中藥材中有機氯類農藥的GC-NCI-MS分析

劉 磊 郭永澤 張玉婷 邵 輝 李 輝 宋淑榮

摘要:采用氣相色譜(負化學電離)質譜聯用法和選擇離子監測(SIM)技術對中藥材有機氯農藥殘留的檢測方法進行研究,結果表明,該法排除了雜質的干擾,提高了分析靈敏度,是有效、實用的有機氯農藥殘留量檢測方法。

關鍵詞:氣相色譜質譜聯用技術;中藥材;有機氯;農藥殘留

中圖分類號:S482.3+2,O657.63文獻標識碼:ADOI編碼:10.3969/j.issn.1006-6500.2009.04.011

Analysis of Organochlorine Pesticides in Chinese Herbal Medicines by GC-NCI-MS

LIU Lei1, GUO Yong-ze1, ZHANG Yu-ting1, SHAO Hui1, LI Hui1, SONG Shu-rong2

(1.Tianjin Academy of Agricultural Sciences, Central Laboratory,Tianjin 300381,China; 2.Tianjin High-standard Quality Testing Laboratory, Tianjin 300381,China)

Abstract:The detecting method of organochlorine pesticides in Chinese herbal medicines was researched by GC-NCI-MS and SIM technology. The research result showed that it was an effective and practical organochlorine pesticide residues detection method, which ruled out the interference of impurities and improved the sensitivity of analysis.

Key words: GC-NCI-MS; Chinese herbal medicines; organochlorine pesticide; residue

在氣相色譜質譜聯用技術(GC/MS)分析中,電子轟擊電離法(EI)是最常用的方法,但檢測靈敏度較低,產生的碎片離子峰較多,對雜質干擾較嚴重的樣品往往無法做出準確的判定,所以當被測農藥含量較低時,檢測殘留量有一定的困難。中草藥的成分比較復雜,各種次生代謝產物明顯高于蔬菜水果等樣品,存在更多的干擾因素。因此,在整個有機氯農藥多殘留測定過程中,可能遇到各種在分析其他種類樣品過程中遇不到的問題。使用有機溶劑提取中草藥樣本中的殘留農藥時,樣本中的油脂、蠟質、蛋白質、葉綠素及其他色素、胺類、酚類、有機酸類、糖類等會同農藥一起被提取出來。

化學電離 (CI)是一種軟電離技術,碎片非常少,通過在離子源中發生的化學反應,使被測物分子轉換為離子。化學電離法分為正化學電離和負化學電離,負化學電離技術(NCI),是一種高靈敏度,選擇性非常大的電離技術,通過將四級桿分析器的電壓反相,使它能選擇負離子而實現,適用于含雜原子如氮、磷、氧、硫、硅,特別是含鹵素的化合物。由于負化學離子對有機氯類農藥有較高的靈敏度,從而克服了雜質的干擾,減少了樣品前處理工作。本試驗將采用氣相色譜-負化學電離-質譜聯用法(GC-NCI-MS)對中藥中有機氯農藥殘留量進行分析。

1材料和方法

1.1試驗材料

農藥標準樣品:六六六、滴滴涕、六氯苯、七氯、環氧七氯、狄氏劑、艾氏劑、異狄氏劑、四氯硝基苯、五氯硝基苯及其代謝物等?；旌限r藥標準儲備液:分別準確稱取以上農藥標準品,用正己烷為溶劑,配制成每種農藥的質量濃度均為10 mg/L的混合標準儲備液,于冰箱中保存。

固相萃取小柱:弗羅里硅土小柱。

常規試劑及試驗樣品:包括丙酮(色譜純)、乙腈(分析純)、正己烷(色譜純)、無水硫酸鈉、氯化鈉等。

試驗儀器:ASE200加速溶劑萃取儀、旋轉蒸發儀、氮吹儀、固相萃取盒、離心機、勻漿機、微波爐、樣品切碎機、VarianGC/MS/MS氣質質聯用儀。

1.2樣品的前處理方法

準確稱取5.0 g樣品,加入蒸餾水20 mL,放置10 min后,加入乙腈30 mL,蒸餾水10 mL,高速組織勻漿機勻質后,過濾至分液漏斗中,加入氯化鈉10 g左右,震蕩3 min,靜止10 min后,取上層有機相濃縮近干,吹氮至干,加入2 mL正己烷待凈化。

凈化:用5 mL正己烷預淋弗羅里硅土小柱,上樣,15 mL丙酮∶正己烷(1∶9,V/V)洗脫,收集洗脫液,濃縮近干,吹氮至干。正己烷定容待測。

1.3VarianGC/MS/MS儀器條件

色譜條件:進樣口溫度250 ℃;柱溫80 ℃,15 ℃/min升至150 ℃,再以3 ℃/min升至200 ℃,保持3 min, 15 ℃/min升至250 ℃,保持4 min;載氣He ;柱流量:1 mL/min;進樣方式不分流;進樣體積1 μL。

質譜條件:NCI電子能量70 ev;反應氣甲烷;離子源溫度200 ℃;傳輸線溫度250 ℃;Scan20～350;SIM35,37,71,215,217,245,249,251,278,281,282,283。

2結果與分析

2.1溶劑的選擇

在樣品前處理中,萃取和凈化均涉及到溶劑的選擇。萃取時所選用的溶劑必須適合能從含有不同水分、脂肪、糖、纖維等樣品基質中提取出具有各種極性的目標物。為了將目標物從樣品轉移到溶劑中,可以采取分析樣品與一種溶劑或混合溶劑在高速均化器中搗勻,或將溶劑與樣品震蕩提取等方法。一般在中藥有機氯農藥的測定中應用的溶劑有丙酮、乙腈(或二者與水混合)、正己烷等。溶劑極性由正己烷→丙酮→乙腈→水依次增強。正己烷與水不能很好的混合,丙酮和水能混溶。乙腈的優點在于中藥樣品中大多數親脂性物質如油脂和蠟質不能被萃取,所以提取液中僅含有少量萃取物。因此,在試驗中我們選用乙腈和水的混合物作為提取劑。樣品被提取劑提取后,再通過液液分配將提取液與水分離。

2.2固相萃取柱的選擇

與中藥分析中常用的C18 小柱不同,弗羅里硅土固相萃取小柱是正相固相萃取,弗羅里硅土對樣品中的色素等極性雜質有很強的吸附能力,而對有機氯等非極性和弱極性的待測組分不易吸附,且待測組分的極性與固定相極性差別越大,凈化效果越好。因此,最終選擇了弗羅里硅土小柱。

2.3洗脫劑的選擇

選擇了丙酮∶正己烷(1∶9,V/V)作為洗脫劑,洗脫劑量少,洗脫不完全,回收率低。通過做一系列的洗脫曲線,最終選擇了15 mL為洗脫劑用量。

2.4儀器精密度實驗

將農藥混合液,連續進樣5次,儀器精密度狀況如表1。

2.5線形回歸方程與最小檢出量

用配好的3個濃度的混合標樣做線性分析,以峰面積定量,得到有機氯農藥的線性回歸方程,相關系數以及最小檢出量(表2)。

2.6NCI/MS特征陰離子的選擇

有機氯農藥在不同的實驗條件下,所產生的譜圖差異較大,溫度對NCI源譜庫的影響比較明顯,溫度越高,雜峰越明顯。在選定的實驗條件下,首先通過GC/NCI/MS的全掃描方式(m/z=20~350)得到總離子流色譜圖,然后根據譜圖選擇相對豐度較高的特征離子進行SIM分析。

在本試驗的儀器條件下,烷烴類有機氯類農藥的C-Cl鍵易斷裂,例如六六六,其特征離子為m/z35(Cl)-和m/z71(HCl2)-,高質量區的離子相對較小,芳香類有機氯的C-Cl鍵較為穩定,特征離子為丟失其取代基如NO,NO2,CH3等產生的碎片(表3)。

2.7加標回收率和相對標準偏差

以人參為例,考察方法的精密度,結果如表4示。

3結論

本試驗將GC-NCI-MS應用于中藥中18種有機氯農藥的分析,考察了分析方法的線性回歸方程、線性范圍、檢測限、回收率和相對標準偏差。結果表明,此方法簡便、快速、靈敏度高、干擾少、選擇性好,在定性和定量分析方面都能夠滿足有機氯農藥殘留的分析要求,是農藥殘留分析領域非常有發展前景的分析方法。