劉洪波
氣質聯用測定杭白菊等3種中藥中5種擬除蟲菊酯類農藥殘留
劉洪波
(浙江農林大學 林業與生物技術學院,浙江 臨安311300)
采用濁點萃取反萃取樣品前處理方法,建立氣質聯用測定杭白菊Chrysanthemum morifolium,白術Atractylodes macrocephala和山茱萸Cornus officinalis中甲氰菊酯、高效氯氟氰菊酯、氯菊酯、氯氰菊酯和氰戊菊酯等5種擬除蟲菊酯類農藥殘留量的測定方法。選用聚乙二醇6000作為濁點萃取的提取劑,異辛烷為反萃取劑,HP-5MS色譜柱為分析柱,氣相色譜質譜法進行檢測,外標法計算含量。結果表明:5種擬除蟲菊酯類農藥在15.00~2 000.00 μg·kg-1范圍內呈良好的線性關系,相關系數為0.955~0.999,檢出限為0.63~3.10 μg·kg-1,定量限為2.10~10.31 μg·kg-1。3種中藥的加標回收率為71.22%~91.00%,相對標準偏差(RSD)為3.20%~8.20%。該方法操作簡單、安全,可應用于杭白菊、白術、山茱萸中5種擬除蟲菊酯類農藥殘留的檢測。圖4表4參19
杭白菊;白術;山茱萸;擬除蟲菊酯類農藥;氣相色譜-質譜聯用儀;殘留檢測
甲氰菊酯、高效氯氟氰菊酯、氯菊酯、氯氰菊酯和氰戊菊酯等是一類擬除蟲菊酯類殺蟲劑,用于防治鱗翅目Lepidoptera和鞘翅目Coleoptera等多種農林業害蟲和衛生害蟲[1-2]。對擬除蟲菊酯類農藥的檢測一般采用氣相色譜法(ECD,FID),有時也用高效液相色譜法,較少用氣相色譜-質譜聯用儀(GC-MS)進行檢測[3-5]。現階段中藥中農藥最大殘留量沒有統一的標準,在此先參照GB2763-2012《食品中農藥最大殘留限量標準》中的有關數據。標準中規定了蔬菜、水果、茶葉等食品中這5種農藥的最大殘留量,甲氰菊酯的最大殘留范圍為0.10~5.00 mg·kg-1,高效氯氟氰菊酯為0.02~15.00 mg·kg-1,氯菊酯為0.10~ 20.00 mg·kg-1,氯氰菊酯為0.05~20.00 mg·kg-1,氰戊菊酯為0.02~3.00 mg·kg-1[6]。本研究采用濁點萃取-反萃取技術,選擇合適的色譜柱在GC-MS上對這5種農藥進行檢測,以期建立杭白菊Chrysanthemum morifolium,白術Atractylodes macrocephala,山茱萸Cornus officinalis等3種中藥中這5種農藥殘留的檢測方法。
1.1 材料、儀器與試劑
供試材料杭白菊(花類藥材)、浙白術(根莖類藥材)、山茱萸(果實類藥材)均采自浙江農林大學中藥栽植基地。
5975C-7890A氣相色譜-質譜聯用儀(美國Agilent公司),HH-4數顯恒溫水浴鍋(中國國華電器有限公司),KQ-300E超聲波清洗器(中國昆山超聲儀器有限公司),CF16RXⅡ高速冷凍離心機(中國日本日立公司),FRESCO17高速冷凍離心機(德國Thermo公司)。
甲氰菊酯(99.4%,迪馬公司);高效氯氟氰菊酯(99%,阿拉丁公司);氯菊酯(99.5%,迪馬公司);氯氰菊酯(99.0%,阿拉丁公司);氰戊菊酯(99.0%,迪馬公司);乙腈(色譜純,天津四友);聚乙二醇6000(化學純,國藥集團化學試劑有限公司);異辛烷(色譜純,阿拉丁公司);硫酸銨(化學純,湖州湖試化學試劑有限公司);超純水。
1.2 儀器條件
色譜條件:HP-5MS毛細管柱[30.00 m×250.00 μm×0.25 μm,(5%-苯基)-甲基聚硅氧烷,非極性柱];DB-5MS毛細管柱(30.00 m×250.00 μm×0.25 μm,苯基亞芳基聚合物,非極性柱);DB-1701毛細管柱[30.00 m×250.00 μm×0.25 μm,(14%-氰丙基苯基)-二甲基聚硅氧烷,弱/中極性柱];HPINNOWAX毛細管柱(30.00 m×250.00 μm×0.25 μm,聚乙二醇,強極性柱);不分流、單錐型、無玻璃纖維型襯管;載氣為高純氦氣(>99.999%);進樣口溫度250℃;柱升溫程序:起始溫度90℃,恒溫1.0 min后以30℃·min-1升溫至230℃,恒溫1.0 min后以2℃·min-1升溫至280℃;進樣方式:不分流;進樣量1.00 μL。
質譜條件:連接處溫度為280℃;EI離子源,電子能量為70 eV,離子源溫度為230℃;掃描方式:全掃描,選擇離子檢測;溶劑延遲5.5 min;譜庫NIST08。
1.3 實驗方法
色譜柱優化及5種菊酯類農藥的檢出限、定量限等測定方法:把甲氰菊酯、高效氯氟氰菊酯、氯菊酯、氯氰菊酯、氰戊菊酯等用乙腈溶解,混合液稀釋到10.00~4 000.00 μg·kg-1,取4 000.00 μg·kg-1溶液進行全掃描檢測,然后在4種類型的毛細管柱中選取分離度好的,選擇3種質量分數(10.00~ 15.00,500.00,2 000.00 μg·kg-1)進行選擇離子監測掃描(條件見表1),確定這5種菊酯類農藥的檢出限(S/N=3),定量限(S/N=10),線性關系和線性范圍,重復5次。

表1 5種擬除蟲菊酯類農藥的質譜條件(HP-5MS)Table 1 MS conditions of 5 pyrethroid pesticides(HP-5MS)
濁點萃取-反萃取實驗步驟(優化后):稱取1.0 g已粉碎的中藥干樣于20.0 mL刻度試管中,加入1.5 g硫酸銨和5.0 mL體積分數為8%乙腈水溶液,充分混勻后置于超聲波清洗器中超聲1 h,過濾后用2.0 mL體積分數為8%乙腈水溶液沖洗殘渣,沖洗3次,合并濾液并置于離心管中,依次加入0.9 mL質量濃度為20%聚乙二醇6000水溶液和4.5 g硫酸銨,用體積分數為8%乙腈水溶液定容至15.0 mL,使聚乙二醇6000最終質量濃度分別為12.0 g·L-1,乙腈最終體積分數為8%,硫酸銨的最終質量濃度為40%,然后置于30℃水浴中保持30.0 min,最后以3 500 r·min-1離心10 min,用長細針頭的注射器吸出下部水相后留下表面活性劑富集相(<0.5 mL)。用超純水把表面活性劑富集相稀釋至0.5 mL,加入0.2 mL異辛烷,超聲25.0 min后,取上層異辛烷相1.0 μL進氣相色譜-質譜聯用儀檢測。
2.1 色譜柱優化結果
按照1.3節中的實驗方法,取4 000.00 μg·kg-1混合溶液在HP-5MS,DB-5MS,DB-1701,HP-INNOWAX等4種毛細管柱上進行全掃描檢測,得到的總離子流圖見圖1~4。由圖1~4可知:5種擬除蟲菊酯類農藥在HP-5MS,DB-5MS毛細管柱上分離度較好,在HP-5MS柱上要優于DB-5MS柱上。HP-5MS是一款非極性通用柱,DB-5MS也是一款非極性柱,根據檢測物的特性,和檢測結果相符,但因HP-5MS柱效果優于DB-5MS柱,故選擇在HP-5MS柱上進行選擇離子檢測。

圖1 HP-5MS全掃描總離子流圖Figure 1 Totalion chromatogram of5 pyrethroid pesticides with HP-5MS by full scan

圖2 DB-5MS全掃描總離子流圖Figure 2 Totalion chromatogram of5 pyrethroid pesticides with DB-5MS by full scan

圖3 DB-1701全掃描總離子流圖Figure 3 Total ion chromatogram of 5 pyrethroid pesticides with DBv1701 by full scan

圖4 HP-INNOWAX全掃描總離子流圖Figure 4 Totalion chromatogram of5 pyrethroid pesticides with HP-INNOWAX by full scan
2.2 5種擬除蟲菊酯類農藥的檢出限、定量限、線性關系和線性范圍
取不同質量分數(10.00~15.00,500.00,2 000.00 μg·kg-1)的5種擬除蟲菊酯類農藥標準溶液按照1.2~1.3節中的檢測條件進樣,確定它們的最低檢出限(S/N=3),定量限(S/N=10),回歸方程和相關系數,具體見表2。其中氯菊酯中的同分異構體含量氯菊酯Ⅰ∶氯菊酯Ⅱ為1.00∶2.89;氯氰菊酯中的同分異構體含量氯氰菊酯Ⅰ∶氯氰菊酯Ⅱ∶氯氰菊酯Ⅲ∶氯氰菊酯Ⅳ為1.46∶2.32∶1.00∶1.42;氰戊菊酯中的同分異構體含量氰戊菊酯Ⅰ∶氰戊菊酯Ⅱ為2.36∶1.00。從表2可以看出:本研究中5種農藥的最低檢出限為0.63~3.10 μg·kg-1,定量限為2.10~10.31 μg·kg-1,線性范圍為15.00~2 000.00 μg·kg-1,相關系數R 為0.955~0.999,各項指標完全能夠滿足5種擬除蟲菊酯類農藥殘留分析檢測的要求,該方法是可行的。

表2 回歸方程、相關系數、最低檢出限和定量限Table 2 Regression equation,correlation coefficient,limit of detection and limit of quantitation
2.3 回收率與精密度
在1.0 g的中藥干樣中分別添加3種濃度50.00,100.00,500.00 μg·kg-1的混合標準溶液1.0 mL,充分混勻,按照1.3節中的實驗方法測定農藥回收率,同一個樣重復測定5次(n=5),結果見表3。從表3可以看出:杭白菊中5種擬除蟲菊酯類農藥的平均回收率(第1列)為75.02%~91.00%,相對標準偏差(RSD)(第1列)為3.2%~8.2%;白術中5種擬除蟲菊酯類農藥的平均回收率(第2列)為71.22%~ 86.23%,RSD(第2列)為3.5%~8.1%;山茱萸中5種擬除蟲菊酯類農藥的平均回收率(第3列)為72.03% ~89.22%,RSD(第3列)為3.2%~8.0%。

表3 加標農藥回收率(n=5)Table 3 Recoveries at spiked concentrations of 50.00-500.00 μg·kg-1
2.4 樣品分析
按以上的方法測定了市售的杭白菊、白術、山茱萸等樣品中的菊酯類農藥殘留,樣品中的菊酯類農藥質譜圖通過和標準品質譜圖比對,匹配度較高。杭白菊中檢出含有甲氰菊酯11.05 μg·kg-1,白術中檢出含有氯菊酯Ⅰ和氯菊酯Ⅱ,分別為3.57 μg·kg-1和10.31 μg·kg-1,山茱萸中未檢出。

表4 不同樣品中農藥殘留量Table 4 Pyrethroid pesticides residues in different samples
本研究建立了濁點萃取反萃取-氣質聯用測定杭白菊、白術和山茱萸中甲氰菊酯、高效氯氟氰菊酯、氯菊酯、氯氰菊酯和氰戊菊酯等5種擬除蟲菊酯類農藥殘留量的測定方法。該方法操作簡單安全,能夠滿足這3種中藥中5種擬除蟲菊酯類農藥殘留的實際檢測。
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Five pyrethroid pesticide residues for three kinds of traditional Chinese medicines using GC-MS
LIU Hongbo
(School of Forestry and Biotechnology,Zhejiang A&F University,Lin’an 311300,Zhejiang,China)
Methods for residual determination by gas chromatography mass spectrometry (GC-MS)of five pyrethroid pesticides in Chrysanthemum morifolium,Atractylodes macrocephala and Cornus officinalis were established.Cloud point extraction-back extraction was used as sample pretreatment method,and PEG 6000 was used as an extraction agent,isooctane was used as a back-extractant,a chromatographic column HP-5MS was used as an analytical column.Content was calculated by the external standard method using GC-MS.Results showed a linear range from 15.00 to 2 000.00 μg kg-1with favorable correlation coefficients (r=0.955-0.999). For the five pyrethroid pesticides,the limit of detection was 0.63-3.10 μg·kg-1and quantitation was 2.10-10.31 μg·kg-1.At spiked concentrations of 50.00-500.00 μg·kg-1,recoveries ranged from 71.22%to 91.00%. This proposed method can be applied to determine pyrethroid pesticide residues in Chrysanthemum morifolium, A.macrocephala,and Cornus officinalis.[Ch,4 fig.4 tab.19 ref.]
Chrysanthemum morifolium;Atractylodes macrocephala;Cornus officinalis;pyrethoid pesticide; GC-MS;residue detection
S567;TS207.5+3
A
2095-0756(2015)01-0110-06
浙 江 農 林 大 學 學 報,2015,32(1):110-115
Journal of Zhejiang A&F University
10.11833/j.issn.2095-0756.2015.01.016
2014-04-09;
2014-09-04
浙江省科技廳公益性技術應用研究(分析測試)項目(2013C37099)
劉洪波,實驗師,從事生物農藥、林木病蟲害防治等研究。E-mail:lhb@zafu.edu.cn