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豆科植物中干扰农药残留检测的化学成分



全 文 :第47卷第2期
2008年2月
农 药
AGROCHEMICALS
Vol. 47, No. 2
Feb. 2008
豆科植物中干扰农药残留检测的化学成分
刘宏程,黎其万,刘家富,邹艳红,梅文泉
(农业部农产品质量监督检验测试中心(昆明),云南省农业科学院 质量标准与检测技术研究所,昆明 650223)
摘要:豆科植物含有一种荧光物质,对高效液相色谱/荧光检测(HPLC/FD)测定抗蚜威残留有干扰,易产生假
阳性结果。 通过薄层色谱(TLC)分离富集荧光物质,气相色谱/质谱(GC/MS)分析鉴定,该化合物为1,2-苯二甲
酸,单(2-乙基己基)酯。 建立GC/MS/SIM对豆科植物中抗蚜威残留检测方法。
关键词:豆科;荧光物质;GC/MS/SIM
中图分类号:TQ450.2 文献标志码:A 文章编号:1006-0413(2008)02-0120-02
Research Chemical Composition Interfered the Determination
of Pesticide Residue in Pea
LIU Hong-cheng, LI Qi-wan, LIU Jia-fu, ZOU Yan-hong, MEI Wen-quan
(Supervision & Testing Center for Farm Product Quality, Ministry of Agriculture (Kunming), Yunnan Academy of Agriculture Science,
the Institute of Quality Standard and Testing Technology, Kunming 650223, China)
Abstract: A fluorescent composition in pea plant was interfered the determination of primicarb residue by high
performance liquid chromatography/fluorescence diction (HPLC/FD). The fluorescent composition was separated by
thin layer chromatography (TLC), identified by GC/MS, it was 1,2-benzendicarboxylic acid, mono (2-ethylhexyl)
ester. An analytical method determined the primicarb residue in pea plant by GC/MS/SIM was developed.
Key words: pea; fluorescent composition; GC/MS/SIM
抗蚜威(primicarb)属氨基甲酸酯类农药,化学名称为
5,6-二甲基-2-二甲胺基-4-嘧啶基-二甲基氨基甲酸酯。 该
药能防治对有机磷杀虫剂产生抗性的、除棉蚜虫外的所
有蚜虫,广泛用于果树、蔬菜、油料作物、粮食作物上
的蚜虫防治。
测定抗蚜威的方法主要有:GC/FID、GC/NPD[1-2]、
GC/MS[3-8]、HPLC/UV[9-10]和HPLC/FD[11-13]。 在进行无公害食
品—豌豆(包含菜豆、荷兰豆、甜脆豌豆等)的认证过程
中,参照前期研究HPLC/FD方法[5]对豌豆样品中抗蚜威残
留的测定,发现大部分样品都有干扰,经GC/MS确认为假
阳性。 通过研究干扰物质化学性质,为选择离子GC/MS/
SIM方式检测豆类抗蚜威残留提供理论依据。 因此本实验
目的:1)通过TLC分离荧光物质;2)产物经质谱数据解析
其化学成分;3)通过选择离子方式GC/MS/SIM建立豆类样
品中抗蚜威残留的分析方法。
1 实验部分
1.1 仪器及试剂
Alliance 2695 高效液相色谱仪(美国Waters公司),配置
四元泵溶剂淋洗系统,自动进样系统,2475荧光检测器,
Trace DSQ气质联用仪(美国Thermo—Quest. Finnigan公司),
自动进样系统,氮气吹仪(Organomation Associates Jnc.),固
相萃取装置(SUPELCO)及LC-NH2小柱(500 mg/3mL)(ANPEL公
司),GF254硅胶(青岛海洋化工有限公司),羧甲基纤维素钠
LR800-1200(上海山浦化工有限公司),层析缸(20 cm×
25 cm),玻璃板(15 cm×25 cm×2 cm),三用紫外分析仪ZF-
2型(上海安亭电子仪器厂),Sartorius纯水器(Germany),高速
匀浆机(Heidolph Diax 900)。 试剂:抗蚜威1 mg/L(农业部
环境保护科研监测所),甲醇和乙腈(Fisher,HPLC级),乙腈
(分析纯),使用前重蒸,氯化钠(分析纯)。
TLC的制备,称10 g硅胶,溶于33 mL 0.15%羧甲基纤
维素钠中,在研钵中充分研磨均匀,铺于玻璃板上,在室
温下放置1 d就可使用。
1.2 HPLC/FD色谱条件
色谱柱Waters carbmate analysis(3.9 mm×150 mm,4 m),
甲醇-水-乙腈(体积比16∶68∶16)为流动相,柱温30 ℃,
流速1.5 mL/min,2475荧光检测器,激发波长和发射波长
分别为317、392 nm,进样20 mL。
1.3 GC/MS条件
TRACE-DSQ GC/MS;DB-5 Ms石英毛细管色谱柱,
30 m×0.25 mm×0.25 mm(美国J & W corporation)。 载气为高
收稿日期:2007-05-22,修返日期:2007-07-13
基金项目:云南省农业科技攻关资助项目(2006NG01)
作者简介:刘宏程(1975-),男,云南人,硕士,主要从事食品安全研究。
通讯作者:黎其万。 E-mail :liuorg@163.com。
农药分析-
第2期 121
纯氦气(99.999%),恒流1 mL/min ;起始柱温80 ℃,保持
2 min,以15 ℃/min的速率升至250 ℃,保持5 min ;进样
口温度220 ℃,不分流进样,进样量1 mL。 EI源,离子
源温度220 ℃,电子能量70 eV,检测电压450 V ;传输
线温度250 ℃。 全扫描检测模式(SCAN),质谱范围
45~400 u,溶剂切出时间4 min。 选择离子扫描模式
(SIM),选择(m/z)72、166、238三个离子作为定性离子,其
中(m/z)166离子为定量离子。
1.4 样品溶液的制备和净化
参照前期研究方法[11]进行样品处理。
2 结果与讨论
2.1 豆科植物中荧光物质的分离
称取500 g豌豆样品,植物粉碎机粉碎均匀,加300 mL
乙腈和40 g氯化钠,在振荡器上震荡1 h,过滤,待乙腈和
水完全分离,取上清液,浓缩近干。
2.2 TLC分离纯化荧光物质
比较石油醚、正己烷、二氯甲烷、乙酸乙酯和苯等多
种溶剂体系对样品萃取物的分离效果,其中正己烷与二氯
甲烷体系对荧光物质与其它色素分离效果最好,因此,选
择正己烷与二氯甲烷混合溶剂作为TLC分离体系。
取100 mL浓缩样品点样在TLC上,倾斜放置于层析缸
中,使用30 mL正己烷-二氯甲烷(体积比1∶3)为展开剂,
待溶剂展开至TLC前沿,取出,晒干。 置于365 nm波长紫
外灯下,有一条铺带,RF值大约为0.5,用刀片把该谱带
刮下,收集硅胶粉末,重复点样8次,用二氯甲烷溶解,
过滤,浓缩,用1 mL甲醇溶解。
2.3 HPLC鉴定荧光物质
通过1.2 HPLC/FD色谱条件测定TLC分离的荧光物质,
其峰的保留时间与抗蚜威标准物质保留时间相近,证明该
荧光物质为豆科植物干扰抗蚜威残留检测的化学物质。
2.4 GC/MS分析荧光物质的化学结构
通过GC/MS对TLC分离荧光物质进行质谱全扫描,从
总离子流图(TIC)中可看出,主要有两个物质,其中21.61 min
化合物的分子离子峰为m/z-280(M+2),碎片离子峰m/z-167
(M+-C8H17),基峰m/z-147(M+-C8H17,-H2O)经NIST谱库进行
检索,该化合物为1,2-苯二甲酸,单(2-乙基己基)酯,
CAS:4376-20-3,相似度为66.6%;30.38 min化合物经
NIST谱库检索为甾体醇(lupeol),相似度为71.2%。 由于产
生荧光的物质需要多个p键的p-p共轭或者n-p共轭,从两
个化合物结构进行分析,只有含量最高的苯二酸酯能满足
此要求,可推断,该荧光物质为苯二酸酯。 图1、2为荧
光物质的质谱图和化学结构。
图1 荧光物质的总离子流图和质谱图
图2 荧光物质的化学结构
2.5 GC/MS/SIM方式对抗蚜威残留的定性分析
由于荧光物质的特征离子为m/z167、149、279,通过
选择抗蚜威m/z72、16、238三个特征离子,可以消除基
质干扰的影响,提高定性灵敏度。
2.6 定量标准曲线、检出限及日内稳定性实验
用丙酮配置质量浓度为0.005、.05、1.0、5、10 mg/L
的抗蚜威标准溶液,取1 mL进样,以特征离子m/z166为定
量离子,测定峰面积,以峰面积对质量浓度做曲线。 计
算回归方程,抗蚜威在0.005~10 mg/L线性关系良好。 在
所选条件下,回归方程分别为C=37.59x-42.09(相关系
数r=0.997 9)。 根据信燥比S/N=3,得仪器最低检出限
LOD为0.006 mg/kg和方法的检出限LOQ为0.01 mg/kg。
2.7 准确度和精密度实验
取豌豆16份,其中每5份样品加入1种质量浓度标准溶
液,1.0、2.5、10.0 mg/L各1 mL,做重复实验,剩余1份作为
空白对照。 通过加入标样的测出量除以标准加入量计算平
均回收率,添加0.04~0.4 mg/kg的回收率为81.4%~92.4%,其
相对标准偏差为5.11%~6.78%,满足食品安全检测的需要。
3 小结
通过HPLC检测,GC/MS确认相结合来测定豌豆样品
抗蚜威残留,能提高检测结果的准确性。 保证检测结果
的公正性。 通过GC/MS确认豌豆样品中干扰物质为嘌呤
二酮类化合物。
参考文献:
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(下转第124页)
刘宏程,等: 豆科植物中干扰农药残留检测的化学成分
124 第47卷农 药 AGROCHEMICALS
图2 乙酰甲胺磷、甲胺磷标样色谱图
图3 植株添加色谱图
2.4 仪器的最小检出量
在上述选定的色谱条件下,采用内标法定量,甲胺
磷的最小检出量为0.001 ng,乙酰甲胺磷的最小检出量为
0.002 ng。
2.5 方法的最低检测限
本方法中青油菜中甲胺磷的最低检出质量分数为
0.01 mg/kg,乙酰甲胺磷的最低检出质量分数为0.02 mg/kg。
3 结论
以上结果表明,实验采用DB-17弹性石英毛细管
柱、质谱检测器(MSD)分离并检测乙酰甲胺磷、甲胺磷
两种杀虫剂,基线平稳,目标物峰形对称,与其他杂质
能够分离完全。 当青油菜植株样品中乙酰甲胺磷的添加水
平为0.02、0.10、1.00 mg/kg时,其方法回收率分别为82.9%、
85.8%、90.6%,相对标准偏差在4.71%~5.77%之间;当甲
胺磷在青油菜上的添加水平为0.02、0.10、1.00 mg/kg
时,其回收率分别为85.1%、91.3%、90.4%,相对标准
偏差在3.89%~5.21%之间。 利用本方法同时测定乙酰甲胺
磷、甲胺磷在青油菜植株样品上的残留量,灵敏度高、重
现性好,能为“乙酰甲胺磷及其代谢物甲胺磷在青油菜上
的降解和残留实验”提供可靠的数据。
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