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GCMS测定桔梗中12种有机磷农药残留

xiaoxiao523

2019/07/23
河南科高中标检测技术团队

中药/天然药检测

桔梗（Platycodon grandiflorus），别名包袱花、铃铛花、僧帽花，是多年生草本植物，其根可入药，有止咳祛痰、宣肺、排脓等作用，中医常用药。同时，桔梗是药食两用大宗家种药材，是个生产周期和行情周期特别明显的品种，桔梗食用量也很大，主要用于休闲小菜，也是出口创汇的主要药材之一。桔梗药用量大约在5000吨以上，总用量也将达到万吨级别。
有机磷类农药具有致突变、致畸形、致癌的严重危害。国际食品法典委员会、国外及国内对这12种药物的最高残留限量(MRL)都在μg/kg级水平。近年来，植物源食品中测定有机磷化合物的GC-MS法已经较为成熟。但由于桔梗基质较为复杂，目前同时测定上述12种农药在桔梗产品中残留的气相色谱-质谱法尚未见报道，本研究采用气相色谱-质谱法(GC-MS)，通过优化样品前处理及色谱-质谱条件，采用建立了同时提取、同时测定12种有机磷桔梗产品农残检测的新方法。本方法简便快速、灵敏可靠，可为桔梗产品中药物多残留的定性与定量分析提供技术保障。
1 材料与方法
1.1 仪器与试剂
气相色谱质谱联用仪GCMS-QP2010Ultra，带自动进样器(日本岛津公司)；旋转蒸发仪(上海爱郎仪器有限公司，EYELA N-1100)；旋涡混合仪(海门市其林贝尔仪器制造有限公司，XW-80A)；超声波清洗器（昆山市超声仪器有限公司，KQ-500E）；分析天平(梅特勒-托利多仪器上海有限公司，ME204)，氮吹仪（天津恒奥HSC-12B），乙腈、乙酸乙酯、正己烷均为分析纯； N-丙基乙二胺(PSA)，无水硫酸钠(分析纯，450 ℃灼烧4 h，保存于干燥器中备用) (北京北化精细化学品有限责任公司)；ENVI-Carb小柱(0.5 g，6 mL，美国Supelo公司)。
1.2 色谱质谱分析条件
气相色谱条件：色谱柱：Rxi-5ms，30 m×0.25 mm×0.25 μm；柱温：80 ℃保持1 min以10 ℃/min升到200 ℃保持1 min，以5℃/min升到240 ℃保持1 min，以10 ℃/min升到300 ℃保持5 min；进样口温度：250 ℃，进样量：1.0 μL；尾吹流量：3.0 mL/min，分流比：10:1；质谱条件：电子轰击源：EI源；电离能量：70 eV；离子源温度：200 ℃，接口温度：230 ℃；质量扫描范围40~500 mau。

1.3 方法
1.3.1 样品制备
将桔梗样品粉碎过3号筛，充分混匀，室温干燥保存，备用。
1.3.2 样品的提取
取供试品约5 g，精密称定，加入乙腈50~100 mL，均质提取10 min，放置，取上层液经无水硫酸钠滤过，药渣加乙腈20 mL，再次均质提取10 min，放置，滤过，合并两次滤液，用少量乙腈洗涤滤纸及残渣，与上述滤液合并。取滤液于40 ℃以下减压浓缩至10 mL，备用。
1.3.3 净化
净化：取上述制备液体3 mL，置于装有150 mg N-丙基乙二胺(PSA)填料，900 mg无水MgSO₄的离心管中，涡旋2 min，然后以3000 r/min进行离心，取上清液2 mL，用氮吹仪吹至近干，残留物用1 mL正己烷溶解，过膜，即得，待气质联用仪检测。
2结果与讨论
2.1 提取剂选择
分别选用乙腈和乙酸乙酯两种不同的提取剂进行提取，发现乙腈对12种有机磷农药的的提取效果优于乙酸乙酯，且乙腈提取出来的杂质较少，采用乙腈作为提取溶剂时，由于被测农药在其中都有较好的溶解性，并在均质时对样品基质有较强的穿透力，从而能够获得较高的回收率。因此，确定乙腈为12 种农药的提取溶剂，图为两种提取溶剂对12种有机磷农药回收率结果。

2.2 提取方法选择
本试验选用超声、振荡和均质离心作为提取方法，分别进行添加回收试验，12种有机磷农药平均回收率分别为71.2%~80.5%、65.1%~89.5%和82.6%~107.6% 。由此可以看出均质离心提取效果在82%以上，但是综合比回收率和提取时间的长短，最后选择均质离心。
2.3 净化条件选择
分散固相萃取技术具有快速、高效等优点，被广泛运用于残留检测的前处理中。它主要通过非极性相互作用、极性相互作用、离子相互作用等选择性地保留基质干扰成分，进而达到净化的效果，在保证12种有机磷农药洗脱下来的同时，保证杂质的最少化，使被测物不受杂质影响，进行更好的分离。
同时，选用ENVI-Carb II小柱、弗罗里硅土柱、PSA+MgSO₄进行净化，发现PSA+MgSO₄，能更好的去除桔梗中色素、吸附桔梗中杂质，从而减少基质效应对12种有机磷农药的影响，所以选择乙腈作为提取剂，PSA+MgSO₄进行净化。
2.4 待测农药定性和定量离子的选择
通过全扫描质谱得到每种农药的保留时间，见图1，在每种农药的质谱图中，选择3种离子作为定性、定量离子，其中一种丰度较高的离子做定量离子、2 种特征离子作为定性离子，根据保留时间和离子丰度比定性，采用SIM模式扫描见图2，然后根据定量离子的峰面积定量。

2.5 方法学考察
2.5.1 线性方程
近年来，大量文献报道植物源样品中农残检测的基质效应。桔梗药材基质也比较复杂，基质效应对某些农药影响较大，为了消除基质效应，本论文采用空白基质标准曲线定量。以降低不同基质溶液对分析物离子化效率的影响，真实反映样品中有机磷农药的含量。采用GC-MS-SIM检测，以各组分的峰面积(A)对浓度(C)绘制标准曲线，分析物在0.05～1.0 μg/mL范围内呈良好线性关系。
2.5.2 检出限和定量限
方法检出限和定量限由基质标曲计算获得，以3倍信噪比(S/N)为检出限LOD、10 倍信噪比为定量限LOQ，对12种有机磷药物的检出限与定量限分别为0.005~0.021 mg/kg和0.016 mg/kg~0.070mg/kg。
2.5.3 回收率和精密度
根据定量限结果，在空白基质中分别加入0.04、0.08、0.3mg/ kg 3种浓度水平进行添加回收实验，每个水平重复测定6次，平均回收率82.1 %~106.5 %，相对标准偏差2.3 %~7.2 %。
2.5.4 重复性试验
准确称取样品粉末5.0 g，共6份，分别精密加入混合标准品溶液1.0 mL，混匀，然后按上述1.3项下方法制备所需样品溶液，分别进行分析，计算方法的重复性。结果表明12种有机磷的RSD(n=6)均小于6.8%。
2.5.5 稳定性试验
准确称取样品粉末5.0 g，精密加入混合标准品溶液1.0 mL，混匀，然后按“1.3项”下方法制备所需溶液，分别在制备后0、2、4、6、8、12、24、48 h进行分析，考察稳定性。结果12种有机磷农药的RSD( n=6) 分别为均小于4.3%。说明在48 h 内12个有机磷农药的溶液稳定。
3 结论
本研究采用乙腈进行提取，减少了基质效应，净化萃取选用PSA+MgSO₄，在保证12种有机磷农药不被吸附的同时，除去了大量的杂质，使样品不被杂质影响，更好的进行分离，建立了良好的桔梗中12种有机磷农药残留定性定量的分析方法，解决了只以保留时间定性时出现结果假阳性和保留时间重合的问题，在实际样品分析时，通过基质标曲进行定量，消除了基质的干扰。
本研究立足于建立减少桔梗复杂基质效应的检测方法，该方法简便快速、灵敏可靠，适用于桔梗药材中有机磷多残留的同时快速定性与定量测定。为确保桔梗质量安全检测工作提供了一种确实可行的方法。
小结：中药材外源性污染物限量标准也越来越严格，实验室应提高技术能力保证检测数据准确性。

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雾非雾

第1楼2019/07/23

应助达人

Carb柱的主要作用是除色素的，如果样液色素不是很多，可以不用。

0

雾非雾

第2楼2019/07/23

应助达人

PSA能行，氨基柱（NH2）应该也可以的。氨基柱要比PSA便宜，可以降低检测成本。

0

xiaoxiao523

第3楼2019/07/23

应助达人

嗯嗯，是的！用萃取小柱得考虑洗脱剂比例和体积??
雾非雾(mcds) 发表:PSA能行，氨基柱（NH2）应该也可以的。氨基柱要比PSA便宜，可以降低检测成本。

0

xiaoxiao523

第4楼2019/07/23

应助达人

嗯嗯，是的！
雾非雾(mcds) 发表:Carb柱的主要作用是除色素的，如果样液色素不是很多，可以不用。

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