快速溶劑萃取-氣相色譜法測(cè)定海參中敵敵畏的含量

徐森彪

(英格爾檢測(cè)技術(shù)服務(wù)(上海)有限公司,上海 201109)

海參又被稱為海人參,因補(bǔ)益作用類似人參而得名,其不僅含有豐富的蛋白質(zhì)與微量元素、較少的脂肪和膽固醇,還含有特殊的活性營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),對(duì)增強(qiáng)機(jī)體免疫力、延緩衰老、降三高(高血糖、高血脂、高膽固醇)均有一定的輔助作用[1-2]。因此,隨著海參需求量的增加,許多人開始人工養(yǎng)殖海參[3-4],但為獲得更多的經(jīng)濟(jì)效益,已有海參養(yǎng)殖戶違規(guī)使用敵敵畏的事件曝光。

敵敵畏又稱二氯松,屬于有機(jī)磷酸酯類化合物,毒性大,是一種常用的環(huán)境衛(wèi)生殺蟲劑[5]。動(dòng)植物中殘留的敵敵畏會(huì)通過食用在人體內(nèi)富集,進(jìn)而嚴(yán)重影響人體健康[6]。因此,有必要建立高效、準(zhǔn)確、快速測(cè)定海參產(chǎn)品中敵敵畏農(nóng)藥殘留的方法。

近年來,快速溶劑萃取法受到人們關(guān)注[7],快速溶劑萃取儀逐步代替了傳統(tǒng)的前處理萃取裝置。與傳統(tǒng)的索氏提取[8]、超聲提取[9]、微波萃取等[10]技術(shù)相比,快速溶劑萃取可縮短萃取時(shí)間、減少萃取劑的用量、顯著降低單個(gè)樣品的提取費(fèi)用,具有節(jié)省溶劑、快速、健康環(huán)保、自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn)[11]。快速溶劑萃取儀可與多種檢測(cè)儀器相結(jié)合,在食品、環(huán)境、刑事技術(shù)、中藥等多個(gè)領(lǐng)域得到廣泛使用,尤其在食品領(lǐng)域如水果、蔬菜、水產(chǎn)品、茶葉等前處理中[12-15],但關(guān)于快速溶劑萃取法應(yīng)用于提取海參產(chǎn)品中農(nóng)藥殘留鮮有文獻(xiàn)報(bào)道。

目前,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和地方標(biāo)準(zhǔn)還沒有專門測(cè)定海參中敵敵畏農(nóng)藥殘留的方法[16-17]。有機(jī)磷農(nóng)藥殘留測(cè)定的常用方法主要包括氣相色譜法、高效液相色譜法、氣相色譜-質(zhì)譜法(GC-MS)和高效液相色譜-質(zhì)譜法(HPLC-MS)等,其中GC-MS、HPLC-MS所用儀器價(jià)格昂貴,維護(hù)成本高,在經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)的地區(qū)全面推廣存在一定的難度[18-20]。因此,有必要建立一種常見的、易于獲得的氣相色譜法測(cè)定海參中敵敵畏含量的方法。本工作以丙酮-二氯甲烷混合液為萃取劑,采用快速溶劑萃取-氣相色譜法測(cè)定海參中敵敵畏的含量,以期為海參中敵敵畏的測(cè)定提供技術(shù)參考。

1 試驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

Agilent 7890B型氣相色譜儀,配火焰光度檢測(cè)器(FPD)和ALS7693型自動(dòng)進(jìn)樣器;BSA 224S型電子天平(感量為0.1 mg);E-916型快速溶劑萃取儀;Milli-Q 型超純水系統(tǒng);VORTEX 3000 型渦旋混合器。

敵敵畏標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液:100 mg·L-1,稱取敵敵畏標(biāo)準(zhǔn)品10.0 mg,用體積比1∶1的二氯甲烷-丙酮混合液溶解并定容至100 mL容量瓶中。

敵敵畏標(biāo)準(zhǔn)溶液:10.0 mg·L-1,移取敵敵畏標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液1.00 mL,用體積比1∶1 的二氯甲烷-丙酮混合液溶解并定容至10 mL容量瓶中。

敵敵畏標(biāo)準(zhǔn)品純度98.0%,二氯甲烷、丙酮均為優(yōu)級(jí)純。

1.2 儀器工作條件

1)快速溶劑萃取條件 加熱溫度100 ℃;載氣壓力689 k Pa;靜態(tài)萃取時(shí)間5 min;萃取池淋洗體積為60%池體積;氮?dú)獯祾邥r(shí)間60 s;循環(huán)靜態(tài)萃取2次。

2)色譜條件 HP-5色譜柱(30 m×0.32 mm,0.25μm);進(jìn)樣口溫度280 ℃;載氣為氮?dú)?純度99.999%);流量1.5 mL·min-1;不分流進(jìn)樣,進(jìn)樣量1μL。柱升溫程序:初始溫度50 ℃,以20 ℃·min-1速率升溫至280 ℃。

1.3 試驗(yàn)方法

稱取海參鮮樣品約50 g,或?qū)⒏珊⒃谒?干海參與水的質(zhì)量比為1∶50)浸泡24 h以上,去除內(nèi)臟,洗凈,經(jīng)冷凍粉碎機(jī)充分粉碎后,稱取粉碎樣品5 g,與無水硫酸鈉25 g充分混勻、脫水,反復(fù)研磨成細(xì)小顆粒,全部轉(zhuǎn)移至萃取池中進(jìn)行萃取。采用體積比1∶1的二氯甲烷-丙酮混合液60 mL快速萃取。萃取液經(jīng)自動(dòng)濃縮儀濃縮至約0.5 mL,用萃取劑定容至1 mL,轉(zhuǎn)移至自動(dòng)進(jìn)樣小瓶中,按色譜條件進(jìn)行測(cè)定。

2 結(jié)果與討論

2.1 色譜行為

按色譜條件對(duì)10.0 mg·L-1敵敵畏標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行測(cè)定,所得色譜圖見圖1。

圖1 敵敵畏標(biāo)準(zhǔn)溶液的色譜圖Fig.1 Chromatogram of dichlorvos standard solution

2.2 萃取條件的選擇

2.2.1 萃取方法

在日常有機(jī)化合物檢測(cè)前處理過程中,萃取有機(jī)磷農(nóng)藥殘留的常用方法有索氏提取、超聲提取和快速溶劑萃取。試驗(yàn)對(duì)上述3種萃取方法得到的樣品添加同一水平的目標(biāo)物敵敵畏,按色譜條件進(jìn)行測(cè)定,計(jì)算得敵敵畏的回收率分別為84.3%,88.0%,95.1%。結(jié)果表明,快速溶劑萃取的回收率明顯高于索氏提取和超聲提取。分析原因?yàn)榭焖偃軇┹腿x是在密閉高溫、高壓下進(jìn)行萃取,高溫和高壓有助于目標(biāo)物敵敵畏的溶解,同時(shí)在密封條件下減少了敵敵畏的揮發(fā)損失,因此提高了萃取效率。

2.2.2 萃取劑

萃取劑是影響目標(biāo)物最終回收率的重要因素。鑒于萃取劑的極性和膨脹系數(shù),試驗(yàn)固定加熱溫度125℃,載氣壓力827 k Pa,靜態(tài)萃取10 min,萃取池淋洗體積為60%池體積,氮?dú)獯祾邥r(shí)間60 s,循環(huán)靜態(tài)萃取2次,分別以正己烷、二氯甲烷、乙酸乙酯、正己烷-丙酮混合液、正己烷-二氯甲烷混合液和二氯甲烷-丙酮混合液為萃取劑,其中3組混合溶劑的體積比分別選用1∶1,1∶2,按照色譜條件進(jìn)行測(cè)定,考察了不同萃取劑對(duì)敵敵畏回收率的影響,結(jié)果見圖2。

圖2 萃取劑對(duì)敵敵畏回收率的影響Fig.2 Effect of extractant on recovery of dichlorvos

由圖2可知:在相同條件下,相較之單一組分的萃取劑,組合形式的萃取劑所得敵敵畏的回收率更高,原因可能是水產(chǎn)品本身基質(zhì)成分復(fù)雜,組合形式的萃取劑比單一組分的萃取劑能更好地將目標(biāo)物提取出來。在組合形式的萃取劑中,二氯甲烷-丙酮混合液比正己烷-丙酮混合液、正己烷-二氯甲烷混合液萃取效果更好一些,且體積比1∶1的二氯甲烷-丙酮混合液為萃取劑時(shí),目標(biāo)物敵敵畏的回收率在95%左右。因此,試驗(yàn)選擇體積比1∶1 的二氯甲烷-丙酮混合液為萃取劑。

2.2.3 萃取劑的用量

試驗(yàn)考察了體積比為1∶1的二氯甲烷-丙酮混合液的用量分別為30,40,50,60,70,80 mL時(shí)對(duì)目標(biāo)物敵敵畏回收率的影響,結(jié)果見圖3。

由圖3可知:隨著萃取劑用量的增加,目標(biāo)物敵敵畏的回收率先升高后逐漸趨于平衡;當(dāng)萃取劑的用量達(dá)到60 mL 時(shí),敵敵畏的回收率趨于平衡,均在90%以上,萃取效果較好。原因可能是少量的萃取劑不能將目標(biāo)物完全萃取,隨著萃取劑用量的增加,目標(biāo)物敵敵畏的回收率逐漸增大,但持續(xù)增加萃取劑的用量,萃取達(dá)到相對(duì)動(dòng)態(tài)平衡,回收率不再增加。因此,試驗(yàn)選擇萃取劑的用量為60 mL。

圖3 萃取劑用量對(duì)敵敵畏回收率的影響Fig.3 Effect of the amount of extractant on recovery of dichlorvos

2.2.4 靜態(tài)萃取時(shí)間

萃取接觸時(shí)間的長(zhǎng)短直接影響著目標(biāo)物萃取的程度,因此需要確定合適的靜態(tài)萃取時(shí)間,以獲得最大的萃取效率。試驗(yàn)考察了靜態(tài)萃取時(shí)間分別為1.5,3,5,8,12 min時(shí)對(duì)目標(biāo)物敵敵畏回收率的影響。結(jié)果表明:當(dāng)靜態(tài)萃取時(shí)間為5 min時(shí),敵敵畏的回收率在90%以上;繼續(xù)延長(zhǎng)靜態(tài)萃取時(shí)間,敵敵畏的回收率增加不明顯,因此試驗(yàn)選擇靜態(tài)萃取時(shí)間為5 min。

2.2.5 萃取壓力

試驗(yàn)考察了萃取壓力分別為414,551,689,827,1 034 kPa時(shí)對(duì)敵敵畏回收率的影響。結(jié)果表明:敵敵畏的回收率隨著萃取壓力的增大而逐步提高;在689,827,1 034 k Pa的萃取壓力下,敵敵畏的回收率變化不明顯。因此,試驗(yàn)選擇萃取壓力為689 kPa。

2.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線和檢出限

分別移取10.0 mg·L-1的敵敵畏標(biāo)準(zhǔn)溶液0,20.0,40.0,80.0,160,200μL置于10.00 mL容量瓶中,用體積比1∶1的二氯甲烷-丙酮混合液稀釋至刻度,配置成0,20.0,40.0,80.0,160,200μg·L-1的敵敵畏標(biāo)準(zhǔn)溶液系列,按色譜條件進(jìn)行測(cè)定。以敵敵畏的質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo),其對(duì)應(yīng)的峰面積為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。結(jié)果表明,敵敵畏的質(zhì)量濃度在20.0～200μg·L-1內(nèi)與其對(duì)應(yīng)的峰面積呈線性關(guān)系,線性回歸方程為y＝8.427x-12.26,相關(guān)系數(shù)為0.999 8。

以3倍信噪比(S/N)計(jì)算儀器的檢出限(3S/N),結(jié)果為1.3μg·kg-1。

2.4 精密度和回收試驗(yàn)

按試驗(yàn)方法測(cè)定送檢樣品,結(jié)果未檢出敵敵畏。稱取上述樣品6份,進(jìn)行低、中、高等3個(gè)濃度水平的加標(biāo)回收試驗(yàn),計(jì)算回收率和測(cè)定值的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD),結(jié)果見表1。

表1 精密度和回收試驗(yàn)結(jié)果(n＝6)Tab.1 Results of tests for precision and recovery(n＝6)

2.5 干擾試驗(yàn)

文獻(xiàn)[21]第一部分方法一中將有機(jī)磷農(nóng)藥分成了4組,其中與敵敵畏出峰時(shí)間接近的有敵百蟲、甲胺磷和二溴磷等3種農(nóng)藥。試驗(yàn)配制敵百蟲、敵敵畏、甲胺磷和二溴磷等4種有機(jī)磷農(nóng)藥混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,按照試驗(yàn)方法進(jìn)行測(cè)定,所得色譜圖見圖4。

圖4 4種有機(jī)磷農(nóng)藥混合標(biāo)準(zhǔn)溶液的色譜圖Fig.4 Chromatogram of mixed standard solution of 4 organophosphorus pesticides

由圖4可知:敵敵畏與其他3種有機(jī)磷農(nóng)藥能夠較好地分離,未出現(xiàn)重疊、前延和拖尾的情況。

2.6 樣品分析

選取2019年國(guó)內(nèi)3個(gè)不同省份養(yǎng)殖的海參產(chǎn)品,每個(gè)省份選取2款,按照試驗(yàn)方法測(cè)定海參樣品中敵敵畏的殘留量。結(jié)果顯示,僅有2個(gè)海參樣品中檢出敵敵畏,殘留量分別為4.06,7.13μg·kg-1。

本工作采用快速溶劑萃取-氣相色譜法測(cè)定海參中敵敵畏的殘留量,該方法以二氯甲烷-丙酮混合液為萃取劑,萃取方法操作簡(jiǎn)單,目標(biāo)化合物損失小,準(zhǔn)確度高。方法線性良好,精密度、準(zhǔn)確度均能滿足要求,適用于日常海參產(chǎn)品中敵敵畏農(nóng)藥殘留量的測(cè)定。