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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
  • 私聊

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。

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  • 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。

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  • 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。

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  • 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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