茶鲜叶中拟除虫菊酯类农药残留的检测方法解析.docx
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茶鲜叶中拟除虫菊酯类农药残留的检测方法解析
茶鲜叶中拟除虫菊酯类农药残留的检测方法。
侯如燕,宛晓春,朱旭君
(安徽农业大学茶与食品科技学院,教育部、农业部茶叶生物化学与生物技术重点实验室,安徽合肥,230036)
摘要拟除虫菊酯农药用量少,杀虫效果好,广泛应用于茶园害虫的控制.是我国出口茶叶中必检的农药。
为
实现茶叶生产危害分析关键控制点(HACCP)体系中农药残留的源头控制,提供农残源头监督检验方法依据,避免大量使用农药对茶园土壤环境造成的污染,开发茶鲜叶中菊酯类农药的多残留检测方法有重要的实践意义。
本实验用y(石油醚):
V(丙酮)一1
t
1混合溶剂提取,经弗罗里硅土柱层析净化除去干扰物质,采用气相色谱,
微电子捕获检测器(“ECD)测定茶鲜叶中主要的6种拟除虫菊酯类农药残留量。
方法最低检出浓度为0.005~
0.01
mg/kg;茶鲜叶中拟除虫菊酯农药的添加浓度为0.05、0.2、1.0mg/kg,其回收率在83.6%~104.5%,相
对标准偏差(RSD)为2.7%~10.2%,符合农药残留分析要求。
关键词茶鲜叶,拟除虫菊酯农药,多残留分析,气相色谱
茶叶是我国的一种传统出口农产品,当前存在的主要卫生问题是农药残留超标口]。
国际上一些茶叶进口国制定了严格的农药残留限量标准,对于超过农药残留限量标准的茶叶采取就地封存、销毁或退回原产地国的政策,对我国茶叶贸易造成了很大影响。
拟除虫菊酯农药用量少,杀虫效果好,在茶园广泛应用,也是我国出口茶叶中必检的农药。
为了监督茶园用药情况,确定合理的采摘时间,以便在源头控制茶叶农药残留问题,把茶叶安全生产的危害分析关键控制点(HACCP,hazard
analysis
criticalcontrol
points)前移。
直接测定茶鲜叶中的农药残留量有着现实意义,可以实现茶叶农药源头控制,有效引导农民合理使用农药,降低茶园农药喷施量,提高饮茶安全性,并且可以减少农药违规使用而对茶园土壤环境造成污染。
由于鲜叶中提取物中含有比成茶更多的干扰物质,例如简单儿茶素等多酚类及叶绿醇等色素类,因此文献报道的茶叶中菊酯类农药检测方法[2 ̄9]不适用于茶鲜叶基质检测,因此有必要建立茶鲜叶农药残留的检测方法。
本实验用有机溶剂提取,弗罗里硅土柱层析净化,气相色谱法检测茶鲜叶中6种主要的拟除虫菊酯农药残留量,并通过加标回收实验证明了方法的可行性。
1
材料与方法
I.I仪器与试剂
第一作者:
博士研究生,讲师(宛晓春为通讯作者).
・国家科技部支撑计划资助项目(No.2006BAK02A26),安徽省教育厅资助项目(No.2005k1170)
收稿日期:
2008—02--27,改回日期:
2008—06一02
Agilent6890气相色谱仪,配弘ECD检测器;79型温控多用高速组织捣碎机(江阴保利科研器械公司);R-201旋转蒸发器(上海申顺生物科技有限公司);SX2-2.5-1.0箱式电阻炉(上海跃进医疗器械
厂)。
弗罗里硅土(60~100目,美国Sigma公司,140"C活化2h,5%水脱活),无水硫酸钠(用前550℃灼烧4h),活性碳(60~40目,层析用,放于浓HCl中,加热煮沸1h,用蒸馏水洗至中性,烘干后,600℃灼烧2h,用前105℃烘4h),石油醚、正己烷、丙酮、乙醚、乙酸乙酯、盐酸,所用试剂均为分析纯,有机溶剂重蒸后使用;试验用水为双蒸水。
1.2方法
1.2.1
农药标准样品的配制
联苯菊酯(bifenthrin,97%),甲氰菊酯(fen-propathrin,98.5%),三氟氯氰菊酯(cyhalothrin,98%),氯氰菊酯(cypermethrin,91%),氰戊菊酯(fenvalerate,98%),S-氰戊菊酯(esfenvalerate,98%)德国Dr.Ehrenstorfer(Augsburg)产品;分别准确称取上述的标准品,用正己烷溶解配成1
000
pg/mL的原始储备液,使用时再根据不同农药在仪器上的灵敏度稀释到所需浓度。
1.2.2样品制备
”
取茶鲜叶样品200g(一芽2~3叶,采自安徽农业大学茶园,未施用任何农药),置组织捣碎机中捣碎。
1.2.3样品提取与净化
提取:
称取捣碎茶鲜叶25.0g,加100mLV(石
!
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塑塑引137
油醚):
y(丙酮)=1:
l,置组织捣碎机中匀浆提取2min,真空抽滤,分别用25mL混合溶剂洗涤滤渣,过滤好的溶液用等体积饱和硫酸钠溶液加入分液漏斗萃取,剧烈振摇1rain,分出有机相,浓缩至2mL上净化柱。
净化:
在1.5am(ID)×20cm玻璃层析柱中,加入Icm高无水硫酸钠,再加入5g弗罗里硅土载体(5%蒸馏水脱活),上层再加入1cm高无水硫酸钠。
加正己烷20mL预洗层析柱,弃去淋洗液。
从提取滤液中移取1mL入柱中,用100
mL
V(石油醚):
V
(乙酸乙酯)一98:
2淋洗,浓缩至10mL待测。
1.2.4
色谱条件
色谱柱:
HP一5,30
rn×0.25
mm×0.25/1m;气体
流速:
氮气;柱前压:
15psi;尾吹气:
60mL/min;温度:
柱温:
60℃保持2rain,再以30℃/min升到至280℃,保持20min;进样口:
250℃;检测器:
300℃。
2
结果与分析
2.1方法的线性实验
分别将配制的农药标准母液依次稀释成浓度为
0.05、0.1、1.0、5.0/29/mL4个系列浓度,进样1“L,
以峰面积值为纵坐标,标准样品浓度为横坐标绘制标准曲线,其线性回归方程,相关系数如表l所示。
表1
标准曲线回归方程及相关系数
2.2净化条件的选择
弗罗里硅土是菊酯类农药固相萃取净化常用的吸附剂,由于其吸附活性较高,通常加入5%左右的双蒸水以降低其活性,减少洗脱溶剂用量,实验选用5%脱活的弗罗里硅土5.0g,尝试用不同极性的洗脱溶剂来洗脱加标(加标浓度为0.05mg/kg)后的提取液,洗脱剂用量均为100mL,用净化后的洗脱液中所含基质重量占净化前基质重量的百分率,即基质干扰的洗脱率来验证这些溶剂对基质干扰的洗脱能力,用6种农药的平均回收率来判断洗脱剂对农药的洗脱能力,若洗脱剂对农药的洗脱效果满足准确度和精密度要求,且洗脱的干扰基质含量最小,则该洗脱剂为
138
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最佳选择,实验结果见表2。
相同体积的丙酮、乙酸乙酯、乙醚、石油醚4种单一溶剂相比,溶剂极性越小,洗脱基质干扰量越小,净化效果越好,溶剂极性越高,则干扰越严重,例如丙酮、乙酸乙酯、乙醚已不能准确回收到农药。
石油醚作为洗脱溶剂,干扰最小,但农药平均回收率低于70%。
为了增加洗脱剂极性,提高农药的回收率,则采用加入少量乙酸乙酯的混合溶剂,结果表明,随加入的乙酸乙酯量增加,回收率明显增加,但基质干扰也同样增加,而y(石油醚):
V(乙酸乙酯)=98:
2,所得色谱峰干扰最小,平均回收率在94.5%以上,因此选定其为洗脱剂。
为了进一步增加净化效果,实验曾在弗罗里硅土填料中加入0.1~2.09活性炭作为色素的吸附剂,随活性炭加入量增加,净化效果明显改善,但农药洗脱率显著下降,加入量过少,净化效果未有明显改善。
因此方法未选用活性炭作为净化材料。
表2不同淋洗溶剂的洗脱效果(3次重复)
%
淋洗溶剂种类
基质干扰物质的洗脱率
农药平均回收率”
注:
1)一基质干扰明显,6种农药平均回收率大于120%。
为了进一步确定洗脱剂的最佳用量,实验选用一定浓度的混合标样上柱,用V(石油醚):
V(乙酸乙酯)=98:
2洗脱,收集10管,每管10mL,6种菊酯农药在弗罗里硅土柱上的洗脱行为和洗脱曲线见表3和图1。
前20mL洗脱液未见农药洗出,6种菊酯
的洗脱峰高点略有差异,联苯菊酯洗脱容易,40
mL
即取得90%以上的回收率,甲氰菊酯稍易,其他菊酯均需较多溶剂才能洗脱,而100mL洗脱剂用量6种农药均取得90%以上的回收率,因此,方法选择100mL洗脱体积。
表3菊酯农药在弗罗里硅土柱上的洗脱行为
术、
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搂
柏
406080100
洗脱液体积/mL
图1六种菊酯农药的洗脱曲线
2.3茶鲜叶中菊酯农药的添加回收实验
选用空白茶鲜叶样品,分别按0.0、0.05、0.2、
1.0
mg/kg的添加浓度进行回收率实验,每个水平重
复3次,进样lttL,6种菊酯农药的平均添加回收率为83.6%~104.5%,相对标准偏差(RSD)为2.7%~10.2%,准确度和精密度好,满足茶鲜叶中菊酯农药残留分析的要求,添加回收结果见表4,气相色谱图见图2。
按空白样品加标试验中农药峰面积为基
线噪音的3倍信号的浓度计算方法的最小检出浓度,结果见表4。
样品加标浓度为:
联苯菊酯、甲氰菊酯、氰戊菊酯,孓氰戊菊酯为0.1mg/kg,三氟氯氰菊酯为0.05mg/kg,氯氰菊酯为0.2mg/kg。
色谱峰峰号:
1.联苯菊酯,2.甲氰菊酯,3.三氟氯氰菊酯,4、5、6为氯氰菊酯,7.氰戊菊酯,8.孓氰戊
菊酯。
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时间/min
10
15
20
时间/min
15
20
时J'日J/min
(a)标准样品气相色谱图,(b)茶鲜叶空白样品;(c)茶鲜叶中菊酯农药添加回收气相色谱图.
图2六种菊酯农药添加回收气相色谱图
表4茶鲜叶中六种菊酯农药的添加回收结果
农药名称加标浓/童/mg・kg
1
平均回收率/%
标准偏差/%
最小检出浓度/mg・kg一1
联苯菊酯
甲氰菊酯
三氟氯氰菊酯
氯氰菊酯
氰戊菊酯
S氰戊菊醇
0.050.21.0
O.051O.21.0
0.050.21.0
O.050.21.0
0.050.21.0
0.05
0.2
87.486.987.004.592.392.986.5
7.33.2lO.26.05.49.43.44.79.95.55.5Z.73.65.72.88.60.005
0.005
0.002
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0.01
84.07.90.01
1.0
90.1
4.0
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8
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2
3
结论
本实验方法具有有机溶剂用量适中、毒性小、试验成本较低等优点,茶鲜叶中的菊酯农药的添加回收率在83.60A~104.5%,相对标准偏差为(RSD)2.7%~10.2%。
本实验采用窄口径毛细管柱分离,不分流模式进样,取得了较好的分析质量。
尤其是采用了窄口径毛细管柱分离技术,微池ECD检测器检测,具有分离效果好,灵敏度高等优点,方法中6种农药的检测限均低于0.01mg/kg,完全满足茶鲜叶样品农药残留分析要求,可作为调查茶园菊酯农药使用背景,监督茶园农药合理使用的一种手段。
2
参
考
文
献
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forDeterminationFreshTeaLeaveswithPyrethroidPesticidesin
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IJLECD
Hou
Ruyan,WanXiaochun,ZhuXujun
(KeyLaboratoryofTeaBiochemistry8LBiotechnology。
MinistryofAgriculture,
PRC,AnhuiAgriculturalUniversity,Hefei230036,China)
ABSTRACTPyrethroidswereusedwidelyin
tea
cultivationforitslowdosage,excellentefficacy,andgen—
eralsafety
to
users
andenvironment.However,thepyrethroidsshouldbelegallyinspectedin
organictea
products.Inorder
to
carrying
out
HACCPsystemin
tea
production,supervisingpesticidesinteaplant,the
analysismethodoftargetpesticidesinfreshtea
leavesneedtobeestablished.Inthispaper,anovelmethod
fordeterminationpyrethroidsinfresh
tea
leaveswasproposed.Freshtealeafsampleswereextractedwith
acetone:
n—hexane一1:
1,thencleanedwithFlorisilcolumnfollowedbyGC一弘ECDdetermination.Average
recoveriesofthesixpyrethroidswerebetween83.6and104.5%atthreespikinglevels0.05mg/kg,0.2mg/
kg。
1.0mg/kg.Relative
standarddeviations(RSDs)werelessthan10.2%for
alloftherecoverytests,limitoflowestdetectionwas0.002~0.Olmg/kg.Theproposedmethodwaseasyto
performandcouldbeutilized
formonitoringpyrethroidsfrompesticideresiduesinfreshtea
leaves.
Keywords
140fresh
tea
leaves,pyrethroids,muhiresiduesanalysis,gaschromotography
2008
Vol
34No
8(Total248)
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