气相色谱法检测药用葡萄糖原料碎米的有机氯残留

2012-10-24 09:02张秀珍龚永福杨满华任震眠肖祎云温家根肖少香陈玉祥
食品工业科技 2012年14期
关键词:碎米有机氯批号

张秀珍,龚永福,杨满华,任震眠,肖祎云,温家根,肖少香,陈玉祥,,*

(1.中南大学药学院,湖南长沙 410008;2.万福生科(湖南)农业开发有限公司,湖南桃源 410128;3.湖南科技职业学院,湖南长沙 410004)

气相色谱法检测药用葡萄糖原料碎米的有机氯残留

张秀珍1,龚永福2,杨满华2,任震眠2,肖祎云1,温家根1,肖少香3,陈玉祥1,2,*

(1.中南大学药学院,湖南长沙 410008;2.万福生科(湖南)农业开发有限公司,湖南桃源 410128;3.湖南科技职业学院,湖南长沙 410004)

考察湖南部分地区碎米的有机氯农药残留情况,为以碎米为原料生产药用葡萄糖提供安全保障,同时为合理使用有机氯农药提供参考。在《中国药典》方法基础上改良,提取样品,浓硫酸净化后,采用气相色谱法测定有机氯含量。色谱柱为SE-54弹性石英毛细管色谱柱(30m×0.25mm×0.32mm),经程序升温技术分离,然后用电子捕获检测器进行检测,外标法计算含量。结果表明,样品中有不同程度的有机氯农药残留,该方法快速、简便、准确,适用于碎米中有机氯类农药残留的检测。

有机氯农药残留,大米,气相色谱法

在大米的精加工过程中,不可避免的会产生10% ~15%的碎米,碎米所含营养成分与大米相近,其淀粉含量将近70%~80%,但是其价格仅为整米的三分之一到二分之一,因此以碎米代替整米为原料,采用双酶法生产药用葡萄糖,不仅可以充分利用资源、节约成本,还可以增加大米的附加值。但是稻米在生长的过程中施用了大量的农药,因此收获的稻米中均有不同程度的农药残留。尽管我国早在1983年就停止生产和禁止使用一些有机氯类农药(六六六和滴滴涕)[1],但由于其高效的杀虫能力,低廉的市场价格再加上广泛的适用性,使其仍不绝于市场;另外由于结构稳定和难于降解的特点,有机氯农药在土壤、动物、植物中均有不同程度的残留,给生物体本身及后代造成了很大的危害[2]。农药对人体的危害主要表现为三种形式:急性中毒、慢性危害和“三致”(致癌、致畸、致突变)危害[3]。六六六、滴滴涕等有机氯农药,随食物途径进入人体后,主要蓄积于脂肪中,其次为肝、肾、脾、脑中,通过人乳传给胎儿引发下一代病变[4]。因此,为了保证粮食的安全性和保护人体的健康,检测碎米中有机氯农药的残留就显得至关重要。本文参考2010版药典以及相关文献,采用气相色谱-电子捕获检测(GC-ECD)法对湖南省部分地区的碎米中有机氯农药残留进行检测,旨在了解湖南各地水稻的有机氯残留情况,为农药的合理使用和生产合格的药用葡萄糖提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

α-BHC(批号:GBW(E)080725)、β-BHC(批号:GBW(E)080727)、γ-BHC(批号:GBW(E)0807229)、δ-BHC(批号:GBW(E)080731)、PP’-DDE(批号:GBW(E)080735)、OP’-DDT(批号:GBW(E)080739)、PP’-DDD(批号:GBW(E)080733)、PP’-DDT(批号:GBW(E)080737)和五氯硝基苯(PCNB)粉末(批号:GBW(E)060617)等 标准品,国家标准物质研究中心。

岛津GC-2010气相色谱仪 配SE-54弹性石英毛细管色谱柱(30m×0.25mm×0.32mm)、63Ni电子捕获检测器(ECD);AE163电子分析天平 Mettler;FW 80微型高速万能试样粉碎机 天津泰斯特仪器有限公司;KQ-250B超声波清洗器 昆山市超声仪器有限公司;RE-5250真空旋转蒸发仪 深圳三利化学品有限公司;飞鸽牌TDC-40B离心机 上海安亭科学仪器厂;N-EVAPTM 112氮吹仪 USA。

1.2 样品的采集

采用随机抽样的方法从湖南六个市区(常德、长沙、岳阳、株洲、郴州、益阳)分别抽取碎米样本各九份。

1.3 实验方法

1.3.1 标准储备液的制备 精密称取六六六(BHC)(α-BHC,β-BHC,γ-BHC,δ-BHC)、滴滴涕(DDT)(PP’-DDE,PP’-DDD,OP’-DDT,PP’-DDT)及五氯硝基苯(PCNB)农药对照品适量,用石油醚(60~90℃)分别制成每1m L约含4~5μg的溶液;精密量取上述各对照品储备液0.5m L置于10m L容量瓶中,用石油醚(60~90℃)稀释至刻度,摇匀;精密量取上述混合储备液对照品,用石油醚(60~90℃)制成每1L分别含有0、1、5、10、50、100、250μg的溶液,即得。

1.3.2 样品溶液的制备 取适量碎米碎成细粉,取约2g,精密称定,置于100m L具塞锥形瓶中,加水20m L,超声处理30m in,精密加丙酮40m L,称定重量,超声处理30m in,冷却,再称定重量,用丙酮补足减失的重量,再加氯化钠约6g,精密加二氯甲烷30m L,称定重量,超声处理15min,再称定重量,用二氯甲烷补足减失重量,静置分层,将有机相迅速移入装有适量无水硫酸钠的100m L具塞锥形瓶,放置4h。精密量取35m L,于40℃水浴上旋转蒸发仪减压浓缩至近干,加少量石油醚(60~90℃),如前反复操作至少三次,至二氯甲烷及丙酮除净,用石油醚(60~90℃)溶解并转移至10m L具塞刻度离心管中,加石油醚(60~90℃)精密稀释至5m L,小心加入硫酸1m L,振摇1min,离心(3000r/min)10m in,精密量取上清液2m L,置于具刻度的试管中,用氮吹仪将溶液浓缩至适量,精密稀释至1m L,即得。

1.3.3 色谱条件 色谱柱:SE-54(30m×0.25mm× 0.32mm)弹性石英毛细管色谱柱,进样口温度260℃,检测器温度300℃,色谱柱程序升温:初始120℃,保持6m in,5℃/m in升至220℃,保持10m in,8℃/m in升至250℃,保持15m in,检测总时间为54.75m in。载气为高纯氮(质量分数>99.999%),气流量为30m L/m in,1μL不分流进样,外标法定量。

2 结果与分析

2.1 系统适应性

在确定好的色谱条件下,取按照1.3.1项下制备的混合标准品进样。结果发现,两色谱峰分离度大于1.5[5],理论塔板数按α-BHC对照品峰计算高于1×106,并确定9种有机氯农药的保留时间(图1)。

图1 250μg/L有机氯标准混合液色谱图Fig.1 GC chromatogram of standard solutions of organochlorine pesticides(250μg/L)

从左到右依次是:α-BHC(15.56m in)、β-BHC(16.75min)、γ-BHC(17.02min)、PCNB(17.24m in)、δ-BHC(18.07m in)、PP’-DDE(25.77m in)、PP’-DDD(27.72min)、OP’-DDT(27.91min)、PP’-DDT(29.91min)。

2.2 重复性实验

精密称量常德碎米样本9份,按照1.3.2项下制备样品,依法测定,将峰面积带入回归方程计算得,PCNB的平均质量分数为0.1147mg/kg,RSD为1.02%(最佳是小于1%[6],该实验结果约等于1%),方法的重复性好。

2.3 稳定性实验

取岳阳碎米样品溶液1μL,分别在0、2、4、6h依法连续测定3次,以质量浓度计算α-BHC、β-BHC、γ-BHC、δ-BHC、PP’-DDE、PP’-DDD的RSD分别为0.8%、0.5%、1.1%、0.3%、0.6%、0.8%。均小于5%,说明样品在制备6h内稳定性良好。

2.4 检出限测定

配制质量浓度为0.1μg/L的混合标准品溶液进样,以3倍的噪声作为仪器的最低检出限,分别测得九种有机氯的检出限(表1),本实验所检测的9种有机氯农药的检测限均低于1μg/L,因此实验结果表明检测器灵敏度良好。

表1 9种有机氯的仪器检测限和方法检测限Table 1 The device determination limitand method determination limit of 9 organochlorine pesticides

2.5 线性关系考察

分别精密吸取1.3.1项下混合标准储备液各1μL进样,以峰面积为纵坐标,质量浓度为横坐标(μg/L),计算回归方程见表2。结果表明,各被测组分在0~ 250μg/L范围内峰面积和质量浓度呈良好的线性关系。

表2 9种有机氯农药回归曲线Table 2 Regression equation of 9 organochlorine pesticides

2.6 回收率实验

取常德碎米6份,每份取2g,精密称定。分别准确加入质量浓度为250μg/L的混合对照品溶液0.1、0.5、0.9m L,混合后挥干溶剂。按1.3.2项下方法制备回收率供试品样品溶液,每份依法测定3次,计算回收率见表3。

表3 回收率测定结果(RSD,%)Table3 Recovery resultsof9 organochlorine pesticides(RSD,%)

通过表3可知,不同农药量条件下,9种不同有机氯农药的回收率和RSD满足农药残留检测的精密度的要求。当检测农药的含量在25~225ng或检测浓度在5~250μg/L时,回收率处于86.83%~118.33%间,RSD在0.30%~2.32%之间,符合实际检测的要求。

2.7 样品的测定

准确称取各地区大米样品,按照1.3.2项下制备样品溶液,依法进行测定,按外标法以峰面积计算含量见表4。

根据中国农药残留量国家标准规定:粮食农产品中滴滴涕、六六六、五氯硝基苯的农药残留最高限量分别是0.2、0.3、0.1mg/kg[7]。从表4可知,只有常德的农残超标,其PCNB含量为0.1147mg/kg,微大于0.1mg/kg。图2为常德地区碎米中有机氯农药检测的色谱图。

图2 常德碎米有机氯农药检测色谱图Fig.2 Gas chromatogram of organochlorine pesticides in rice from Changde

3 结论与讨论

从方法学上可以看出:首先我们采用的提取方法是根据药典改良的。与药典方法相比,我们的方法更简单快捷、节省时间、节省试剂。与近年来发展的样品前处理技术相比,该方法操作简单、成本较低[8-11]。其次,我们建立的方法中,九种有机氯的保留时间较短,比文献中的保留时间缩短了近一半[12],这不仅可以节省大量的操作时间,同时还可以减少仪器的损耗;最后,我们建立的方法回收率高、重现性好、检测灵敏度高、可用于大批量的样品检测,为有机氯农药残留的检测提供了一个可靠的方法。

从检测结果来看:岳阳和益阳碎米中的有机氯农药残留种类较多,主要是六六六和滴滴涕两类,但是残留量并没有超标,因此可以得知,两地农民对这两种农药的使用较多,今后应该在量上严格控制,否则就要超出安全范围;常德碎米样品只有PCNB一种残留,但其残留量超过了安全范围,因此我们可以得知该地的农民用药比较单一,但是用量却比较大,可能存在滥用的现象;株洲、郴州和长沙检测结果较好,仅有一种农药的微量残留;益阳的碎米农药残留种类较多,含量较少。从以上结果可以看出,各地用药情况参差不齐,但总的来讲六六六和滴滴涕两大类农药仍是使用较多的,因此,以后有关部门应该加强对这种农药的限制使用,以确保粮食安全。

表4 大米样品中有机氯检测结果(mg/kg)Table 4 Organochlorine determination results in the rice samples(mg/kg)

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Determ ination of organochlorine pesticides residues in broken rice for pharmaceuticalglucose by gas chromatography

ZHANG Xiu-zhen1,GONG Yong-fu2,YANG Man-hua2,REN Zhen-m ian2,XIAO Yi-yun1,WEN Jia-gen1,XIAO Shao-xiang3,CHEN Yu-xiang1,2,*
(1.School of Pharmacy,Central South University,Changsha 410008,China;2.Wanfu Biotechnology(Hunan)Agriculture Development Co.,Ltd.,Taoyuan 410218,China;3.Hunan Vocational College of Technology,Changsha 410004,China)

Organochlorine pesticides residues in rice in several Hunan d istrict was exam ined so as to p rovide security for p roduc tion of pharmaceuticalg lucose which wasmade w ith b roken rice and a reasonab le reference for the app lication of organic pesticides.The mod ified method of Chinese pharmacopoeia was used to extract and p repare the samp les which were analyzed by gas chromatography w ith SE-54 fused silica cap illary column(3.0m×0.25mm×0.32mm)and the contents ofnine organic chlorine pesticide were separated by column tem perature p rogram and detected by electronic cap ture detector,calculated by external standard.The results showed that organic chlorine pesticides in rice were determ ined and found in all sam p les.This method was fast,sim p le and accurate that it could be used to determ ine organic chlorine pesticide in rice.

organic chlorine pesticide residues;rice;gas chromatog raphy

TS210.1

A

1002-0306(2012)14-0093-04

2011-11-25 *通讯联系人

张秀珍(1987-),女,硕士研究生,研究方向:新药新制剂。

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