主题:【第十五届原创】菠菜中阿维菌素液相色谱法探讨

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菠菜中阿维菌素液相色谱法探讨

    【摘要】本文讨论了用液相色谱法检测菠菜中阿维菌素时的一些问题,这些问题对试验结果的回收率、稳定性、检出限、精密度会产生影响。针对优化过程,对上述问题展开方法与结果研讨,方法改进后,提高了检测方法的准确性和精密度。

    关键词:菠阿维菌素 液相色谱

    GB23200.19—2016食品安全国家标准 水果和蔬菜中阿维菌素残留量的测定 液相色谱》,前处理复杂,分析时间长,且该方法在实际检测过程中出现一些问题,如回收率低、检出限低、精密度差等问题,本文分析了造成这些问题的原因,并提出了有效解决办法。

    一、材料与方法

    (一)仪器
    电子分析天平、振荡器、旋转蒸发仪、氮吹仪、涡旋混合器、固相萃取柱SPE C18、安捷伦1260高效液相色谱仪配紫外检测器。
    (二)
试剂

    丙酮(色谱纯)、甲醇(色谱纯)、乙腈(色谱纯)、乙酸乙酯(色谱纯)

    (三)标准品
    标准溶液由农业部环境保护科研监测所提供,质量浓度均为100μg/mL阿维菌素标准溶液阿维菌素标准工作液用甲醇稀释至10.0μg/mL。

    (四)仪器工作条件
    色谱柱:安捷伦ODS-C18反相柱,4.6 mm×125 mm;流动相:甲醇:水=(90+10,V/V);流速:1.0 mL/min;检测波长:245 nm;柱温:40;进样量:20 μL。

    二、结果与分析

    (一)前处理条件优化

    称取试样20g丙酮提取,浓缩后残渣太多;布氏漏斗抽滤,每个样品需要清洗布氏漏斗,增加清洗工作量且易样品交叉污染;蔬菜、水果含水量比较高,40 水浴旋转蒸发至约2 mL,浓缩到后面基本都是水。

    1.样品称样量及提取溶剂、提取方法的选择

    采取了称取试样20.0 g和10.0g分别选择了乙腈、乙酸乙酯和丙酮三种提取溶剂。回收率与称样量没有直接关系,三种提取溶剂回收率分别为 56.9%、89.2%、93.8%,因此可选择称取试样10.0g丙酮作为提取剂。

    参考有关阿维菌素的提取方法相关文献报道,分别采用了离心高速匀浆、超声三种提取方式。根据实验结果最后选择选择了超声提取 30 min后,于 4500r/min 条件下离心 5 min,待净化。

    浓缩方法参考相关资料,分别比较了旋转蒸发和氮吹。根据实验结果,两种浓缩方法回收率分别为79.4%、95.7%,氮吹回收率相对较高。

    2.净化过程中没有具体说明如何完全将浓缩提取液转入SPE C18柱。如果不润洗,回收率很低。本方法采取了用6mL丙酮/乙腈分3次润洗转入SPE C18柱,再用5ml的水淋洗去掉淋洗液。最后用5 mL甲醇洗脱,收集洗脱液,用氮气吹至近干。

    (二)样品制备和标样的添加

    菜先切碎,再匀浆处理。在空白的菜中添加阿维菌素标准溶液,分别添加质量浓度至 0.005、0.01、0.1 mg/kg,每个浓度重复 6 次,待其平衡1小时后,进行样品的提取。

    (三)样品的提取、净化
    准确称取菜样品 10.0g,加入10 mL丙酮溶液超声提取 30 min,4500 r/min条件下离心5 min。取4 mL上清液于45℃条件下氮吹浓缩至2mL,用6mL色谱甲醇分3次润洗转入SPE C18柱,再用5ml的水淋洗去掉淋洗液。最后用5 mL甲醇洗脱,收集洗脱液,用氮气吹至近干。准确加入1.0 mL甲醇溶解残渣,涡旋振荡1 min后静置30 min,吸取上清液过0.22μm滤膜过滤,于进样小瓶中保存,液相色谱测定。

    (四)标准曲线
    配制校准曲线:选择10.0μg/mL阿维菌素标准工作液用甲醇做溶剂,分别配制 0.005、0.01、0.05、0.10 、0.20ug/ml 5个浓度水平的标准工作溶液,配制完成后上机测定峰面积和保留时间。以峰面积为纵坐标,以进样浓度为横坐标,绘制标准曲线。标准曲线的相关系数为0.9995以上,符合《实验室质量控制规范  食品理化检测》(GB/T 27404-2008)标准要求。为加标色谱图农药残留量回收率判定提供了较好的依据。


图:阿维菌素标准曲线


    (五)方法的准确性、精密度和检出限
    根据本试验检测方法结果表明,阿维菌素的保留时间为 5.32 min,峰形对称性良好。以外标法定量,阿维菌素峰面积(y)与质量-体积浓度(x)呈良好线性相关,线性回归方程为 y =57663x-14.334 ,相关系数(R2 )为 0.9995。

    检出限指用某一方法可定性检测到样品中残留物的最小浓度,该水平信噪比一般为3 ,阿维菌素检出限为 0.002 ng/μL ,灵敏度高。

    定量限指可以对基质中目标残留物进行准确定量测定的最低水平,在该水平下得到的回收率和精密度应满足分析的要求,添加标准溶液质量浓度得到的信噪比一般为10,本试验添加回收率条件下,显示阿维菌素峰形及重现性较好且无杂质干扰,阿维菌素在菠菜中的定量限为 0.005 mg/kg,低于阿维菌素在菠菜中的最大残留限量。

    阿维菌素在菠菜中的平均回收率为 93.8%~97.2%,相对标准偏差为 5.5%~8.0%,添加浓度包含定量限,最大残留限量值,添加浓度能覆盖本残留试验中所有样品最高残留量,且不同添加浓度均符合回收率要求,用回收率试验的相对标准偏差衡量检测方法的精密度,不同添加浓度对相对标准偏差均符合要求。

    上述试验结果见表。





                                          表:0.01mg/kg添加量称样量、提取、浓缩方法的结果比较

方法

样品量(g提取方法及时间

浓缩方法

浓缩方法

测定值w/(mg?kg-1)

回收率/%

GB 23200.19-2016

20

丙酮,振荡 0.5 h 提取

40 水浴旋转蒸发

不润洗旋蒸瓶

0.00473

47.3%

方法1

10



丙酮,匀浆2min提取

40 水浴旋转蒸发

润洗旋蒸瓶

0.00642

64.2%

不润洗旋蒸瓶

0.00554

55.4%

45℃

润洗旋蒸瓶

0.00742

74.2%

不润洗旋蒸瓶

0.00621

62.1%

方法2

10

丙酮,超声30 min,离心 5 min提取

40 水浴旋转蒸发

润洗旋蒸瓶

0.00794

79.4%

不润洗旋蒸瓶

0.00715

71.5%

45℃

润洗旋蒸瓶

0.00957

95.7%

不润洗旋蒸瓶

0.00884

88.4%


    三、影响准确度与精密度的原因及解决方法

    (一)色谱柱。当色谱柱污染后,峰面积会随着测定次数的增加而增加,影响测定结果的RSD值。实验过程中要确保色谱柱的干净程度,特别在进行比对时,要用干净的色谱柱。

    (二)基质效应。同一种农药在不同蔬菜中有不同程度的基质效应,为了准确定量,理论上每种基质都需要制作对应的基质匹配标准曲线。为减少工作方法的工作量,在不影响结果准确性的前提下,选择一种有代表性的基质作为通用基质。

    (三)为保证数据准确,在操作过程中还要注意以下几方面:

    1.准确移取4mL上清液前,用该液润洗三次移液管,保证吸取刻度准确。

    2.氮吹时气流大了容易把液体吹出造成损失,气流太小氮吹时间延长,都会影响回收率。氮吹近干要求小烧杯内壁有潮潮的一层,吹干后回收率小。氮吹过程中要用干净滤纸擦去针头上的水珠,防止水珠落入瓶中氮吹不准确,影响结果。

    3.SPE C18柱使用前用 5 mL 甲醇和 5 mL 水活化,净化时小柱不能干,当溶剂液面到达柱吸附层表面时,立即倒入净化溶液。小柱干了不容易洗脱,影响回收率。

    四、结论

    本方法称取试样10 g,采用超声提取,净化浓缩处理后,采用高效液相色谱法测定阿维菌素的检出限为 0.002 ng/μL,定量限为 0.005mg/kg。样品添加质量浓度0.005、0.01、0.1 mg/kg,每个浓度重复 6 次,添加回收率为 92.5%~96.7%,相对标准偏差小于7.2%。此方法实验步骤操作简单,灵敏度高,经添加回收率实验表明得出的回收率、重复性均满足农药残留分析的要求,适用于水果、蔬菜中阿维菌素的批量检测。

    参考文献:

[1]GB23200.19—2016食品安全国家标准 水果和蔬菜中阿维菌素残留量的测定 液相色谱

[2]GB/T 27404-2008《实验室质量控制规范  食品理化检测》

[3]廉慧锋, 宋洁, 张文娟, & 宋欢. (2011). 食品中阿维菌素类药物残留检测方法研究进展. 山西农业科学, 039(008), 918-921.

[4]罗晓琴. (2009). 阿维菌素类药物残留检测方法的研究进展. 现代农业科技(15), 2.

[5]凌芬娜. 关于食品中阿维菌素类药物残留检测方法研究进展[J]. 中国科技博览, 2014(33):1.

[6]冯瑜, 盛旋, 郑屏,等. 阿维菌素类药物残留检测方法研究进展[J]. 安徽化工, 2008, 34(1):4.

[7]熊巍, 陶晓秋, 张海燕. 环境和食品中阿维菌素类药物残留量检测方法研究进展[J]. 中国农学通报, 2021, 37(30):10.

[8]何继红. 阿维菌素类药物多残留分析方法的研究. 中国农业大学, 2005.
[9]文豪, 周绪正, 李冰,等. 阿维菌素类药物残留检测的研究进展[J]. 黑龙江畜牧兽医, 2015(11):3.   
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