农产品中氨基甲酸酯类农药检测方案(二手分析仪器)

农产品中氨基甲酸酯类农药检测的液相色谱条件优化研究 问题描述： 农产品中氨基甲酸酯类农药检测的液相色谱条件优化研究。解答： 本文在行业标准《NY/T 761-2008蔬菜和水果中有机磷、有机氯、拟除虫菊酯和氨基甲酸酯类农药多残留的测定》，用高效液相色谱法测定农产品中氨基甲酸酯类农药的基础上对色谱条件进行了优化研究。通过更换流动相及比例，建立了更高效的检测10种氨基甲酸酯类农药条件。研究表明，优化色谱条件后，色谱图的基线更平稳，组分保留时间平均缩短 3.54min；在 0.05-0.5mg/L范围内线性良好，相关系数为1.0(除涕灭威亚砜为0.9975外)，检出限为0.001-0.007mg/Kg； 组分响应大大提高，峰高是之前的1.65-4.14倍，峰面积是 1.62-3.97倍，连续7次进样的保留时间、峰高、峰面积相对标准偏差比优化前均有降低。优化的检测方法，快速简便，灵敏度高，准确可靠，有效的提高了工作效率，能满足农产品中氨基甲酸酯类农药的液相检测要求。 相对于有机磷杀虫剂，氨基甲酸酯类农药以其残效小、选择性强、对人畜毒性较低等特点而被国内外广泛应用于病虫害的防治，但不合理的使用仍对生态环境和农产品产生了一定的影响，随着国家对食品安全的重视不断提升，以及《农产品质量安全法》的颁布，果蔬中的氨基甲酸酯类农药残留检测至关重要。目前，资料报道的蔬菜、水果中氨基甲酸酯类农药残留检测方法主要有气相色谱法(GC)、气相色谱-质谱法(GC-MS)、高效液相色谱法(HPLC)和液相色谱-质质法(LC-MS)等。现行行业行准《NY/T 761-2008 蔬菜和水果中有机磷、有机氯、拟除虫菊酯和氨基甲酸酯类农药多残留的测定》即是用的高效液相色谱法(HPLC)。 利用高效液相色谱检测果蔬、食用菌等农产品样本的原则是要尽可能在较短的时间内使混合物完全的分离和定量。对于多农残的痕量分析还要求有较高的灵敏度，因此最佳的色谱条件对于待测组分进行定性和定量分析尤为必要。本试验采用高效液相色谱仪对蔬菜中10种氨基甲酸酯类进行检测，通过对色谱条件进行优化研究，对检测结果进行比较，得到了比前报道和行业标准更为准确高效、灵敏度更高的检测方法，提高了农产品中氨基甲酸酯类农药的检测效 率。 一、材料和方法 1.供试材料 乙腈、甲醇为色谱级(美国天地公司)，柱后衍生试剂为 pickering 公司提供(包含邻苯二甲醛，OPA， 巯基乙醇、OPA稀释剂和氢氧化钠溶液)，水为超纯水，10种农药标准品(涕灭威亚砜、涕灭威砜、灭多威、三羟基克百威、涕灭威、速灭威、克百威、甲萘威、异丙威、仲丁威)购自农业部环境保护科研监测所(100ug/mL)， 纯度均大于99%，!以乙腈稀释成合适浓度。供试样本为包含蔬菜、水果等农产品为试验样本，具体有菜豆，茄子，莴苣，黄瓜，结球甘蓝，油桃，马铃薯，黄果柑，随机选择。 2.仪器 Agilent 1260 高效液相色谱仪(四元泵)，配荧光检测器(FLD)，柱后衍生系统为美国科学系统公司的斯威特柱后衍生系统，双通道 PCR-2型，色谱柱为美国科学系统公司的 AlltimaC184.6×250mm， 5um色谱柱。 3.实验方法 1)标准液的配制 将以上10种氨基甲酸酯类农药配制成0.005、0.05、0.1、0.2、0.5ug/mL5 个浓度梯度的混合标准溶液，为了消除基质响应，在配制中加入基质溶液进行配制。 (2)样品前处理 样品前处理按 《NY/T 761-2008 蔬菜和水果中有机磷、有机氯、拟除虫菊酯和氨基甲酸酯类农药多残留的测定法》中进行操作，将样本中加入0.05、0.1、0.2、0.5mg/kg 的混合标液，每个样本7个平行。 (3)分离条件的选择 有报道用乙腈-水、乙腈-乙酸溶液、、甲醇-乙酸溶液和甲醇-水作为流动相进行氨基甲酸酯类的液相检测，结果显示：乙乙-乙酸铵溶液和甲醇-乙酸铵溶液体系对10种氨基农药的分离效果和离子化程度都不如乙腈-甲酸溶液。因此，本试验在前人的基础上提高了流动相中有机相的比列，考察了只用乙腈-水和甲醇-水作为流动相，同时调整了流动相的流速。将配制好的标准品，按从低到高的浓度上机检测，检测条件为： FLD激发波长 Aex 330nm，发射波长 Aem465nm，主温为42℃，进样量为20pL，柱后衍生系统 NaOH 溶液和 OPA 的流速为 0.3mL/min，水解温度为100℃，衍生温度为室温。优化后的色谱洗脱程序如表1-16所示。 表1-16优化的梯度洗脱程序 时间(min) 水(%) 乙(%) 流速(mL/min) 0.00 80 20 1.0 2.00 80 20 1.0 17.00 10 90 1.0 18.00 5 95 1.0 19.00 5 95 1.0 20.00 80 20 1.0 22.00 80 20 1.0 (4)样品测定 在优化色谱条件下，待仪器稳定后，重复进样待相邻两针的响应值变化小于2.0%时，按标准溶液-样品溶液-样品溶液-标准溶液的顺序进样，以标准品的保留时间定性，以样品溶液峰面积和标准溶液峰面积比较定量。 二、结果与分析 1.优化后色谱图 (a)优化前氨基甲酸酯类农药色谱图 (b)优化后氨基甲酸酯类农药色谱图 图1-61洗脱条件优化前、后氨基甲酸酯类农药色谱图 为了获得最佳分离效果，本试验以乙腈-水和甲醇-水作为流动相进行试验，最终采用乙腈-水作为流动相，优化了有机相的比例和流速，得到的色谱图如图1所示，结果表明，以乙腈-水作流动相时同浓度的混合标准溶液响应明显高于甲醇-水，提高乙腈浓度后，洗脱能力增强，当从20%线性增加到90%的过程中，所有10组分全部被洗脱出来，分析时间缩短至 17min 内，相同添加浓度的响应也比用甲醇-水作流动相高了一倍以上，本试验中采用了等流速，结果使得基线更为平稳。 2.检出限和线性范围 配制的标准工作溶液注入高效液相色谱仪，以优化后的条件进行测定，以质量分数为横坐标、相应的峰面积为纵坐标，线性回归得10种氨基甲酸类农药的标准曲线方程、相关系数和检出限如表1-17所示，结果显示：10种氨基甲酸酯类农药在 0.05-0.5mg/kg 范围内线性良好，相关系数除涕灭威亚砜为 0.9975外，其它均为1.0，检出限为0.001-0.007mg/kg，满足农药残留定量分析要求。 表1-1710种氨基甲酸类农药残留的回归方程、相关系数和检出限 农药名称 回归方程(范围内) 相关系数 检出限(mg/Kg) 涕灭威亚 y=77.008x+0.4723 0.9975 0.004 涕灭威砜 y=69.367x-0.1012 1.000 0.001 灭多威 v=120.07x+0.1902 1.000 0.007 三羟基克百威 v=76.367x +0.0559 1.000 0.005 涕灭威 v=88.565x+0.0588 1.000 0.001 速灭威 y=124.07x+0.0807 1.000 0.003 克百威 v= 93.676x+ 0.1569 1.000 0.003 甲萘威 y=148.49x+0.1839 1.000 0.007 异丙威 v=103.01x+0.0811 1.000 0.002 仲丁威 v=94.202x+0.0875 1.000 0.002 3.组分响应 以添加浓度为 0.1mg/kg 比较以甲醇-水作为流动相和以乙腈-水作为流动相的保留时间、峰高以及峰面积，如表1-18、表1-19所示。由表1-18、表1-19可知，0.1、0.5 mg/kg 两种添加浓度下，色谱条件优化前后，二者的保留时间具有较大的差异，优化后节约了更多的检测时间，0.1、0.5 mg/kg 添加浓度下，仲丁威的出峰时间缩短最多，提前了 4.14min， 涕灭威砜的出峰时间节约最少，为2.26min，优化条件后10组分在 17min 内完全出峰，平均提前了 3.54min。且0.1、0.5 mg/kg 两种浓度的峰高和峰面积均大于优化前，峰高是之前的1.65-4.14倍，峰面积是1.62-3.97倍。 表1-18优化前后10个农药组分的响应(0.1 mg/kg) 样品名称 平均保留时间(min) 平均峰高(LU) 平均峰面积 优化前 优化后 节约时间 优化前 优化后 倍数 优化前 优化后 倍数 涕灭威亚砜 7.767 4.383 3.384 0.268 0.839 3.130 4.392 11.969 2.725 涕灭威砜 8.573 6.303 2.270 0.316 0.522 1.650 4.217 6.831 1.620 灭多威 10.171 7.490 2.681 0.472 0.991 2.099 5.968 12.247 2052 三羟基克百威 13.248 9.334 3.914 0.233 0.748 3.208 2.726 7.706 2.827 涕灭威 15.756 11.986 3.770 0.270 0.861 3.187 3.093 8.957 2.896 速灭威 16.598 12.842 3.756 0.333 1225 3.684 3.865 12.569 3.252 克百威 17.341 13.651 3.689 0.250 0.916 3.662 3.045 9.564 3.141 甲萘威 18.078 14.187 3.890 0.443 1.451 3.276 5.148 15.092 2.931 异丙威 19.121 15.075 4.046 0.246 1.005 4.083 2.664 10.426 3.913 仲丁威 20.439 16.300 4.140 0.221 0.915 4.142 2.509 9.516 3.793 表1-19优化前后10个农药组分的响应(0.5 mg/kg) 样品名称 平均保留时间 (min) 平均峰高(LU) 平均峰面积 优化前 优化后 节约时间 优化前 优化后 倍数 优化前 优化后 倍数 涕灭威亚砜 7.728 4.382 3.346 1.036 3.110 3.002 21.284 38.767 1.821 涕灭威砜 8.543 6.281 2.262 1.347 2.416 1.794 20.906 34.588 1.654 灭多威 10.147 7.472 2.675 2.206 4.668 2.116 29.978 60.204 2.008 三羟基克百威 13.227 9.320 3.907 1.162 3.650 3.140 14.197 38.230 2.693 涕灭威 15.737 11.976 3.761 1.397 4.235 3.032 16.890 44.329 2.625 速灭威 16.580 12.833 3.748 1.652 6.016 3.642 19.586 62.092 3.170 克百威 17.325 13.643 3.682 1.201 4.493 3.743 14.004 46.985 3.355 甲萘威 18.065 14.180 3.884 2.153 7.123 3.309 24.804 74.415 3.000 异丙威 19.111 15.068 4.043 1.255 4.946 3.940 13.924 51.572 3.704 仲丁威 20.432 16.295 4.137 1.094 4.513 4.126 12.197 47.181 3.868 4.精密度 计算并比较发现用乙腈-水作为流动相，样本重复7次所得10种农药各参数RSD 值均低 于优化前(以样本加标浓度为0.1mg/kg 为例)，如表1-20所示。由表5可知，条件优化后，10种氨基甲酸酯类农药检测的保留时间、峰高和峰面积 RSD 都小于以 15：85 的甲醇-水作流动相的相对标准偏差，(最大相差了1.555)，因此可见以乙腈-水作为流动相检测果蔬中氨基甲酸酯类农药精密度更高。 表1-20优化前后10个农药各参数相对标准偏差(0.1mg/kg) 样品名称 平均保留时间RSD 平均峰高RSD 平均峰面积RSD 优化前 优化后 差值 优化前 优化后 差值 优化前 优化后 差值 涕灭威亚砜 0.215 0.116 0.099 0.323 0.377 -0.054 0.927 0.621 0.306 涕灭威砜 0.177 0.111 0.066 0.615 0.575 0.04 1.877 0.322 1.555 灭多威 0.129 0.046 0.083 0.746 0.381 0.365 0.721 0.305 0.416 0.078 0.033 0.045 0.578 0.282 0.297 0.689 0.181 0.509 三羟基克百威 涕灭威 0.063 0.029 0.034 0.868 0.241 0.627 1.422 0.263 1.159 速灭威 0.063 0.023 0.04 0.453 0.195 0.257 0.623 0.181 0.441 克百威 0.058 0.026 0.032 0.554 0.181 0.373 0.562 0.115 0.447 甲萘威 0.059 0.02 0.039 0.346 0.145 0.201 0.42 0.165 0.256 异丙威 0.055 0.019 0.036 0.807 0.19 0.618 0.861 0.111 0.75 仲丁威 0.048 0.019 0.029 0.723 0.236 0.488 0.891 0.161 0.73 三、小结与讨论 有文章报道和《NY/T 761-2008》都采用乙腈作为样品前处理的提取液，能比甲醇、丙酮等更有效的提取该类农药，说明该类农药在乙腈中的溶解度更好，因此本研究用乙腈替代甲醇作流动相。在《NY/T 761-2008》的基础上，将流动相改为乙腈-水，实验结果显示，条件优化后，对样品中10种氨基甲酸酯类农药的洗脱能力得以增强，改善了这10种农药的色谱峰形，使得出峰时间大大提前，节约了样品检测的时间；10 种农药分离度好，峰面积、峰高响应良好，减少了假阳性的出现，提高了检测的准确度，是一种比较理想的检测方法，具有较强的可行性和实用性。在研究中，我们仅用乙腈替代了甲醇，没有加入甲酸溶液，也能达到有效分离 的效果，加入的甲酸溶液改变了流动相的 pH 值，对仪器有一定的污染，，因此，我们用乙腈-水作为本试验的流动相，即能有效分离，不污染仪器，又经济节约。 研究表明，优化色谱条件后，色谱图的基线更平稳，组分保留时间平均缩短
3.54min；在
0.05-0.5mg/L 范围内线性良好，相关系数为
1.0（除涕灭威亚砜为
0.9975 外），检出限为0.001-0.007mg/Kg；组分响应大大提高，峰高是之前的
1.65-4.14 倍，峰面积是
1.62-3.97 倍，连续
7 次进样的保留时间、峰高、峰面积相对标准偏差比优化前均有降低。优化的检测方法，快速简便，灵敏度高，准确可靠，有效的提高了工作效率，能满足农产品中氨基甲酸酯类农药的液相检测要求。