大米是我国主要的粮食作物,消费数量巨大,人均年消费在140 kg以上,同时,大米也是我国主要出口农产品之一。但由于水稻种植环境的特殊性,病虫害及杂草众多,为了保证水稻的产量,种植者施用大量的化学农药,不仅造成了环境污染,而且直接影响大米的使用安全,威胁人们的健康。
鉴于上述原因,世界各国严格规定了包括大米在内的食品中农药最大残留限量(mrls)和每日最大摄入量。目前,食品中农药残留的检测方法通常是采用经典的气相色谱法和选择性检测器,包括电子捕获检测器(ecd)、氮磷检测器(npd)和火焰光度检测器(fpd),但是该类检测器的检测往往存在假阳性和不准确性,因此用该类方法检测呈阳性后,还必须做确证试验。近年来,gc-ms技术在农药多残留检测中得到了广泛的应用。quechers法做为一种简单而有效的样品预处理方法,在大米农残检测的报道较少。
本实验采用优化的quechers方法结合gc-ms建立了大米中12种有机氯农药和35种有机磷农药的分析方法。
实验部分
仪器、试剂与材料
主要仪器设备
agilent gc-ms 7890a-5975c;
试剂材料
乙腈、冰乙酸、丙酮、正己烷均为色谱纯;实验用水为超纯水;
13种有机氯农药混合标准工作溶液:七氯、艾氏剂、狄氏剂、异狄氏剂、β-硫丹以及α-六六六、β-六六六、γ-六六六、δ-六六六、p,p`dde 、o,p`ddt、p,p`ddd和p,p`ddt(浓度分别为10 μg/ml、10 μg/ml、10 μg/ml、10 μg/ml、10 μg/ml、25 μg/ml、15 μg/ml、15 μg/ml、20 μg/ml、25 μg/ml、25 μg/ml、37.5 μg/ml,正己烷溶);
35种有机磷农药混合标准工作溶液(浓度为5 μg/ml,丙酮溶);
一次性无菌注射器;针式过滤器(0.22 μm,直径13 mm);
博纳艾杰尔mas-quechers提取包(ms-mg5052);博纳艾杰尔mas-quechers净化管(ms-9pa0203)。
样品制备
样品提取
称取10 g已均质好的样品,置于50 ml 离心管中,加入15 ml乙腈后剧烈震荡1 min,加入mas-q提取包(ms-mg5052),剧烈震荡1 min,8000 r/min离心5 min,取上层清液1 ml做为待净化液。
样品净化
将上述1 ml待净化液加入到mas-q净化管(ms-9pa0203),剧烈振荡1 min,8000 r/min离心5 min,取上层清液0.5 ml于40℃下氮吹至近干,后用正己烷(丙酮)溶解定容至0.5 ml,并用0.22 μm尼龙针式过滤器过滤,供gc-ms检测。
基质混合标准工作溶液配制
取高浓度农药混合标准溶液,用空白样品基质溶液稀释成0.1 μg/ml(六六六、ddt除外)的基质混合标准工作溶液。
实验条件
色谱柱:da-5ms色谱柱,30 m × 0.25 mm × 0.25 μm;
进样口温度:250℃;
程序升温1(有机氯农残):初温70℃,然后以20℃/min 升至150℃,再以10℃/min升至220℃,保持5 min,最后以5℃/min升至280℃;
程序升温2(有机磷农残):初温50℃,保持2 min,然后以10℃/min 升至180℃,保持1 min,再以3℃/min升至250℃,保持1 min,最后以10℃/min升至280℃,保持2 min;
载气:氮气,纯度≥99.999%
流速:3.5 ml/min;
进样方式:不分流进样;
进样量:1 μl。
表1. 有机氯、有机磷农药的选择离子及其相对丰度
序号 | 农药 | 定量离子(m/z) | 定性离子(m/z) | 丰度比 |
1 | α-六六六 | 181 | 183,219,217 | 100/96/81.9/64 |
2 | β-六六六 | 181 | 109,183,219 | 100/99.9/98.1/87.3 |
3 | γ-六六六 | 181 | 183,219,109 | 100/97.1/77.9/71.3 |
4 | δ-六六六 | 181 | 183,219,109 | 100/95.4/82.8/77.9 |
5 | 七氯 | 100 | 272,274 | 100/65.8/53.3 |
6 | 艾氏剂 | 66 | 99,79,263 | 100/57.4/52.9/50 |
7 | p,p`dde | 246 | 318,316 | 100/66.2/52.5 |
8 | 狄氏剂 | 79 | 81,82,318 | 100/44.1/36.8 |
9 | 异狄试剂 | 81 | 67,79,263 | 100/75.9/67.7/56 |
10 | β-硫丹 | 207 | 195,159,237 | 100/69.8/60/55 |
11 | o,p`ddt、p,p`ddd | 235 | 237,165 | 100/64/47.5 |
12 | p,p`ddt | 235 | 237,165 | 100/63.5/44 |
13 | 敌敌畏 | 109 | 185,79 | 100/27.6/25 |
14 | 敌百虫 | 110 | 79,124 | 100/61.7/44.2 |
15 | 虫线磷 | 96 | 107,143 | 100/84.2/64.2 |
16 | 异吸硫磷 | 88 | 60,142 | 100/60.3 /30.4 |
17 | 灭线磷 | 158 | 126,139 | 100/53/54 |
18 | 百治磷 | 127 | 67,109,193 | 100/63.2/25.5/21.2 |
19 | 甲拌磷 | 75 | 121,97 | 100/41/27.4 |
20 | 乐果 | 87 | 58,93,125 | 34.1/100/30 |
21 | 地虫硫磷 | 109 | 137,246 | 100/47.1/41.6 |
22 | 二嗪磷 | 137 | 179,152,199 | 100/88/64.8/51.5 |
23 | 乙拌磷 | 88 | 90,97,61 | 100/96/35.5/25.1 |
24 | 异稻温净 | 204 | 91,123,65 | 54.3/100/17/13 |
25 | 甲基毒死蜱 | 286 | 288,125 | 100/69.2/65.1 |
26 | 甲基对硫磷 | 109 | 125,79,263 | 100/93.1/88.7/64.5 |
27 | 对氧磷 | 109 | 81,149 | 94.4/100/45.5 |
28 | 杀螟硫磷 | 109 | 125,277,260 | 94.1/100/71.7/47.2 |
29 | 毒死稗 | 97 | 197,199,314 | 95.3/100/93.9/65.9 |
30 | 倍硫磷 | 278 | 125,109 | 100/38.1/33.1 |
31 | 溴硫磷 | 331 | 329,125 | 100/76/55.3 |
32 | 嘧啶磷 | 318 | 333,304,168 | 100/97.9/77/69.2 |
33 | 灭蚜磷 | 131 | 97,159,125 | 100/95.5/59.1/58 |
34 | 巴毒磷 | 127 | 105,193,166 | 100/82.1/42.9/28.3 |
35 | 乙基溴硫磷 | 97 | 359,303 | 100/71.2/59 |
36 | 丙虫磷 | 220 | 304,140 | 100/81.7/61.6 |
37 | 乙拌磷砜 | 213 | 153,97,125 | 100/71.1/73.5/55 |
38 | 灭菌磷 | 130 | 148,299 | 100/49.6/33.5 |
39 | 抑草磷 | 286 | 96,200 | 100/87.4/77.8 |
40 | 丙溴磷 | 139 | 97,208,206 | 87.3/92.8/100/73.6 |
41 | 乙硫磷 | 231 | 97,153,125 | 100/77.5/65.2/50.8 |
42 | 三唑磷 | 161 | 77,172,160 | 100/95.7/54.3/30.5 |
43 | 硫丙磷 | 140 | 156,322 | 100/97.2/97.2 |
44 | 亚胺硫磷 | 160 | 77,93,161 | 100/41.2/37.9/26.7 |
45 | 莎稗磷 | 125 | 226,93,184 | 100/94.6/77/59 |
46 | 溴苯磷 | 171 | 377,375 | 100/65.4/49.3 |
47 | 吡菌磷 | 221 | 232,373 | 100/40.2/25.8 |
结果与讨论
实验结果
由表2可知,当加标浓度为0.15 mg/kg(六六六、ddt除外)时,有机氯农药的回收率在83% ~ 115%之间,rsd在5%以内,满足检测要求;由表3可知,有机磷农药的回收率在88% ~ 115%之间,rsd在15%以内,大部分在5%以内,满足检测要求。
表2. 大米基质有机氯农药加标回收实验结果(添加水平0.15 mg/kg)
物质名称 | 保留时间 | 平均回收率 | rsd | 基质效应 | |
/min | /% | /% | /% | ||
α-六六六 | 9.36 | 91.2 | 0.1 | 89.2 | |
β-六六六 | 9.845 | 111.8 | 0.3 | 105.0 | |
γ-六六六 | 10.004 | 104.6 | 0.9 | 103.1 | |
δ-六六六 | 10.537 | 112.5 | 3.9 | 106.1 | |
七氯 | 11.445 | 115.1 | 0.2 | 113.7 | |
艾氏剂 | 12.265 | 97.5 | 0.6 | 102.1 | |
p,p`dde | 15.281 | 118.8 | 3.8 | 116.0 | |
狄氏剂 | 15.486 | 88.9 | 2.7 | 87.5 | |
异狄试剂 | 16.374 | 105.8 | 3.2 | 126.0 | |
β-硫丹 | 16.846 | 104.0 | 0.1 | 93.7 | |
o,p`ddt、p,p`ddd | 17.204 | 112.5 | 2.0 | 105.4 | |
p,p`ddt | 18.763 | 130.3 | 1.5 | 116.6 |
表3. 大米基质有机磷农药加标回收实验结果(添加水平0.15 mg/kg)
物质名称 | 保留时间 | 平均回收率 | rsd | 基质效应 | |
/min | /% | /% | /% | ||
敌敌畏 | 11.156 | 93.6 | 5.0 | 133.8 | |
敌百虫 | 15.27 | 91.4 | 14.8 | 139.7 | |
虫线磷 | 16.002 | 98.3 | 3.7 | 197.4 | |
异吸硫磷 | 16.297 | 95.9 | 6.7 | 223.9 | |
灭线磷 | 16.478 | 101.0 | 2.8 | 165.1 | |
百治磷 | 16.962 | 102.8 | 3.4 | 289.7 | |
甲拌磷 | 17.407 | 99.1 | 1.3 | 172.0 | |
乐果 | 18.024 | 114.7 | 6.5 | 318.7 | |
地虫硫磷 | 18.972 | 99.8 | 0.3 | 160.2 | |
二嗪磷 | 19.105 | 97.9 | 0.1 | 163.7 | |
乙拌磷 | 19.475 | 99.0 | 1.2 | 186.8 | |
异稻温净 | 20.055 | 106.3 | 2.4 | 192.3 | |
甲基毒死蜱 | 20.898 | 97.2 | 3.3 | 195.6 | |
甲基对硫磷 | 21.167 | 94.1 | 14.3 | 361.6 | |
对氧磷 | 21.74 | 101.7 | 7.0 | 258.6 | |
杀螟硫磷 | 22.248 | 97.4 | 0.7 | 255.5 | |
毒死稗 | 22.969 | 99.8 | 0.6 | 199.7 | |
倍硫磷 | 23.146 | 99.8 | 1.5 | 203.3 | |
溴硫磷 | 23.927 | 107.3 | 0.5 | 173.5 | |
嘧啶磷 | 24.068 | 101.9 | 0.6 | 182.7 | |
灭蚜磷 | 25.187 | 105.3 | 0.1 | 194.4 | |
巴毒磷 | 25.749 | 106.6 | 6.8 | 237.8 | |
乙基溴硫磷 | 25.999 | 105.9 | 1.8 | 174.8 | |
丙虫磷 | 26.229 | 108.0 | 1.4 | 220.5 | |
乙拌磷砜 | 26.473 | 109.6 | 0.0 | 247.6 | |
灭菌磷 | 26.778 | 88.5 | 1.4 | 204.1 | |
抑草磷 | 26.89 | 104.9 | 2.2 | 142.7 | |
丙溴磷 | 27.683 | 111.2 | 1.1 | 238.0 | |
乙硫磷 | 30.192 | 108.0 | 0.9 | 208.2 | |
三唑磷 | 31.011 | 110.9 | 0.3 | 234.4 | |
硫丙磷 | 31.011 | 104.0 | 0.8 | 209.9 | |
亚胺硫磷 | 34.578 | 112.4 | 2.0 | 459.1 | |
莎稗磷 | 35.769 | 109.8 | 3.3 | 276.7 | |
溴苯磷 | 36.735 | 100.9 | 0.8 | 282.3 | |
吡菌磷 | 38.647 | 104.9 | 1.2 | 340.5 |
结论:
本实验依据aoac 2007.01,采用基质分散并结合gc-ms对大米中13种有机氯和35种有机磷农药残留进行了测定。实验结果表明,当加标浓度为0.15 mg/kg(六六六、ddt除外)时,农药的回收率在83% ~ 115%之间,rsd在15%以内,满足检测要求。
附:相关产品
产品名称 | 规格描述 | 包装数量 | 订货号 |
蔬菜水果农残检测mas-q提取管 | 50 ml离心管 | 50支/包 | ms-mg5052 |
蔬菜水果农残检测mas-q净化管 | 2 ml离心管 | 100支/包 | ms-9pa0203 |
da-5ms色谱柱 | 30 m × 0.25 mm × 0.25 µm | 1支 | 1525-3002 |
1.5 ml样品瓶 | 短螺纹透明带书写处 32 × 11.6 mm | 100/pk | 1109-0519 |
1.5 ml样品瓶盖 | 9 mm中心孔蓝盖,红色橡胶/米色ptfe隔垫 45°shore a; 1.0 mm | 100/pk | 0915-1819 |
尼龙针式过滤器 | 单膜,13 mm,0.22 µm | 200个/包 | as021320 |
一次性注射器 | 2 ml无针头 | 100支/包 | lzsq-2ml |
乙腈 | 4 l/瓶,色谱纯 | 4 × 4 l/箱 | ah015-4 |
应用编号:af10116