和峰面積掃描圖,作為目標(biāo)物的定量離子,峰2(peak2)為碎片離子56.1的峰形和峰面積的掃描圖,作為目標(biāo)物的定性離子,峰3(peak3)為定量峰(71.1)和定性峰(56.1)的匹配度譜圖。從圖4中可以看出,無(wú)論定性還是定量峰,峰形的對(duì)稱(chēng)度都很理想,兩個(gè)峰的匹配度也完全一致,表明所優(yōu)化的質(zhì)譜條件能夠很好地滿(mǎn)足農(nóng)殘沙蟲(chóng)環(huán)的定性、定量要求。
本文采用氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜(GC-MS/MS)的方法測(cè)定大米中農(nóng)藥殘留沙蟲(chóng)環(huán),方法前處理樣品較為簡(jiǎn)單,不采取氣相色譜方法使用二氯甲烷的提純步驟,避免了由于提純?cè)噭┧鶐?lái)的危險(xiǎn),節(jié)約了試劑的使用,縮短了樣品處理的時(shí)間。本文通過(guò)對(duì)儀器條件的優(yōu)化,確定了最佳子離子碎片及其碰撞能量,提高了分析的靈敏度,降低了檢出限,本方法測(cè)定大米中殺蟲(chóng)環(huán)農(nóng)藥殘留快速、準(zhǔn)確,檢出限低,除能滿(mǎn)足該農(nóng)藥殘留的安全監(jiān)測(cè)外,對(duì)研究其降解的機(jī)理也能提供有效的檢測(cè)手段。
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