大米中对硫磷检测方案(气相色谱仪)

智能文字提取功能测试中

Andy Zhai， Yun Zou 中国上海外高桥保税区英伦路412 安捷伦科技有限公司 200131 应用 Bond Elut QuEChERS 提取试剂盒和Agilent J&W HP-5ms 超高生性 GC色谱柱分析大米中的农药残留 应用报告 食品安全 摘要 本应用报告说明了一种快速、简便、有效、耐用并且安全 (QuEChERS) 的样品处理方法，欧盟委员会已经使用该样品处理 (QuEChERS) 方法对大米中57种农药残留物进行了提取、净化并用 GC 进行了分析。方法包括了以下步骤：在水/乙腈溶液系统中进行初步提取，然后加盐进行萃取/分层，最后使用分散固相萃取(分散SPE) 对样品进行净化。经上述步骤从大米中提取得到的目标农药采用 Agilent J&W HP-5ms 超高惰性 GC 毛细管色谱柱进行分离，并用气相色谱/质谱 (GC/MS) 技术在选择离子监测 (SIM)模式下其进行分析。采用 Agilent RTL 农药库作为辅助对农药残留的 GC/MS 分析结果进行了快速筛选和定性鉴定。通过回收率和重现性对该方法进行了验证，回收率试验的浓度加入水平分别为50、100和200ng/g， 大多数加标物的回收率在80%和110%之间，其平均 RSD为5.53%。 前言 用于农药分析的 QuEChERS 方法在 2003年首次被 USDA 的科科家使用[1]。随后该方法引入了缓冲提取液用以对一些复杂农药进行提取 [2]。 EN 方法 15662：2007 是QuEChERS 方法的另一种形式[3，4]。该方法采用乙腈提取，用无水硫酸镁 (MgSO )， Nacl和具有缓冲性能的柠檬酸盐促进液-液分层，将样品从水中通过盐析的方式分离出来。分散 SPE 法用于样品净化，其中使用伯胺和仲胺 (PSA) 一起清除其组组分中的脂肪酸，用无水 MgSO干燥去除提取物中剩余的水。经过混合和离心处理后，取上层清液用来分析。 GC/MS 是一种农药检测和分离的可靠分析工具。GC 和 GC/MS使用的保留时间锁定 (RTL) 是一种简单的技术，使用这一技术可以在任何一台安捷伦气相色谱仪上获得重现的色谱保留时间[5]。Agilent 开发的 GC 和 GC/MS RTL 的数据库中(部件号G1672AA)，包括了九百六十二种农药，农药代谢物和可疑的内分泌干扰物[6]。通过将数据库与方法锁定的方式很容易识别复杂食品提取物中的农药残留。 GC 条件 色谱柱 Agilent J&W HP-5ms Ultra Inert， 30 m ×0.25 mm， 0.25 um (部件号19091S-433UI) 进样口温度 250°℃ 载气 氦气， 恒压模式 保留时间锁定 甲基毒死蜱锁定于 16.596 min 进样模式 不分流进样模式，在 0.75 min 开启吹扫，流量 50 mL/min 进样量 1 pL 柱箱温度 70℃(保持2min)， 以 25℃/min 的速度升温 至150C (0 min)， 再以 3°C/min 的速度升温 至200℃， 接着以8C/min的速度升温至280℃ (保 持10 min)，后运行：320℃(5min) MS 条件 溶剂延迟 4 min MS 温度 230℃(离子源)；150℃(四极杆) 传输管线 280°℃ MS 库 Agilent RTL 农药库 (G1672AA) 和 NIST08质谱库 MS EI， SIM/Scan 扫描模式 质量范围 (50-550 amu) 其它参数，见表1 表1. 农药， CAS号，分子式和目标离子 扑海因 36734-19-7 C13H13CI2N303 亚胺硫磷 732-11-6 C11H12NO4PS2 联苯菊酯 82657-04-3 C23H22CIF302 甲氰菊酯 64257-84-7 C22H23N03 四氯杀螨砜 116-29-0 C12H6CI402S 伏杀磷 2310-17-0 C12H15CINO4PS2 氯氟氰菊酯(入) 68085-85-8 C23H19CIF3N03 氯菊酯1 52645-53-1 C21H20CI203 氯菊酯Ⅱ 999046-03-6 C21H20CI203 氯氰菊酯1 52315-07-8 C22H19CI2NO3 氯氰菊酯Ⅱ 65731-84-2 C22H19CI2NO3 氰戊菊酯 51630-58-1 C25H22CIN03 溴氰菊酯 52918-63-5 C22H19Br2N03 实验部分 实验使用配备了5975C惰性 MSD 以及 Agilent 7683 自动液体进样器 (ALS) 的 Agilent 7890 气相色谱仪进行。分流/不分流进样口配备长寿命隔垫(部件号5183-4761)和不分流脱活衬管(部件号5181-3316)。使用 Agilent J &W HP-5ms 超高惰性 GC柱(30m×0.25 mm，0.25 pm) 进行化合物分离。使用 Agilent Bond ElutQuEChERS 提取试剂盒(部件号5982-5650) 和 Bond ElutQuEChERS分散固相萃取试剂盒(部件号5982-5156)进行萃取和净化。进样使用5 uL进样样(部件号5181-1273)。下面列出了仪器条件。 化学药品和标准品 所有农药标准品均购自 Sigma-Aldrich 公司 (St.Louis， MO， USA)。所有试剂和溶剂均为 HPLC 级或分析级。 样品制备 有机种植、无农药大米购自当地超市。大米放入干净的塑料袋然后在-20℃下冷冻过夜。次日，取出需要量的冷冻大米彻底粉碎。可能的话，在粉碎的过程中逐渐加入干燥大米；将样品彻底粉碎，以获得最均匀的样品。最终样品中应该没有可见的大米颗粒。 将5g(±0.1g) 均匀样品加入50mL离心管中。将100 pL适当的 QC加标溶液加入样品制得 QC样品。空白以外的所有样品都加100 pL 内标溶液。试管加盖，振荡 1 min 用分液器向每个试管中 加水5 mL， 静置 30 min。试管加盖，涡旋1 min。用分液器向每个试管中加 10 mL 乙腈。试管加盖，手动振摇1 min。向每个试管中直接加入含有4g无水硫酸镁，1g氯化钠，1g柠檬酸三钠，0.5g倍半结晶水柠檬酸二钠的 Agilent Bond Elut QuEChERS 提取盐包。在倒入之前要将盐包里面的盐块揉散。尽量做到无粉末留在试管壁或试管的边缘。封紧试管，用手剧烈振摇1min， 以确保溶剂与整个样品能够充分作用，晶体聚集快被充分打散。样品试管以4000 rpm 离心5 min。 取上层乙腈溶液6mL转移到 15 mL Bond Elut QuEChERS EN 分散固相萃取管中(部件号5982-5156)。封紧试管，涡旋1min。后以4000 rpm 离心5 min。取 500 pL提取液转移到自动进样器样品瓶，用GC/MS分析。 表2中显示了 QuEChERS EN 的样品制备过程。 ( 表2. Agilent Bond Elut QuEChERS EN 提取过程 ) ( 1) 称取5g粉碎大米加入50mL离心管，加水5mL。 ) ( 2) 添加IS溶液，如果必要的话加入 GC分析加标溶液，涡旋1 min。 ) ( 3) 加入 10 mL乙腈， 涡旋 1 min。 ) ( 4) 加入 Bond Elut EN QuEChERS 提取盐包。 ) 5) 密封，剧烈振荡 1 min。 ( 4000 rpm 离心5 min。 ) ( 移取上层的乙腈溶液6mL 至15 mL Bon d Elut EN 分散 SPE 试管中。 ) ( 8) 涡旋1 min， 然 后以 4000rpm 离心 5 min。 ) ( 9 移取 0.5 mL 提取液到自动进样器样品瓶中。 ) ( 用 GC-MS分析样品。 ) 结果与讨论 图1所示是浓度为200 ng/mL的57种农药的总离子流色谱图(TIC)。这些农药包括有机氯，有机磷和菊酯类农药。图2显示，使用 Agilent J &W HP-5ms超高惰性毛细管 GC色谱柱，所有目标农药都可以获得很好的分离。 GC/MS 系统采用甲基毒死蜱的保留时间锁定 (RTL)。每种化合物的保留时间列于表3。应使用 Agilent 30 m x 0.25 mm×0.25 pmHP-5ms 色谱柱以及 G1672AA GC 和 GC/MS RTL农药以及干扰物数据库进行分析，但同样尺寸的 HP-5ms 超高惰性毛细管 GC柱与 HP-5ms 色谱柱具有相同的选择性(见表3)。 大米中目标农药的线性和回收率测试 测试结果的线性情况由添加到大米基质中的标准品校正曲线确定。校正曲线根据进样1pL 浓度分别为50、100、200、300、400ng/mL 的标准溶液数据绘制。每个浓度水平的标准溶液中都含有200ng/mL的内标物 (ISTDs)。所有目标农药都有出色的线性范围，校正相关系数(R2)大于0.991，57种农药的平均 R2为 0.9990。 制备样品前在大米基质中加入不同浓度水平的目标农药来评估Bond Elut QuEChERS 提取试剂盒的净化效果。大米提取物和大米基质加标提取物的 GC/MS 分析 TIC图见2所示。加标样品按照样品制备过程描述的步骤进行处理。加标样品的回收率数据列于表3.所有数据均基于每个浓度水平大米基质加标样品的五次重复试验结果。浓度水平分别为 0.05、0.1、0.2 ug/mL。大部分化合物取得了良好的回收率，其回收率范围在 80%~110%，平均相对标准偏差 (RSD) 为5.35%。 Agilent Bond Elut QuEChERS EN 提取和分散 SPE 试剂盒为大米中有代表性的挥发、半挥发农药残留的纯化和浓缩富集提供了一个简单、快速和有效的方法。J&W HP-5MS 超高惰性色谱柱以及 GC/MS 为这些农药残留的分析提供了一个良好的分离和检测方法。使用 Agilent DRS 软件和 RTL 农药库，可快速，准确地鉴别和分析五十五种农药。大米中的杂质和基质效应没有干扰到目标化合物的定量分析。由于所选农药代表了广泛的种类和属性，因此对类似食品基质中的其他农药残留， Agilent Bond ElutQuEChERS 试剂盒也是一种优异的选择。 图2. 使用 Agilent GC/MS 系统和Agilent J &W HP-5ms超高惰性 30m×0.25 mm ×0.25 pm 色谱柱分析大米提取物(A)和基质加标(100ng/ml) 提取物(B)的TIC图 表3. 实际样品中57种农药的回收率 0.20 pg/mL 0，p'-DDT 25.76 90.9 5.2 90.6 6.3 108.9 乙硫磷 25.99 89.9 5.4 86.9 8.3 111.6 p，p'-DDT 26.98 87.0 88.6 7.4 106.0 3.4 扑海 28.39 99.6 108.6 5.3 98.9 亚胺硫磷 28.49 91.7 96.0 8.8 99.6 菊酯 28.84 104.8 104.2 7.9 108.5 7.1 甲氰菊酯 28.98 106.2 109.0 8.1 104.7 4.6 四氯杀螨砜 29.36 114.3 5.1 107.5 7.1 109.2 6.7 伏杀磷 29.66 97.2 91.4 8.7 105.2 氯氟氰菊酯 30.37 84.0 91.0 8.1 105.9 氯菊酯| 31.37 98.2 97.6 7.6 103.3 4.3 氯菊酯Ⅱ 31.55 100.1 96.7 8.1 101.0 5.2 氯氰菊酯I 32.70 89.3 7.7 102.9 104.4 氰戊菊酯 34.30 75.0 9.1 93.3 107.5 氯氰菊酯Ⅱ 34.71 86.4 97.2 100.1 7.7 溴氰菊酯 35.88 67.3 87.6 8.6 95.4 4.9 ( 参考文献 ) ( 1. M.Anastassiades， S. J. L ehotay， Fast and EasyMultiresidue Method E mployment AcetonitrileExtraction/Partitioning and “Dispersive Solid-Phase Extraction”for the D etermination of Pesticide Residues in Produce， J. AOAC Int.， 2003， 86，412-431. ) ( 2. S. J. Lehotay， Use of Buffering and Other Means toImprove Results of Problematic Pesticides i n a Fast andEasy Method for Residue Analysis of Fruits andVegetables， J.AOAC. Int.， 2005，88，615-629. ) ( 3. European Committee for Standardization/Technical c om-mittee CEN/TC 275 (2007)， Foods of plant origin：Determination of pesticide residues using GC-MS and/orLC-MS/MS following ace t onitrile extraction/partitioningand cleanup by dispersive SPE-QuEChERS method.European Committee for Standardization，B r ussels. ) ( 4. P. Paya， M. Anastassiades， Analysis of pesticide residuesusing the Quick Easy Cheap Effective Rugged and Safe(QuEChERS) pesticide multiresidue method in combinationwith gas and l iquid chromatrography and tandem massspectrometric detection， Anal Bioanal Chem.，2007，389， 1697-1714. ) 5. V.Giarocco，B. Quimby， and M. Klee， “Retention TimeLocking： Concepts and Applications，”安捷伦科技出版号5966-2469EN， www.agilent.com/chem. 6. Philip L. Wylie，“使用具有解卷积报告软件和新农药数据库的 GC/MS 筛选 926种农药和内分泌干扰物”，安捷伦科技，出版号5989-5076CHCN， www.agilent.com/chem/cn. 如需了解更多信息 上述数据仅代表典型的分析结果。如需了解我们产品和服务的更多信息，请访问我们的网站： www.agilent.com.cn www.agilent.com.cn 安捷伦对本材料可能出现的错误，以及由于提供或使用本材料所造成的直接或间接的损失概不负责。 本出材料中的信息，说明和性能指标如有变更，恕不另行通知。 ◎安捷伦科技(中国)有限公司，2011 2011年5月16日中国印刷 5990-8108CHCN Agilent Technologies 本应用报告说明了一种快速、简便、有效、耐用并且安全 (QuEChERS) 的样品处理方法，欧盟委员会已经使用该样品处理 (QuEChERS) 方法对大米中57 种农药残留物进行了提取、净化并用GC 进行了分析。方法包括了以下步骤：在水/乙腈溶液系统中进行初步提取，然后加盐进行萃取/分层，最后使用分散固相萃取（分散SPE）对样品进行净化。经上述步骤从大米中提取得到的目标农药采用Agilent J＆W HP - 5ms 超高惰性GC 毛细管色谱柱进行分离，并用气相色谱/质谱 (GC/MS) 技术在选择离子监测 (SIM) 模式下其进行分析。采用Agilent RTL 农药库作为辅助对农药残留的GC/MS 分析结果进行了快速筛选和定性鉴定。通过回收率和重现性对该方法进行了验证，回收率试验的浓度加入水平分别为50、100 和200 ng/g，大多数加标物的回收率在80%和110%之间，其平均RSD 为 5.53%。