人参中有机磷农残的基质固相分散HPLC同时快速分析图文精.docx

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人参中有机磷农残的基质固相分散HPLC同时快速分析图文精

2009年第67卷

化学学报

Vol.67,2009第20期,2385~2389

ACTACHIMICASINICA

No.20,2385~2389

*E-mail:

junjuntan@

ReceivedDecember16,2008;revisedApril13,2009;acceptedMay27,2009.湖南农业大学青年科学基金（No.62020106080资助项目.

2386化学学报Vol.67,2009

些高毒农药的大量使用和滥用,严重危害人畜安全和生态环境.我国2003年第322号公告规定自2007年1月1日起,禁止在国内销售和使用含有甲胺磷、乙基对硫磷、甲基对硫磷、久效磷和磷胺5种高毒有机磷农药的复配制剂,并自2008年2月1日起,将此五种高毒有机磷农药列入《中国严格限制进出口有毒化学品目录》（第二批.人参是我国的珍贵中药材,素有“国宝”、“百草之王”的美誉,为关东三宝之首,也是中药材的大宗出口品种.然而,随着国际社会对中药材质量安全的关注,人参中的农药残留问题日益突出.

对于有机磷农药残留量的分析,文献报道多采用气相色谱法（GC或气-质联用色谱法（GC-MS[1~5],而某些热不稳定、强极性、低挥发性或易于吸附在气相色谱柱上的有机磷农药不适合采用气相色谱法分析.近年来,越来越多的学者将液相色谱法（HPLC[6~8]或液-质联用色谱法（HPLC-MS[9,10]应用于有机磷的检测,并因其直接、快速、高效、简便和适用范围广等优点而得到迅速发展.

文献中报道的农残分析的样品前处理方法多采用溶剂提取、超声辅助提取、固相萃取等,前两者消耗大量的有机溶剂且耗时较长、操作繁琐,而后者需要专用的设备.基质固相分散法（matrixsolid-phasedispersion,MSPD是1989年由Barker教授[11]首次提出并给予理论解释的一种样品前处理技术,该技术的特点是将样品的组织匀浆、沉淀、离心、pH调节、萃取、净化和转移等所有前处理步骤合并在一起,既缩短了样品前处理时间,又保证了萃取和净化效率,适用于药材中多种农药残留的分析,特别适合于进行某一类化合物或单个化合物的分离[12,13].

本文建立了MSPD提取净化-HPLC检测的方法,对甲基对硫磷、乙基对硫磷和甲胺磷农药残留进行分析,并将其应用于多种不同的人参样品,获得较好的分析结果.

1实验部分

1.1仪器

Shimadzu10A高效液相色谱系统（日本岛津公司,包括CTO-10AS柱温箱、两个LC-10AT高压泵、SPD-10A紫外-可见光吸收检测器、CBM-10A系统控制器、LcsolutionLite色谱工作站、Rocker300油压泵和溶剂过滤装置（0.45µm膜;EASYPureIID7411超纯水处理器（美国Barnstead公司;UV-2100紫外可见分光光度计（北京莱伯泰科仪器有限公司;FZ102型微型植物粉碎机（天津市泰斯特仪器有限公司;KWDOS超声波清洗器（山海科导超声仪器有限公司;101A-Z型电热鼓风干燥箱（上海实验仪器厂有限公司;SX-4-16箱式电阻炉（上海实验电炉厂;星火牌C型玻璃仪器气流烘干器（长城科工贸有限公司;ShimadzuAUW220D电子分析天平（日本岛津公司.

1.2试剂

正己烷（AR,天津市大茂化学试剂厂;丙酮（AR,医药集团化学试剂有限公司;乙酸乙酯（AR,湖南汇虹试剂有限公司;甲醇、乙腈（HPLC,天津市大茂化学试剂厂;正丁醇（AR,天津市恒兴化学试剂制造有限公司;无水Na2SO4（AR,医药集团化学试剂有限公司.

柱层析硅胶（试剂级,青岛市基億达硅胶试剂厂,100~200目;柱层析中性Al2O3（100~200目,上海五四化学试剂厂和Florisil硅藻土（AR,国药集团化学试剂有限公司经高温活化后放置于干燥器内冷却至室温,并保存于其中[14],使用前加适当超纯水进行去活化处理.

1.3标准物质

甲基对硫磷、乙基对硫磷和甲胺磷（100.0mg•L-1购于中国农业部环境保护科研监测所,挥干原装试剂的溶剂,用甲醇配制成10.0mg•L-1的标准储备液,储存于4℃冰箱中保存,临用前用甲醇稀释配制成适当浓度的混合标准使用液.

1.4人参样品的预处理

人参样品进一步烘干后,粉碎,过筛.准确称取0.5g样品于研钵中,经适当处理后加分散剂2.0g,研磨.将样品和分散剂填入玻璃层析柱,震摇层析柱使其填实,用8.0mL乙酸乙酯/正己烷（8%,V/V将目标物洗脱,定容至1.0mL,经HPLC分析.

1.5HPLC分析条件

C18液相色谱柱（150mm×4.6mm×5µm;流动相为甲醇-水（85%,V/V;等度洗脱;流速0.6mL/min;紫外检测器（检测波长270nm;进样量20.0µL;外标法定量.

2结果与讨论

2.1检测波长

利用紫外-可见分光光度计,对浓度为10.0mg•L-1的三种有机磷农药的单一标准储备液,进行紫外区间的全波长扫描,确定每种目标物在此区间的最大吸收波长分别为:

甲基对硫磷272nm、乙基对硫磷270nm、甲胺磷268nm,故在HPLC分析（紫外检测器中,检测器的波长采用270nm.

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谭君等:

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2.2HPLC分析

以浓度为10.0mg•L-

1的三种有机磷农药的单一标

准储备液作为分析对象,考察流动相的种类、配比和流速,洗脱方式（等度/梯度,以及色谱柱温等HPLC分析条件对于目标物分离效果的影响,使其达到基线分离.

参考文献报道,有机磷农药的HPLC分析多采用甲醇-水的混合溶液作为流动相,故本实验中首先考察甲醇-水的分离效果.同时结合文献报道和实验经验考察等度洗脱的效果,实验证实等度洗脱的方式即可获得好的分离效果.采用85%的甲醇-水混合溶液（0.6mL/min可使三种目标物达到基线分离（见图

1..

图1有机磷混标、红参空白基质及白参样品的HPLC谱图Figure1HPLCspectrumsofthreeorganophosphoruspesti-cidesstandardmixturesolution,redGinsengandwhiteGinsengroot

设置柱温箱为25,40和50℃,实验发现相同条件下,色谱柱温度对目标物的出峰影响不大,不需要设定色谱柱温度.

2.3MSPD样品前处理2.

3.1MSPD分散剂的选择

分别采用活性炭、硅胶、硅藻土和中性Al2O3作为分散剂,以不含此三种农药残留的红参样品（图1作为空白基质,对其加标后进行前处理条件的优化.分散剂本身含有的杂质量较多,故在实验之前需经特殊处理（1.2节.

活性炭的分散性能较强,但活性炭属于非极性分散剂,对极性的有机磷农药分散性能较差;硅胶、硅藻土和中性Al2O3属于极性分散剂,其中硅胶极性较强,研磨时样品中的蛋白质、脂肪、色素等干扰成分被同时吸附,洗脱液中杂质含量较多;硅藻土与中性Al2O3的分散效果相当,但硅藻土作为分散剂,HPLC分析谱图中有一个较大的杂质峰,故选用中性Al2O3作为分散剂.2.3.2MSPD洗脱剂的选择

有机磷农药多带有一定的极性,在研磨分散过程中

被分散剂所吸附,依据“相似相溶”原理,适宜采用极性溶剂进行洗脱,故考察了乙腈、丙酮、乙酸乙酯、正己烷四种有机溶剂及其混合溶液的洗脱效果.

正己烷为非极性溶剂,难以将目标物洗脱下来,却洗脱下较多的杂质,考虑到分散剂在吸附目标物的同时吸附了较多的杂质,故首先使用一定量的正己烷将部分杂质洗脱,再分别考察不同溶剂的洗脱效果.

丙酮溶剂的洗脱能力较强,同时将大量的色素等杂质洗脱下来;乙腈或乙酸乙酯的洗脱液呈无色透明状,但HPLC分析的杂质峰较多,无法得到目标物较好的分离峰;乙酸乙酯-正己烷混合溶液的分析结果较好,分别考察了体积比为10%,15%,20%和50%的乙酸乙酯-正己烷混合溶液,发现随着乙酸乙酯含量的增加,杂质增多,基线噪音增大,甚至出现非常大的胖峰,而10%的体积比则峰形较好,经进一步的溶剂配比细化,HPLC谱峰和加标回收率均能获得较好的结果.2.3.3MSPD洗脱剂的配比

在0%~10%的范围内改变乙酸乙酯-正己烷混合溶液体积配比,并进行HPLC分析.由图2可见,体积比为8%的乙酸乙酯-正己烷混合溶液的加标回收率达到最

大值,再增加乙酸乙酯的含量加标回收率变化不大,且洗脱液中的杂质含量增加,故确定体积比为8%的乙酸乙酯-正己烷混合溶液作为该实验中MSPD的洗脱剂

.

图2不同体积比的乙酸乙酯-正己烷溶液作为洗脱剂的加标回收率

Figure2Recoveryvaluesofthreekindsoforganophosphoruspesticideselutedbyaceticesterandhexanewithdifferentvolumeproportion

2.3.4MSPD的洗脱曲线

分别考察不同体积洗脱剂用量下的加标回收率,由图3可见,8.0mL的洗脱剂用量即能够达到较好的效果,同时考虑过多的有机溶剂造成浪费与环境污染,确定采用洗脱剂的体积为8.0mL.

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图3三种目标物的洗脱曲线

Figure3Recoveryvaluesofthreekindsoforganophosphoruspesticideselutedbyaceticesterandhexanewithdifferentvolume

2.4质量控制

三种有机磷农药的HPLC检出限（LimitofDetec-tion,LOD见表1,高于LOD认为目标物存在,低于LOD则认为在可测量的范围内目标物没有检出.人参空白基质加标2.0mg•L-

1,平行十份,同上分析后计算

其加标回收率与相对标准偏差（RelativeStandardDevia-tion,RSD.该实验的线性范围为0.2~10.0mg•L-

1（表

1.数据结果表明,方法LOD,RSD与加标回收率等质量控制指标都满足有机磷农残分析的要求.

为探讨人参中固有的化学成分对测定农药残留的干扰问题,进行对比实验.经1.2节处理过的分散剂（无人参样品加标后进行MSPD处理与HPLC分析（试样空白,对比其与人参空白基质等量加标后的分析过程.由图4中的色谱曲线可见,三种有机磷农药的加标回收率基本不变,人参基质对此三者的MSPD-HPLC分析干扰较少,可忽略不计

.

图4人参空白加标与试剂加标的HPLC谱图

Figure4HPLCspectrumofGinsengblanksampleandreagentaddedwithorganophosphoruspesticides

2.5实际样品的分析

实际的人参样品均购自本地的中药材市场,包括红参（不同于前述的红参空白基质、白参、原参、高丽参等不同的品种,每种样品平行三份,其分析结果见图1,并详细列于表1.绝大多数的样品中都有上述三种有机磷农药残留检出,说明农药的普遍施用已经造成了人参中农药残留的问题.

3结论

实验建立了MSPD-HPLC法对人参中药材中的有机磷农药残留进行分析,考察了方法的线性范围、线性方程、加标回收率、LOD和RSD,同时对MSPD的分散剂、洗脱剂的种类与配比、洗脱体积等参数进行了优化.实验结果表明,该方法成本低且简便、快速、准确,具有良好的适用性与普遍的实用价值.

表1三种有机磷目标物的线性方程、相关系数（R、加标回收率、LOD、RSD以及实际样品的分析结果a

Table1Linearequation,linearcorrelationcoefficient（R,recoveryvalue,LOD,RSDofthreekindsoforganophosphoruspesticidesandtheanalyticalresultsofdifferentsamples

线性方程（Y=aX+b

实际样品/（mg•L-1目标物

a（e-005

b（e-005R

LOD/（mg•L-1

加标回

收率/%RSD/%

红参

白参

原参

高丽参甲胺磷1.15025.21700.999960.01786.915.230.1780.2891.1780.679甲基对硫磷3.90082.34210.999780.09187.299.530.2310.1370.1750.183乙基对硫磷4.77968.15560.99815

0.12192.43

11.54—0.2020.180

0.376

a

“—”为小于LOD.

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