不同萃取剂测定茶叶中氯噻啉残留量的方法比对

李 青1LI Qing1 郭明义2GUO Ming-yi2 梁 军1LIANG Jun1 袁 晓1YUAN Xiao1 李丽君1LI Li-jun1 曹小彦1CAO Xiao-yan1

(1. 广电计量检测﹝湖南﹞有限公司,湖南 长沙 410205;2. 长春市食品药品监测中心,吉林 长春 130033)

摘要:采用高效液相色谱法,分别以正己烷、乙腈、丙酮、正己烷-乙腈(体积比1∶1)、乙腈-丙酮(体积比1∶1)、正己烷-乙酸乙酯(体积比1∶1)作为萃取剂,对测定茶叶中氯噻啉残留量的方法进行比对分析。结果表明:6种萃取剂对茶叶中的氯噻啉均有较好的萃取率,并且杂质干扰较少。在萃取体积为20 mL时萃取效果最为理想;样品加标平均回收率分别在82.3%~100.7%,85.8%~101.1%,85.9%~95.2%,82.3%~101.3%,82.4%~100.5%,88.6%~102.3%,相对标准偏差均小于10%。其中复合萃取剂的萃取能力较优,而正己烷-乙酸乙酯(体积比=1∶1)萃取能力最强,稳定性也较好。

关键词:氯噻啉;高效液相色谱;茶叶;萃取剂

氯噻啉(imidaclothiz)是中国农药技术公司自行研制开发的一种硝基亚甲基烟碱类杀虫剂[1],在柑橘蚜虫、十字花科蔬菜蚜虫、水稻飞虱、温室白粉虱、茶树叶蝉等病虫防治方面有着很好的效果。目前新烟碱类杀虫剂对蜜蜂形成急性毒害,可能会对蜜蜂种群的生存和发展带来不可接受的影响[2],欧盟已经开始对部分新烟碱类杀虫剂进行限制使用。目前对氯噻啉残留量测定的方法有高效液相色谱法[3-6],高效液相色谱-串联质谱法[7-8]、气相色谱-串联质谱法[9],其研究过程的前处理大部分需要经过固相萃取柱进行净化,有关提取试剂的研究都只比较了几种常规的单一提取试剂[10-12]。近年来QuEChERS[13-14]方法在农药中应用比较广泛,但是其成本也相对较高。本研究拟对茶叶中氯噻啉测定的前处理进行优化,分别采用正己烷、乙腈、丙酮3种纯试剂,以及正己烷-乙腈(体积比1∶1)、乙腈-丙酮(体积比1∶1)、正己烷-乙酸乙酯(体积比1∶1)3种混合试剂,作为萃取溶剂对茶叶中氯噻啉进行萃取,通过对萃取时间、萃取体积及萃取回收率几个方面进行分析,选择一种提取效率高、杂质干扰少的提取试剂。

1 材料与方法

1.1 仪器

超高效液相色谱仪:L-30A型,日本岛津公司;

氮吹仪:UGC-24C系列,北京优晟联合科技有限公司;

超声仪:KQ-300DB系列,昆山市超声仪器有限公司;

电子天平:BT125D系列,德国赛多利斯公司;

离心机:LD4-2D系列,北京京立离心机有限公司;

涡旋混合仪:Vortex Genie 2系列,上海芃奇科学仪器有限公司;

超纯水仪:Ultra-pure Wster Sytem系列,湖南科尔顿水务有限公司。

1.2 试验材料

甲醇、乙腈:色谱纯,德国默克公司;

正己烷、乙酸乙酯:色谱纯,上海安谱实验科技股份有限公司;

丙酮:色谱纯,上海阿拉丁生化科技股份有限公司;

磷酸:分析纯,国药集团化学试剂有限公司;

实验室用水:18.25 MΩ超纯水,超纯水仪制备。

1.3 标准品与配制

氯噻啉标准物质:纯度≥95.0%,上海安谱实验科技股份有限公司;

标准溶液的配制:取10.0 mg标准物质于10 mL容量瓶,加乙腈溶解并定容至刻度,配制成浓度为1.0 mg/mL的标准储备液。吸取不同体积的标准储备液用乙腈稀释成浓度为0.05,0.10,0.20,0.50,0.80 μg/mL的标准使用液。

1.4 色谱条件

色谱柱:Agilent C18(5 mm×25 mm×0.45 μm);流动相:甲醇+乙腈+0.1%磷酸溶液=10∶25∶65(体积比);检测波长:270 nm;柱温:35 ℃;进样体积:10 μL。

1.5 样品处理

准确称取1.00 g样品,加入20 mL正己烷-乙酸乙酯(体积比1∶1)混合溶剂,涡旋混合1 min,超声提取20 min,4 000 r/min 离心5 min,准确移取10 mL上清液于比色管,在40 ℃水浴条件下氮吹干,用乙腈溶解残留物并定容至1 mL,过0.22 μm滤膜,滤液供高效液相色谱测定。

2 结果与分析

2.1 色谱条件的优化

2.1.1 流动相选择 分别对比甲醇+水(体积比25∶75)、乙腈+水(体积比35∶65)、甲醇+乙腈+0.1%磷酸水溶液(体积比10∶25∶65)3种流动相组合的峰型和杂质分离效果,结果表明,在以甲醇+乙腈+0.1%磷酸水溶液(体积比10∶25∶65)作为流动相时,氯噻啉的峰型最好,在样品测定时其杂质的分离效果较佳,最终选择其作为氯噻啉测定的流动相,氯噻啉标准物质色谱图见图1。

2.1.2 检测波长的选择 通过对DAD二极管阵列检测器所得氯噻啉标准溶液的光谱进行分析,其在270 nm处具有最大吸收波长,杂质峰的干扰较少,比对270 nm附近多个波长下氯噻啉标准溶液峰面积(见表1),结果表明,在270 nm波长下,氯噻啉标准溶液的峰面积最高,氯噻啉标准物质光谱图见图2。

图1 氯噻啉色谱图
Figure 1 The chronatogram of imidaclothiz

图2 氯噻啉标准物质光谱图
Figure 2 The spectrogram of imidaclothiz
1 氯噻啉标准溶液各波长峰面积响应值
Table 1 Response value of peak area of each wavelength of imidaclothiz standard solution

波长/nm265266267268269270271272273274275峰面积4556847786490464962049869499884988749705497824926648304

2.2 萃取时间的影响

称取等质量的茶叶样品多份,加入相同质量浓度的标准溶液,用等体积的萃取剂分别超声5,10,15,20,25,30 min,测定的回收率数据见图3。试验结果表明,当超声时间超过15 min后,萃取效果会显著提高,但超声时间越长提取出来的杂质越多,溶液颜色变化也非常明显,综合考虑萃取效果和杂质干扰问题,最终选择超声20 min为最佳萃取时间。

2.3 萃取体积的影响

称取多份茶叶空白样品,分别加入1 mg/kg的氯噻啉标准溶液,各萃取剂分别移取5,10,15,20,25,30 mL的溶液进行提取,其回收率见表2。由表2可知,随着萃取剂体积的增加,回收率增加较快,当萃取体积为20 mL时,各萃取剂回收率最大,当萃取体积超过20 mL后,萃取回收率变化不大且有降低的趋势。因此,选择20 mL作为萃取剂的萃取体积。

图3 不同萃取时间回收率数据
Figure 3 Different extraction time recovery rate data

2.4 样品的测定

选取绿茶作为试验样品,按照2.3和2.4的条件进行前处理提取后对样品空白和样品加标测定。从图4可以看出,各萃取剂萃取效果和杂质干扰差异较大,其中正己烷-乙酸乙酯(体积比1∶1)萃取剂萃取出的杂质最少,目标物的萃取效果最为理想。

2.5 回收率和精密度

称取一定质量的茶叶样品,样品中加入不同浓度的标准溶液,配制成0.5,1.0,1.5,2.0,3.0,5.0,10.0 mg/kg不同浓度加标样品,每个质量浓度的样品称取3份,分别用正己烷、乙腈、丙酮、正己烷-乙腈(体积比1∶1)、乙腈-丙酮(体积比1∶1)、正己烷-乙酸乙酯(体积比1∶1)进行提取,按2.1的方法测定,计算各质量浓度加标样品的回收率,见表3。由表3可知,各萃取剂不同浓度3份样品的回收率相对标准偏差均低于10%;各萃取剂的回收率都在80%~110%,其中正己烷-乙酸乙酯的平均回收率最高。

图4 样品加标色谱图
Figure 4 Standard chromatogram of sample
2 各萃取剂不同萃取体积回收率数据
Table 2 Recovery rate data of different extraction volume of each extractant

萃取剂/mL回收率/%正己烷乙腈丙酮正己烷-乙腈(体积比1︰1)乙腈-丙酮(体积比1︰1)正己烷-乙酸乙酯(体积比1︰1)543.542.146.744.941.843.61055.651.654.858.253.654.91578.681.382.380.379.277.32092.893.591.892.392.893.62591.290.389.190.590.190.73088.388.187.288.186.787.4

3 各萃取剂不同加标浓度回收率数据
Table 3 Different spiked concentration of extractant recovery data

加标浓度/(mg·kg-1)回收率/%正己烷乙腈丙酮正己烷-乙腈(体积比1︰1)乙腈-丙酮(体积比1︰1)正己烷-乙酸乙酯(体积比1︰1)0.582.385.885.983.782.488.61.085.988.086.185.788.6100.41.592.4101.189.695.891.5102.32.0100.790.289.8101.3100.599.63.091.886.391.794.495.7101.85.091.388.395.292.292.399.510.084.397.187.382.384.298.6

3 结论

本试验对比了正己烷、乙腈、丙酮、正己烷-乙腈(体积比1∶1)、乙腈-丙酮(体积比1∶1)、正己烷-乙酸乙酯(体积比1∶1)6种萃取剂对茶叶中氯噻啉的萃取能力。以270 nm 为波长,甲醇+乙腈+0.1%磷酸溶液为流动相对氯噻啉进行测定,通过对萃取时间、萃取体积进行比对后选择20 mL萃取剂体积、超声萃取20 min对茶叶中氯噻啉进行提取试验,结果表明,6种萃取剂对氯噻啉都有较好的响应,并且杂质干扰较少,样品加标平均回收率分别为82.3%~100.7%,85.8%~101.1%,85.9%~95.2%,82.3%~101.3%,82.4%~100.5%,88.6%~102.3%。因此,6种萃取剂对氯噻啉都有较好的萃取能力,组合试剂萃取能力较优,其中正己烷-乙酸乙酯(体积比1∶1)萃取能力最强,稳定性较好。

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Comparative study of the effects of different extractants on thedetection of imidaclothiz residue in tea

(1. Hunan GRG Metrology & TEST Co., Ltd., Changsha, Hunan 410205, China; 2. Changchun Food & Drug Administration, Changchun,Jilin 130033, China)

Abstract: Imidaclothiz residue in tea was determined by high performance liquid chromatography (HPLC), using different extractants including hexane, acetonitrile, acetone, hexane-acetonitrile(v∶v=1∶1), acetonitrile-acetone(v∶v=1∶1) and hexane-ethyl acetate(v∶v=1∶1). The results indicate that all the extractants displayed excellent extraction capability of imidaclothiz residue in tea and insignificant interference on the accuracy. Under the optimized extraction volume (20 mL), the recovery rates were 82.3%~100.7%, 85.8%~101.1%, 85.9%~95.2%, 82.3%~101.3%, 82.4%~100.5%, 88.6%~102.3%, with the relative standard deviations are less than 10%, respectively. Moreover, mixed solvent showed improved extraction capability and the highest extraction capability and promoted stability were approached by using hexane-ethyl acetate (1∶1)as coextractants.

Keywords: imidaclothiz; HPLC; tea; extractant

作者简介:李青,男,广电计量检测(湖南)有限公司中级工程师,硕士。

通信作者:曹小彦(1973—),女,广电计量检测(湖南)有限公司研究员级高级工程师,博士。E-mail:caoxy@grgtest.com

收稿日期:2017-10-13

DOI:10.13652/j.issn.1003-5788.2018.01.010