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高效液相色谱仪安装调试说明
作者:  浏览量:1130  发布时间:2019-03-01 09:54:21

气相色谱仪对茶叶中六种农药残留的检测方法

一、气相色谱仪对茶叶中六种农药残留的检测方法概述

有机氯农药残留测定的样品净化常用弗罗里硅土固相小柱(SPE),但该柱难以除去样品中色素等大分子物质,大量的色素容易污染进样口和色谱柱。凝胶渗透色谱(GPC)技术已广泛应用于农药残留检测的样品净化,对除去样品中脂肪、色素等大分子物质具有明显优势。我们利用GPC和SPE相结合的净化方法对茶叶中6种农药进行了测定,取得满意效果。目前的全自动凝胶色谱仪常用比较大的GPC柱(如25mm×500mm),需消耗大量的有机溶剂,且仪器价格昂贵。我们采用自己填充的小型GPC柱(10mm×270mm),消耗的有机溶剂少,可反复使用,投资成本低廉,且操作简单易行,净化效果显著,同时采用超声波法对样品进行提取,回收率、精密度均符合农药残留检测要求。


二、气相色谱仪对茶叶中六种农药残留的检测方法仪器与试剂准备

标准品:6种农药标准为六六六、DDT、三氯杀螨醇、氯菊酯、氯氰菊酯和氰戊菊酯。用乙酸乙酯2环己烷(体积比为1∶1,下同)配制成各1010mg/L的混合贮备液,使用时稀释成01050、01100、01200、01500、1100mg/L标准系列(以上标准品由福建省疾病预防控制中心理化科提供)。


试剂:乙酸乙酯、环己烷、石油醚为农残级(美国Tedia公司),无水硫酸钠,聚苯乙烯凝胶BioBeadsS2X3,SPE固相小柱(Florisil,6ml,1000mg,美国Aiglent公司)。


仪器:气相色谱仪GC5890C(南京科捷分析仪器有限公司),电子捕获检测器(ECD),7683自动进样器;超声波清洗器;吹氮浓缩仪;食物捣碎机;20目铜筛;层析柱:内径10mm,长350mm,下端带过滤筛板及旋塞,上端加接一个带旋塞的70mlSPE空柱作为盛放淋洗液容器。


三、气相色谱仪对茶叶中六种农药残留的检测方法

1、样前处理

取20g茶叶用食物捣碎机粉碎。过20目筛,作为待检测样品。


2、仪器条件

毛细管色谱柱:DB2XLB,柱长30m,内径0125mm,液膜厚度0125μm,进样口温度230℃,内装经减活的玻璃衬管及硅烷化玻璃棉,检测器温度300℃,尾吹气(高纯氮)30ml/min,柱温为程序升温,初温110℃,保持015min,以15℃/min升至280℃,保持210min,再以25℃/min升至295℃,保持415min,载气(高纯氦)流速115ml/min,进样口分流比8∶1,进样体积110μl。


3、标准曲线绘制

取上述标准系列各110μl按仪器条件进样测定。以各化合物浓度和对应的峰面积绘制标准曲线(由色谱工作站自动完成),各化合物的回归方程和相关系数见表1,色谱图见图1。

由图1可见,在本试验条件下,六六六、DDT各出现4个异构体峰,分别计算。氯菊酯、氯氰菊酯、氰戊菊酯分别有2个、4个、2个异构体峰,因所得的菊酯类标准品为各异构体总量之和,因此把同类菊酯各异构体的峰面积加和绘制标准曲线。


4、样品提取

取下端带过滤筛板的25ml固相萃取用的空小柱(SPE空柱),出口用堵头堵住,顺序加入1g无水硫酸钠,4100g样品,乙酸乙酯2环己烷提取溶剂10ml,浸泡30min,然后放于超声波清洗器中,超声提取15min,过滤出提取液,再加入10ml重复提取一次,Z后残渣再用1010ml上述溶剂

分2次洗涤,合并提取液,用吹氮浓缩仪在60℃下吹氮气浓缩,定容210ml,为待净化溶液。上净化柱之前用0145μm有机系针筒式微空滤膜过滤器过滤。


5、凝胶色谱净化

取适量聚苯乙烯凝胶浸泡于乙酸乙酯2环己烷溶剂中至少10h,吸涨后的凝胶应仍保持在液面下,后放于超声波清洗器中超声脱气20min,以除去其中可能含有的气泡,搅拌成悬浊液,用吸管吸取凝胶悬浊液加入层析柱中,让其自然沉降,控制柱床的高度为270mm,柱床上端保持

约5cm高度的淋洗溶剂,制作的层析柱应无气泡,无断层,否则应重装。吸取110ml浓度为110mg/L的混合标准溶液,直接加入凝胶色谱柱中,用乙酸乙酯2环己烷溶液淋洗,使其以重力方式自然流出(经测试流速为017ml/min),每1ml流出液收集于1个比色管中,

共收集26ml,用气相色谱仪检测各段流出液中农药的流出情况,以确定淋洗溶剂的收集范围。准确吸取110ml待净化溶液加入凝胶色谱柱中,同标准溶液的淋洗方法进行处理,收集第15~23ml流出物,用吹氮浓缩仪在60℃下吹氮气浓缩至110ml,供SPE进一步净化用。


6、SPE柱净化:用淋洗液乙酸乙酯2石油醚(体积比5∶95)10ml预淋洗小柱,弃去预淋洗液,移入上述样品,用该淋洗液淋洗样品,收集15ml洗脱液,吹氮浓缩近干,用乙酸乙酯2环己烷定容110ml供进样测定。


7、定量计算:外标法,由色谱工作站标准曲线定量计算。


四、气相色谱仪对茶叶中六种农药残留的检测结果讨论

1、提取条件的选择

食物中有机氯农药的提取常用丙酮和正己烷(或石油醚),对于低含水样品直接用非极性溶剂正己烷或石油醚提取,含水量高的食物一般加入极性溶剂丙酮组成的混合溶剂提取。实验中发现,作为淋洗溶剂的环己烷极性与正己烷接近,同为非极性溶剂,而乙酸乙酯极性较大,我们

尝试直接用淋洗溶剂乙酸乙酯2环己烷提取茶叶中6中有机氯农药,可避免再使用其他溶剂而引入更多污染。加入无水硫酸钠脱去茶叶中微量水分,同时采用超声波提取法代替常用的振荡法,具有提取效率高,减少了试验时间。用带过滤筛板的固相萃取用的空小柱作为提取容器代替三角瓶或烧杯提取样品,同时起到提取、过滤的作用,SPE空柱具有体积小,样品相对集中,可使用较少溶剂,并避免使用漏斗、滤纸及减少了样品转移次数,对于降低农药损失,提高回收率起了一定作用。为了验证该提取方法的可行性,把经过该法提取后的含农药样品残渣再按文献[4]的方法提取,经试验已检不出所含成分,可见该提取方法完全可行。


2、凝胶净化柱的使用

凝胶色谱为惰性载体,不带电荷,吸附力弱,可适应于不同极性,不同种类的混合农药同时净化,是一种非常有潜力的净化方法。GPC依据分子大小这一物理性质进行分离纯化,各个组分按分子从大到小的顺序依次流出,从而达到分离目的。在茶叶农残测定中,茶叶中色素等干扰物质分子量较大,Z先流出被除去,达到净化效果。淋洗液的选择主要取决于待分离样品,一

般只要能溶解洗脱物质并不使凝胶变性都可用。


本方法选择大多数文献推荐的乙酸乙酯2环己烷作为淋洗液,同时试验了200、250、270、300mm等不同柱床高度对净化效果的影响,发现凝胶柱床达到270mm时净化效果已经较为理想,更长的柱床虽然分辨率较高,但流速较慢,延长了试验时间并增加溶剂用量,有时会造成严重的扩散现象。加样体积与柱内径有关,因选用较小口径柱,经试验加样体积以110ml较为合适,较大的加样量将降低分辨率。

气相色谱仪对茶叶中六种农药残留的检测方法

气相色谱仪对茶叶中六种农药残留的检测方法


加样操作的技巧尤为重要,加样前,先把柱层上面的淋洗液降至与凝胶层表面相平,但不宜过低,以免引入气泡,关闭柱下端活塞,用110ml的吸管准确吸取110ml样品伸进至凝胶上端,缓慢滴进样品,速度以不冲坏柱床为宜,打开活塞,使样品全部进入凝胶床后再加入015ml淋洗液洗管壁,同时开始计算收集体积,待淋洗液全部进入柱层后,缓慢加入淋洗液至淋洗液高度为5cm左右,然后把带旋塞的70mlSPE空柱接在上端,注意接口应紧密不漏液,打开SPE柱旋塞并往其中加进淋洗液,让其

自然滴进层析柱里进行淋洗。


3、被测农药及色素干扰物的流出规律

将样品和混合标准各110ml分别加入净化柱中,每1ml流出液收集于1个比色管中,考察标准各组分及样品色素的流出规律,试验中发现,样品色素在第0~14ml前已大部分流出,混合标准中的氯氰菊酯,氰戊菊酯在第14mlZ早开始流出,其余组分第15ml起才陆续流出,经计算第14ml流出的氯氰菊酯,氰戊菊酯量约占其总量的1%,因第14ml还含有少部分色素,为了达到Z大的净化效果,在回收率允许的情况下,我们采取去掉前14ml的流出液,从第15ml起开始收集,经试验,至第23ml所有的农药组分已全部流出,因而在样品过凝胶柱净化时,只收集第15~23ml,就有较高的回收率并达到理想的净化效果。


4、净化效果

电子捕获检测器为高灵敏度选择性检测器,对样品的洁净程度要求极高,净化不好的样品不但增加仪器背景和噪音,降低了检测限,还可能带来干扰峰,同时还对仪器的进样口、色谱柱造成污染。茶叶样品色素较多,加上各种风味成分相当复杂,比一般的蔬菜、水果类样品更难净化,单一的净化方法难以满足要求,样品用凝胶色谱去除色素等大分子物质后需用弗罗里硅土柱进一步净化。由空白茶叶样品经该法净化后的谱图与标准谱图(图1)比较可见,在标准组分出峰处无明显的干扰杂峰,净化效果较为理想。


5、各农药的线性范围和检出限

经试验,以取样量4100g,定容210ml,吸取110ml经净化处理后测定(实际取样量为2100g)计算,各种农药在01025~0150mg/kg范围内线性良好,含量较高时可稀释检测液后再测定,以2倍基线噪声(S/N=2)计算检测限,结果见表1。


6、各农药的回收率和精密度

取不含农药的空白样本加标测定方法的回收率和精密度(n=6)。


综上所述,本气相色谱仪对茶叶中六种农药残留的检测方法是快速有效的方法,具有一定的实用价值。



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