胖丁丁
第1楼2011/12/14
“五标法”还有一个重大的现实性意义,那就是,它使得“混标订购”终于开始有了可能。
我们在对常规农药检测工作进行流程细节分时,可以得到以下结果。
(1)准备工作:检测仪器的状态就位,标准溶液的配制,玻璃器皿的准备。
(2)样品处理:切碎,称量,加试剂,提取,浓缩。
(3)仪器操作:开机,进标准,进样品液。
(4)方案工作:数据分析,写记录,报结果。
在上述环节中,多数工序是属于不可变也不可减的内容,可以改进的空间不多。其中,最值得也是可以进行改进的,是标准溶液配制这一步骤。
标准溶液的配制,属于直接关系数据准确的质量要点和技术要点,尤其在配制多组分农药标准时,从单标申报、采购、入库,配制、定容,工期长工作量大,再加上农药本身不稳定,溶液不能长期存放,需要能定期新配。在以往与仪器公司合作开发项目时,我们发现最初和最后制约工作效率的,主要还是标准物质这一环节。因此,标准溶液的配制的配制是影响农药检测工作的一个重要环节。
标准溶液的配制分两种方案:自配与订制。
自配:采购所需单标,按需要的组合,配制成需要的浓度,
优点:种类和浓度可随时调整,灵活方便。
缺点:步骤麻烦,工作量大,关注点多,任何一点疏忽都会直接影响结果,而且所配混标无证书,容易成为日后检查的一个疑问点。
订制:寻找可靠的标准品供应商,按定单配制所需要的混标。
优点:简单方便,混标有证书。
缺点:找到能订制商业混标的供应商很不容易,第一次订制的时间会较长,且种类和浓度一旦确定,不方便调整。
在农药项目数量越来越多的情况下,自己配制混标的工作会越来越繁重,出错的可能性也会更高,而订制标准则可以把实验者从这一繁重工作中解脱出来,但是,订制的最大困难,首先在于确定农药的项目,实验者和管理者都难以预知在今后一段时间能否有相对稳定的农药项目。
这个问题直到第一批污染物监测农药项目下达后才算有了解决的眉目,也就是说,我们第一次有了可以相对稳定的农药检测项目及可靠的配制方案。
五标法当时也是找外部实验室提供了一批混合标准,我们原计划找这一家直接采购,但是对方的供应能力却有限,提供给之外,余下的库存种类不齐,数量也不多。
在不得已情况下,转而找进口标准供应商,如最后只有一家公司Dr.Ehrenstorfer能接受订单。
在订单完成后,我们得到了同样的五种混标,并配有正式的标准证书。五种订制混标如下:
农药混标一号: pestcide-Mix1345
农药混标二号: pestcide-Mix1346
农药混标三号: pestcide-Mix1347
农药混标四号: pestcide-Mix1348
农药混标五号: pestcide-Mix1349
厂家提供的订制标准的包装有两种,50 ml一瓶,或每盒10支,每支1ml,我们选择了后面一种包装。事实证明,这种包装无论储存还是使用均很方便,由于带有预割线,用手轻轻一掰就能打开。
第一次订制混标,存在着与厂家的细节沟通,时间会较长;但是之后几次就很容易,只需提供标准编号就能直接订购。
胖丁丁
第2楼2011/12/14
下面以有机氯和菊酯类农药的检测为例,讲述在具体检测中的仪器操作方案选择。
在谈及选择色谱检测方法时,我们常规的做法是希望能通过完善各个环节,如选择不同的色谱柱,再选择有针对性的不同条件,以使每个待测组分都能得到最佳的色谱表现,如更好的峰形,更好的分离和更快的出峰时间。这样做,虽然在进行单独组分或较少组分能得到很好的检测结果,但是在进行未充分论证的多组分检测时,由于各组分的最佳检测条件不一致,我们需要频繁切换不同的检测条件,反而会对检测效率和速度造成不良的影响。
我们延续了“五标法”的实验思路,在实际检测中采取了一种色谱柱,单一条件下对应多种同检测项目的方案,即选择一种条件,使每种待测物均能良好出峰,虽然不一定是最佳峰形或最佳分离,但是每个项目的保留时间基本能分开。这样,我们需要进多次不同的标准溶液,但是却只需要进一针样品处理液,就能完成在此上述所有项目的检测。
色谱条件举例如下:
检测仪器:岛津GC2010
色谱条件:
毛细管柱:HP-5(19091j-413),长度30m,内径0.32mm,膜厚0.25μm
柱温:起始温度150℃,保持4min,再以20℃/min的速率升温至250℃,保持22min
进样口温度: 250 ℃
检测器温度: 250 ℃
柱头压: 80 Kpa
总流量: 40 mL/min
柱内流量: 1.75mL/min
分流比: 20:1
在上述条件下,能同时完成以下项目的检测,分四组标准。
第一组标准:六六六,DDT
共两个项目合计八个异构体峰,分别是α-666,γ-666,
β-666,δ-666,PP’-DDE,OP’-DDT,PP’-DDD,PP’-DDT
第二组标准:农药混标四号(pestcide-Mix1348)
共四个项目合计7个色谱峰,分别是三氯杀螨醇,氯
菊酯(2个异构体峰),氟氯氰菊酯(2个异构体峰),氰戊菊酯(2个异构体峰)
第三组标准:农药混标五号(pestcide-Mix1349)
共四个项目合计7个色谱峰,分别是联苯菊酯,甲氰菊酯,氯氟氰菊酯,氯氰菊酯(4 个异构体峰)
第四组标准:溴氰菊酯
共一个项目,一个色谱峰。
由于在接下来第二年的污染物调查中,农药类项目的检测有所调查,菊酯类农药中增加了溴氰菊酯的检测项目,虽然上述条件下,溴氰菊酯的出峰时间与其它组分均相距甚远,但经过仔细考量,还是选择让其单独列一组,而不在原来的混标四号或混标5号中加入该组分。目的就是当有项目修正时,尽量不影响原先比较成熟可靠的方法。新的标准单列一组,等其稳定后再形成新的混标品种。
在上述色谱条件下,各组分各异构体的出峰保留时间均无冲突。详细数据如下。
α-666 7.092 min
γ-666 7.523 min
β-666 7.622 min
δ-666 7.988 min
三氯杀螨醇 9.239min
PP’-DDE 10.561 min
OP’-DDT 11.297 min
PP’-DDD 11.380 min
PP’-DDT 12.057 min
联苯菊酯 13.278min
甲氰菊酯 13.495min
氯氟氰菊酯 15.121min
氯菊酯 16.914min
17.276min
氟氯氰菊酯 19.423min
19.545min
氯氰菊酯 19.914min
20.316min
20.629min
20.766min
氰戊菊酯 24.058min
25.226min
溴氰菊酯 28.654min
在上述条件下可进行有机氯和菊酯类农药的检测,无论样品是水质,粮食、肉类还是茶叶、蔬菜,处理后只要在进样器上放上样品瓶,就能直接进样完成检测,不需要考虑对应的仪器条件。
胖丁丁
第3楼2011/12/14
按“五标法”的思路做下的全套方案,其贯穿始终的主题思想就是两个字:“实用”,我们有了能化繁为简的方法,有了确切可行的标准目录,更有了能应对变化的思路。
但是,在面对任何一种优秀的方法时,我们要清醒地认识到,厚失其锋,薄失其稳,任何一种事物,都会带与生俱来的优点与缺点。“五标法”的弱点,就是由于其不换柱与不变条件带来的定性可靠性存在了逻辑上的缺陷。
虽然存在着定性的弱点,但是在大多数情况下,却不影响其正常使用。原因在于,样品中能检测出农药的比例有限,在能检出农药的样品中,能引起定性冲突的比例又有限,因此,“五标法”不适用的机率会很低,应对常规大多数检测没有问题。
在多数样品能满足的情况下,我们又如何应对那一小部分定性准确度有困难的样品?答案就是,在“五标法”检测后,确实有疑问的样品转至GC-MS以至GC-MS-MS上检测。
“五标法”中规定的五套农药标准,在GC-MS均能得到满意地反应,再利用质谱图可以将出错的概率降到更低。
当GC-MS也发现有定性困难时,我们可以再转至GC-MS-MS上再进行确认,利用二级质谱图能将出错的概率降到更低。
LC-MS-MS虽然也可以进行农药的分析,但是其结果无法象GC-MS-MS那样,能和GC-MS与GC进行对应,因而,目前最理想的确证与仲裁就是使用GC-MS-MS。
最后,总结一下改进后的“五标法”使用方法。
面对批量样品,使用“五标法”进行检测,先筛除大部分阴性或计划项目未检出的样品,再以保留时间定性,时间符合良好的可以确定检测结果。对结果有存疑问的需要在GC-MS上进行初步确证,如果对GC-MS的结果仍有疑问,可以转至GC-MS-MS上进行进一步的确证仲裁。
附:实测部分有机氯和菊酯农药的SIM参数表
三氯杀螨醇 250.0,139.0,111.0
氯菊酯 163.0,183.1
氟氯氰菊酯 163.0,206.0,226.0
氰戊菊酯 167.0,225.1,419.1
联苯菊酯 166.1,181.1
甲氰菊酯 97.1,181.1,349.1
氟氯氰菊酯 197.1,208.1,449.1
氯氰菊酯 91.0,163.0,181.0