蔬菜和水果中13种氨基甲酸酯农药的测定

蔬菜和水果中13种氨基甲酸酯农药的测定

氨基丙烯酸农药通常用于预防和处理蔬菜、水果和其他作物病虫害，具有高度分解快、残余期短等特点。大多数氨基甲酸酯类农药施用后在很短的时间内就可被降解,降解产物的活性通常与母体化合物相当或更强,毒性甚至更大。例如涕灭威降解后生成的涕灭威亚砜、涕灭威砜的毒性比涕灭威强。因此,在检测氨基甲酸酯类农药残留时,必须同时检测在数量上多于母体的代谢产物。目前测定食品中氨基甲酸酯的分析方法主要有气相色谱法、气相色谱-质谱法、液相色谱-质谱法和柱后衍生液相色谱法等。由于氨基甲酸酯类化合物极性强、热稳定性差,使液相色谱法和液相色谱-质谱法成为首选的分析方法。液相色谱-质谱法能同时进行定性和定量分析。液相色谱法通过柱后衍生荧光法测定氨基甲酸酯类农药,方法灵敏度高。测定蔬菜和水果中氨基甲酸酯类农药残留的净化方法主要有液-液分配净化、C18固相萃取净化、苯乙烯-二乙烯苯共聚物固相萃取净化、NH2柱固相萃取、基质固相分散(ODS)和PSA净化等方法。PSA分散固相萃取净化法可以有效除去基体中极性干扰物质且操作比固相萃取法简单。本文研究了PSA分散固相萃取净化,柱后衍生荧光法测定蔬菜和水果中13种氨基甲酸酯的分析方法。1实验部分1.1色谱、标准品和溶剂WatersAlliance液相色谱系统,包括Waters2695分离单元、Waters2475多波长荧光检测器、Empower色谱信息管理系统、120位自动进样器、柱后衍生装置(包括温度控制和衍生试剂双泵)。超纯水系统(北京历元电子仪器公司);SZ-1型快速混匀器(江苏金坛市金城国胜实验仪器厂);IKA○RULTRATURRAXT18basic分散机(广州仪科实验室技术公司);液相色谱柱CarbamateAnalysisHPLCColumn3.9mmi.d.×15cm(Waters公司);BOUNDESIL-PSA(简称PSA),40μm(Varian公司);氨基固相萃取柱,500mg/mL(RESPREP公司)。涕灭威亚砜、涕灭威砜、涕灭威、杀线威、灭虫威、灭多威、3-羟基克百威标准品,纯度≥97.5%(Dr.Ehrenstorfer公司,德国);克百威、残杀威和甲萘威标准品,纯度≥99.8%(Sigma-aldrich,德国);速灭威、异丙威、仲丁威标准品,浓度为1000mg/L(农业部环境监测总站)。使用时,准确移取13种氨基甲酸酯适量,用甲醇稀释成混合标准贮备溶液。工作溶液用乙腈(1+9)溶液配制(pH3)。2-巯基乙醇,纯度99.0%,进口分装(上海凌峰化学试剂公司);四硼酸钠(优级纯,国药集团化学试剂公司),使用时用水配制成0.05mol/L的溶液。邻苯二甲醛(纯度99%,北京Odyssey化学公司),使用时用甲醇溶解,再用0.05mol/L的四硼酸钠溶液配成浓度为0.100g/L;甲醇、乙腈分别为HPLC级(TEDIA公司);CH2Cl2,分析纯,使用前用全玻璃蒸馏器重蒸。NaOH(优级纯)、NaCl(分析纯)使用前在120℃烘干24h。1.2仪器条件流动相为甲醇-水-乙腈,流速1.40mL/min,柱温30℃,激发波长339nm,发射波长445nm。1.3实验方法1.3.1u3000定形称取25.00g样品放入100mL高型烧杯中,加入50.0mL乙腈,于分散机上匀浆2min后过滤,滤液全部收集到装有5~7gNaCl的100mL具塞量筒中,盖上塞子,剧烈振荡1min,在室温下静置20min,待乙腈相和水相分层。1.3.2样品的制备和干燥称取PSA0.20g置于5mL比色管中,加入3.0mL样品提取液(乙腈相),盖上塞子,在快速混匀器上混匀1min,静置5min,取上清液以0.45μm的有机相滤膜过滤于样品瓶中,分取1.0mL于5mL比色管中,以氮气流吹干,加入1mL乙腈(1+9)溶液(pH3.0),在快速混匀器上混匀后,待分析。2结果与讨论2.1流动相组成的确定选用CarbamateAnalysisHPLCColumn3.9mmi.d.×15cm色谱柱,对流动相甲醇-水-乙腈的比例进行优化,确定流动相组成见表1,流速为1.40mL/min时,13种组分除了涕灭威砜和杀线威、残杀威和克百威及仲丁威与灭虫威三对物质未完全达到基线分离外,其它7种组分均达到基线分离。氨基甲酸酯标准溶液(a)及实际样品加标(b)色谱图见图1。1-涕灭威亚砜;2-涕灭威砜;3-杀线威;4-灭多威;5-3-羟基克百威;6-涕灭威;7-速灭威;8-残杀威;9-克百威;10-甲萘威;11-异丙威;12-仲丁威;13-灭虫威2.2色谱峰的不对称性实验表明,过量的甲醇和乙腈对氨基甲酸酯衍生物的荧光具有猝灭作用,并导致色谱峰的不对称性增加,当用10%乙腈的pH3.0的超纯水溶解样品,进样100μL,色谱峰形对称且灵敏度比用含12%甲醇的水溶解样品的灵敏度高。因此实验时选择含有10%乙腈(pH3.0)的超纯水溶解样品。2.3温度对分峰面积的影响衍生反应温度对衍生反应速度影响的实验表明,衍生反应温度由60℃升至80℃时,10种氨基甲酸酯的峰面积随温度的升高而快速增加。温度在80~110℃之间,峰面积最高,且基本恒定,故衍生反应温度选择100℃。2.4荧光衍生物的合成氨基甲酸酯的衍生反应是先在碱性溶液中水解产生甲胺,然后甲胺和邻苯二甲醛及巯基乙醇反应生成具有强荧光性的异吲哚衍生物。大部分氨基甲酸酯随着加入NaOH速度的增大,荧光响应值增加,在流速0.4mL/min时,反应最佳,所以选择NaOH流速为0.4mL/min。2.5醇流速的影响衍生试剂邻苯二甲醛和巯基乙醇加入量及二者之间的比例对衍生反应的程度有很大影响,10种氨基甲酸酯随着衍生试剂邻苯二甲醛和巯基乙醇流速的增大,荧光响应值增加,邻苯二甲醛的流速在0.40~0.70mL/min范围内,大部分氨基甲酸酯的荧光响应值最大。改变巯基乙醇和邻苯二甲醛的比例从2.5∶100~20∶100时,荧光响应值先逐渐增大,然后逐渐减小,在10/100的比例上,响应值达到最大值。故选择V(巯基乙醇)∶V(邻苯二甲醛)=10∶100,衍生试剂的流速为0.60mL/min。2.6标准曲线和检出限保留时间的重现性、线性范围、相关系数、线性方程及最小检出量见表2。在所测定的浓度范围内,13种氨基甲酸酯的含量与峰面积之间成线性关系,相关系数在0.9940~0.9998之间,保留时间的相对标准偏差在0.03%~0.22%之间,检测限在2.00~2.28μg/kg范围内。2.7psa净化和氨基柱净化的回收率为了比较氨基柱与PSA分散固相萃取的净化效率,PSA分散固相萃取方法按本方法进行;氨基柱固相萃取方法按照NY/T761-2008标准进行净化处理,净化液浓缩后以氮气流吹干,用含10%乙腈的超纯水(pH3.0)定容至5.00mL,并用0.45μm的滤膜过滤,滤液用于液相色谱分析。实验结果表明,PSA净化13种农药的平均回收率和相对标准偏差分别在77.6%~97.8%和0.55%~2.1%之间;氨基柱净化,平均回收率和相对标准偏差则在60.4%~86.0%和0.89%~11%之间。因此用PSA净化的效果优于氨基柱,并且操作简单。2.8回收率的测定称取25.00g西瓜、杏、茄子、胡萝卜等样品各7份,其中2份用于测定样品中13种氨基甲酸酯的实际含量,另外5份加入一定量的13种氨基甲酸酯的标准溶液,放置30min。再另取西瓜样品加入不同浓度的13种氨基甲酸酯的