有机磷农药残留量检测的研究进展
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有机磷农药残留量检测的研究进展作者:张碧宇周建峰来源:《现代食品·下》2017年第04期摘要:有机磷农药在我国农作物生产中发挥着重要的作用,而使用农药不合理会影响消费者的食用安全。
本文总结了气相色谱和气相色谱-质谱测定的植物油、植物性食品、动物性食品和饮料中有机磷农药残留量的提取方法。
关键词:有机磷残留;检测;提取Abstract:The organophosphorus pesticise play an important role in crop production in China. But the unreasonable use of pecticide would affect the edible safety of the consumers. This paper summarized the methods of extracting organophosphorus pesticise residues in vegetable oil, animal food, vegetable food and drink by GC and GC/MS.Key words:Organophosphorus residues; Detection; Extract中图分类号:R155.5目前,国内农药残留问题屡见不鲜,有机磷农药属有机磷酸酯类化合物,是使用最多的杀虫剂。
第一个有机磷化合物的研究始于1820年,直到1937年,德国的施拉德第一次在Bayer 实验室发现具有杀虫活性的有机磷化合物[1]。
20世纪70年代起,有机磷农药就开始用于防治农作物病虫害,由于其具有药效高、品种多、防治范围广、成本低、选择性强、在环境中降解快、残毒低等优点,现仍在世界范围内广泛应用[2]。
至今为止,有机磷农药超过了300个品种[3]。
因此,对于农作物中有机磷农药残留的研究一直是一个重要课题。
1 有机磷的检测方法目前有机磷主要用乙腈、丙酮、二氯甲烷等提取,气相色谱法或气相色谱-质谱法测定。
1.1 植物油中有机磷的检测方法(1)朱晁乐将称取的植物油试样置于-20 ℃的冷冻条件下,采用乙腈作为提取液,过夜使油脂充分沉淀后,取上层清液旋蒸、氮吹、定容后供气相色谱直接测定[4]。
(2)在植物油于中加入石油醚,振摇,再加入乙腈,剧烈振摇,静置分层,下层转移至平底烧瓶中,旋转蒸发至近干,氮气吹干,用丙酮溶解,Florisil SPE净化[5]。
丙酮定容进样。
岛津GC-14C气相色谱仪,配火焰光度检测器(FPD)检测[6,7]。
(3)将植物油用丙酮分两次溶解并洗入分液漏斗中,摇匀后加水,静置并弃去油层,上层溶液加入二氯甲烷和硫酸钠溶液,振摇,静置分层后,将二氯甲烷提取液移至蒸发皿中,重复提取一次,合并于蒸发皿中。
自然挥发后二氯甲烷层为准定容,供气相色谱进样分析[8]。
1.2 植物性食品中有机磷的检测方法(1)在试样中加入水后混摇放置1 h。
然后加入丙酮高速均质。
将提取液抽滤于浓缩瓶中,重复提取一次,合并滤液,于40 ℃水浴中旋转浓缩。
经过凝胶色谱和固相萃取净化样液,于40 ℃水浴中旋转浓缩至干,用正己烷溶解并定容至,供气相色谱-质谱测定[9]。
(2)在粮食试样中加入无水硫酸钠和丙酮,振荡提取过滤后,于滤液中加入氯化钠溶液,再以二氯甲烷提取,经无水硫酸钠过滤后,在旋转蒸发仪40 ℃水浴上浓缩近干,定容,供气相色谱测定[10]。
(3)在试样中加入水后混摇放置1 h。
然后加入丙酮高速均质提取。
将提取液抽滤于250 mL浓缩瓶中,残渣再用丙酮重复提取一次,合并滤液于35 ℃水浴中浓缩。
加入氯化钠水溶液和二氯甲烷,振摇静置分层,收集二氯甲烷相。
水相再重复提取两次,合并二氯甲烷相。
经无水硫酸钠脱水,于35 ℃水浴中浓缩至近干,用环己烷-乙酸乙酯溶解残渣,分别经过凝胶色谱(GPC)和固相萃取(SPE)净化。
供气相色谱-质谱测定和确证[11]。
(4)在试样中加入乙腈,高速匀浆后用过滤,滤液收集到装有氯化钠的具塞量筒中,剧烈震荡,静置,使乙腈相和水相分层。
取一部分乙腈溶液,在80 ℃水浴锅上加热氮吹,蒸发近干,用丙酮转移试样至刻度离心管中并定容,过滤,供气相色谱测定[12]。
(5)将试样捣碎,加水和丙酮,捣碎并减压抽滤,取滤液倒入分液漏斗中,用氢氧化钾溶液调pH值为4.5~5.0,加入凝结液和助滤剂,振摇,静置,重复上述步骤2~3次。
在滤液中加氯化钠,用二氯甲烷萃取3次,合并有机相,过装有无水硫酸钠和助滤剂的漏斗干燥,收集试样并加入少量乙酸乙酯,浓缩氮吹至近干,用丙酮定容,供气相色谱测定[13]。
(6)在试样中加入乙腈,混匀,超声提取,过滤,收集滤液到装有约氯化钠的比色管中,剧烈振摇,静置,使乙腈相和水相分层。
准确吸取上清液浓缩至近干,加丙酮溶解残渣。
取过CARB/NH2小柱,用丙酮和二氯甲烷淋洗柱子,收集洗脱液,40 ℃水浴旋转蒸发浓缩至近干,用丙酮定容,供气相色谱测定[14]。
(7)在糙米样品中加入乙酸乙酯和无水硫酸钠,均质。
在4 ℃下离心,重复上述均质和离心过程。
将将试样旋转浓缩,用环己烷-二氯甲烷流动相定容,过GPC,收集所需馏分,在35 ℃下用旋转蒸发仪浓缩,用正己烷定容,待下一步色谱分离检测[15]。
(8)在试样中加水浸泡,再加200 mL丙酮,振荡提取或匀浆。
用真空泵抽滤,将滤液转入分液漏斗中,加水和饱和氯化钠溶液振摇,使相分离,重复萃取两次,合并二氯甲烷到同一分液漏斗中。
用水清洗二氯甲烷提取物两次,弃去水相,用无水硫酸钠除水。
将二氯甲烷溶液减压浓缩,用少量正己烷将浓缩物转移到刻度管中,氮吹浓缩定容。
用正己烷将浓缩的提取物定量转移到层析柱顶部,用洗脱液洗出有机磷农药。
收集洗脱液,浓缩,用乙酸乙酯定容,供气相色谱法进样分析[16]。
(9)在试样中加水浸泡,再加入无水硫酸钠使之饱和后,用乙酸乙酯提取两次,振荡离心收集上层有机相;残渣再提取一次,合并上层有机相。
过装有无水硫酸钠的活性碳固相萃取柱,别用乙酸乙酯和乙酸乙酯-正己烷洗脱,收集全部流出液于40 ℃下用氮气流吹至0.50 mL,供气相色谱法分析[17]。
(10)在试样中加水混匀后放置,然后加入丙酮提取,于40 ℃水浴中旋转浓缩。
在提取浓缩液中加入二氯甲烷,分两次洗涤浓缩瓶后合并到离心管中,加入氯化钠溶液和二氯甲烷,振摇、离心、收集二氯甲烷层,经无水硫酸钠柱脱水后,于40 ℃水浴中浓缩至近干,加入环己烷-乙酸乙酯涡旋溶解残渣,再分别经过凝胶色谱(GPC)和固相萃取(SPE)净化。
供气相色谱测定和气相色谱-质谱确证[18]。
(11)在试样中加入加入乙腈溶液,高速均质,再加入无水硫酸镁和氯化钠,剧烈振荡,离心,重复提取一次,合并提取液,并加入无水硫酸镁,剧烈振荡后,移出上清液并浓缩,然后过ENVI-Card/PSA小柱净化,收集全部洗脱液于玻璃刻度试管,置于40 ℃下氮吹至近干,用乙酸乙酯定容,供GC-FPD或GC-MS分析[19]。
1.3 动物性食品中有机磷的检测方法(1)在试样中加入乙腈,振摇、过滤,用乙腈少量多次洗涤残渣,合并滤液,浓缩至近干。
用乙酸乙酯环己烷混合试剂定容,混匀,离心,取上清液过GPC柱,收集所需洗脱液,在40 ℃以下水浴减压浓缩至近干,加入乙酸乙酯溶解,定量转移至离心管中,在40 ℃以下水浴中用平缓氮气流吹至干,丙酮定容,供气相色谱测定[20]。
(2)在试样中加入水和丙酮,均质提取,过滤,重复提取一次,合并滤液于40 ℃水浴中浓缩,将浓缩提取液转移至分液漏斗中,加入氯化钠水溶液和二氯甲烷,振摇,静置分层,收集二氯甲烷相。
重复提取两次,合并二氯甲烷相。
经无水硫酸钠脱水,收集于样液于40 ℃水浴中浓缩至近干用环己烷-乙酸乙酯溶解残渣,分别经过凝胶色谱(GPC)和固相萃取(SPE)净化。
供气相色谱-质谱测定和确证[21]。
(3)在试样中加入水和氯化钠,混匀,再加入乙酸乙酯提取,离心取上层溶液,重复上述操作,合并两次提取液。
将提取液在40 ℃水浴减压浓缩至近干,用乙酸乙酯溶解,定量转移至离心管中,在40 ℃以下水浴中用平缓氮气流吹至干,乙酸乙酯定容,供气相色谱测定[22]。
(4)在试样中加入水,混匀,静置,用乙腈定容,混匀,离心,移取上清液并加入氯化钠,混匀,离心,将上层乙腈溶液过无水硫酸钠柱,收集于浓缩瓶中,重复上述操作,合并乙腈提取液,在40 ℃以下水浴减压浓缩至近干,残渣用溶剂定容,混匀。
取一定量上清液过GPC柱,收集所需洗脱液,在40 ℃以下水浴减压浓缩至近干,加入丙酮溶解,在40 ℃以下水浴中用平缓氮气流吹至干,丙酮定容,混匀,再加PSA混匀,过0.45 μm滤膜,供气相色谱测定[23]。
1.4 饮料中有机磷的检测方法取已排气的可乐样品,调节pH值至7左右。
加入氯化钠和乙酸乙酯,剧烈振荡,静置后取上层有机相,过无水硫酸钠柱,在分液漏斗中分两次加入乙酸乙酯,重复以上提取步骤,浓缩并转移至离心管中,40 ℃水浴下吹氮至近干。
用HLB固相萃取柱净化,用乙酸乙酯洗脱,在洗脱液中加入无水硫酸钠,振荡,离心于40 ℃水浴中吹氮浓缩至近干,用乙酸乙酯定容,供气相色谱法FPD测定[24]。
2 结论有机磷农药因其具有药效高、品种多、防治范围广、成本低、选择性强、降解快和残毒低等优点,现仍在世界范围内广泛应用。
因此,对食品中有机磷农药残留的研究在未来很长一段时间里将是一个重要课题。
目前有机磷采用的提取方法主要是用乙腈、丙酮、乙酸乙酯等提取,再经过净化、旋蒸、氮吹等步骤,普遍耗时较长。
因此,对于有机磷农药残留量的测定在减短检测时间,提高检测效率的问题上值得研究。
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