全 文 :中药材中有机氯农药多残留分析中前处理方法比较研究
吴加伦,隋晓斐,韩秀玲,占绣萍
(浙江大学 农药与环境毒理研究所,浙江 杭州 310029)
[收稿日期] 20071219
[通讯作者] 吴加伦,Tel:(0571)86971221,Email:jlwu@
zju.edu.cn
中药材中农药残留超标,不仅影响到中药材进
入国际市场,也危害到人的身体健康。建立一套简
单、快速、经济、有效的农药多残留检测方法对保障
人们用药安全,促进中药材出口具有重要意义。目
前,对中药材中有机氯农药的提取常用的方法有超
声波提取法[1],加速溶剂萃取法[2],索氏抽提法[3]
和振荡法[4]等,本研究的目的是通过振荡法、索氏
抽提法、超声波法和快速溶剂提取法这4种不同的
前处理方法在提取效率、耗时、消耗溶剂量和所需设
备的价格等方面进行比较,从中筛选出操作步骤简
单、溶剂用量少、耗时短,所需设备价廉。并且能达
到添加回收率要求,适合用于中药材中有机氯农药
多残留提取的前处理方法。
1 材料与方法
1.1 试剂
石油醚(60~90℃,分析纯)经全玻璃仪器重
蒸;浓硫酸(分析纯)、无水硫酸钠(分析纯);助滤剂
Celite545农药对照品:甲体六氯化苯(αBHC)100
mg·L-1;乙体六氯化苯(βBHC)100mg·L-1;丙
体六氯化苯(γBHC)100mg·L-1;丁体六氯化苯
(δBHC)100mg·L-1;对对位滴滴涕(P,P′DDT)
100mg·L-1;邻对位滴滴涕(O,P′DDT)100mg·
L-1;对对位滴滴滴(P,P′DDD)100mg·L-1;对对
位滴滴依(P,P′DDE)100mg·L-1;五氯硝基苯
(PCNB)100mg·L-1;艾氏剂100mg·L-1(纯度≥
99%);均购于中国标准技术开发公司标样部。
12 对照品溶液的配置
将各种对照样品用石油醚稀释到2mL,用移
液管分别移取 αBHC01mL,βBHC01mL,γ
BHC03mL,δBHC01mL,艾氏剂01mL,五氯硝
基苯01mL,P,P′DDT01mL,O,P′DDT03mL,
P,P′DDD03mL,P,P′DDE03mL于50mL的
量瓶中,加石油醚定容至刻度,摇匀;中药材干样品
(由上海养和堂饮片厂提供)。
1.3 仪器和设备
带63Ni的ECD检测器的气相色谱仪(GC-920
气相色谱仪,上海海欣色谱仪器有限公司);AT,
RPAⅡ 农残分析专用柱053mm×30m,025μm
(中国科学院兰州化学物理研究所色谱技术研究开
发中心);N2000色谱工作站(由浙江大学智能信息
研究所制造);旋转蒸发仪(R-201型,上海申顺生
物科技有限公司);中药粉碎机(DD01型,浙江温岭
市大海药材器材机械厂);分析天平(BL310型,北
京赛多利斯仪器系统有限公司);水浴锅(DKS-16
型,上海嘉兴中新医疗仪器有限公司);真空泵
(SHB-ⅢA型,河南太康仪器教材厂);国际型电动
振荡机;索氏抽提器;加速溶剂萃取机(USADI
ONEXASE300);KD浓缩器;KQ5200DE数控超声
波发生器(昆山市超声仪器有限公司)以及其他必
备的实验室装置和器皿。
1.4 方法
1.4.1 样品处理及制备 白芍、黄连先经中药切片
机切片后,用中药粉碎机粉碎,过20目筛。
1.4.2 超声波法 称取5g样品于样品瓶中,将1,
01mL有机氯混合标样分别加入不同的样品瓶中,
每个质量浓度重复3次,摇匀并静置1h,加入100
mL的石油醚,称其质量,超声60min,冷却到室温重
新称量样品瓶的质量,将质量减少的样品瓶用石油
醚补足到原来的量,过滤,取50mL提取液转移到平
底烧瓶中,经旋转蒸发仪浓缩到30mL左右。
1.4.3 索氏抽提法 称取5g样品于样品瓶中,将
1,01mL有机氯混合标样分别加入不同的样品瓶
中,每个质量浓度重复3次,混匀并静置1h,然后将
样品用滤纸包好放入索氏抽提器中,加入110mL石
油醚(60~90℃)加热回流6h,量取提取液55mL
浓缩到30mL左右。
1.4.4 加速溶剂萃取 萃取池底部先放置抗溶剂
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隔片,称量5g样品,滴加1,01mL有机氯混合标
样混匀并静置1h,再加入5g无水硫酸钠,混合均
匀后装入33mL萃取池中,最后用助滤剂 Celite545
补足。出口处放置抗溶剂隔片,之后拧紧池盖。挑
选适宜条件用石油醚进行提取,量取一半提取液,加
入石油醚到30mL左右。
1.4.5 振荡提取 称取5g样品于样品瓶中,将1,
01mL有机氯混合标样分别加入不同的样品瓶中,
每个质量浓度重复3次,混匀并静置1h,再加入50
mL的石油醚振荡提取1h,将提取液经布氏漏斗过
滤,再向残渣中加入50mL的石油醚振荡1h,过滤。
将2次滤液合并混匀,量取滤液 50mL浓缩到 30
mL左右。
1.5 磺化法净化 分别将上述的浓缩液转入到
250mL的分液漏斗后,再加入(8×5~15×5)mL
的浓硫酸磺化(具体根据样品色素和净化结果决
定),去除磺化层,加3×100mL4%硫酸钠水溶液
洗石油醚层,去除硫酸钠水溶液层,石油醚层过10g
无水硫酸钠脱水,合并石油醚层,经旋转蒸发仪减压
浓缩至近干,改用氮气吹干,用石油醚定容至1mL
待测。
1.6 色谱操作条件
AT.RPAⅡ农残分析专用柱,032mm×30m,
033μm;进样温度280℃;检测器温度300℃;不
分流进样;气体流速高纯氮(纯度99999%,杭州气
体公司提供);柱头压100mL·min-1,尾吹30mL
·min-1;程序升温160℃保持4min,以每分钟8℃
的速度升温到240℃保持8min。
2 结果与分析
在连续测定中药材样品农药残留的过程中,准
确吸取混合标样溶液1μL,重复进样8次,用峰面
积定量,得到 αHCH,PCNB,γHCH,艾氏剂,β
HCH,δHCH,P,P′DDE,O,P′DDT,P,P′DDD,P,
P′DDT峰面积的相对标准偏差 RSD%分别为
342,214,453,475,325,267,289,468,
564,151,符合国家标准要求,因此分析仪器具有
较好的精密度。
中药材样品中添加10种有机氯农药的混合标
样,在净化和色谱分析方法完全相同的条件下,超声
波法、加速溶剂萃取法、索氏抽提法、振荡法提取中
药材中10种有机氯农药的回收率结果见表1,2。4
种方法提取试验药材中10种有机氯农药的回收率
分别为 803% ~1058% (加速溶剂萃取),
805%~1094% (索氏提取),635% ~896%
(振荡提取)和808%~1113% (超声波法提取),
相对标准偏差均小于10%。经数据统计分析,超声
波法、加速溶剂萃取法和索氏抽提法3种方法提取
中药材中有机氯农药的效率并无显著性差异,而振
荡法与上述3种方法存在显著性差异,其回收率明
显低于加速溶剂萃取法、索氏抽提法和超声波法。
表1 白芍中有机氯农药的回收率(珋x±s,n=3)
农药名称 添加浓度/mg·kg-1 加速溶剂萃取法/% 索氏抽提法/% 振荡提取法/% 超声波提取法/%
αBHC 0002 964±61a 999±54a 753±23b 915±35a
002 965±15a 892±36a 810±27b 928±56a
γBHC 0002 911±46a 938±45a 756±43b 945±25a
002 1003±86a 1094±78a 815±17b 936±65a
βBHC 0006 1058±48a 962±26a 792±35b 885±34a
006 940±35a 991±16a 646±36b 848±75a
δBHC 0002 906±26a 877±34a 724±25b 902±11a
002 1026±16a 986±37a 759±29b 923±35a
艾氏剂 0002 878±45a 890±38a 752±30b 965±25a
002 912±26a 984±56a 635±27b 964±54a
PCNB 0006 936±36a 894±35a 786±18b 855±15a
006 855±45a 805±64a 788±35a 885±31a
P,P′DDE 0002 803±68a 862±68a 701±31b 981±33a
002 1011±35a 976±92a 724±30b 922±45a
O,P′DDT 0006 933±58a 970±31a 643±27b 1113±22a
006 797±35a 884±88a 726±43b 913±36a
P,P′DDD 0006 916±25a 871±55a 742±38b 893±35a
006 903±16a 979±34a 752±30b 975±26a
P,P′DDT 0006 945±65a 925±25a 735±26b 825±39a
006 832±60a 891±38a 765±17b 951±45a
注:同一行内相同字母差异不显著,不同字母差异显著,P<005(表2同)
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表2 黄莲中有机氯农药的回收率(珋x±s,n=3)
农药名称 加入量/mg·kg-1 加速溶剂萃取法/% 索氏抽提法/% 振荡提取法/% 超声波提取法/%
αBHC 0002 833±21a 920±52b 785±21a 849±43a
002 895±43a 887±12a 806±11b 808±45a
γBHC 0002 999±11a 971±12a 802±35b 903±35a
002 997±26a 991±13a 812±36b 990±36a
βBHC 0006 911±62a 953±18a 812±53b 909±31a
006 981±22a 972±19a 805±45b 961±41a
δBHC 0002 902±11a 974±12a 765±25b 963±24a
002 913±62a 935±15a 689±45b 974±53a
艾氏剂 0002 876±24a 931±15a 742±38b 1018±15a
002 846±42a 825±36a 732±30b 877±25a
PCNB 0006 1019±30a 1074±21a 938±33b 967±35a
006 863±14a 849±41a 822±37a 928±56a
P,P′DDE 0002 901±53a 953±18a 812±51b 978±15a
002 962±35a 979±14a 795±52b 903±16a
O,P′DDT 0006 872±63a 902±51a 685±54b 929±54a
006 945±35a 968±25a 726±43b 905±25a
P,P′DDD 0006 801±56a 842±62a 802±45a 881±55a
006 975±12a 961±19a 896±63a 876±41a
P,P′DDT 0006 815±63a 856±31a 798±35a 911±54a
006 926±18a 951±61a 801±53b 843±24a
3 讨论
赵维佳、高巍等[8]报道用振荡提取和超声波2
种方法对青菜中残留的有机氯类农药进行提取,其
回收效率没有明显差异。但是与蔬菜相比,中药材
一般都已经过干燥,含水量少,采用常规的振荡法,
有机溶剂不能完全与磨成粉的中药材紧密接触,因
此在相对较短的时间内,不能将中药材中的有机氯
农药完全提取出来,与其他3种方法相比,提取效率
较低。
通过对超声波法、加速溶剂萃取法和索氏提取
法3种方法提取中药材白芍、黄连中10种有机氯农
药的效果比较表明,这3种方法的提取效率不存在
显著差异,但3种方法在耗费时间,溶剂使用量和所
需设备的成本方面存在很大的差异。索氏抽提法所
用的有机溶剂是这几种前处理方法中最多的(110
mL),并且耗时最长(6h左右),在实验过程中需要
加热。快速溶剂萃取法主要利用了有机溶剂在高
温、高压下,其黏度降低,能更好的浸润样品,从而能
提高溶剂提取的效果。一般有机溶剂用量少,10g
样品仅需15mL溶剂,完成1次萃取全过程的时间
短,仅需15min,自动化程度高,但是快速溶剂萃取
仪器的价格目前还非常昂贵,一般的实验室还难以
普遍配置。超声提取技术的基本原理主要是利用超
声波的空化作用加速中草药中农药与溶剂的接触,
使得提取的效率提高。此外,超声波还有利于破坏
细胞的细胞壁,使细胞内含物更易释放。超声波形
成的微流效应也是其提高提取效率的一个重要原
因。与常规提取法相比,超声波提取法具有耗时短、
使用溶剂量少、无需加热、提取率高,所需设备价格
低廉等优点,从快速、经济、安全、环保和中药材的特
点等因素考虑,在这4种方法中,超声波提取法应该
是一种首选的、适合推广、普及的中药材中有机氯农
药残留分析的提取方法,在开发中药材中农药多残
留分析方法上具有广阔的应用前景。
[参考文献]
[1] 李 烨,史长云,阎 波,等.超声波法提取土壤中的六氯化苯
滴滴涕[J].仪器仪表与分析检测,2005,2:35.
[2] 沈燕华,陈大周,绍明武,等.加速溶剂萃取用于有机氯杀虫剂
残留分析[J]化学分析计量,2004,13(6):79.
[3] 林华影,郑 申.有机氯农药残留量测定前处理方法的改进与
比较[J].职业与健康,2001,17(6):7.
[4] 岳永德,朱鲁生,花日茂,等.农药残留分析[M].北京:中国农
业出版社,2004:26.
[5] 李丽青.中药材中农药残留分析研究[D].杭州 :浙江大学,
2005:23.
[6] 陈建民,张曙明,刘慧灵,等.中药中有机氯农药残留量检测方
法及限量标准研究[J].中国药学杂志,2000,35(2):79,80.
[7] 张曙明,郭怀忠,陈建民.甘草中有机氯类农药残留量的毛细
管气相色谱测定[J].药学学报,2000,35(8):597.
[8] 赵维佳,高 巍,陈如东,等.青菜中多种农药残留量的分析方
法[J].南京农业大学学报,2004,27(1):107.
[责任编辑 吕冬梅]
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