分散液液微萃取在果汁中农药残留检测中的应用研究
温控离子液体分散液液微萃取结合高效液相色谱法检测脐橙中染色剂残留
DOI :10.11895/j.issn.0253-3820.140200温控离子液体分散液液微萃取结合高效液相色谱法检测脐橙中染色剂残留张耀海1,3 张雪莲2 赵其阳1,3 陈卫军1,3 王成秋1,3陈爱华1,3 焦必宁*1,31(农业部柑桔产品质量安全风险评估实验室(重庆),西南大学柑桔研究所,重庆400712)2(襄阳市林业科学技术推广站,襄阳441021)3(农业部柑桔及苗木质量监督检验测试中心,重庆400712)摘 要 建立了QuEChERS-温控离子液体分散液液微萃取结合高效液相色谱法快速检测脐橙中5种染色剂残留的分析方法㊂QuEChERS 前处理步骤:样品用乙腈快速提取,NaCl 和无水MgSO 4除水后,经N -丙基乙二胺净化㊂温控离子液体分散液液微萃取步骤:QuEChERS 前处理的净化液(1mL)为分散剂,1-辛基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐离子液体(60μL)为萃取剂,55℃水浴12min,将目标物富集㊂用高效液相色谱-紫外检测器分析,检出样品用超高效液相色谱-串联质谱确证㊂在0.01和0.05mg /kg 的添加水平下,5种染色剂的平均回收率为70.3%~93.6%,相对标准偏差为3.5%~9.2%,定量限为1.1~2.8μg /kg㊂关键词 QuEChERS;分散液液微萃取;离子液体;高效液相色谱;染色剂2014-05-18收稿;2014-06-19接受本文系农业部现代农业(柑桔)产业技术体系建设专项(No.CARS-27)㊁重庆市自然科学基金(Nos.cstc2013jjB80009,cstc2013jcyjA0435)和中央高校基本科研业务费(No.XDJK2012C059)资助项目*E-mail:jiaobining@1 引 言柑橘红2号和苏丹红(分为1㊁2㊁3㊁4号)均属于常见的人工合成色素(分子结构见图1)㊂毒理学研究表明,柑橘红2号有潜在的致癌危险[1],而苏丹红1㊁2㊁3㊁4号均具有致突变性和致癌性,苏丹红1号还可能造成肝脏细胞的DNA 突变㊂各国对人工合成色素在食品中允许使用的品种㊁范围和添加量做了严格的规定㊂多数国家禁止将苏丹红用于食品生产;美国食品药品管理局(FDA)明确规定,柑橘红2号仅限用于鲜食早熟甜橙的果皮增色,全果中最大残留量不得超过2mg /kg;我国GB 2760-2011‘食品添加剂使用标准“明确规定,柑橘红2号和苏丹红在食品中不允许使用㊂图1 5种染色剂的分子结构式Fig.1 Structure of 5dyes2004年广东和香港等地水果市场相继发现 染色橙 ,含有柑橘红2号㊂2013年部分市场出现 染色脐橙 ,检测出苏丹红2号㊂近年,政府相关部门加大了食品中柑橘红2号和苏丹红等染色剂的监测第42卷2014年10月分析化学(FENXI HUAXUE) 研究报告Chinese Journal of Analytical Chemistry第10期1434~1440力度㊂目前,果蔬(以橙㊁辣椒和番茄为主)中柑橘红2号和苏丹红等染色剂,其检测方法主要包括高效液相色谱法(二极管阵列检测器(HPLC-DAD)[2~6]和紫外检测器(HPLC-UV)[7])和液相色谱-串联质谱法(HPLC-MS /MS[8~10])等,但柑橘红2号和苏丹红同时测定的报道较少㊂而样品前处理方法多为繁琐㊁耗时㊁成本较高的液液萃取(LLE)[3,6,7]和固相萃取(SPE)技术[2,4,8~10]㊂近年来,样品前处理方法正朝着简单化㊁节约化和微型化发展㊂2003年,Anastassiades 等首次提出QuEChERS 前处理方法,与传统的SPE 相比,该方法快速㊁简单㊁廉价㊁可靠,已经广泛应用于果蔬中的农药残留分析[11~13]㊂但QuEChERS 方法存在富集效率低等缺陷㊂2006年,Rezaee 等首次提出分散液液微萃取(CDLLME)技术,该技术操作简单㊁快速㊁成本低㊁富集效率高㊁有机溶剂用量少[14]㊂传统的DLLME 使用高毒性的卤代烃作为萃取剂,存在一定的环境污染㊂同卤代烃相比,离子液体具有低蒸气压㊁良好的热稳定性㊁可调的理化性质等优点,因此基于离子液体的DLLME 技术已经被逐渐应用于污染物的分析检测[15,16]㊂但该方法仍存在净化能力差等缺陷,主要用于简单基质(以水体为主),在果蔬上的应用相对较少㊂2009年,研究者将两种前处理方法结合起来,形成了QuEChERS-DLLME 联用技术,既具有QuEChERS 的快速提取㊁净化等优点,也发挥了DLLME 的高效富集能力,并逐渐应用到果蔬中污染物的分析检测[17,18],但目前没有染色剂的研究报道㊂本研究采用QuEChERS-温控离子液体DLLME 法提取和净化样品,对离子液体的类型和用量㊁水浴时间和温度等条件进行了优化,结合HPLC-UV 技术检测脐橙中多种染色剂残留㊂本方法简便㊁快速㊁安全㊁价格低廉,重现性良好,能够满足脐橙中5种染色剂残留同时快速检测和确证的要求,并为制定染色剂在柑桔中的最大残留限量提供参考和依据㊂2 实验部分2.1 仪器、试剂与样品Agilent 1200液相色谱仪(美国Agilent 公司),配有紫外检测器;Quatrro-Premier XE 超高效液相色谱-串联质谱(美国Waters 公司),配有Acquity UPLC BEH C 18柱;Milli-Q A10超纯水器(美国Millipore 公司);CL31R 离心机(美国ThermoFisher 公司);GENIUS 3涡旋搅拌器(德国IKA 公司)㊂苏丹红1号(纯度>90.5%)㊁苏丹红2号(纯度>87%)㊁苏丹红3号(纯度>96%)和苏丹红4号(纯度>94%),均购于德国Dr.Ehrenstorfer 公司;柑橘红2号(纯度>90%)㊁1-辛基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([C 8MIM][PF 6],纯度>98%)㊁1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([C 4MIM][PF 6],纯度>98%)和1-己基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([C 6MIM][PF 6],纯度>98%),均购于上海安谱科学仪器有限公司;丙酮(色谱纯,成都市科龙化工试剂厂);乙腈(色谱纯)㊁甲醇(色谱纯)和N -丙基乙二胺(PSA,40~63μm,6nm),购于德国CNW Technologies GmbH 公司;NaCl 和无水MgSO 4(分析纯,国药集团化学试剂有限公司,140℃烘烤4h)㊂脐橙样品购于当地超市㊂2.2 实验方法2.2.1 液相色谱条件 Agilent C 18液相色谱柱(150mmˑ4.6mm,5μm);流动相A 为水,B 为乙腈;梯度洗脱程序:0~6min,60%~98%B;6~15min,98%B;15~20min,98%~60%B;20~25min,60%B㊂流速为1.0mL /min;进样量为10μL;柱温为35℃㊂2.2.2 超高效液相色谱-串联质谱条件 条件参考文献[9]㊂采用电喷雾离子源,正离子(ESI+)采集模式,多反应监测模式下检测㊂毛细管电压3.0kV,离子源温度120℃,脱溶剂气温度为350℃,雾化气流速700/h,锥孔气流速50L /h㊂2.2.3 标准溶液的配制 (1)标准工作液 准确称取10.00mg(精确至0.01mg)5种染色剂标准品,分别用甲醇溶解并定容至100.00mL,配成100mg /L 标准溶液,于-50℃避光保存㊂使用时用甲醇逐级稀释至所需浓度㊂(2)基质空白标准溶液 分别准确吸取100μL 10mg /L 标准工作液,用样品空白提取液稀释,配成100μg /L 基质空白标准溶液㊂此溶液应现用现配㊂本实验采用单点定量法测定㊂2.2.4 样品前处理方法 样品的取样参考相关标准[19]㊂用干净纱布轻轻擦去柑桔样品表面附着物,5341第10期张耀海等:QuEChERS-温控离子液体分散液液微萃取结合高效液相色谱法检测脐橙中染色剂残留采用对角线分割法,取对角部分,将其切碎㊁混匀,放入食品加工器中彻底粉碎,制成待测样,放入分装容器中备用㊂QuEChERS前处理步骤:准确称取样品10.0g,置于50mL离心管中,向其加入10.00mL乙腈,振荡30min;加入4.0g无水MgSO4和1.0g NaCl,振荡1min,离心5min(4000r/min);取2.00mL,转入已加有50mg PSA和150mg无水MgSO4的4mL离心管中,振荡1min,离心5min(4000r/min);取1.00mL上清液作为DLLME步骤的分散剂㊂温控离子液体DLLME步骤:将60μL1-辛基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐和上述1.00mL分散剂混合液涡旋1min,快速注入5.00mL去离子水,于55℃水浴12min,冰水浴10min,形成乳浊液,离心5min (4000r/min),取30μL离心管底部的萃取剂于进样瓶的内插管中,用30μL甲醇稀释,待测㊂加标实验:加标水平为0.01和0.05mg/kg两个水平,分别向10.0g空白样品中加入100μL的1和5mg/L标准溶液,混匀备用㊂前处理如上㊂脐橙染色实验:常温下,空白脐橙样品分别在不同浓度染色剂(250和500mg/kg)中浸泡,每次浸果时间为1min,浸果1次,捞起自然晾干药液,置于室内常温7天,每一处理重复3次,前处理如上㊂3 结果与分析3.1 仪器条件的优化柑橘红2号和苏丹红均为中等极性化合物,在C18色谱柱有较好的保留,因此本实验选常用的C18液相色谱柱㊂由于乙腈的粘度小于甲醇,因此流动相采用乙腈-水体系,并梯度淋洗,优化后的标准色谱图见图2㊂5种物质在14min内达到基线分离㊂3.2 样品前处理的条件优化3.2.1 离子液体的类型和用量在分散液液微萃取中,萃取剂和分散剂的类型和用量是影响萃取效率的重要因素㊂而QuEChERS-DLLME联用技术中,通常采用乙腈提取液作为分散剂,因此只需考虑萃取剂的类型和用量㊂本研究选择3种离子液体:[C8MIM][PF6]㊁[C4MIM][PF6]和[C6MIM][PF6],考察它们对染色剂的萃取效果㊂结果表明,[C8MIM][PF6]的萃取效果最好,故选其为萃取剂㊂分别选取40㊁50㊁60㊁70和80μL的[C8MIM][PF6],考察其用量对染色剂回收率的影响(图3)㊂结果显示:随着萃取剂用量的增大,5种染色剂的回收率均增大,但富集倍数也随之降低;当用量为60μL时,回收率最佳;用量高于60μL时,回收率有下降的趋势㊂因此选用60μL萃取剂㊂图2 5种染色剂标准溶液的色谱图(浓度为0.5mg/L) Fig.2 HPLC of5dyes standards at0.5mg/L1.Citrus red2;2.Sudan1;3.Sudan2;4.Sudan3;5.Sudan4.图3 萃取剂用量对染色剂回收率的影响Fig.3 Effect of extraction dosage on recoveries脐橙空白添加0.05mg/kg,水浴温度为60℃,水浴时间为12min㊂Spiked navel orange at0.05mg/kg,60℃water-bath for12min.3.2.2 水浴温度温控离子液体-分散液液微萃取技术是在一定温度下将离子液体融入水体中,然后在低温条件下将离子液体冷凝析出,达到富集目标化合物的目的[15]㊂当温度较低时,离子液体不能很好地分散在水相中;当温度过高时,分析物可能部分挥发,导致萃取效率降低㊂分别选取40,45,50,55 6341分析化学第42卷和60℃的水浴温度,考察其对染色剂回收率的影响(图4)㊂结果表明,随着温度升高,5种染色剂的回收率均有提高,当温度为55℃时,回收率最佳;温度高于55℃时,回收率开始降低㊂因此水浴温度选用55℃㊂3.2.3 水浴时间 固定水浴温度为55℃,选取4,8,12,16和20min 的水浴时间,考察其对染色剂回收率的影响(图5)㊂结果表明,随着水浴时间延长,5种染色剂的回收率均有提高,当时间为12min 时,回收率最佳;时间超过12min 时,回收率明显降低㊂因此水浴时间选用12min㊂图4 水浴温度对染色剂回收率的影响Fig.4 Effect of water-bath temperature on the recoveries脐橙空白添加0.05mg /kg,萃取剂用量为60μL㊂Spiked navel orange at 0.05mg /kg,60μL of extractionsolvent.图5 水浴时间对染色剂回收率的影响Fig.5 Effect of water-bath time on the recoveries脐橙空白添加0.05mg /kg,萃取剂用量为60μL,水浴温度为55℃㊂Spiked navel orange at 0.05mg /kg,60μL of extraction solvent and 55℃of water-bath temperature.3.3 其它条件进一步考察了超声辅助㊁盐效应㊁冰浴时间和离心时间对萃取效率的影响㊂超声辅助的引入,会带来更多的基质干扰,本实验不采用超声;加入盐后会导致回收率明显降低,本实验不加入盐;冰浴时间和离心时间能影响沉淀相的体积,过短或过长的冰浴时间及离心时间都会影响萃取效率㊂本研究采用文献中较常用时间:冰浴10min,4000r /min 离心5min㊂3.3 方法评价在优化的实验条件下,对系列浓度标准溶液进行检测,结果见表1㊂柑橘红2号和苏丹红4号在图6 经QuEChERS-DLLME 方法处理后,脐橙样品的色谱图(a)0.05mg /kg 水平加标;(b)0.05mg /L 标准溶液;(c)空白基质Fig.6 Chromatograms of (a)a spiked navel orange at 0.05mg /kgafterQuEChERS-dispersiveliquid-liquidmicroextraction (DLLME ),(b )a standard mixture at0.05mg /Land (c)a blank navel orange1.Citrus red 2;2.Sudan 1;3.Sudan 2;4.Sudan 3;5.Sudan 4.10~5000μg /L 范围内呈现较好的线性关系,苏丹红1㊁2和3号在5~5000μg /L 范围内呈现较好的线性关系,相关系数均达到0.999以上㊂仪器的检出限(S /N =3)在5~10μg /L 之间,定量限(S /N =10)在10~20μg /L 之间㊂保留时间和峰面积的日内偏差分别为0.8%~1.6%和1.2%~3.2%;日间偏差分别为1.6%~2.7%和3.8%~6.6%㊂采用QuEChERS-DLLME 联用技术处理样品,富集倍数达7.1~9.4,净化效果良好,对目标物质无干扰(脐橙空白基质和0.05mg /kg 水平加标的图谱见图6)㊂用空白基质加标方法进行回收率和精密度实验㊂分别进行0.01和0.05mg /kg 水平的加标回收实验,以2.2.4节的方法对样品进行前处理,平行测定6次,计算回收率和相对标准偏差(表2)㊂结果表明:2种添加水平的回收率在70.3%~93.6%之间,相对标准偏差在3.5%~9.2%之间,本方法有较好的准确度和精密度,满足染色剂残留定量分析的要求㊂方法的检出限0.5~1.2μg /kg 之间,定量限在1.1~2.8μg /kg 之间㊂7341第10期张耀海等:QuEChERS-温控离子液体分散液液微萃取结合高效液相色谱法检测脐橙中染色剂残留表1 5种染色剂的线性范围㊁线性方程㊁检出限㊁定量限和富集倍数Table 1 Linearity range,linear equation,limit of detcetion (LOD),limit of quantification (LOQ)and enrichment factor of 5dyes染色剂Dyes 线性范围Linearity range (μg /L)线性方程Linear equation 相关系数Correlation coefficient (r 2)检出限LOD (μg /L)定量限LOQ (μg /L)富集倍数Enrichment factor 精密度Precision (%)日内偏差Intra-day(n =3)保留时间Retention time 峰面积Peak area 日间偏差Inter-day(n =3)保留时间Retention time 峰面积Peak area 柑橘红2号Citrus red 210~5000y =24.269x +0.15890.999910209.4 1.6 1.7 1.8 4.3苏丹红1号Sudan 15~5000y =31.117x +0.22740.99985108.9 1.8 1.2 2.1 5.9苏丹红2号Sudan 25~5000y =32.177x +0.06990.99995108.60.8 2.8 2.7 3.8苏丹红3号Sudan 35~5000y =50.397x +0.14410.99985107.90.9 2.1 1.6 6.6苏丹红4号Sudan 410~5000y =53.782x +0.25340.999810207.10.93.22.34.4表2 5种染色剂的平均回收率㊁相对标准偏差㊁检出限和定量限Table 2 Mean recovery,relative standard deviation (RSD),limit of detection (LOD)and limit of quantification (LOQ)of 5dyes染色剂Dyes添加水平Added (mg /kg)平均回收率Mean recovery (%)相对标准偏差RSD (%,n =6)检出限LOD (μg /kg)定量限LOQ (μg /kg)柑橘红2号Citrus red 2苏丹红1号Sudan 1苏丹红2号Sudan 2苏丹红3号Sudan 3苏丹红4号Sudan 40.0189.27.50.0593.6 4.30.0187.59.20.0589.27.00.0181.3 6.20.0585.5 3.90.0176.4 4.60.0579.1 3.50.0170.3 6.30.0571.04.71.02.10.5 1.10.6 1.20.6 1.31.22.83.4 实际样品测定市场抽取脐橙样品各20份,采用上述方法,检出1例疑似样品,并用UPLC-MS /MS 进行确证㊂图7为 图7 实际样品的色谱图Fig.7 Chromatogram of real sample检出柑橘红2号的脐橙样品色谱图(含量为0.14mg /kg),图8为该样品多反应监测模式下的色谱图㊂空白脐橙分别用250和500mg /kg 的染色剂药液浸泡后,室温下放置7天,最终残留测定结果见表3㊂在250mg /kg 下,果皮中染色剂含量范围为421.2~867.4μg /kg,果肉中为2.0~22.1μg /kg,全果中为101.6~198.8μg /kg;在500mg /kg 下,果皮中染色剂含量范围为604.4~1384μg /kg,果肉中为5.2~24.4μg /kg,全果中为156.4~370.7μg /kg㊂结果表明,浸泡后,染色剂可以通过果皮缓慢进入果肉内部,但含量较低;苏丹红3号和4号的渗透能力较强,超过10μg /kg;柑橘红2号㊁苏丹红1号和2号的渗透能力较低,低于10μg /kg;全果中柑橘红2号的最大含量低于FDA 规定的最大限量㊂8341 分析化学第42卷图8 多反应监测模式下实际样品的色谱图Fig.8 UPLC-MS /MS chromatogram of real sample using MRM modea.m /z 309.3>278.3;b.m /z 309.3>153.3.表3 脐橙染色后果皮㊁果肉和全果中染色剂残留的含量Table 3 Contents of dyes in peel,pulp and whole fruit of navel orange after dyeing treatment染色剂Dyes含量Contents (μg /kg)浸泡浓度Soaking concentration (250mg /kg)果皮Peel 果肉Pulp 全果Whole fruit浸泡浓度Soaking concentration (500mg /kg)果皮Peel 果肉Pulp 全果Whole fruit柑橘红2号Citrus red 2867.4 2.1198.81272 5.4347.7苏丹红1号Sudan 1818.0 2.2186.11384 5.2361.3苏丹红2号Sudan 2870.3 2.0195.81381 6.0370.7苏丹红3号Sudan 3421.214.0101.660417.1156.4苏丹红4号Sudan 4544.822.1134.171124.4194.6未检出(Not detected)㊂4 结 论运用改进的QuEChERS 和TA-IL-DLLME 联用前处理技术,结合高效液相色谱法,建立了脐橙中多种染色剂残留的检测方法㊂该方法操作简单㊁快速准确㊁灵敏度高㊁重现性良好,检测成本低廉;避免了有机溶剂的大量使用,减少对环境的污染,可作为一般实验室多种染色剂残留的常规检测方法㊂References1 FAO Nutrition Meetings Report Series No.46A WHO /FOODADD /70.36/World Health Organization and International Programme on Chemical Safety.[2012-03-01]. /documents /jecfa /jecmono /v46aje10.htm2 Hope C,Connors R.J.AOAC International ,1989,72(5):705-7073 CHEN Yu-Fang,LIN Hai-Dan,LI Wei-Peng,XIE Yu-Shan,ZOU Zhi-Fei.PTCA Part B :Chem.Anal.,2011,47(5):536-538陈毓芳,林海丹,李为鹏,谢玉珊,邹志飞.理化检测:化学分册,2011,47(5):536-5384 HU Li,ZHONG Ling-Li,GUO Ling-An,YANG Xiao-Feng,MAO Jian-Fei,LI Xi,FU Cheng-Ping,ZHAO Hong-Yang.J.Food Safety and Quality ,2013,4(5):1473-1477胡莉,仲伶俐,郭灵安,杨晓凤,毛建霏,李曦,付成平,赵泓洋.食品安全质量检测学报,2013,4(5):1473-14775 Sun S,Wang Y,Yu W Z,Zhao T Q,Gao S Q,Kang M Q,Zhang Y P,Zhang H Q,Yu Y.J.Sep.Sci.,2011,34(14):1730-17376 Daood H G,Biacs M A.J.Chromatogr.Sci.,2005,43(9):461-4657 Ertas E,Oezer H,Alasalvar C.Food Chem.,2007,105(2):756-7608 ZHANG Yun,LI Jin-Zhong,ZHENG Jing-Feng,LI Yao-Ping,LÜYuan-Yuan,ZHANG Xin-Ren,LI Xiao-Jie.Chinese J.b.,2012,31(12):78-81张云,李今中,郑敬峰,李耀平,吕园园,张信仁,李晓捷.分析试验室,2012,31(12):78-819341第10期张耀海等:QuEChERS-温控离子液体分散液液微萃取结合高效液相色谱法检测脐橙中染色剂残留0441分析化学第42卷9 HU Li,LEI Shao-Rong,GUO Ling-An.Chinese Journal of Chromatography,2012,30(8):832-835胡莉,雷绍荣,郭灵安.色谱,2012,30(8):832-83510 Han C,Liu B,Zhu Z O,Huang F Z,Chen X Z,Shen Yan.J.Food Sci.,2012,77(12):C1269-C127211 Anastassiades M,Lehotay S J,Stajnbaher D,Schenck F J.J.AOAC International,2003,86(2):412-43112 GUO Meng-Meng,WU Hai-Yan,LI Zhao-Xin,TAN Zhi-Jun,ZHAI Yu-Xiu.Chinese J.Anal.Chem.,2013,41(9): 1322-1327郭萌萌,吴海燕,李兆新,谭志军,翟毓秀.分析化学,2013,41(9):1322-132713 Lehotay S J,Kok A D,Hiemstra M,Bodegraven P V.J.AOAC International,2005,88(2):595-61414 Rezaee M,Assadi Y,Hosseini M R M,Aghaee E,Ahmadi F,Berijani S.J.Chromatogr.A,2006,1116(1-2):1-915 Zhou Q,Bai H,Xie G,Xiao J.J.Chromatogr.A,2008,1188(2):148-15316 Baghdadi M,Shemirani F.Anal.Chim.Acta,2008,613(1):56-6317 Zhao E,Zhao W,Han L,Jiang S,Zhou Z.J.Chromatogr.A,2007,1175(1):137-14018 Cunha S C,Fernandes J O.J.Chromatogr.A,2011,1218(43):7748-775719 GB/T8855-2008,Fresh Fruits and Vegetables-Sampling.National Standards of the People′s Republic of China新鲜水果和蔬菜-取样方法.中华人民共和国国家标准.GB/T8855-2008Analysis of5Dyes Residues in Navel Orange with Temperature-assisted Ionic Liquid Dispersive Liquid-liquid Microextractionand High Performance Liquid Chromatography DetectionZHANG Yao-Hai1,3,ZHANG Xue-Lian2,ZHAO Qi-Yang1,3,CHEN Wei-Jun1,3,WANG Cheng-Qiu1,3,CHEN Ai-Hua1,3,JIAO Bi-Ning*1,31(Citrus Research Institute,Southwest University/Laboratory of Citrus Quality and Safety Risk Assessment,Ministry of Agriculture,Chongqing400712,China)2(Extending Stations of Forestry Science and Technology,Xiangyang441021,China)3(Quality Supervision and Testing Centre for Citrus and Seedling,Ministry of Agriculture,Chongqing4007123,China) Abstract A fast method composed of the quick,easy,cheap,effective,rugged and safe(QuEChERS)and temperature-assisted ionic liquid dispersive liquid-liquid microextraction(TA-IL-DLLME)sample preparation coupled with high performance liquid chromatography(HPLC)for the analysis of5dyes residues in navel orange was developed.The QuEChERS sample preparation involved the quick extraction with acetonitrile in the presence of anhydrous MgSO4and NaCl and the purification with primary secondary amine(PSA) sorbent.The TA-IL-DLLME sample preparation was processed using1mL of the extract obtained by QuEChERS as dispersive solvent and60μL of1-octyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate as extractive solvent under55℃of water-bath temperature and12min of water-bath time.The ultimate solution was detected by HPLC-UV and the contaminated sample was further confirmed by UPLC-MS/MS under multiple reactions monitoring(MRM)mode.The recoveries of five dyes were in the range from70.3%to93.6%at two spike levels of0.01and0.05mg/kg,the relative standard deviations(RSDs)were between3.5%and 9.2%and the limits of quantification(LOQs)were between1.1and2.8μg/kg.Keywords Quick-easy-cheap-effective-rugged and safe method;Dispersive liquid-liquid microextraction; Ionic liquid;High performance liquid chromatography;Dyes(Received18May2014;accepted19June2014) This work was supported by the China Agriculture Research System(No.CARS-27),the Natural Science Foundation of Chongqing (Nos.cstc2013jjB80009,cstc2013jcyjA0435),and the Fundamental Research Fund for the Central Universities(No.XDJK2012C059).。
分散液液微萃取-气相色谱联用检测果汁中有机磷类农药残留
De t e r mi na t i o n o f or ga nO p h0 s p hO r O u s Pe s t i c i de Re s i d ue s i n Fr u i t J ui c e s S a m pl e s Us i ng
Di s pe r s i v e Li q ui d— l i qui d M i c r o e x t r a c t i o n Co u pl e d wi t h Ga s Ch r o ma t o g r a ph y
ZHAN G Xue . 1 i a n , ZHAN G Ya o . h a i , J I AO Bi . n i ng , , S U Xu e — S U 。
De c .
2 01 3
文章编号:1 0 0 3 . 9 0 1 5 ( 2 0 1 3 ) 0 6 — 0 9 7 4 . 0 6
分散 液 液 微 萃 取一 气 相 色 谱联 用检 测 果 汁 中有机 磷 类农 药 残 留
张 雪莲 , 张耀 海 , 焦必宁 , 苏学素 , 艾春平 ( 1 . 西南大学 食 品科学学院, 重庆 4 0 0 7 1 5 ;2 . 农业部 柑橘产 品质量安全风险评估 实验室, 西南大学柑橘研究所, 重庆 4 0 0 7 1 2 ;3 .西南大学 化 学化 工学院,重庆 4 0 0 7 1 6 )
S a f e y t Ri s k As s e s s me n t f o r Ci t r u s P r o d u c t s o f Mi n i s t y r o f Ag r i c u l t u r e , C i t us r Re s e a r c h I n s t i t u t e , S o u t h we s t
液相微萃取技术在农药残留检测中的应用
液相微萃取技术在农药残留检测中的应用摘要:大多数农药残留物质属于有毒有害物质,它们以各种危害形式持续存在于环境当中,并通过不同的途径进入人体后危害人体健康。因此建立快速、准确、有效的农产品中农药残留量检测分析方法势在必行。液相微萃取(LPME)技术集采样、萃取、浓缩为一体,具有成本低、设备简单、有机溶剂用量少、富集倍数高、易与气相色谱(GC)、高效液相色谱(HPLC)、质谱(MS)仪器联用等优点,属于环境友好型的绿色样品前处理技术。对液相微萃取技术的原理、技术模型及其在农药残留检测中的应用和发展前景进行了综述。关键词:液相微萃取(LPME);农药残留;检测Application of LPME in Pesticide Residues DetectionAbstract:Most pesticide residues are toxic and harmful substances, which exist in various harmful forms in the environment. They come into human body through various means, and are harmful to human health. Therefore, a rapid and effective method for accurate detection of environmental pollutants and residues is imperative. Liquid phase microextraction(LPME) is a environment-friendly and green sample pre-treatment technology. It is a method of combining concentrating, extracting and sampling, and a method with the advantages of low cost, simple device, less organic solvent and high enrichment factors. It could be combined with gas chromatography(GC), high performance liquid chromatography(HPLC) and mass spectrometry (MS). The principle, model, application and prospect of LPME in detection of pesticide residues were reviewed.Key words: LPME; pesticide residue; detection常见的农药按用途可分为杀虫剂、杀螨剂、杀菌剂和除草剂等,按结构则可分为含氯类农药、含磷类农药、有机硫类农药、取代苯类农药、唑类农药、氨基甲酸酯类农药、拟除虫菊酯类农药等。农药在防治病虫害、保护农作物生长、增加农产品产量、提高国民经济收入等方面产生了一定的积极效应,但是在使用过程中也会产生农药残留(一般简称农残),并给人类和动物的健康带来了一些负面影响。1 不同国家的蔬菜农残限量标准及常用农残检测方法随着人民生活水平的不断提高,农残问题已成为各国政府日益关注的问题。农药作为持久性污染物中的一大类,其残留量必须加以控制,农残限量标准是各国控制农药使用的一个重要参数,但由于各国国情和地域的不同,农残限量标准也有所差别。滕葳等[1]将中国蔬菜农药残留量与美国、日本、欧盟等发达国家和组织限量标准进行了对比(表1)。结果表明,中国的许多标准都采用了国际先进标准,尤其是关系到人身健康的安全卫生标准。控制农残是防止有残留超标的农药进入食物链危害人和动物健康安全的关键环节之一。目前主要的农残检测方法有免疫分析法、气相色谱(GC)法、高效液相色谱(HPLC)法、气-质联用(GC-MS)法、液-质联用(HPLC-MS)法等。但由于免疫分析法开发难度较大,且只适用于单一化合物或结构相似的化合物;色-质联用技术价格较为昂贵,在实际应用中没有GC和HPLC那样普及[2]。在农残分析过程中,研发省时、高效、有机溶剂用量少的样品前处理新技术是农残分析研究的一个热点[3]。近年来,人们提出了多种样品前处理技术,如固相萃取(SPE)、固相微萃取(SPME)、超临界流体萃取(SFE)、微波萃取(MAE)、液相微萃取(LPME)等。LPME是在液-液萃取(LLE)和SPME技术的基础上发展起来的新型微萃取技术,不仅克服了SPME 技术不能与HPLC、毛细管电色谱(CEC)等仪器联用的缺点,还优化了传统LLE技术费时、有机溶剂用量大、萃取率低等诸多不足,它集采样、萃取和浓缩为一体,属于环境友好型的绿色分析技术[4]。2 液相微萃取(LPME)技术及其在农残检测中的应用2.1 液相微萃取(LPME)技术LPME技术[4]的基本原理是建立在样品与微升级甚至纳升级的萃取溶剂之间的分配平衡基础上的,按照操作模式的不同一般可分为:单滴液相微萃取(SDME)、膜液相微萃取(MLPME)、分散液-液微萃取(DLLME)等(表2)。它们的区别在于样品和萃取液的接触方式不同,其中每种模式又包括一些不同的方法,如SDME中又可分为常规单滴液相微萃取(SDME)和顶空单滴液相微萃取(HS-SDME)等方式;膜液相微萃取又包含了静态顶空液相微萃取(SHS-LPME)、动态顶空液相微萃取(DHS-LPME)、静态中空膜液相微萃取(SHF-LPME)和动态中空纤维膜液相微萃取(DHF-LPME)等;DLLME模式下又有上浮溶剂固化液-液分散微萃取(DLLME-SFO)、离子液体-液-液分散微萃取(IL-DLLME)等。2.1.1 单滴液相微萃取(SDME) SDME[5,6]是LPME的一种,分为常规的SDME和HS-SDME。SDME 技术是将一滴萃取溶剂悬于GC微量注射器针头尖端,然后浸于样品溶液或者悬于样品顶部空间,使分析物从水相转移至有机相,经过一定的时间后将微滴抽回注射器并转移至色谱系统进行分析(图1)[7,8]。1996年,Jeannot等[9]对顶空液相微萃取(HS-LPME)的理论基础进行了初步探讨。顶空液相微萃取[10-12]是顶空取样和液相微萃取的结合,是指将有机溶剂液滴悬于样品的顶空或者采用吸有微量有机溶剂的微量注射器抽取样品的顶空气体来萃取样品顶空中的挥发、半挥发性成分的技术。1997年,He等[13]根据萃取溶剂在萃取过程中所处的状态将LPME分为静态液相微萃取(SLPME)和动态液相微萃取(DLPME)。影响SDME的主要因素有:萃取剂的种类和单滴体积、萃取的时间、搅拌速率以及温度等条件。房贤文等[14]采用SDME-GC的联用技术测定了水中的酞酸二甲酯(DMP)和酞酸二丁酯(DBP),发现萃取率随萃取时间的延长而增加,但时间太长会影响分析时间,而搅拌速度过快会影响萃取液滴的稳定性。SDME具有有机溶剂用量少、设备简单、操作时间短的优点;但有机溶剂的易挥发性使萃取效率和方法的重复性受到影响。2.1.2 膜液相微萃取(MLPME) MLPME[15,16]主要包括SHS-LPME、DHS-LPME、SHF-LPME和DHF-LPME,是利用膜对混合物中各组分的选择渗透性的差异来实现分离、提纯和浓缩的新型分离技术。SHS-LPME是将萃取用的有机溶剂液滴(1~5 μL)悬挂在微量注射器的针尖上,置于样品基质的顶空中,对样品中的挥发成分进行富集的一种萃取方式[10]。影响HS-LPME萃取效率的因素有:样品的温度和pH、萃取剂的种类、体积、温度、萃取时间、盐效应等。陈士恒等[17]利用半导体制冷技术,采用挥发性溶剂进行HS-CLPME,扩展了HS-LPME可选择溶剂的范围,减少了溶剂峰与挥发性样品峰的干扰,提高了顶空液相微萃取与气相色谱的兼容性。HS-LPME技术具有有机溶剂耗量少、选择性强、干扰物质少、富集倍数高、操作步骤少、易于与其他仪器联用等优点。HF-LPME是1999年由Stig等[18]首次提出的。HF-LPME按照萃取相的状态则可分为SHF-LPME和DHF-LPME;HF-LPME按照萃取相的数目可以分为两相式和三相式:即液-液微萃取(LLME)和液-液-液微萃取(LLLME)。HF-LPME技术的基本原理是基于萃取目标物在两相间的分配系数不同而达到分离的目的(装置详见图2和图3)。LLME主要用于在有机相中有较高溶解度的样品萃取,且有机相和水相不能互溶;而LLLME则仅用于能离子化的酸碱性样品。影响萃取效率的主要因素有:萃取溶剂、pH、萃取时间、盐效应、温度等[19]。丁健桦等[20]建立了浸入式三相液相微萃取与高效液相色谱联用(LLLME-HPLC)来测定复杂基质中柠檬酸的分析方法,发现对于有机酸类样品萃取时间并不与萃取率成正比,原因可能是随萃取时间的增加,待测物质的逆向传质加快,同时中空纤维膜上的有机相溶解加剧;盐浓度越高,有机酸的萃取率反而越低。HF-LPME技术具有集采样、萃取和浓缩于一体,有机溶剂用量少,富集倍数高的优点[5,6]。2.1.3 分散液-液微萃取(DLLME) DLLME是2006年由Rezaee等[21]发展起来的一种新型微萃取技术,它可以分为DLLME-SFO和IL-DLLME两种方法。DLLME是基于目标分析物在样品溶液和小体积的萃取剂之间平衡分配的过程,适用于亲脂性高或中等的分析物;对于具有酸碱性的分析物,可以通过控制样品溶液的pH,使分析物以非离子化状态存在,从而提高分配效率。DLLME具体操作步骤为:在带塞的离心管中加入一定体积的样品溶液(水相,A);将含有有机溶剂(萃取剂)的分散剂通过注射剂或移液枪快速注入离心试管中,轻轻振荡,从而形成一个水/分散剂/萃取剂的乳浊液体系(B);此时萃取剂能被均匀地分散在水相中,与待测物有较大的接触面积,待测物可以迅速由水相转移到有机相且达到两相平衡,萃取时间短是微萃取的一个突出优点。最后通过离心使分散在水相中的有机溶剂(萃取剂)沉积到试管底部(C),用微量进样器吸取一定量的有机溶剂(萃取剂)后直接进样测定(D),DLLME装置示意图如图4[3]。影响DLLME萃取效率[22]的主要因素:萃取剂的种类(一般有卤苯、二氯乙烷、四氯乙烷、四氯化碳、氯仿等);萃取剂的体积(一般为5.0~100.0 μL);分散剂的种类(甲醇、乙醇、乙腈、丙酮、四氢呋喃等);分散剂的体积(一般为0.5~1.5 mL);萃取时间的选择以及盐浓度等。翦英红等[23]利用DLLME-HPLC-UVD建立了水样中痕量硝基苯的分析方法,考察了分散剂对萃取率的影响,指出了分散剂应是既能溶于水又能溶于萃取剂的有机溶剂。DLLME集采样、萃取和浓缩于一体,具有操作简单、快速、成本低、富集效率高、有机溶剂用量少等优点,可与GC、HPLC、MS等仪器联用,是一种环境友好的LPME新技术[3]。DLLME-SFO[24]的基本原理和DLPME基本相同,不同的是DLLME-SFO所用萃取剂的熔点接近室温且密度较低,便于萃取剂和样品的分离。影响SFO-LPME 萃取率的主要因素有:萃取剂的种类(一般为十一醇、1-十二醇、2-十二醇、正十六烷等)、萃取温度(一般在55~65 ℃)、萃取剂的体积(一般为10.0~150.0 μL)、搅拌速率、萃取时间、离子强度等。IE-DLLME则是以离子液体为萃取剂,结合DLLME技术形成的一种新型微萃取技术,离子液体对许多有机物质有良好的溶解性能,且克服了传统有机溶剂易挥发的缺点等,从而使其受到了人们的重视。秦九红等[25]建立了以十一醇为萃取剂,吡咯烷二硫代甲酸铵(APDC)为螯合剂的DLLME-SFO-FAAS测定环境中痕量镉的分析方法。优化了分散剂,萃取剂(十一醇)的类型和体积(300.0 μL),考察了溶液的pH(pH=5),APDC浓度(0.70 μg/L)以及萃取温度(40 ℃)和时间(10 min)对萃取效率的影响,获得了较为满意的富集(18.0倍)结果。2.2 液相微萃取(LPME)在农药检测中的应用2.2.1 水体环境中农药的检测水体中的农残量是环境污染程度的一个重要参数,对其进行检测和控制有助于更好地解决环保问题。水体环境中农残的分析经常用到SDME技术,Pinheiro等[26]运用SDME和GC-FID的联用技术对水样中的有机磷类农药和拟除虫菊酯类农药进行了检测,用1.0 μL甲苯作萃取剂,该类农药的检出限为0.30~3.00 μg/L,检测范围大于饮用水中的规定范围,具有现实的使用价值。然而李星星等[27]则利用辛基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐离子液体作萃取剂,将SDME与HPLC技术结合起来,成功地测定了水中杀螨隆农药的残留量,同时还考察了萃取剂的种类和体积、液滴大小等对萃取效率的影响,在确定的最佳条件下,该方法的线性范围为50.00~5 000.00 μg/L,R2=0.999 4,RSD为2.1%(n=6),检出限为30.00 μg/mL(S/N=3),富集倍数为217.0倍,用此方法测定地下水和矿泉水水样中杀螨隆的农残,加标回收率为88.0%~106.0%。在水体环境中检测农残,HF-LPME技术与其他仪器联用较为常见,杨秀敏等[28]应用HF-LPME与HPLC建立了水样中的氨基甲酸酯类农残测定的分析方法,该方法以甲苯为萃取溶剂,在室温条件下以720 r/min的转速,在4.5 mL的样品溶液中萃取20 min后进行检测分析,结果显示富集倍数均大于45.0倍,线性范围为10.00~100.00 μg/L,相关系数均大于0.990 0。而李刚等[29]则利用HF-LPME和GC-MS的联用技术成功地测定了水中拟除虫菊酯类农药的残留,他们以甲苯为萃取剂,富集倍数为63.0~292.0倍,在实际水样中的回收率为92.4%~98.0%。Basheer 等[30]探索了利用HF-LPME来监测海水中的12种有机氯农药,均获得了良好的重复性(RSD<14.00%)。DLLME技术也是水体中农残检测经常用到的样品前处理技术。Wei等[31]应用DLLME与HPLC-VWD联用技术建立了水样中(河水、湖水)灭多威的测定方法,富集倍数达70.7倍,检出限为1.00 μg/L。谢洪学等[32]将DLLME与GC-FID的检测技术相结合,建立了水样中甲拌磷农药残留的测定方法;该方法经优化后是以10.0 μL的四氯乙烯为萃取剂,1.0 mL的丙酮为分散剂,样品体积5.0 mL,在20 ℃的试验温度下,获得了富集倍数达到300.0倍的良好效果。Zhao等[33]应用DLLME-GC-FPD的联用技术分析了水样(河水、井水和农业用水)中13种有机磷农药的残留,该方法富集倍数高达789.0~1 070.0倍,平均加标回收率为78.9%~107.0%,获得了令人满意的结果。Nagaraju等[34]建立了DLLME与GC-MS 联用测定水样中三嗦类除草剂的新方法,该类除草剂的检出限为0.02~0.12 μg/L,实际样品河水和自来水的加标回收率分别为85.2%~114.5%和87.8%~119.4%,获得了较为满意的结果。为了能够简便、快速测定水中敌敌畏的残留量,孔娜等[35]选择了一种较为新颖的样品前处理技术:微波辅助-顶空液相微萃取(MAE-HS-LPME),再与HPLC方法联用建立了水样中敌敌畏残留的分析方法,他们将条件进行了优化:以二甲苯为萃取剂,NaCl含量为5.0%,将pH调节到2.5,萃取15 min后进行试验,富集倍数达到54.0倍,实际水样的加标回收率为87.4%~103.0%,结果发现该方法节省溶剂、选择性好、应用范围较为广泛。2.2.2 蔬菜中农药的检测蔬菜是人们日常生活中不可或缺的食品,其农残量的控制和检测更易引起人们的关注,蔬菜的基质比水体要复杂得多,所以对样品前处理技术的要求也更高。为了优化样品前处理的过程,林海禄等[36]将HF-LPME 与HPLC联用,以六氟磷酸盐离子液体作萃取剂,建立了蔬菜中对硫磷农药残留的分析方法;该方法将离子液体作为液-液-液三相微萃取的接受相,正辛醇为有机萃取溶剂,转速800 r/min,萃取时间为30 min,得到的线性范围为1.00~50.00 μg/L,富集倍数高达132.0倍,方法快速、简单、灵敏度高、无需进行过滤等前处理过程,具有较好的应用前景。在蔬菜的农残检测中,由于其样品基质复杂,为了使其基质干扰较小,样品前处理过程采用DLLME技术的较为多见。杜晓婷等[37]利用DLLME-GC-MS联用技术建立了蔬菜中有机磷农药残留的分析方法,该方法以氯苯为萃取剂,丙酮为分散剂,取样品溶液萃取3 min后进行测试分析,获得了良好的线性范围,其加标回收率为60.0%~95.0%,RSD为2.8%~9.1%,结果令人较为满意。为了建立番茄中有机磷农药残留的测定方法,Araz[38]将DLLMP与GC-FPD技术联用,以氯苯为萃取剂,丙酮为分散剂,将样品萃取30 min后进行测定,其相关系数均大于0.991 7,而RSD 均小于10.0%。郝家勇等[39]应用IL-DLLME的样品前处理技术和HPLC仪器联用,建立了番茄样品中4种氨基甲酸酯类农药的测定方法,该方法以1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐为萃取溶剂,样品经2 min萃取后进样检测,4种氨基甲酸酯类农药的检出限(S/N=3)为0.12~0.43 μg/L,富集倍数达到317.0~625.0倍,且回收率为75.0%~120.0%(RSD为5.3%~5.5%),与传统方法相比而言,此方法简便、灵敏、消耗溶剂少,被认为是一种具有潜力的农残检测技术。2.2.3 水果中农药的检测水果能够补充人体所必需的水分和微量元素,是人体获得微量元素的重要途径,为了使果树在生长过程中不受病虫的危害,农药的使用是不可避免的,但农药的残留是必须控制的,否则会危害人类的健康。为了获得简单、快速、准确、环境友好的农残检测方法,孙玉珍等[40]以LLLME和HPLC的联用技术为检测手段,利用三相中空纤维磁力搅拌的新型LPME技术模式对待测样品做了前处理,快速分离并富集了橘子中残留的吡虫啉农药,以正辛醇为萃取剂,以KH2PO4溶液为接受相,以KOH溶液为给出相介质;在一定的条件下萃取20 min后进行测定,富集倍数为19.2倍,在5.00~200.00 μg/L的范围内获得了理想的结果。在水果样品前处理过程中,复杂的基质效应也会影响待测组分的测定。一般情况下,人们都以富集能力较强的DLLME前处理技术作为首选。赵文婷等[41]将DLLME与GC-FPD的检测技术结合起来建立了苹果中有机磷农药残留检测的新方法,该方法以二氯苯为萃取溶剂,丙酮为分散剂;经过萃取和离心后注入GC进行检测,发现3种含磷类农药在500.00~20 000.00 μg/L的范围内具有良好的线性。焦琳娟等[42]将DLLME与GC技术结合到一起,建立了果汁中3种含磷农药的测定方法,该方法以甲苯为萃取溶剂,经过25次萃取后注入色谱系统进行检测,结果发现该方法在40.00~400.00 μg/L范围内具有良好的线性,富集倍数达到22.3~51.5倍,具有广阔的应用前景。3 结语随着中国农业的发展和农产品进出口贸易的扩大,特别是加入WTO以后,对农产品农残的分析研究也越来越重视,因此发展集采样、萃取、浓缩于一体,操作简便、成本低廉、基质干扰小、环境友好的分析技术已成为一种趋势。而LPME技术是农残检测中一个具有广阔应用前景的前处理技术;以LPME技术为基础,结合现代色谱方法如高分辨的气质法(GC-HRMS)、快速气相色谱法、二维色谱(GC×GC)和超高效液相色谱(UPLC)等将发展成为快速、高效、灵敏的农残分析技术中的最佳选择。参考文献:[1] 滕葳,柳琪,郭栋梁.国内外农药残留量标准限量水平的比较[J].食品研究与开发,2003,24(2):34-35.[2] 蔡德玲,司士辉,陈九星,等.含氟拟除虫菊酯类农药残留检测分析研究进展[J].农药研究与应用,2008,12(3):9-14.[3] 臧晓欢,吴秋华,张美月,等.分散液相微萃取技术研究进展[J].分析化学,2009,37(2):161-168.[4] SARAFRAZ-YAZDI A, AMIRI A. Liquid-phase microextraction[J]. Trends Anal Chem,2010,29:1-14.[5] REZAEE M, ASSADI Y, MILANIHOSSEINI M R,et al.Determination of organic compounds in water using dispersive liquid-liquid mieroextraction[J]. J Chromatogr A,2006,1116:1-9.[6] BERIJANI S,ASSADI Y,ANBIA M,et al. Dispersive liquid—liquid microextraction combined with gas chromatography-flame Photometric detection very simple,rapid and sensitive method for the determination of organophosphorus pesticides in water[J]. J Chromatogr A,2006,1123:1-9.[7] HOU L,LEE H K.Determination of pesticides in soil by liquid-phase microex—traction and gas chromatography—mass spectrometry[J]. J Chromatogr A,2004,1038:37-42.[8] 徐冬辉,刘俊亭,郭晓明.单滴液相微萃取技术的原理与应用[J].河北医药,2007,29(11):1258-1259.[9] JEANNOT M A, CANTIVELL F F. Solvent microextraction into a single drop [J]. Anal Chem,1996,68:2236-2240.[10] 孙世豪,宗永立,谢剑平,等. 顶空液相微萃取技术综述[J]. 烟草科技,2006(5):41-46.[11] 王炎,张永梅,梁志华,等. 顶空液相微萃取测定溶剂型涂料中挥发性有机物[J]. 分析试验室,2008,27(3):115-118.[12] 熊玉宝,张勇, 廖春华,等.液相微萃取在农药残留物检测中的应用[J]. 现代农药,2011,10(3):12-16.[13] HE Y,LEE H K. Liquid-phase microextraction in a single drop of organic solvent by using a conversional microsyring[J].Anal chem,1997,69:4634-4640. [14] 房贤文,谭培功,董新春,等.单滴液相微萃取气相色谱测定水中的酞酸酯类化合物[J].分析实验室,2007,26(7):100-103.[15] 张兰英.环境样品前处理技术[M].北京:清华大学出版社,2008. 152-282.[16] 岳永德.农药残留分析[M].北京:中国农业出版社,2003.48.[17] 陈士恒,王建伟,李伟伟,等.顶空低温液相微萃取技术分析水中杂醇油和啤酒挥发性成分[J].分析化学,2011,39(5):675-679.[18] STIG P B, RASMUSSEN K E. Liquid-liquid-liquid micro-extraction for sample preparation of biological fluids prior to capillary electrophoresis[J].Ana1 Chem,1999,71:2650-2652.[19] 罗明标,刘维,李伯平,等. 多孔中空纤维液相微萃取技术的研究进展[J]. 分析化学,2007,35(7):1071-1077.[20] 丁健桦,何海霞,杨新磊,等.复杂基质中柠檬酸的液相微萃取[J]. 色谱,2008,26(1):88-92.[21] REZAEE M, ASSADI Y, AHMADI F, et a1. Determination of organic compounds in water using dispersive liquid-liquid microextraction[J]. J Chromatogr A,2006,1116:1-9.[22] 熊力. 绿色样品前处理技术——液相微萃取技术简介[J].气象水文海洋仪器,2009(2):91-94.[23] 翦英红,范宁伟,张德. 分散液液微萃取高效液相色谱法测定环境水样中的硝基苯[J].天津化工,2011,25(1):51-54.[24] 王莹莹,赵广莹,常青云,等. 悬浮固化液相微萃取技术研究进展[J].分析化学,2010,38(10):1517-1522.[25] 秦九红,杨君,向国强.浮动液滴固化分散液相微萃取-火焰原子吸收光谱法测定环境样品中的镉[J].化学研究,2011,22(3):74-78.[26] PINHEIRO A, ANDRADE J. Development, validation and application of a SDME/GC-FID methodology for the multiresidue determination of organophosphate and pyrethroid pesticides in water[J]. Talanta,2009,79:1354-1359.[27] 李星星,汪路路,孙福生.基于离子液体的单滴液相微萃取-高效液相色谱法测定水中杀螨隆农药残留[J].分析实验室,2011,30(3):73-76.[28] 杨秀敏,王志,王春,等.中空纤维液相微萃取-高效液相色谱法测定水中残留的氨基甲酸酯类农药[J].色谱,2007,25(3):362-366.[29] 李刚,张占恩.中空纤维膜液相微萃取-气相色谱-质谱法测定水样中的拟除虫菊酯类农药[J].理化检验:化学分册,2010,46(3):227-231.[30] BASHEER C, LEE H K, OBBARD J P. Determination of organochlorine pesticides in seawater using hollow fiber menbrane microextraction and gas chromatography-mass spectrometry[J]. J Chromatogr A,2002,968:191-199. [31] WEI G,LI Y,WANG X. Application of dispersive liquid-liquid microextraction combined with high-Performance liquid chromatography for the determination of methomyl in natural Waters[J]. J Sep Sci,2007,30:3262-3267.[32] 谢洪学,何丽君,吴秀玲,等.分散液液微萃取-气相色谱法测定水样中甲拌磷农药[J]. 分析化学,2008,36(11):1543-1546.[33] ZHAO E C, ZHAO W T, HAN L J, et al. Application of dispersive liquid-liquid mieroextraction for the analysis of organophosphorus pesticides in watermelon and cucumber[J]. J Chromatogr A,2007,1175:137-140.[34] NAGARAJU D, HUANG S D. Determination of triazine herbicides in aqueous samples by dispersive liquid-liquid microextraction with gas chromatography-ion trap mass spectrometry[J]. J Chromatogr A,2007,1161:89-97.[35] 孔娜,邹小兵,黄锐,等.微波辅助-顶空液相微萃取在线联用高效液相色谱法测定环境水样中的敌敌畏[J].色谱,2010, 28(12):1200-1203.[36] 林海禄,闫红.中空纤维离子液体液相微萃取测定蔬菜中有机磷农药[J].食品科技,2010,35(11):292-294.[37] 杜晓婷,周敏,张剑,等.蔬菜中甲胺磷等5种有机磷农药残留量的分散液-液微萃取/气质联用技术检测[J].分析测试学报,2010,29(7):751-754.[38] ARAZ B. Sample preparation method for the analysis of some organophosphorus pesticides residues in tomato by ultrasound-assisted solvent extraction followed by dispersive liquid-liquid microextraction[J]. Food Chem,2011,126:1840-1844.[39] 郝家勇,罗小玲,唐宗贵,等.离子液体分散液相微萃取-高效液相色谱法测定番茄中的氨基甲酸酯类农药[J]. 分析测试学报,2010,29(11):1169-1172.[40] 孙玉珍,朱荣林,胡琳珍,等.液相微萃取-高效液相色谱法测定桔子和蚯蚓中吡虫啉的残留降解[J]. 安徽农学通报,2011,17(9):32-35.[41] 赵文婷,杨中华,魏朝俊,等.分散液相微萃取测定苹果中灭线磷马拉硫磷和毒死蜱残留[J]. 农业环境科学学报,2010,29(9):1840-1844.[42] 焦琳娟,陈燕施.果汁中有机磷农药残留的动态液相微萃取/气相色谱法检测[J].分析测试学报,2008,27(7):779-781.。
分散固相萃取法对果蔬中农药残留前处理的优化
P er am e tOp i z to fOr a o h s h r sPe tcd sd e r te t n t miain o g n p o p ou sii e Re i u
i r i a d Ve ea l y Dip rie S l n F ut n g tb e b s e s oi v d—P a e E t cin h s xr t a o
L u Ha i o,Zh u Fa g,L ee o n iYu ’
( uh uE vrn ma Moi r gC ne Sa o ,X zo 2 0 6 C ia x zo n i me 1 nt i e t tin uh u2 10 , hn ) 0 on r t
p e r ame t  ̄o . rt t n e me d
Ke r s: e t i e r sd e r a o h s h r s r t a me t ip r ie s l y wo d p si d e i u ;o g n p o p o u ;p e r t n ;d s e sv o i c e d—p a e e ta t n h s xrci o
气 相色谱 法 被 广 泛应 用 于农 药 残 留 分 析 , 农 而 药残 留的提 取 , 化 技 术是 分析 过 程 的 关键 。 目前 净
O~ 0p m; 1 粒 6 。 中国普遍应用 的前处理技术有索 氏提取 , 临界萃 度 4 7 , C 8填 料 , 度 4 g 超 . 取, 固相萃 取 , 固相 微萃 取 等 。结 合众 多萃 取 技术 最 12 仪器设 备 气相 色 谱 仪 ( P 80 Is+, F D 硫 磷 检 测 H 6 9 Pu 备 P 新提 出了一种分散 固相萃取技术 , 其快速简便 以及 较 低 成本 的优 点开 始被 大家 认 同 。本 文结 合几 种 前 器 ) 色 谱 柱 ( P一5 ,0 m ×02 f ; H MS 3 .5 li l n×0 2 .5 处 理 方法 , 过 带有 硫 磷 监 测 器 ( P 的 气 相 色谱 u ) 离 心 机 ( X 通 F D) n r ; L J一6 4一O , 0 / n ; 吹 仪 l400rmi) 氮 仪 分 析 , 验对 比得 到 了较 可靠 的数据 , 明分 散 固 ( ub V pl) 自动浓 缩仪 ; 实 证 T ro a ; I 漩涡 混合 器 。
分散液相微萃取-气相色谱联用测定苹果汁中6种 有机磷农药残留
好 的农药标准溶 液 ,振 荡摇匀 ,室温下静置 4 h。 1 . 3 . 3 分散液相微 萃取 的操 作方法 移取处 理好的样 品溶 液5 ml ,然后加入 1 . 0 ml 配置好的分 散剂与萃 取剂的混 合液 ,振 荡摇匀 。此 时的混 合液形成水 /丙酮 /氯苯的乳 浊液体系 ,氯苯均 匀分散 于水相中 。室温下放置 3 . 0 mi r a , 再以 4 0 0 0 r / mi n离 心 1 0 mi n,萃 取剂氯苯沉积至试管底 部 ,用微量进样器吸取 1 . 0 “l 萃 取剂直接上机进样测定 。
C HI NE SE H 0R T I CUL T U RE AB S T R AC T S
分散液相微 萃取 一气相色谱联用测定苹果汁 中 6 种 有机磷农药残 留
于佳佳 ,曹 娅 ,王 强 ,许 建。 ,陈运生
( 1 . 新疆职业大学 烹 饪 与餐饮管理学院,新疆 乌鲁木齐 8 3 0 0 1 j ,2 . 新疆农业大学 株学与园艺学院,新疆 乌鲁木齐 8  ̄ o o 5 z ) 摘 要 :建立 分散液相微革取 一 气相 色谱法检 测苹 果汁 中毒死蜱 等 6 种有机磷 农药残 留。考察影响 分散 液相微革 取的 因素 ,其 中包括革取 剂、分散剂 、萃取 时 间、盐浓度 等 。最终选 定萃取 条件为 5 m I 样品( 苹果汁 : 纯净水 =
确 、灵敏 且有机试 剂用 量少的环 保型农残 分析技 术 ,是 农
东赛克赛斯氢能源有 限公 司。 1 . 3 试 验 方 法
1 . 3 . 1 色谱条件 D B — l 7 0 1 石英毛细色谱柱 ( 3 o mx 0 . 5 3 5 l i 1 m x 1 . O 0 m) ,进样 口温 度 2 5 0 ℃;检测 器温度 2 5 0 ℃ ;柱 温 : 采 用 程 序 升 温 ,初 始 温 度 1 8 0 ℃ ,保 持 1 I 血 ,以 1 0 ℃/ mi n升至 2 2 0 " ( 3,保持 2 ai r n,再以 5 ℃/ mi n升 至
QuEChERS-悬浮固化分散液液微萃取气相色谱法测定苹果、柑橘中7种有机磷农药
QuEChERS-悬浮固化分散液液微萃取气相色谱法测定苹果、柑橘中7种有机磷农药高青珍;刘肃【摘要】建立了气相色谱结合QuEChERS-悬浮固化分散液液微萃取(DLLME-SFO)测定苹果、柑橘中7种有机磷类农药残留的检测方法.待测样品用QuEChERS 方法萃取净化后,再用DLLME-SFO方法进行浓缩,最后用气相色谱(FPD)进行检测.实验考察了萃取剂种类与体积,分散剂种类与体积以及盐浓度对萃取效果的影响.DLLME-SFO前处理过程中,将含待测物的乙腈1mL提取液作为分散剂,50μL十二醇作为萃取剂,加入到氯化钠盐溶液中进行萃取浓缩.结果表明,在苹果和柑橘两种基质中7种有机磷农药在5、10、25 μg/kg 3个添加水平下农药的平均回收率为76.34%~107.41%,相对标准偏差(RSD)为0.47%~6.70%,方法的定量限(LOQ)为0.13μg/kg~1.67μg/kg.该方法简单、灵敏高、重复性好,可用于苹果、柑橘中有机磷农药的检测.【期刊名称】《农产品质量与安全》【年(卷),期】2016(000)005【总页数】5页(P59-63)【关键词】气相色谱;QuEChERS;悬浮固化-分散液液微萃取;有机磷农药;水果【作者】高青珍;刘肃【作者单位】中国食品药品检定研究院,北京100011;中国食品药品检定研究院,北京100011【正文语种】中文有机磷类农药是一种广谱、高效的杀虫剂,被广泛使用于农业生产中,但由于这类农药的大量使用或施药不当等原因,水果中也存在有机磷类农药残留问题。
目前,水果中有机磷类农药残留检测的前处理方法有固相萃取(SPE)[1]、液液萃取(LLE)[2]、毛细管电泳(CE)[3]、分散液液微萃取(DLLME)[4]、固相微萃取(SPME)[5]、超临界流体萃取(SFE)[6]、QuEChERS方法[7]等。
2003年,Anastassiades等提出了一种新的农药残留检测前处理方法QuEChERS 方法[8],它具有快速、简便、便宜、高效等特点,被许多分析工作者所采纳。
分散液相微萃取
分散液相微萃取摘要:将分散液相微萃取与高效液相色谱技术相结合,建立了水果样品中除虫脲、灭幼脲和氟铃脲残留农药分析的新方法。
对影响萃取和富集效率的因素进行优化。
萃取条件选定为:在5.0 mL水果样品溶液中迅速加入60.0 μL萃取剂四氯化碳和1.0mL乙腈分散剂,分散均匀后以3200 r min-1 离心5 min,四氯化碳沉积到试管底部,取尽吹干用流动相复溶后高效液相色谱测定。
3种杀虫剂的检出限在0.5 ~ 1.5 μg·kg -1(S / N = 3:1)之间;线性范围为10 ~ 160 μg·kg -1;相关系数在0.9981 ~ 0.9988之间;平均添加回收率在83.0 % ~ 94.7 % 之间;相对标准偏差小于6.1 %。
本方法已成功应用于实际水果样品中3种残留农药的测定,方法的准确度、精密度和灵敏度均达到农残分析要求。
关键词:分散液相微萃取;高效液相色谱;苯甲酰脲类农药1 引言除虫脲、灭幼脲、氟铃脲属于苯酰基脲类农药,具有杀虫、杀螨、杀线虫等生物活性,广泛用于粮食、蔬菜和水果的有害生物防治。
对人畜毒性相对较低,是我国农业部推荐的无公害农药品种,但其残留对人体有潜在危险。
因此,建立水果中这类残留农药测定方法具有十分重要的意义。
苯甲酰脲类农药残留的样品前处理方法主要有液液萃取[1]、固相萃取[2]、基质分散固相萃取[3]等。
这些前处理方法操作繁琐、灵敏度、准确度和重现性差,且样品用量较大;需要使用大量对人体和环境有毒或有害的有机溶剂。
2006年,Rezaee等首次提出了分散液相微萃取技术(DLLME)[4],该技术集采样、萃取和浓缩于一体,操作简单、快速、成本低,有机溶剂用量少,对环境友好,灵敏度和富集效率高。
分散液相微萃取技术大多应用于环境和水样中痕量物质残留的分析。
目前将分散液相微萃取高效液相色谱法应用于水果苯甲酰脲类残留农药的检测还未见报道,本实验建立了苹果样品中3种农药的分散液相微萃取高效液相色谱的分析方法,取得了满意的结果。
酸辅助分散液液微萃取高效液相色谱串联质谱法测定果汁中多种真菌毒素
DOI :10.19756/j.issn.0253⁃3820.181299酸辅助分散液液微萃取⁃高效液相色谱⁃串联质谱法测定果汁中多种真菌毒素韩艺烨1 邓年1 谢建军2 刘承兰*11(天然农药与化学生物学教育部重点实验室,广东省生物农药创制与应用重点实验室,华南农业大学农学院,广州510642)2(广东检验检疫技术中心,广州510623)摘 要 建立了酸辅助分散液液微萃取结合高效液相色谱⁃串联质谱法检测果汁中黄曲霉毒素B 1(Aflatoxin B 1,AFB 1)㊁黄曲霉毒素B 2(Aflatoxin B 2,AFB 2)㊁黄曲霉毒素G 1(Aflatoxin G 1,AFG 1)㊁黄曲霉毒素G 2(Aflatoxin G 2,AFG 2)㊁赭曲霉毒素(Ochratoxin A,OTA)㊁桔霉素(Citrinin,CIT)㊁链格孢霉酚(Alternariol,AOH)和链格孢甲醚(Alternariol monomethyl Ether,AME)共8种真菌毒素的分析方法㊂考察了萃取剂的种类以及用量㊁分散剂用量㊁平衡体系pH 值对萃取效率的影响,获得了最佳的分散液液微萃取(Dispersive liquid⁃liquid microextraction,DLLME)条件:萃取剂为三氯苯胺,用量为60μL;分散剂为HCl 溶液,用量为1500μL;平衡体系pH =5㊂结果表明,8种真菌毒素在1~500μg /L 范围内呈良好的线性关系,相关系数>0.994;在芒果㊁菠萝和火龙果果汁中的检出限分别为0.15~17.71ng /L㊁0.09~7.08ng /L 和0.40~14.29ng /L;当添加浓度为0.2㊁1.0和10.0μg /L 时,回收率在75.6%~110.0%之间,相对标准偏差<15.5%㊂本方法简单㊁快速,有机溶剂用量少,灵敏度高,重现性好,可用于果汁中多种痕量真菌毒素的检测㊂关键词 酸辅助⁃分散液液微萃取;高效液相色谱⁃串联质谱法;真菌毒素;果汁 2018⁃05⁃06收稿;2019⁃01⁃02接受本文系广东省省级科技项目(No.2016A040403102)资助*E⁃mail:liuchenglan@1 引言真菌毒素是由某些丝状真菌在适宜的环境条件下产生的具有毒性的次生代谢产物[1]㊂目前,发现的真菌毒素约有300多种,主要包括黄曲霉毒素㊁脱氧雪腐镰刀菌烯醇㊁赭曲霉毒素㊁伏马菌素等[2]㊂研究表明,真菌毒素已广泛污染世界各地的粮食㊁饲料㊁蔬果㊁饮料等[3~7]㊂真菌毒素对人和动物具有致癌㊁致畸和遗传毒性等[8,9]㊂另外,水果在生产㊁运输㊁加工和贮藏过程中,也易受到真菌侵染,造成水果及水果制品(如果汁)中真菌毒素污染[10]㊂目前,污染水果及果汁的常见真菌毒素有展青霉素㊁链格孢霉素和赭曲霉毒素等,如在苹果和苹果汁中检出展青霉素[11]㊁葡萄和酒中检出赭曲霉毒素[12]㊁苹果和梨中检出桔霉素[13]等㊂尤其是在水果加工成果汁的过程中,因采用被真菌毒素污染的原材料或加工过程不规范,极易造成果汁中真菌毒素的污染[14]㊂目前,我国食品安全国家标准规定苹果汁中展青霉素不得高于50ppb [15]㊂欧盟规定水果干中黄曲霉毒素B 1的含量不得高于2ppb,苹果汁中赭曲霉毒素不得高于2ppb [16]㊂建立一种快速㊁简单㊁灵敏的测定水果及果汁中多种真菌毒素的分析方法,对于确保水果及果汁的质量安全和消费者健康具有重要意义㊂目前,用于基质中真菌毒素的前处理方法有固相萃取(SPE)[17,18]㊁液液萃取(LLE)[19,20]㊁凝胶渗透色谱法(GPC)[21,22]等,但存在操作复杂耗时,有机溶剂用量大㊁需要专门的仪器等不足㊂Rezaee 等[23]在2006年首次报道了分散液液微萃取技术(Dispersive liquid⁃liquid microextraction,DLLME)[24],具有机溶剂使用量少㊁操作简单快捷㊁可处理大量样品㊁富集倍数高等优点,得到了广泛应用[25~27]㊂目前,DLLME 技术已用于真菌毒素分析,如Mohammadi 等[28]采用分散液液微萃取结合高效液相色谱法分析苹果汁中的展青霉素,检出限和定量限分别为0.15和0.50ng;Rodríguez⁃Carrasco 等[29]利用DLLME⁃HPLC⁃MS /MS 检测番茄汁中的链格孢酚甲醚和链格孢酚,检出限和定量限分别为0.7和3.5ng㊂本研第47卷2019年3月分析化学(FENXI HUAXUE) 研究报告Chinese Journal of Analytical Chemistry第3期455~462654 分析化学第47卷究组前期也开展了此方面的研究,建立了基于分散液液微萃取技术检测米酒[30]和水果[31]中真菌毒素的方法㊂本研究对传统分散液微萃取技术进行了改进,采用酸辅助结合分散液液微萃取技术,并通过优化影响萃取效率的各个因素,建立了多种热带水果(火龙果㊁菠萝和芒果)果汁中黄曲霉毒素B1㊁黄曲霉毒素B2㊁黄曲霉毒素G1㊁黄曲霉毒素G2㊁赭曲霉毒素㊁桔霉素㊁链格孢霉酚和链格孢甲醚共8种真菌毒素的萃取方法,采用高效液相色谱⁃质谱联用技术进行测定㊂结果表明,本方法不仅操作简单省时㊁环境相容性好,且具有良好的富集倍数,能够快速检测水果果汁中多种痕量的真菌毒素㊂2 实验部分2.1 仪器与试剂1200型高效液相色谱仪(美国Agilent公司);4000QTRAP型串联质谱仪(美国AB SICIEX公司); HTP⁃312型电子分析天平(上海花潮电器有限公司);TGL⁃16B型台式高速离心机(上海安亭科学仪器厂);UNIQUE⁃R20型多功能超纯水系统(厦门锐思捷科学仪器有限公司);S20梅特勒酸度计(上海阔思电子有限公司)㊂黄曲霉毒素B1(Aflatoxin B1,AFB1)㊁黄曲霉毒素B2(Aflatoxin B2,AFB2)㊁黄曲霉毒素G1(Aflatoxin G1,AFG1)㊁黄曲霉毒素G2(Aflatoxin G2,AFG2)㊁赭曲霉毒素A(Ochratoxin A,OTA)㊁桔霉素(Citrinin, CIT)㊁链格孢霉酚(Alternariol,AOH)㊁链格孢甲醚(Alternariol monomethyl ether,AME),纯度>98%(青岛普瑞邦生物工程有限公司)㊂临茴香胺㊁三氯苯胺㊁邻甲苯胺㊁乙腈㊁甲醇(色谱纯,上海安谱科学仪器有限公司);Na3PO4㊁NaCl㊁HCl(分析纯,广州芊荟仪器有限公司)㊂菠萝汁㊁芒果汁㊁火龙果汁样品均购自本地超市㊂2.2 标样制备称取AFB1㊁AFB2㊁AFG1㊁AFG2㊁OTA㊁CIT㊁AOH和AME标准品1.0mg(精确至0.1mg),用乙腈溶解并定容至10mL,配制成100mg/L的母液,并逐级稀释至1㊁2㊁5㊁10㊁20㊁50㊁100㊁200和500μg/L㊂2.3 色谱⁃质谱条件2.3.1 AFB1㊁AFB2㊁AFG1㊁AFG2㊁CIT和OTA的检测条件 (1)色谱条件 Agilent Poroshell120EC⁃C18色谱柱(150mm×3.0mm,2.7μm);流速:0.4mL/min;流动相:乙腈⁃1%甲酸溶液(75∶25,V/V);柱温:30℃;进样量:0.5μL㊂(2)质谱条件 气帘气压:30kPa;离子源毛细管电压:5000V(+);雾化温度:550℃;雾化气压力:50kPa;加热辅助气压力:50kPa㊂2.3.2 AOH和AME的检测条件 (1)色谱条件 Agilent Poroshell120EC⁃C18色谱柱(150mm×3.0mm,2.7μm);流速:0.4mL/min;流动相:乙腈⁃水(80∶20,V/V);柱温:30℃;进样量:0.5μL㊂(2)质谱条件 气帘气压:30kPa;离子源毛细管电压:4500V(-);雾化温度:450℃;雾化气压力: 50kPa;加热辅助气压力:50kPa㊂2.4 实验步骤取1.5mL HCl(pH=0.4),加入60μL三氯苯胺,混匀,注入到装有5mL果汁样品的10mL具塞离心管中,加入2600μL0.5mol/L Na3PO4溶液,将萃取体系调节至pH=5,形成雾状胶体,以4000r/min 离心5min,除去上层水相,用甲醇⁃乙腈(1∶1,V/V)混合溶液溶解沉积相,定容至200μL,充分搅拌至无明显固体沉淀残留;滤膜过滤后,移于有内衬管的自动进样瓶中,进HPLC⁃MS/MS检测㊂2.5 酸辅助液液微萃取条件优化选择了4个单因素进行实验:萃取剂(邻茴香胺,邻甲苯胺,三氯苯胺)㊁萃取剂体积(60㊁70㊁80㊁90和100mL)㊁分散剂体积(0.5㊁0.75㊁1.0㊁1.25和1.5mL)㊁平衡体系pH值(5㊁6㊁7);每个实验重复3次,每一个单因素实验都是在前一个参数确定为最佳的条件下进行㊂在第一个因素为变量时,其它实验参数为:三氯苯胺60μL,分散剂HCl溶液1.5mL,平衡体系pH=5㊂2.6 定量分析在上述优化条件下对8种真菌毒素进行分析,得到各组分的线性范围(Linear range㊁LR)㊁相关系数(Correlation coefficient,R )㊁检出限(Limit of detection,LOD,S /N =3)及定量限(Limit of quantification,LOQ,S /N =10)㊁富集倍数(Enrichment factor,EF)和回收率(Recovery,R )㊂富集倍数和回收率的计算公式如下所示:EF =C sed C 0(1)R (%)=n sed n 0×100=C sed V sed C 0V aq ×100=EF Vsed V aq×100(2)其中,C sed 为沉淀物的浓度;C 0为初始物浓度;n sed 为沉淀物物质的量;n 0为初始物物质的量:V sed 为沉淀物体积;V aq 为样品溶液的体积㊂3 结果与讨论3.1 质谱条件本研究采用标准溶液直接进样的方式确定目标毒素的质谱参数,优化了毛细管电压㊁雾化温度㊁雾化气压力等质谱参数,进一步提高各母离子的信号水平㊂优化后的质谱参数如表1所示㊂由于真菌毒素普遍具有极性,因此采用对极性化合物有良好电离效果的ESI 电离源㊂由于部分目标毒素的化学结构相似,故出峰时间集中在1.73~2.23min㊂本方法可在短时间内,采用正㊁负二种离子模式,分别对8种毒素进行有效的分离与测定㊂表1 8种目标物质谱优化条件Table 1 Optimized mass spectrometry conditions for 8kinds of mycotoxin毒素种类Mycotoxins 离子化模式Ionization mode 母离子Parent ion (m /z )子离子Daughter ion (m /z )驻留时间Dwell time (s)去簇电压Declustering potential (V)碰撞能量Collision energy (eV)保留时间Retention time (min)桔霉素Citrinin (CIT)电喷雾正离子源Electrospray positive ion source (ESI +)赭曲霉毒素A Ochratoxin A (OTA)电喷雾正离子源ESI+黄曲霉毒素B1Aflatoxin B1(AFB1)电喷雾正离子源ESI+黄曲霉毒素B2Aflatoxin B2(AFB2电喷雾正离子源ESI+黄曲霉毒素G1Aflatoxin G1(AFG1)电喷雾正离子源ESI+黄曲霉素G2Aflatoxin G2(AFG2)电喷雾正离子源ESI+链格孢霉酚Alternariol (AOH)电喷雾负离子源ESI -链格孢甲醚Alternariol monomethyl ether(AME)电喷雾负离子源ESI -251.1233.210055.324.0251.1191.010055.335.0404.4358.310082.020.6404.4341.110082.027.0313.2241.1100105.052.0313.2285.2100105.053.0315.2287.2100105.537.4315.2259.2100105.542.0329.2243.1100105.438.1329.2283.1100105.436.4331.1245.2100105.042.4331.1257.2100105.044.3257.0215.0100-98.2-35.7257.0147.0100-98.2-45.4271.0256.0100-97.1-31.6271.0228.0100-97.1-41.0 2.082.231.891.861.791.771.732.223.2 萃取剂的选择萃取剂是影响分散液液微萃取(DLLME)萃取效率的重要因素㊂本研究选取的萃取剂具有以下特征:对目标物有较强的萃取能力;中性条件下不与水互溶,酸性条件下以离子形式溶于水;加入碱性缓冲剂后,萃取剂易析出㊂苯胺类物质在酸性条件下以离子形式溶于水中,并且对目标真菌毒素具有良好754第3期韩艺烨等:酸辅助分散液液微萃取⁃高效液相色谱⁃串联质谱法测定果汁中多种真菌毒素 的溶解性;而在加入碱性缓冲剂调节至中性后,苯胺类物质及溶于苯胺中的目标真菌毒素又析出㊂考察了邻茴香胺㊁邻甲苯胺㊁三氯苯胺3种苯胺类物质对8种真菌毒素的萃取效果㊂结果表明,三氯苯胺对8种真菌毒素的提取效果显著优于其它两种萃取剂,故选择三氯苯胺作为本实验的萃取剂㊂3.3 萃取剂体积的优化萃取剂的体积直接影响萃取方法的富集倍数和回收率㊂体积越小,方法的富集倍数越高,但是体积过小时,不能完全提取目标物㊂考察了三氯苯胺体积为60㊁70㊁80㊁90和100μL 时,方法的富集倍数和萃取效率㊂结果如图1所示,当萃取剂体积为60μL 时,富集倍数最高,检出限最低,故确定萃取剂的体积为60μL㊂3.4 分散剂的选择和体积的优化本研究利用三氯苯胺正常状态不溶于水㊁酸性条件下溶于水的性质,选择HCl 溶液作为分散剂;同时,HCl 溶液与样品溶液和萃取剂都具有良好的互溶性,与其它有机酸相比,只引入Cl -,不干扰目标毒素的分析㊂经过实验分析,当pH≤0.5时,三氯苯胺溶于HCl 溶液中,同时为了防止酸度过高,导致目标物变性,最后选择HCl 溶液(pH =0.4)作为分散剂㊂分散剂的用量决定了萃取剂在水溶液中微滴的形成及大小㊂考察了HCl 酸溶液体积分别为0.50㊁0.75㊁1.00㊁1.25和1.50mL 时的萃取效率㊂结果表明,当分散剂HCl 溶液的体积为1.50mL 时,平均萃取效率最高(图2)㊂150100MycotoxinsR e l a t i v e p e a k a r e a (%)50060m LAF B lAM EA F G l C I T A FB 2A O H A F G 2O TA 70m L80m L90m L100m L图1 萃取剂体积对萃取效率的影响Fig.1 Influence of volume of extraction solvent onextraction efficiency15090MycotoxinsR e l a t i v e p e a k a r e a (%)3000.5mL A FB lA MEA FG l C I T A F B 2A O H AF G 2O T A600.75mL 1.0mL 1.25mL 1.5mL图2 分散剂体积对萃取效率的影响Fig.2 Influence of volume of dispersant on extractionefficiency150100MycotoxinsR e l a t i v e p e a k a r e a (%)50A FB l A M E A F G lC I T A F B 2AO H A F G 2O T ApH 5pH 6pH 7图3 平衡体系pH 值对萃取效率的影响Fig.3 Influence of pH value of equilibrium system onextraction efficiency3.5 平衡体系pH 值的优化中性条件下,苯胺类物质不溶于水,但在酸性条件时可溶于水;而将溶液调节为碱性时又析出㊂因此,反应平衡时的pH 值会直接影响萃取效果㊂研究表明,在pH =4.23时,体系开始产生雾状物;当pH =4.80时,沉淀完全㊂根据文献[32]结果,目标毒素在酸性条件下能保持稳定,因此选取偏酸性环境的溶液进行分析㊂分别考察了平衡体系pH 值为5㊁6和7时,萃取方法的浓缩倍数㊂如图3所示,在平衡体系pH =5时,所有目标毒素的浓缩倍数最高,故确定平衡体系的pH =5㊂3.6 方法分析性能3.6.1 线性关系、检出限和定量限 8种真菌毒素在3种不同果汁基质中的线性范围㊁检出限和定量限见表2㊁表3和表4㊂在最佳实验条件下,待测目标毒素在1~500μg /L 范围内呈良好的线性关系,相关系数在0.9948~0.9999之间㊂在芒果汁㊁菠萝汁和火龙果汁中,以3倍信噪比(S /N =3)确定检出限分别在0.15~17.71ng /L㊁0.09~7.08ng /L 和0.14~854 分析化学第47卷14.29ng /L 之间;以10倍信噪比(S /N =10)计算定量限,分别在0.50~59.03ng /L㊁0.29~23.58ng /L和0.48~47.62ng /L 之间㊂本方法对添加浓度均为1.0μg /L 的样品进行3次平行测定,在3种果汁的相对标准偏差分别为3.7%~11.0%㊁2.3%~7.0%和3.3%~13.2%㊂说明本方法能够满足目标毒素的检测要求㊂表2 在芒果果汁中的线性范围㊁回归方程㊁相关系数㊁检出限㊁定量限和相对标准偏差Table 2 Linear ranges,regression equations,correlation coefficients,limits of detection (LODs),limits of quantification (LOQs)and relatives standard deviations (RSD)in mango juices毒素种类Mycotoxin 线性范围Linear range (μg /L)线性方程Regression equation相关系数Correlation coefficient 检出限LOD (ng /L)定量限LOQ (ng /L)相对标准偏差RSD (%,n =3)AFB 11~500y =2313.5x +144470.9972 4.2414.1210.4AFB 21~500y =1356.3x +8787.20.997412.9343.10 4.8AFG 11~500y =3682.2x +282400.9961 2.749.149.8AFG 21~500y =957.3x +5281.80.998910.7935.97 5.6OTA 1~500y =793.4x +521.350.999917.7159.03 5.7CIT1~500y =42122x +3994200.99580.150.507.5AOH1~500y =1154.3x +4025.20.9993 6.4921.6511.0AME1~500y =30387x +2842990.99440.230.78 3.7表3 在菠萝果汁中的线性范围㊁回归方程㊁相关系数㊁检出限㊁定量限和相对标准偏差Table 3 Linear ranges,regression equations,correlation coefficients,LODs,LOQs and RSDs in pineapple juices毒素种类Mycotoxin 线性范围Linear range (μg /L)线性方程Regression equation相关系数Correlation coefficient 检出限LOD (ng /L)定量限LOQ (ng /L)相对标准偏差RSD (%,n =3)AFB11~500y =2106.7x +116350.9982 1.83 6.095.5AFB21~500y =1231.9x +7020.90.9989 4.4914.977.0AFG11~500y =3216.1x +268800.9961 1.33 4.42 1.4AFG21~500y =888.95x +3487.70.9994 5.2617.54 4.0OTA 1~500y =719.23x +6219.40.9992 5.0016.67 5.4CIT1~500y =60366x +3776540.99950.090.29 2.3AOH1~500y =1182.2x +4738.30.99987.0823.58 5.9AME1~500y =36552x +3798900.99480.140.46 2.7表4 在火龙果果汁中的线性范围㊁回归方程㊁相关系数㊁检出限㊁定量限和相对标准偏差(n =3)Table 4 Linear ranges,regression equation,correlation coefficients,LODs,LOQs and RSDs in dragon fruit juices毒素种类Mycotoxin 线性范围Linear range (μg /L)线性方程Regression equation相关系数Correlation coefficient 检出限LOD (ng /L)定量限LOQ (ng /L)相对标准偏差RSD (%,n =3)AFB11~500y =1952.9x +2537.30.99918.8829.598.0AFB21~500y =1274.1x -1243.70.999911.6338.7610.1AFG11~500y =3787.4x +9070.10.9988 4.4114.7110.1AFG21~500y =1066.9x +2545.50.99939.6132.059.4OTA 1~500y =812.62x +2791.60.99988.8229.41 3.3CIT1~500y =60681x +2673790.99890.40 1.336.6AOH1~500y =1106.8x -689.550.999414.2947.6213.2AME1~500y =40285x +2319860.99930.140.4812.13.6.2 回收率与精密度 在芒果汁㊁菠萝汁和火龙果汁空白样品中分别添加0.2㊁1.0和10.0μg /L 的标准溶液,依照上述方法处理,测定回收率㊂从表5可见,8种目标毒素在芒果汁中的添加回收率在75.6%~103.4%之间,RSD<14.2%;在菠萝汁中的添加回收率在77.2%~107.1%之间,RSD <15.5%;在火龙果汁中的添加回收率在78.2%~110.0%,RSD<9.8%㊂表明本方法具有良好的回收率㊁灵敏度和稳定性,可用于分析检测水果果汁中多种真菌毒素㊂3.6.3 与其它方法的比较 将本方法与文献报道的前处理方法在萃取时间㊁检出限等方面进行了比较(表6)㊂本方法在萃取时间和回收率等方面有明显的优势,且DLLME 的条件温和,快速灵敏,操作简单,可满足实际样品的检测要求㊂954第3期韩艺烨等:酸辅助分散液液微萃取⁃高效液相色谱⁃串联质谱法测定果汁中多种真菌毒素 表5 8种真菌毒素在3种果汁中的添加回收率和精密度Table 5 Recoveries and precisions (RSDs)of 8kinds of mycotoxins in three kinds of juice samples真菌毒素Mycotoxins 添加浓度Spiked (μg /L)芒果汁Mango juice回收率Recovery (%,n =3)RSD (%,n =3)菠萝汁Pineapple juice回收率Recovery (%n =3)RSD (%n =3)火龙果汁Dragon juice回收率Recovery (%n =3)RSD (%n =3)OTA CIT AFB 1AFB 2AFG 1AFG 2AME AOH0.295.6 5.3106.7 6.387.36.4193.8 5.782.6 5.4110.0 2.61089.1 3.499.9 2.283.6 2.50.275.67.180.5 3.278.29.6183.67.583.9 2.384.1 2.71078.8 1.790.6 2.786.6 2.80.280.814.277.2 5.890.4 5.5187.710.499.95.583.4 5.21086.510.2105.4 2.787.87.80.277.010.881.68.295.6 5.8193.8 4.894.47.092.59.81088.210.3101.48.498.58.90.292.29.492.68.290.08.4190.39.8101.9 1.484.88.31083.27.1106.7 1.582.8 5.90.284.68.180.57.5100.2 4.2198.4 5.6101.5 4.080.2 5.01094.910.2107.1 2.684.29.60.287.3 4.480.2 4.882.3 1.3192.3 3.794.8 2.7100.8 1.11089.6 2.495.1 2.291.7 6.40.292.49.686.212.383.2 1.3190.211.099.3 5.989.8 6.510103.4 4.2102.315.584.38.6表6 AS⁃DLLME 测定果汁中真菌毒素与其它样品前处理方法的比较Table 6 Comparison of AS⁃DLLME with other sample preparation methods for mycotoxins in juice目标毒素Mycotoxin 检测方法Detection method前处理方法Pretreatment method 萃取时间Extraction time(min)检出限LOD (ng /L)文献Reference 展青霉素Patulin 液相色谱⁃质谱联用LC⁃MS 浸提法Extraction ~60750[11]赭曲霉毒素Ochratoxin高效液相色谱HPLC 免疫亲和色谱IAC ~4540[12]黄曲霉毒素B 1AFB 1高效液相色谱HPLC 固相萃取SPE ~60170[16]黄曲霉毒素G 1AFG 1高效液相色谱HPLC 液液萃取LLE >6030[18]玉米赤霉烯酮Zearalenone高效液相色谱HPLC 凝胶渗透色谱GPC ~1202500[19]8种目标毒素8kinds of mycotoxins液相色谱⁃质谱联用LC⁃MS酸辅助分散液液微萃取AS⁃DLLME~200.09~17.71本方法This method4摇结论建立了一种酸辅助分散液液微萃取结合高效液相色谱⁃串联质谱测定芒果汁㊁菠萝汁和火龙果汁等果汁中8种常见真菌毒素的分析方法,优化后的条件为:萃取剂为三氯苯胺,用量60μL;分散剂为HCl 溶液,用量1.5mL;平衡体系pH =5㊂8种真菌毒素在芒果汁㊁菠萝汁和火龙果汁中的检出限分别为064 分析化学第47卷0.23~17.71ng /L㊁0.09~7.08ng /L㊁0.40~14.29ng /L㊂本方法的回收率和灵敏度高,操作简单方便,有机溶剂使用量少,对环境友好,可广泛应用于果汁中多种真菌毒素的检测㊂References1 Turner N W,Subrahmanyam S,Piletsky S A.Anal.Chim.Acta ,2009,632(2):168-1802 CHEN Li⁃Xing.Hebei Journal of Industrial Science and Technology ,2006,23(2):124-126陈丽星.河北工业科技,2006,23(2):124-1263 Amalaradjou M A R,Venkitanarayanan K.Mycotoxins Fruits Vegetables.Elsevier Academic Press,2008:225-2474 FAN Zhi⁃Chen,HAN Zheng,GUO Wen⁃Bo,ZHAO Zhi⁃Hui.Chinese Journal of Chromatography ,2017,35(6):627-633范志辰,韩铮,郭文博,赵志辉.色谱,2017,35(6):627-6335 Scott P M,Van W W,Kennedy B,Anyeti D.J.Agric.Food Chem.,1972,20(6):1103-11096 WANG Yu⁃Jiao,NIE Ji⁃Yun,LI Zhi⁃Xia,YAN Zhen,CHENG Yang,ZHANG Xiao⁃Nan.Chinese J.Anal.Chem.,2017,45(10):1556-1563王玉娇,聂继云,李志霞,闫震,程杨,张晓男.分析化学,2017,45(10):1556-15637 Andersen B,Jørn S A,Frisvad J C.J.Agric.Food Chem.,2004,52(8):2421-24288 BarkaiGolan R,Paster N.Mycotoxins in Fruits and Vegetables .Elsevier Academic Press,2008:147-1599 Sweeney M J,Dobson A D.Int.Food Microbiol.,1998,43(3):141-15810 WANG Meng,JIANG Nan,DAI Ying,FENG Xiao⁃Yuan.Food Safety and Quality Detection Technology ,2016,7(2):459-467王蒙,姜楠,戴莹,冯晓元.食品安全质量检测学报,2016,7(2):459-46711 Dos Santos I D,Pizzutti I R,Dias J V,Fontana M E Z,Brackmann A,Anese R O,Thewes F R,Marques L N,Cardoso C D.Food Chem.,2018,255:275-28112 Yusefi J,Valaee M,Nazari F,Maleki J,Mottaghianpour E,Khosrokhavar R,Hosseini M J.Iran J.Pharm.Res.,2018,17(1):140-14613 Bragulat M R,Abarca M L,Cabañes F J.Lett.Appl.Microbiol.,2010,47(4):286-28914 Drusch S,Ragab W.J.Food Prot.,2003,66(8):1514-152715 GB 2761⁃2017,Limits of Mycotoxins in Food .National Food Safety StandardsGB 2761⁃2017.食品中真菌毒素限量.食品安全国家标准16 Commission Regulation (EC)No1881/2006,Setting Maximum Levels for Certain Contaminants in Foodstuffs 17 Tokusoglu O,Bozoglu F.Ital.J.Food Sci.,2010,22(3):284-29118 WANG Heng⁃Ling,YU Li,LI Pei⁃Wu,LI Min,ZHANG Qi,ZHANG Wen.Chinese J.Anal.Chem.,2014,42(9):1338-1342王恒玲,喻理,李培武,李敏,张奇,张文.分析化学,2014,42(9):1338-134219 Arroyo⁃Manzanares N,De Ruyck K,Uka V,Gamiz⁃Gracia L,Garcia⁃Campana A M,De Saeger S,Diana D M J.Anal.Bioanal.Chem.,2018,65(23):1-1520 Andrade P D,da Silva J L G,Caldas E D.J.Chromatogr.A ,2013,1304:61-6821 LIU Jia⁃Yang,ZHANG Yue⁃Hui,JIA Hong⁃Xin.Chinese Journal of Food Hygiene ,2016,(6):763-768刘家阳,张月辉,贾宏新.中国食品卫生杂志,2016,(6):763-76822 Radova Z,Hajslova J,Kralova J.Cereal mun.,2001,29(3⁃4):435-44223 Rezaee M,Assadi Y,Hosseini M R M,Aghaee E,Ahmadi F,Berijani S.J.Chromatogr.A ,2006,1116(1):1-924 XU Neng⁃Bin,FENG Jia⁃Yong,ZHU Li⁃Bo,QIAN Fei⁃Zhong,XU Li⁃Hong,CHEN Zhong⁃Quan,WANG Sheng⁃Le.Chinese J.Anal.Chem.,2016,44(1):117-123徐能斌,冯加永,朱丽波,钱飞中,徐立红,陈钟佺,汪晟乐.分析化学,2016,44(1):117-12325 Socas⁃Rodríguez B,Hernández⁃Borges J,Asensio⁃Ramos M,Herrera⁃Herrera A V,Palenzuela J A,Rodriguez⁃Delgado MA.Electrophoresis ,2014,35(17):2479-2487164第3期韩艺烨等:酸辅助分散液液微萃取⁃高效液相色谱⁃串联质谱法测定果汁中多种真菌毒素 264 分析化学第47卷26 TENG Rui⁃Ju,WANG Huan,WANG Xue⁃Mei,SU Jia⁃Qiang,FENG Li⁃Juan,LU Xiao⁃Quan.Chinese J.Anal.Chem., 2017,45(2):275-281滕瑞菊,王欢,王雪梅,苏加强,冯丽娟.卢小泉.分析化学,2017,45(2):275-28127 Rahmani M,Ghasemi E,Sasani M.Talanta,2017,165:27-3228 Mohammadi A,Tavakoli R,Kamankesh M,Rashedi H,Attaran A,Delavar M.Anal.Chem.Acta,2013,804(23): 104-11029 Rodríguez⁃Carrasco Y,Mañes J,Berrada H,Juan C.Toxins,2016,8(11):32830 Lai X,Ruan C,Liu R,Liu C.Food Chem.,2014,16:317-32231 Ruan C,Diao X,Li N,Zhang H,Pang Y,Liu C.Anal.Methods,2016,8(7):1586-159432 Hussein S,Jeffrey M B.Toxicology,2001,167(2):101-134Acid⁃assisted Dispersive Liquid⁃Liquid Microextraction⁃High Performance Liquid Chromatography⁃Tandem Mass Spectrometry for Determinationof Mycotoxins in Fruit JuiceHAN Yi⁃Ye1,DENG Nian1,XIE Jian⁃Jun2,LIU Cheng⁃Lan*11(Key Laboratory of Natural Pesticide and Chemical Biology,Ministry of Education/Key Laboratory ofBio⁃pesticide Innovation and Application of Guangdong Province/College of Agriculture,South China Agricultural University,Guangzhou510642,China)2(Guangdong Entry⁃Exit Inspection and Quarantine Technology Center,Guangzhou510623,China) Abstract A simple and novel sample pretreatment method for determination of eight kinds of mycotoxin in juice samples has been developed using acid⁃assisted dispersive liquid⁃liquid microextraction coupled with high performance liquid chromatography⁃tandem mass spectrometry.The factors effecting extraction efficiency were investigated including the type and volume of extraction solvent,the volume of dispersive solvent and pH of the equilibrium system.Under the optimum extraction conditions including60μL of trichloroaniline as extraction solvent,1500μL of hydrochloric acid solution as dispersive solvent and pH5as the acidity of equilibrium system,the method showed a good linearity for these mycotoxins within the concentration range from1to 500μg/L with correlation coefficients higher than0.994.The detection limits were0.15-17.71ng/L, 0.09-7.08ng/L and0.40-14.29ng/L in fruit juice of mango,pineapple and dragon,respectively.The average recoveries of eight kinds of mycotoxins ranged from75.6%to110.0%at three spiked concentrations of0.2μg/L,1.0μg/L and10.0μg/L,with the relative standard deviation of lower than15.5%.The proposed method is simple,fast with less consumption of organic solvent,and has high sensitivity and repeatability,which is suitable for the detection of mycotoxins residues in fruit juice.Keywords Acid⁃assisted dispersive liquid⁃liquid microextraction;High performance liquid chromatography⁃tandem mass spectrometry;Mycotoxins;Juice(Received6May2018;accepted2January2019) This work was supported by the Project of Science and Technology of Guangdong Province(No.2016A040403102).。
分散液液微萃取技术及其在食品和环境农药残留检测中的运用
分散液液微萃取技术及其在食品和环境农药残留检测中的运用作者:王进,魏丹丹,王嵩,陈庆,李沫寒来源:《现代食品》 2019年第15期◎ 王?进,魏丹丹,王?嵩,陈?庆,李沫寒(安徽拓维检测服务有限公司,安徽?宣城?242000)Wang?Jin, Wei Dandan, Wang?Song, Chen?Qing, Li Mohan(Anhui Tuowei Testing Service Co., Ltd., Xuancheng?242000, China)摘?要:随着经济的发展以及科学技术水平的提高,样品处理技术不断发展与完善,分散液液微萃取是一种新型的样品前处理技术,这一技术将萃取与浓缩有机地结合在一起,在诸多方面发挥了优势,主要表现在方便快捷、处理成本低、效率高及环境友好等。
随着人们生活水平与健康安全意识的提升,食品与环境农药残留问题日益被重视,农药残留检测愈发受到人们的青睐。
本文针对分散液液微萃取技术及其在食品和环境农药残留检测中的运用进行研究与分析。
关键词:分散液液微萃取;农药残留;检测;食品与环境Abstract:With the development of economy and the improvement of science and technology, sample processing technology is continuously developed and perfected. Dispersive liquid-liquid micro-extraction is a new type of sample pre-treatment technology, which combines extraction and concentration organically. The aspects have played an important role, mainly in the convenience and convenience, low processing cost, high efficiency and environmental friendliness. With the improvement of people’s living standards and health and safety awareness, the problem of pesticide residues in food and environment has been paid more and more attention, and pesticide residue detection has become more and more popular. This paper studied and analyzed the application of dispersed liquid-liquid microextraction technology and its application in food and environmental pesticide residue detection.Key words:Dispersive liquid microextraction; Pesticide residue; Detection; Food and environment中图分类号:O658.21?分散液液微萃取技术(DLLME)原理受分散剂的影响,萃取剂会逐渐形成有机液滴,这些液滴具有分散、细小的特点,并随着时间的推移在水样中均匀分散开,进而形成水/分散剂/萃取剂乳浊液体系。
分散液液微萃取技术及其在食品安全分析中的应用
分散液液微萃取技术及其在食品安全分析中的应用作者:马智玲魏长宾刘新艳,李凌云刘玉革刘肃方佳来源:《热带作物学报》2015年第02期摘要分散液液微萃取是2006年发展起来的一种新型的液相微萃取技术,该方法因操作简单、快速、成本低、富集倍数高、所需有机溶剂用量少、萃取时间短等特点而成为一种备受关注的绿色友好的分离富集技术。
近些年,该技术已经在环境水样、饮品、食品、矿物样品以及生物流体、土壤样品的分析中得到广泛应用。
综述分散液液微萃取技术近期的研究进展及其在食品安全分析领域的应用,包括饮品、蔬菜水果、谷物及动物性组织等食品中农药、酚类物质、持久性污染物、金属及其他一些物质的分析检测,并对其发展趋势进行了阐述。
关键词分散液液微萃取;食品安全;样品前处理;分析检测中图分类号 TS201.6 文献标识码 A完整的食品污染物分析过程包括样品前处理和仪器分析两个部分。
目前,气相色谱、液相色谱、原子吸收光谱等已成为当前主要的污染物残留分析检测技术,而在进行仪器分析前,样本前处理的时间约占到整个分析方法的2/3左右,是分析过程中最重要的环节。
由于食品种类多样复杂,有些待测组分的含量很低,所以要求样品前处理过程不仅要有效地将目标物从复杂的样品基体中分离出来,还要除去基体中的干扰物质,富集低含量待测组分,从而提高分析灵敏度,延长分析仪器使用寿命。
传统的样品前处理方法有液液萃取、固相萃取、凝胶渗透色谱、加速溶剂萃取等,其处理过程繁琐耗时、成本高、效率低、劳动强度大,还需要使用大量对人体和环境有毒、有害的有机溶剂[1-4]。
液相微萃取技术(LPME)是一项新型样品前处理技术,克服了液液萃取消耗大量溶剂以及固相微萃取萃取头较昂贵、寿命短、多次使用存在交叉污染等缺点。
该技术操作简单,无需特殊装置,具有成本低、富集倍数高、有机溶剂用量少等特点,是一种环境友好的样品前处理技术,因适应了当前绿色化学发展的需要而受到分析人员的广泛关注[5]。
分散微固相萃取技术在茶饮料农药残留量检测中的应用
分散微固相萃取技术在茶饮料农药残留量检测中的应用王 丹1,李 琳1,徐 斌1,王守彬2(1.潍坊市疾病预防控制中心理检科,山东潍坊 261061;2.潍坊海关,山东潍坊 262702)摘 要:目的:建立DMSPE-超高效液相色谱/三重四极杆质谱检测茶饮料中10种氨基甲酸酯类农药残留量的方法。
方法:使用分散微固相萃取(Dispersed Micro Solid Phase Extraction ,DMSPE )方法预处理样品,采用超高效液相色谱/三重四极杆质谱法检测茶饮料中的10种氨基甲酸酯类农药残留量。
结果:在特定浓度范围内,10种氨基甲酸酯类农药线性关系良好(R 2>0.990)。
方法检出限为0.13~4.72 μg·kg -1,定量限为0.39~14.20 μg·kg -1。
20.0 μg·L -1、100.0 μg·L -1、500.0 μg·L -1加标水平的加标回收率为56.6%~111.7%,精密度(RSD )为0%~13.10%,重复测试RSD 为0.52%~9.45%,均符合国家标准要求。
结论:该前处理技术可以一次完成样品的提取、富集和净化,操作简便、快捷,成本较低,方法灵敏度高,重现性好,可用于检测茶饮料中多种氨基甲酸酯类农药的残留量。
关键词:分散微固相萃取;茶饮料;氨基甲酸酯;超高效液相色谱Application of Dispersed Micro Solid Phase ExtractionTechnology in Detection of Pesticide Residuesin Tea BeveragesWANG Dan 1, LI Lin 1, XU Bin 1, WANG Shoubin 2(1.Weifang Center for Disease Control and Prevention Clinical Laboratory, Weifang 261061, China;2.Weifang Customs, Weifang 262702, China)Abstract: Objective: To establish an DMSPE-ultra performance liquid chromatography/triple quadrupole mass spectrometry method for the determination of ten carbamate pesticide residues in tea beverages. Method: The samples were pretreated by dispersed micro solid phase extraction (DMSPE), and the 10 carbamate pesticide residues were detected by ultra performance liquid chromatography/triple quadrupole mass spectrometry in tea beverages. Result: The linearity of the 10 carbamate pesticides was good (R 2>0.990) in the specific concentration range. The limits of detection of the method was 0.13~4.72 μg·kg -1 and the limits of quantification was 0.39~14.20 μg·kg -1. The spiked recoveries at the spiked levels of 20.0 μg·L -1, 100.0 μg·L -1 and 500.0 μg·L -1 was 56.6%~111.7%, and the precision (RSD) was 0%~13.10%, the RSD of the repeated test was 0.52%~9.45%, which were in accordance with the requirements of national standards. Conclusion: The pretreatment technology can complete the extraction, enrichment and purification of samples at one time, which is simple, fast, low cost, high sensitivity and good reproducibility, and can be used to detect the content of various carbamate pesticide residues in tea beverages.Keywords: dispersed micro solid phase extraction; tea beverage; carbamate; ultra performance liquid chromatography基金项目:山东省潍坊市卫健委科研项目(WFWSJK-2022-141)。
医疗行业-分散液液微萃取—高效液相色谱法测定食品中农药的含量 精品
分散液液微萃取—高效液相色谱法测定食品中农药的含量张良温指导教师:翦英红(吉林化工学院环境与生物工程学院环境科学0501班,吉林吉林132022)摘要:本实验采一种较新的提取分析食品中农药(以阿特拉津为例)残留的方法——分散液液微萃取—高效液相色谱法。
分散液液微萃取条件优化后为:水样体积:6mL;萃取剂:氯苯,30.0μL;分散剂:丙酮,1.0mL;离心时间:4min,盐度为4.5%,pH=5.5。
最佳条件下,富集因子(EF)和萃取回收率(ER)分别介于105.71-129.19和45.81% - 58.28%。
阿特拉津的最低检出限为1μg/L。
水样中阿特拉津在加标浓度为40、60、80 μg/L的相对回收率分别为50.72% - 52.95%,45.81% - 52.16%和51.68% - 58.28%。
此种方法测定食品浸出液中阿特拉津方便,快速。
关键词:分散液液微萃取;阿特拉津;高效液相色谱法;萃取回收率阿特拉津(atrazine)又名莠去津,化学名:为2-氯4-乙氨基-6一异丙氨基.1,3,5-三嗪,系均三氮苯类农药,常温下,阿特拉津的纯品是无色、无臭晶体,,分式:C18H14ClN5,熔点173~175 ℃,在25℃时,蒸汽压为38.5 μPa,水中溶解度为33 mg/L。
在微酸及微碱介质中稳定,但在高温下,碱和无机盐可将其水解为无除草活性的羟基衍生物[23]。
阿特拉津是~种在世界范围内广泛使用的中等偏低毒性除草剂,曾被认为是生态安全的除草剂,但由于使用量大、残留期长,农田施用后随着地表径流、淋溶、沉降等多种途径进入地表水和地下水,阿特拉津的残留物在世界许多国家和地区的地表水和地下水中已有检出。
近来不断有阿特拉津污染事件的报道,已有的研究证明阿特拉津对动物的生殖功能有极大的影响,被世界野生动物基金会列为环境荷尔蒙(内分泌干扰剂)的可疑物质,有扰乱内分泌的作用,是人类潜在的致癌物。
由于阿特拉津被认为是一种最具污染力的农药,目前,包括德国、法国、瑞典在内的欧洲7个圈家禁止使用。
分散微固相萃取-超高效液相色谱-高分辨质谱法测定果汁饮料中的吗啉残留
分散微固相萃取-超高效液相色谱-高分辨质谱法测定果汁饮料中的吗啉残留陈达炜;殷轶群;苗虹;赵云峰【摘要】基于强阳离子交换填料(PCX),采用分散微固相萃取(DMSPE)前处理技术,结合超高效液相色谱-四级杆-静电场轨道阱高分辨质谱联用技术(UPLC/Q Orbitrap),建立了果汁饮料中吗啉残留的快速检测分析方法.通过对DMSPE技术中PCX用量、吸附时间、洗脱溶剂氨水浓度和洗脱体积的优化,实现样品中吗啉的最优提取.以BEH HILIC色谱柱(100 mm×2.1 mm,1.7 μm)进行色谱分离,通过静电场轨道阱质谱tMSMS采集模式获得吗啉的精确母离子及碎片离子质量数,进行定性定量分析.结果显示,吗啉在l~ 100 μg/L浓度范围内存在良好的线性关系(R2>0.999),方法检出限和定量限分别为1和2μg/L;平均加标回收率为85.9%~103.8%,日内和日间精密度分别为3.7%~5.2%和3.5%~9.4%.本方法简单精确,灵敏度高,样品处理快捷简便,适用于果汁饮料中吗啉残留的快速分析测定.【期刊名称】《分析化学》【年(卷),期】2015(043)004【总页数】6页(P570-575)【关键词】分散微固相萃取;吗啉;高分辨质谱;饮料【作者】陈达炜;殷轶群;苗虹;赵云峰【作者单位】国家食品安全风险评估中心,卫生部食品安全风险评估重点实验室,北京100021;大连市西岗区疾病预防控制中心,大连116014;国家食品安全风险评估中心,卫生部食品安全风险评估重点实验室,北京100021;国家食品安全风险评估中心,卫生部食品安全风险评估重点实验室,北京100021【正文语种】中文吗啉脂肪酸果蜡是由吗啉脂肪酸盐加入蜡和乳化剂制成,微有氨臭,可溶于水。
其可作为水果或瓜果类蔬菜表皮的被膜剂,可适当抑制呼吸作用,防止水分的挥发及表皮的萎缩[1,2]。
在我国,《食品添加剂使用标准》(GB2760-2011)规定,吗啉脂肪酸盐果蜡可以作为新鲜水果的被膜剂,主要用于苹果及橙柑类水果中,按照生产需要适量使用[3]。
分散液相微萃取-气相色谱联用技术在农药残留分析中的应用的开题报告
分散液相微萃取-气相色谱联用技术在农药残留分析中的应
用的开题报告
一、选题背景
在当前农药产业的发展中,农药的使用量越来越大,使得农产品中存在农药残留的现象也越来越普遍。
因此,对于农产品中的农药残留分析和检测已经成为迫切的需要,而分散液相微萃取-气相色谱联用技术则成为了一个非常有前途、有潜力的分析方法。
二、选题意义
目前国外已经普遍采用分散液相微萃取-气相色谱联用技术进行农药残留的分析和检测工作,但在我国这方面的研究还不够深入,目前也存在一些缺陷。
因此,该技术的研究能够丰富国内的农药残留分析方法,提高农产品质量安全,有着重要的现实意义。
三、研究内容
本研究拟采用分散液相微萃取-气相色谱联用技术对既有机溶剂残留和极性溶剂残留两类不同属性的农药进行分析和检测。
在研究过程中,将分别通过对样品的前处理和调整分析条件等方面进行探究,以求获得更加准确、精确的测定结果。
四、研究方法
本研究将采用分散液相微萃取-气相色谱联用技术,该技术具有取样靠前、操作简便、分析速度快、灵敏度高等优点。
研究过程中需要对实验条件进行调整、优化,并通过对多种不同类型的农药残留样品进行分析,以评估该技术在实际应用中的可行性和效果。
五、预期成果
在对该技术的研究和应用过程中,本研究将重点探究其在农药残留检测方面的应用前景和优势,为国内相关领域的研究人员提供参考。
同时,预期通过本研究进一步完善、丰富国内的农产品质量安全监管工作。
分散液液微萃取
分散液液微萃取分散液液微萃取是一种基于高效液相色谱技术的样品前处理方法,它可以有效地提高样品的纯度和灵敏度,同时减少了样品处理的时间和成本。
本文将介绍分散液液微萃取的原理、优点和应用。
一、原理分散液液微萃取的原理基于液液萃取的基础上,它采用微量的有机溶剂形成的微小液滴,与样品中的目标分子相互作用,实现目标分子的富集和分离。
相对于传统的液液萃取方法,分散液液微萃取具有以下优点:1. 可以使用微量的有机溶剂,减少了有机溶剂的消耗和环境污染。
2. 分散液液微萃取的液滴大小可以控制,从而可以实现高效的富集和分离。
3. 分散液液微萃取的速度快,可以在短时间内完成富集和分离过程。
4. 分散液液微萃取的富集效率高,可以实现对少量样品的富集和分离。
二、优点分散液液微萃取具有以下优点:1. 高效性:分散液液微萃取可以实现对少量目标分子的高效富集和分离,从而提高了样品的灵敏度和纯度。
2. 选择性:分散液液微萃取可以通过选择不同的有机溶剂和条件,实现对不同目标分子的选择性富集和分离。
3. 简便性:分散液液微萃取可以在短时间内完成富集和分离过程,从而节省了样品处理的时间和成本。
4. 环保性:分散液液微萃取可以使用微量的有机溶剂,减少了有机溶剂的消耗和环境污染。
5. 适用性:分散液液微萃取适用于多种样品的前处理,包括环境样品、食品样品、生物样品等。
三、应用分散液液微萃取在环境、食品和生物领域中有广泛的应用。
1. 环境领域:分散液液微萃取可以用于环境样品中有机污染物的富集和分离,如水中的有机物、土壤中的农药等。
2. 食品领域:分散液液微萃取可以用于食品中的残留物的富集和分离,如农药、重金属、食品添加剂等。
3. 生物领域:分散液液微萃取可以用于生物样品的前处理,如血液、尿液、唾液中的生物分子的富集和分离。
四、总结分散液液微萃取是一种高效、简便、环保的样品前处理方法,它可以实现对少量目标分子的高效富集和分离。
在环境、食品和生物领域中有广泛的应用。
分散固相萃取法在农药残留检测中应用的进展
文献 [ ] 2 5 [ ] 2 6 [ ] 1 2 [ ] 1 4 [ ] 2 7 [ ] 2 8 [ ] 2 9 [ ] 3 0 [ ] 3 1 [ ] 3 2 [ ] 3 3 [ ] 1 5 [ ] 3 4 [ ] 3 5 [ ] 3 6
2 . 3 内 标 内标在仪器分析中的作用主要在于控制整个分 通常在 析过 程 的 准 确 度 和 精 密 度 。 在 D S P E 法 中, 提取阶段就加 入 氘 代 菲 ( 或三苯 d 1 0) h e n a n t h r e n e - p 磷酸盐 ( 作 为 内 标, 以 控 制 整 个 分 析 过 程。 但 T P P) 在待测目标化合物 的 数 量 和 种 类 较 多 的 情 况 下 , 单 一内标无法适应多 种 类 目 标 化 合 物 的 校 正 , 必须使 用多个不同极性的内标进行校正 。N u e n等 g y
) 选择对不同种类的农药都具有良好溶解 在于 :( 1 ) ( 性能的乙腈 ( 作为提取剂; 净化吸附剂 1%HA c 2) 直接分散于待净化 的 提 取 液 中 , 吸附基质中的干扰 : ( ) ( ) 回收率高 ; 用内标法进 1 2 ( 行校正 , 提高了方法 的 精 密 度 和 准 确 度 ; 前处理 3)
马铃薯 水果儿童食品 番茄 、 梨和橙 水果与蔬菜 香蕉 卷心菜 、 萝卜
0 1 1 年第 4 期 分 2
析 仪 器
续表 1
2 5
样品 全脂鲜牛奶 鲜牛奶 土壤 风干土壤样 茶叶 枸杞 小麦 稻米 大豆 、 谷物 大麦 蜂蜜 动物组织 血样 全血样 鸡蛋
目标化合物 4 4 种各类农药 2 4 种磺胺类药物 1 0 种有机氯农药 4 种磺酰脲类除草剂 7 种拟除虫菊酯农药 1 2 种农药 咪鲜胺 2 0 3 种多类农药 1 6 9 种多类农药 除草剂 1 5 0 种多类农药 7 种兽药 4 种有机磷农药 4 0 种医用治疗药物 2 3 种多类兽药抗生素
分散液液微萃取技术及其在食品和环境农药残留检测中的应用
分散液液微萃取技术及其在食品和环境农药残留检测中的应用张雪莲;焦必宁
【期刊名称】《食品科学》
【年(卷),期】2012(033)009
【摘要】分散液液微萃取是一种新型的样品前处理技术,该技术集萃取和浓缩于一体,具有操作简单、快速、成本低、富集效率高且对环境友好等优点。
本文就分散液液微萃取原理、操作过程、影响因素进行介绍,重点综述该项新技术在食品和环境农药残留检测中的应用,并对其应用前景进行展望。
【总页数】7页(P307-313)
【作者】张雪莲;焦必宁
【作者单位】西南大学食品科学学院,重庆400715 中国农业科学院柑桔研究所,重庆400712;中国农业科学院柑桔研究所,重庆400712 南方山地园艺学教育部重点实验室,重庆400715
【正文语种】中文
【中图分类】S481.8
【相关文献】
1.离子液体-分散液液微萃取在食品及环境污染物检测中的应用 [J], 张琰;张耀海;焦必宁
2.分散液液微萃取技术及其在食品和环境农药残留检测中的运用 [J], 王进; 魏丹丹; 王嵩; 陈庆; 李沫寒
3.分散液液微萃取技术及其在食品和环境农药残留检测中的运用 [J], 王进; 魏丹丹;
王嵩; 陈庆; 李沫寒
4.深共晶溶剂-分散液液微萃取在食品及环境污染物检测中的应用 [J], 林志豪;张耀海;焦必宁;韩科;秦艳
5.分散液液微萃取技术及其在食品和环境农药残留检测中的运用 [J], 刘锦绣
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立 式透 明 冷藏 箱 、 美A 6 4 R高速 冷 冻离心 机 、 氮 气浓缩 仪 、 戴 安 2 . 2 检 出效用
1 . 2方法
配 置标准溶 液 : 电子 天平称量 5 . O O mL 二嗪 磷 、 马拉硫 磷 、 对
药残留, 若 超 出标准 , 直接 危 害消 费者 生 命健 康 。分 散液 液微 化 , 取5 8 . 0 0 、 5 9 . 0 0 、 6 0 . o 0 、 6 1 . o 0 、 6 2 . 0 0 t x L , 再 次实 验 在 6 1 . o 0 L 萃取 ( D L L ME) 是 一 种 样 品前 处理 技 术 , 此 次 研 究 试 评 价 剂量 条 件下 峰值 达 到 ( 9 5 . 8 4  ̄ 1 . 4 3 ) %。重复 试验 , 同法筛 选 最 D L L ME在果 汁中农药 残 留检测 中的应 用价值Ⅲ 。 佳的分散 剂类型 、 容量 , 结果 显示 0 . 6 0 mL 丙酮为 最佳条件 , 最佳
提取 时 间为 3 m i n 。而 后进 行交联 试验 , 以萃 取 回收率 为 目 标, 以萃取 剂类型 与体积 、 分 散剂类 型与体积 、 萃 取时 间为变量 , 结 条件 , 萃 取率 ( 9 5 . 4 9 + _ 1 . 8 1 ) %。
气相 色谱分 析 , 分别检 测梨汁 、 苹果 汁 、 葡萄汁 果汁 中 , 1 0 - 1 0 0 0 0 m i u / L浓 度二 嗪磷 、 马拉 硫磷 、 对硫 磷 、 杀 扑磷 内含 量 , 进 行线性分 析 , 结果 显示见下表 1 。
效 率 高, 但 需做 大 量 的基 础 工 作 、 交联 实验 , 但 需先取先检 。
烯( 7 3 . 2 2 + _ 8 . 4 3 ) %, 差异 具有 统计 学意 义 ( P <0 . 0 5 ) 。以 四氯化
碳为萃取 剂 , 分 别计算 3 0 . 0 0 、 4 0 . 0 0 、 5 0 . o 0 、 6 0 . o 0 、 7 0 . 0 0 、 8 0 . o 0 L 农 药是重 要的 农业生 产资料 , 在使 用过程 不 可避免 会导致 体 积 下 萃 取 率 , 结果 显示萃取 率呈先上 升后下 降趋势 , 在 农 产 品农药残 留。果汁 是水果 重要 副产 品 , 也不 可避免 存在 农 6 0 . 0 0 L 水平下达到峰值( 9 5 . 4 2  ̄ 2 . 1 0 ) %, 而 后 进 一 步 进行 优
表1 气相色谱检测 四种常见药剂效用
药 剂类 线性 范 围 型 ( p g / L )
二嗪磷
仪器: A 7 8 9 0 色 相色谱 仪 、 K O- 1 0 0 0 超声波 清洗 器 、 单道 移 果显 示四 氯化碳 6 0 . 0 0 L+丙 酮 0 . 6 5 1  ̄ L, 萃取4 m i n 为最 佳萃取
的应 用价 值 。 方法 : 以二嗪 磷 、 马拉硫 磷 、 对硫 磷 、 杀扑磷 为测
数 据 资料 以 S P S S 1 8 . 0 软 件 包 处理 , 计量资料以( ± s ) 表 示, 若服从 正态分布 组 问比较采用 t 检验 , 若不服 从正态 分布采
试对象, 以 梨汁 、 苹果 汁、 葡 萄 汁为样 品 , 配 置 测试 对 象标 准溶 用非 参数 检 验 , 计 数资 料以 n ( %) 表示 , P<0 . 0 5 表 示 差异 具有
关键 词: 食 品安全 ; 农 药残 留检 测 ; 分散液 液微萃取 ; 果 汁
1材料与方ห้องสมุดไป่ตู้
1 . 1 仪器与试剂
液枪、 瑞士 P B 3 0 0 2电子天平 、 Mi l l i - Q A1 0 超纯 水 器、 B D冷 藏箱 、 I C S - 3 0 0 0 离 子 色谱仪 。试 剂 : 包括 四氯 化碳 、 氯苯 、 氯仿 、 四氯 乙烯 分析 纯 , 液 相 色谱 纯 乙腈 、 甲醇 , 药物 试 剂马拉 硫 磷 、 杀 扑 磷等, 果汁如 梨汁 、 苹果汁 、 葡 萄汁等 。
分散液液微 萃取 在果汁 中农药残 留检测 中的应用研 究
刘芳 伊 姚佳 ( 锦 州 出入境 检 验检 疫局 , 辽宁 锦州 辽阳 1 2 1 0 1 3 ) 1 1 1 3 0 0 ) 王 剑林 ( 辽 阳灯 塔 市农 产 品质量 安全 检测 站 , 辽宁
摘 要: 目的 : 评价 分散 液 液微 萃取 在果 汁 中农 药残 留检 测 中
l O 0 0 0 mi u / L浓度二嗪 磷 、 马拉 硫磷 、 对硫 磷 、 杀 扑磷 内含 量均 呈 开 , 分 离效果好 , 无重 叠峰 。 线 性 分布 , 相 关 系数 均在 0 . 9 9 9以上 , 日内保 留时 间短 。结 论 : 单 因素分 析显示 : 四氯化 碳萃 取率 最大 , 萃 取率 为 ( 9 4 . 2 1 + DL L ME在 果 汁 中农 药残 留检 测 中具 有 极 高的价 值 , 处理 样 品 2 . 8 4 ) %, 大于氯苯 ( 6 4 . 1 5 + _ 2 . 5 4 ) %、 氯仿 ( 5 4 . 3 2 + _ 1 0 . 4 3 ) %、 四氯 乙
液, 单 因素分析 、 关联 分析计 算 最佳 的 萃取剂 、 分散 剂 类型 与容 统计学意 义。 量、 萃取 时 间, 在 最佳 条件 下萃取 分散 液液微 , 进 行 气相 色谱 分
2结果
析 。结 果 : 四氯 化碳 6 0 . O 0 t x L+丙 酮 0 . 6 5 L , 萃取 4 a r i n 为 最佳 2 . 1 萃取条件 萃取 条 件 , 萃取 率 ( 9 5 . 4 9±1 . 8 1 ) %; 气 相 色谱 分 析 , 1 0 一 2 5 mi n内 , 二嗪 磷 、 马拉硫磷 、 对 硫磷 、 杀扑磷 色谱峰 完成分