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有机磷农药测定的影响因素——芹菜、草莓基质

发布时间:2018-09-11 来源:标准物质中心网 作者:郑烁 浏览305次

近年来随着蔬菜、水果中农药残留检测分析技术的发展,不同种类样品带来的基质效应问题引起越来越多的关注与重视,其中样品基质中非待测组分对检测信号响应值的增强或减弱效应,以及如何消除或补偿基质效应方面的研究较多,因这会对待测物浓度测定的准确度产生影响。但基质中非待测组分对待测农药定性的干扰研究相对较少,而这将直接影响待测农药的定性判断。

   笔者在日常检测中发现,经DB–17MS柱GC–FPD上机采集后,筛出一个疑似检出氧化乐果的草莓样品,再用DB–5MS柱GC–MS/MS确认时,发现草莓样品中氧化乐果与芹菜基质标品中氧化乐果保留时间在DB–5MS色谱柱上不完全重合,出现了0.05 min的漂移,给定性增加了难度。为此采用基质配制标准样品的方式,比较了草莓、芹菜样品中甲胺磷等4种农药在DB–5MS 柱子上GC–PFPD的色谱峰保留时间偏差情况,发现不仅色谱峰出峰时间发生漂移,而且峰形、响应都有所不同。因此笔者针对此现象进行了探讨,为蔬菜、水果中农药残留的检测提供借鉴,避免检测结果的误判。


1 实验部分

1.1 主要仪器与试剂

    气相色谱仪:GC2010–FPD型,日本岛津公司;气相色谱仪:GC456–PFPD型,美国布鲁克公司;气相色谱–质谱仪:456–TQ型,美国布鲁克公司;高速匀质器:海道夫Silent Crusher M,德国道夫公司;氮吹仪:N–EVAP型,美国Organomation公司;涡旋振荡器:WH–861型,华丽达实验设备公司;乙腈、丙酮:色谱纯,德国CNW公司;氯化钠:分析纯,天津科密欧化学试剂有限公司;针孔式微孔过滤膜:0.22μm,尼龙;甲胺磷。乙酰甲胺磷、氧化乐果、毒死蜱农药标准物质:1000μg/mL,农业部环境质量监督检验测试中心(天津);农药混合标准溶液:8μg/mL,分别用丙酮将4种农药标准物质稀释配制成80μg/mL的标准储备液,再分别准确移取4种农药储备液1mL于10 mL容量瓶中,用丙酮定容至标线,存放在–18°C冰箱中,使用前用丙酮稀释成所需质量浓度的标准工作溶液。


1.2 样品制备

   取芹菜整棵,草莓全果,经缩分,切碎充分混匀后, 准确称取25.0g于250 mL广口瓶中,加入氯化钠5~7g,乙腈50.0 mL,高速匀浆2min,在室温下静置约30 min。吸取上层液10.0 mL于10 mL离心管中,水浴80°C氮吹蒸发至近干后,加入5mL丙酮,涡旋混匀,经0.22μm针孔滤膜过滤,得到芹菜、草莓基质溶液,待用。


1.3 标准工作溶液配制

   准确吸取100,50,50μL农药混合标准溶液分别移入3个2mL容量瓶中,各用丙酮、芹菜基质溶液、 草莓基质溶液定容,得到质量浓度为0.4μg/mL的试剂基标准工作溶液,0.2μg/mL的芹菜基质标准溶液及草莓基质标准溶液。


1.4 仪器工作条件

1.4.1布鲁克GC仪

    色谱柱:DB–5MS柱(30m×0.32 mm,0.25μm);载气(高纯氮)流量:2mL/min;检测器温度:27  0°C;检测器气体流量:1 Air Flow 17 mL/min,H2Flow 13 mL/min,2 Air Flow 10 mL/min;进样口温度:250°C;柱温:初始60°C(保持1min),以30°C/min升至95°C,以10°C/min升至190°C,以10°C/min升至210°C,以30°C/min升至250°C(保持1 min);不分流进样;进样体积:1μL。


1.4.2岛津GC仪

    色谱柱:VF–17MS柱(30m×0.32mm,0.25μm);载气(高纯氮)流量:2 mL/min;检测器温度:270°C;检测器气体流量:Air Flow 100mL/min,H2Flow 80 mL/min;进样口温度:220°C;柱温: 初始110°C(保持1.5 min),以10°C/min升至230°C,以30°C/min升至260°C(保持1min);不分流进样;进样体积:1 μL。


1.4.3 GC–MS/MS

    (1)色谱条件。色谱柱:DB–5 MS柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm);载气(高纯氦)流量:1mL/min;进样口温度:280°C;柱温:初始110°C(保持1.0 min),以20°C/min升至200°C(保持1.0 min),以10°C/min升至230°C(保持1.0 min),以20°C/min升至280°C(保持2min);不分流进样;进样体积:1 μL。

    (2)质谱条件。离子源:EI源,电离电压为70 eV;离子源温度:230°C;接口温度:280°C;容积延迟:3.5 min;测定方式:MRM;监测离子(氧化乐果):母离子156,子离子79(25V),110(10V)。


2 结果与讨论

2.1 基质效应的影响

2.1.1色谱峰形对1.2,1.3节制得到的草莓样品空白、芹菜样品空白、0.4μg/mL试剂标准溶液、0.2 μg/mL芹菜基质标准溶液、0.2μg/mL草莓基质标准溶液 ,按1.4.1实验条件进样分析,色谱图见图1。由图1可知,草莓、芹菜空白样品色谱谱图干净,在甲胺磷、乙酰甲胺磷、氧化乐果、毒死蜱处均无干扰;甲胺磷、乙酰甲胺磷、氧化乐果3种农药的色谱峰形,在试剂溶液中呈山包形态,在芹菜基质溶液中出现峰形拖尾不对称,在草莓基质溶液中峰形较为尖锐。毒死蜱的峰形基本不受基质影响。

  芹菜、草莓基质对有机磷农药测定的影响

2.1.2出峰保留时间

    图2为试剂基标准溶液与样品基质基标准溶液色谱图。

     芹菜、草莓基质对有机磷农药测定的影响

   芹菜、草莓基质对有机磷农药测定的影响

    从图2中可见,草莓基质标品中甲胺磷、乙酰甲胺磷、氧化乐果保留时间分别为7.01,9.41,11.24  min,芹菜基质标品较草莓略早出峰,保留时间分别为6.91,9.35,11.21  min,分别相差0.1,0.06,0.03  min,时间漂移偏差逐渐减少,甲胺磷、乙酰甲胺磷相差时间都大于定性判定要求±0.05 min内[6],氧化乐果保留时间差小于0.05  min,但从图2(c)中可见两峰明显不重合,这在日常检测中很容易造成误判。试剂配制的标准溶液与基质配制的标准溶液也存在保留时间差异,但时间偏差没有规律。毒死蜱在试剂、草莓基质、芹菜基质中出峰的时间一致均为15.02 min,即没有因溶剂、基质不同而出现偏离。

    对上述情况进行分析,可能是甲胺磷、乙酰甲胺磷、氧化乐果含有–P=O结构,极性较强,使色谱峰保留时间在不同基质中漂移明显,且出峰越慢,保留时间漂移受基质影响越小;而含–P=S结构的毒死蜱没有受基质影响而引起保留时间的偏差。这一现象与文献[7–8]提到的含有P=O建的化合物中基质效应要比含P=S键的基质效应明显相一致。但有文献提到毒死蜱在番茄、青椒、葱、韭菜等蔬菜基质、试剂溶液中会出现保留时间差异[9–10],这可能与样品基质和色谱系统的不同有关。


2.1.3 色谱峰响应

    用1.2中得到的草莓基质溶液、 芹菜基质溶液、及丙酮作溶剂分别配制相同浓度的农药标准溶液,按1.4.1实验条件进样分析,得到4种农药峰面积差异如图3所示。由图3可知,毒死蜱峰面积大小在3种溶液中差别不大 甲胺磷、乙酰甲胺磷、 氧化乐果在草莓、芹菜基质中峰响应有一定差别,芹菜基质中甲胺磷、乙酰甲胺磷峰面积约是草莓基质中面积的75%,90%,会影响定量计算结果[11–12],氧化乐果峰面积两者差别不大。由于试剂溶液、芹菜基质中甲胺磷,乙酰甲胺磷、氧化乐果峰拖尾严重,积分方法的设置对积分峰面积影响颇大,故选择合适的积分方法尤为重要。

  芹菜、草莓基质对有机磷农药测定的影响

2.2 草莓样品中氧化乐果的检测

    检测一批不同种类的蔬菜、水果样品时,用1.2方法处理样品,同时用芹菜空白基质溶液配制一定浓度的多农残标准溶液,按1.4.2实验条件在DB–17 MS 柱GC–FPD 上进样,结果发现草莓样品中有峰与芹菜基质标准样品中氧化乐果保留时间重合很好,如图4(a)。为了进一步确证草莓样品中是否有氧化乐果检出,按实验条件1.4.3在DB–5MS柱GC–MS/MS上进样采集得到图4(b),发现此峰保留时间较标准样品向后移动0.05 min,峰形稍有拖尾,但没有芹菜基质标准样品严重,这与前述2.1.1,2.1.2中现象一致。计算离子对156>79与156>110丰度比发现,此峰为59.7,芹菜基质标中氧化乐果的丰度比为63.6,二者基本一致。因此可以判定此草莓样品中有氧化乐果检出。

   芹菜、草莓基质对有机磷农药测定的影响

3 结语

   用基质配制标准样品的方式,对比了草莓、芹菜样品中含有甲胺磷等4种农药时的色谱行为。DB–5MS柱子上,甲胺磷、乙酰甲胺磷、氧化乐果在草莓与芹菜基质中其保留时间、峰形、峰面积不一致,其中保留时间最大漂移为0.1min。芹菜基质中的甲胺磷、乙酰甲胺磷、氧化乐果更容易出现峰拖尾现象。毒死蜱的色谱行为在草莓、芹菜基质或溶剂中基本相同,不受干扰。因在日常检测工作中针对每一种蔬菜、水果配制基质标样可行性不高,建议检测样品中未知峰出峰时间与标准品中甲胺磷、乙酰甲胺磷、氧化乐果略微偏移时,最好选择相同基质配制标品再进行定性确证,避免漏检。

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