氨基甲酸酯殺蟲劑的殘留分析實驗
氨基甲酸酯殺蟲劑的殘留分析
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| 實驗方法原理 |
氨基甲酸酯類殺蟲劑通常具有以下通式。見圖2-4。 |
|---|---|
| 實驗材料 | 蔬菜 水果 |
| 試劑、試劑盒 | 丙酮 NaCl溶液 二氯甲烷 無水硫酸鈉 甲醇 |
| 儀器、耗材 | 具塞錐形瓶 抽濾瓶 凝膠色譜柱 分液漏斗 餾分收集器 |
| 實驗步驟 |
一、測定方法綜述 ? 目前我國應(yīng)用于果蔬上氨基甲酸酯農(nóng)藥殘留檢測的方法分為化學(xué)法和生物法兩大類?；瘜W(xué)法多采用傳統(tǒng)的液-液萃取和柱色譜凈化前處理技術(shù)，用GC或HPLC測定。由于氨基甲酸酯農(nóng)藥一般缺乏熱穩(wěn)定性，在進(jìn)行GC測定時會造成分解，同時也缺乏靈敏度高的選擇性檢測器，因此，除對化合物直接測定外，較多的方法是先將農(nóng)藥衍生為適于電子捕獲檢測器檢測的衍生物，再進(jìn)行定量測定；高效液相色譜法常用的檢測器是紫外檢測器，但靈敏度不高；熒光檢測器因具有高靈敏度己被用于氨基甲酸酯殘留農(nóng)藥的檢測。生物法包括酶聯(lián)免疫法和快速酶法，簡單快速，易操作，但檢測的果蔬和農(nóng)藥品種有限。 ? 液相色譜分析采用反相色譜分離氨基甲酸酯農(nóng)藥，因該類農(nóng)藥的無特征性的光譜特性，一般采用柱后衍生的方法用熒光進(jìn)行檢測。其一般的原理是分兩步：第一步，在強堿性條件下，將氨基甲酸酯分解成游離的伯胺；第二步，用鄰苯二甲醛與伯胺反應(yīng)生成具有熒光的化合物進(jìn)行檢測。最近有報道，也可用一步催化進(jìn)行衍生反應(yīng)，即用MgO為催化劑，將氨基甲酸酯進(jìn)行降解反應(yīng)，降解產(chǎn)物再與鄰苯二甲醛合成熒光化合物。 ? 1. ?前處理一般是溶劑加振搖或索氏提取。多殘留分析中，最常用的提取試劑有丙酮、二氯甲烷、石油醚、乙腈、乙酸乙酯、甲醇等；最常用的凈化步驟是后經(jīng)過柱色譜分離或固相萃取分離。液-液分配常用的溶劑有二氯甲烷、石油醚、己烷和乙腈，分離柱常用的有弗羅里硅土、Celite、硅膠、氧化鋁以及C18和氨基丙基鍵合的SPE小柱。 ? 采用液-液分配強極性的氨基甲酸酯類農(nóng)藥及其代謝物（如涕滅威亞砜）的回收率低，固相萃取是一種較好的凈化方法。此外，還有提取后使用凝膠色譜凈化的多殘留分析方法，近年來采用此法較普遍。 ? 據(jù)AndredeKok和Maurice Hemstra的介紹，對蔬菜、水果類高水含量的樣品，用混合有機溶劑丙酮-二氯甲烷-石油醚（1 + 1 + 1）提取氨基甲酸酯殺蟲劑； 對低水含量的樣品,如谷類則用（1+1）丙酮-二氯甲烷的提取液提取,然后用氨基鍵合相的固相萃取柱凈化。再用二氯甲烷-甲醇（99 + 1）洗脫液洗脫。經(jīng)濃縮、 干燥、溶解后進(jìn)液相色譜分析。有報道，他們現(xiàn)在采用GilsonASPEC自動固相 取系統(tǒng)進(jìn)行樣品凈化處理,以提高分析的準(zhǔn)確度和分析速度。 ? 近年又有新的技術(shù)應(yīng)用于氨基甲酸酯類農(nóng)藥的前處理中，如基體固相分散和SPME和GPC系統(tǒng)凈化樣品技術(shù)。 ? 2. ?測定 ? 氣相色譜法：氨基甲酸酯類農(nóng)藥（NMCs）殘留量的測定方法主要為氣相色譜法和高效液相色譜法。由于許多氨基甲酸酯類農(nóng)藥熱穩(wěn)定性差，使氣相色譜法的應(yīng)用受到了一定的限制。對于較穩(wěn)定氨基甲酸酯殺蟲劑也可以用GC法測定，如克百威、滅 定威、涕滅威、滅多威、殺線威、雙硫威、丁苯威、異丙威、殘殺威等。也有用經(jīng)衍生后能用GC測定的，如甲硫威用BSTFA硅烷化衍生后測定。殘留分析可用ECD和NPD。楊大進(jìn)等采用毛細(xì)管GC、氮磷檢測器測定大米、蔬菜中6種氨基甲酸酯類農(nóng)藥，其準(zhǔn)確度和精確度均較好，最低檢測限 2～15 ug/g。在多種作物的氨基甲酸 酯類農(nóng)藥的檢測中，以毛細(xì)管冷柱頭進(jìn)樣技術(shù)加上質(zhì)譜檢測的方法己被廣泛應(yīng)用，該 方法由于柱子短，到達(dá)質(zhì)譜儀的分析物濃度高，從而大大提高了靈敏度。宋鳴等對8種氨基甲酸酯的穩(wěn)定性作了研究，得出肟基氨基甲酸酯類滅多威和涕滅威的色譜圖均只存在一個色譜峰，并且在質(zhì)譜未見分子離子峰，說明此兩種化合物己分解。苯基氨基甲酸酯類殘殺威、葉殘散、呋喃丹、速滅威、抗蚜威及西維因在總離子流圖中均存在兩個色譜峰，分別為原化合物及分解產(chǎn)物，其中原化合物的保留時間較長，分解產(chǎn)物的保留時間較短，兩者質(zhì)譜圖的區(qū)別為分解產(chǎn)物無原化合物的分子離子峰。通過質(zhì)譜圖分析可見，苯基氨基甲酸酯的分解產(chǎn)物為其相應(yīng)的酚，即由分子中的一 CONHCH3而形成。原化合物及分解產(chǎn)物的質(zhì)譜均可產(chǎn)生[M-58]+的離子及進(jìn)一步分解。另外，此類氨基甲酸酯標(biāo)準(zhǔn)溶液隨放置時間分解，新配制標(biāo)準(zhǔn)溶液的總離子流圖中，其原化合物的色譜峰明顯高于分解產(chǎn)物的色譜峰，而在溶液放置了一段時間后，原化合物的色譜峰逐漸減弱，而分解產(chǎn)物的色譜峰逐漸增強。 ? 高效液相色譜法：高效液相色譜法-紫外檢測器檢測兩個組分或單一組分氨基 甲酸酯類農(nóng)藥殘留量的方法也有報道。復(fù)雜基質(zhì)中NMCs多殘留分析常用的檢測波長是255 nm，而在分析呋喃丹及其代謝產(chǎn)物殘留時多米用280 nm。此類方法的靈敏度，無法滿足所有NMCs及其代謝物的限量要求。近年來國內(nèi)外對高效液相色譜法檢測氨基甲酸酯農(nóng)藥殘留量的研究較為活躍。但多為柱后衍生-熒光檢測器檢測的高效液相色譜法。1977年M0ye等第一次采用柱后衍生HPLC-熒光檢測法測定NMCs殘留。近20年來，柱后水解和衍生后進(jìn)行熒光檢測復(fù)雜基質(zhì)中NMCs 的方法己經(jīng)越來越普遍。它需要先將NMCs在90 ℃下水解生成甲胺，甲胺在有 2-巰基乙醇（2-ME）存在的堿溶液中與鄰苯二甲醛（OPA）反應(yīng)，生成強烈的熒光物質(zhì)。有人用該方法測定了26個樣品中的25種NMCs，回收率為70%～100%。這個柱后衍生系統(tǒng)需在柱后安裝兩個反應(yīng)管和兩個反應(yīng)試劑泵，但可滿足現(xiàn)在所有NMCs檢測限量對方法靈敏度的要求。盡管HPLC-UV及HPLC-熒光檢測在分析氨基甲酸酯類農(nóng)藥殘留中己被廣泛采用，但有些化合物的確認(rèn)有可能存在問題，特別是在土壤和農(nóng)作物這樣復(fù)雜的樣品分析中，峰的分離很困難，因此將HPLC與MS聯(lián)機使用無疑是一個好的解決辦法。不同的接口如粒子束、熱噴霧等均己用于HPLC-MS對氨基甲酸酯類農(nóng)藥的分析。熱噴霧接口可分析具有一定揮發(fā)性的小分子化合物，含氮化合物能產(chǎn)生強的熱噴霧信號，這更有利于對氨基甲酸酯類農(nóng)藥的分析檢測。采用HPLC-MS測定馬鈴薯樣品中的呋喃丹的最低檢測限可達(dá)2.5 ng/g。 ? R. T. Krause用柱后衍生-熒光檢測器檢測的高效液相色譜法，檢測低限為 O.Ol mg/kg，變異系數(shù)為4.7%。還報道了用柱后衍生-高效液相色譜-電化學(xué)檢測器方法檢測糧谷中的氨基甲酸酯農(nóng)藥殘留量，檢測低限為O.O5～O.l mg/kg,變異系數(shù)為2.8 %。M. Sher Ali用柱后衍生-熒光檢測器-高效液相色譜法檢測肝臟中的氨基甲酸酯農(nóng)藥，并采用了GPC（凝膠過濾）系統(tǒng)凈化樣品。De Kou and Hiemstra用柱后衍生-熒光檢測器-高效液相色譜法檢測水果和蔬菜中的氨基甲酸酯農(nóng)藥，并采用了固相提取技術(shù)。蔣新明用柱后衍生-熒光檢測器-高效液相色譜法檢測了土壤中的氨基甲酸酯農(nóng)藥，樣品未經(jīng)過凈化直接測定。 ? 氨基甲酸酯類農(nóng)藥免疫檢測發(fā)展也很迅速，且多采用克隆抗體技術(shù)，如Lebotay等應(yīng)用利用酶免疫檢測技術(shù)生產(chǎn)的一種商品試劑盒測定了肉和肝樣品中的呋喃丹和涕滅威砜。 ? 不同介質(zhì)中的氨基甲酸酯類農(nóng)藥殘留的檢測分析方法一直是令人感興趣的課題，至今己發(fā)展了多種檢測技術(shù)。目前各種方法均有各自的優(yōu)點，但同時也不同程 度地存在不足，應(yīng)用時應(yīng)根據(jù)實際條件和研究需要選擇相應(yīng)的檢測技術(shù). ? ? 二、典型的分析方法 ? 以GPC凈化-柱后衍生HPLC法分析食品中氨基甲酸酯殘留量為例。 ? 將試樣切碎,取20 g于500 mL不銹鋼離心管中，加1O mL水和40 mL丙酮, 均質(zhì)2 min。在6000 g下離心15 min,移出丙酮層于300 mL茄形燒瓶。殘渣中加40 mL丙酮，為使丙酮與殘渣良好混合，用刮鏟將殘渣粉碎后混合，6000 g下離心15 min,合并丙酮層于300 mL茄形燒瓶。蒸發(fā)器濃縮至液量成為原液量的1/2。 ? 于300mL分液漏斗中，加入50 mL飽和NaCl溶液，2×40 mL二氯甲烷提取，二氯甲烷層于200mL燒杯中，加入無水硫酸鈉脫水，經(jīng)玻璃濾器過濾，濾液蒸發(fā)器濃縮至干，加入10mL二氯甲烷-環(huán)己烷（1 + 1），析出不溶混濁成分7～8mL （3000 r/ min，5 min，澄清）。取5 mL經(jīng)CFG凈化。凈化液濃縮至10 mL。取1 mL經(jīng)C18柱凈化。用5 mL甲醇洗脫，洗脫液濃縮至1 mL。 ? 對于檢測結(jié)果陽性的可用HPLC-MS進(jìn)行確證。 ?
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