CN104181246A

CN104181246A - 一种烟草中除草剂残留的合相色谱分析方法

Info

Publication number: CN104181246A
Application number: CN201410417690.0A
Authority: CN
Inventors: 唐纲岭; 郭卫芸; 边照阳; 刘学功; 李中皓; 杨飞; 刘珊珊; 范子彦; 张洪非; 王颖; 胡清源
Original assignee: Xuchang University; National Tobacco Quality Supervision and Inspection Center
Current assignee: Xuchang University; National Tobacco Quality Supervision and Inspection Center
Priority date: 2014-08-25
Filing date: 2014-08-25
Publication date: 2014-12-03
Anticipated expiration: 2034-08-25
Also published as: CN104181246B

Abstract

本发明涉及一种烟草中除草剂残留的合相色谱分析方法，具体是利用超高效合相色谱法（UPC²）检测烟草中敌草胺、甲草胺、精喹禾灵、双苯酰草胺、异丙甲草胺、异噁草酮等除草剂的方法。首先，利用QuRChERS方法对烟叶中含有的除草剂进行萃取及初步除杂；其次，为进一步减少基质对检测目标物的干扰，采用弗罗里硅土小柱对提取液进行固相萃取净化处理；第三，采用超高效合相色谱仪对除草剂进行检测，并通过外标法进行定量分析。高效合相色谱仪可以在5分钟之内即可完成所有目标物质的分析，在此过程中有机溶剂用量极少，是一种集高效、灵敏、环保等多种优点于一体的分析方法。

Description

一种烟草中除草剂残留的合相色谱分析方法

技术领域

本发明涉及一种利用合相色谱进行烟草中除草剂残留量的分析方法。

背景技术

为保证烟草作物的生长，降低劳动力的投入，烟草种植户在烟草的生长过程中普遍采取喷施除草剂，由于这些物质在烟草的加工过程中不能完全除去，因此会在烟草点燃过程中进入到吸食者身体，或者散发到周围空气中进而危害周围人的健康。因此，对这类物质进行检测是保证烟草品质的重要内容之一。

目前，研究及应用的烟草中除草剂分析方法主要包括气相色谱以及高效液相色谱，其中气相色谱是比较常用的方法。由于色相色谱分析时间较长，高效液相色谱法需要用到大量的有机溶剂作为流动相。因此，研究运用更为快速、绿色、高选择性的分析方法有重要意义。

发明内容

本方法的目的正是基于上述现有技术状况而提供的一种一种烟草中除草剂残留的合相色谱分析方法，主要是先利用QuRChERS前处理技术以及固相萃取技术进行预处理，然后采用超高效合相色谱仪对除草剂进行检测，并通过外标法进行定量分析。本方法仪器分析快速，且有机溶剂用量极少，是一种集高效、灵敏、环保等多种优点于一体的分析方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种烟草中除草剂残留的合相色谱分析方法，是对烟草中敌草胺、甲草胺、精喹禾灵、双苯酰草胺、异丙甲草胺、异噁草酮六种除草剂残留的测定，首先利用乙腈对样品基质中残留的除草剂进行提取，加入一定量的硫酸镁、氯化钠、脱水柠檬酸三纳进行振荡，离心后吸取一定量的上清液进行氮吹浓缩，然后进行固相萃取对其进行净化处理，氮气吹干后利用乙腈溶剂进行复溶，过0.22 μm有机相滤膜后，利用超高效合相色谱仪对其中的物质进行浓度分析,具体步骤如下：

1）样品的提取:

称取2.0 g已粉碎的烟草样品于50 mL具塞离心管中，加入10 mL超纯水，浸润样品，静置10 min，使其充分吸水溶胀；取10 mL乙腈到离心管中，于旋涡混合器上以2000 rpm速度振荡1 min，把离心管放入-20°C冰箱冷冻10 min，防止下一步盐析作用时产热而造成的目标物分解；然后向离心管中加入盐析试剂包（含4 g无水硫酸镁，1 g氯化钠，1 g柠檬酸钠和0.5 g柠檬酸氢钠），立即于旋涡混合器上以2000 rpm振荡2 min，以5000 rpm离心3 min，取5mL上清液氮吹浓缩至1 mL；

2）样品的固相萃取净化:

为获得理想的除杂效果，将浓缩好的样品进行固相萃取净化处理，具体操作步骤分为：首先，利用6mL正己烷对弗罗里硅土小柱进行活化处理；其次，将上一步所获得的1 mL浓缩液注入至弗罗里硅土小柱上；第三步，利用5 ml体积比为9:1的正己烷和丙酮的混合液对小柱进行洗涤，收集全部洗涤液；第四步，注入3 mL空气以排净小柱上残留的液体；

3）浓缩、复溶及过滤:

为使超高效合相色谱仪检测顺利进行，同时实现精确定量，样品溶剂需更换为1 mL乙腈，具体的做法为:以氮吹仪对收集的洗脱液浓缩近干，然后加入1mL乙腈复溶，并利用0.22 μm有机相滤膜对样品进行过滤，作为样品待测液；

4)标准工作溶液配制:

配制的系列标准溶液浓度为：敌草胺、甲草胺、精喹禾灵、双苯酰草胺、异噁草酮浓度分别为0.05 μg/mL、0.1μg/mL、0.25μg/mL、0.5μg/mL、1.0μg/mL、2.5μg/mL，5μg/mL，异丙甲草胺浓度为0.15μg/mL、0.3μg/mL、0.75μg/mL、1.5μg/mL、3.0μg/mL、7.5μg/mL、15μg/mL的系列标准溶液。具体配制方法如下：

先配置六种除草剂单标储备液：分别准确称取10.0 mg（精确到0.1 mg）各标准品，置于六个10 mL容量瓶中，用乙腈溶解定容，配制成质量浓度为1000.0 μg/mL的单标储备液，贮存在-20 ℃冰箱中备用。

混合标准工作溶液：分别取敌草胺、甲草胺、精喹禾灵、双苯酰草胺、异丙甲草胺、异噁草酮单标储备液0.5、0.5、0.5、0.5、1.5、0.5 ml于100 mL容量瓶中，用乙腈稀释定容，配制成各农药组分质量浓度为5.0、5.0、5.0、5.0、15.0、5.0 μg/mL的混合工作储备液，储存在4 ℃冰箱中备用。

系列标准溶液配制：准确移取0.1 mL、0.2 mL、0.5 mL、1 mL、2 mL、5 mL的混合标准工作溶液，置于10 mL容量瓶中，用乙腈定容，即得系列标准工作溶液。配制的系列标准溶液浓度为：敌草胺、甲草胺、精喹禾灵、双苯酰草胺、异噁草酮浓度分别为0.05 μg/mL、0.1μg/mL、0.25μg/mL、0.5μg/mL、1.0μg/mL、2.5μg/mL，5μg/mL，异丙甲草胺浓度为0.15μg/mL、0.3μg/mL、0.75μg/mL、1.5μg/mL、3.0μg/mL、7.5μg/mL、15μg/mL的系列标准溶液。

5）合相色谱分析

采用超高效合相色谱仪对标准工作溶液和样品待测液进行浓度分析，紫外检测器进行检测，外标法定量；

色谱条件：采用色谱柱为Acquity UPC² CSH Fluoro-Phenyl色谱柱；ABPR压力为1800 psi；色谱柱温度为60 ℃；进样量为5-10 μL；流动相分别为CO₂（流动相A）和甲醇（流动相B），流速为1.5 mL/min，流动相梯度洗脱程序如下表；紫外检测波长为210 nm；6种目标物混合标准溶液的合相色谱图见附图2。

表1 梯度洗脱程序

在上述合相色谱条件下，对本方法进行评价，各除草剂成分的线性方程、线性范围、相关系数、平均回收率、定量限等见表2。

本方法首次利用UPC²建立了一种烟草中敌草胺、甲草胺、精喹禾灵、双苯酰草胺、异丙甲草胺、异噁草酮等除草剂的同时快速测定方法。本技术以CO₂为主要流动相，配合少量乙腈，能够在5分钟内实现6种化合物的分离与定量分析；而且，由于本方法有机溶剂用量极少，能够有效降低分析成本，减轻环境污染。该方法可以为该指标的相关检验提供依据。

附图说明：

图1：样品前处理及合相色谱检测流程图。

图2：标准品合相色谱图，1：甲草胺；2：双苯酰草胺； 3：异恶草酮；4：精喹禾灵 5：敌草胺；6：异丙甲草胺。

具体实施方式：

本发明结合实例做进一步描述，但并不是限制本发明。

实例1：

1．仪器与试剂：

6种除草剂：甲草胺、双苯酰草胺、异恶草酮、精喹禾灵、敌草胺、异丙甲草胺，均为标准品；乙腈、丙酮、正己烷，均为色谱级试剂。

美国Waters合相色谱仪（UPC²），瑞士Mettler AE 163电子天平（感量：0.0001g）；美国Labnet VtexMixer VX200振荡器；德国Sigma高速冷冻离心机。

2．样品处理：

对某种白肋烟样品进行分析，首先进行样品的提取：分别称取2.0 g已粉碎的烟草样品于50 mL具塞离心管中，加入10 mL水浸润样品，静置10 min。取10 mL乙腈到离心管中，于旋涡混合器上以2000 rpm速度振荡1 min，把离心管放入-20°C冰箱冷冻10 min。然后向离心管中加入盐析试剂包（含4 g无水硫酸镁，1 g氯化钠，1 g柠檬酸钠和0.5 g柠檬酸氢二钠），立即于旋涡混合器上以2000 rpm振荡2 min，以5000 rpm离心3 min。取5 mL上清液氮吹浓缩至1 mL。

其次，进行样品的固相萃取净化。将浓缩好的样品进行固相萃取净化处理，具体操作步骤分为以下4步：首先，利用6 mL正己烷对佛罗里硅土小柱进行活化处理；其次，将上一步所获得的1 mL浓缩液注入至弗罗里硅土小柱上；第三步，利用5 ml体积比为9:1的正己烷和丙酮的混合液对小柱进行洗涤，收集全部洗涤液；第四步，注入3 mL空气以排净小柱上残留的液体。对处理液进行浓缩、复溶及0.22 μm有机相滤膜对样品进行过滤。

3.准备标准工作溶液：

配制系列混合标准工作溶液，使敌草胺、甲草胺、精喹禾灵、双苯酰草胺、异噁草酮浓度分别为0.05 μg/mL、0.1μg/mL、0.25μg/mL、0.5μg/mL、1.0μg/mL、2.5μg/mL，5μg/mL，异丙甲草胺浓度为0.15μg/mL、0.3μg/mL、0.75μg/mL、1.5μg/mL、3.0μg/mL、7.5μg/mL、15μg/mL。

4.测定方法:

采用超高效合相色谱仪对标准工作溶液和样品待测液进行浓度分析，紫外检测器进行检测，外标法定量。

色谱条件：采用色谱柱为Acquity UPC² CSH Fluoro-Phenyl色谱柱；ABPR压力为1800 psi；色谱柱温度为60 ℃；进样量为5-10μL；流动相分别为CO₂（流动相A）和甲醇（流动相B），流速为1.5 mL/min，流动相梯度洗脱程序如表1；紫外检测波长为210 nm。分析结果见表3。

分析结果：

表3 实际样品检测结果（单位：mg/kg）

甲草胺	双苯酰草胺	异噁草酮	精喹禾灵	敌草胺	异丙甲草胺
						0.093	0.127	—	—	—	—

注：“—”代表未检出

实例2：

如实施例1所述，选择另一烟草样品B（烤烟样品），测得样品中6种农药目标物的含量见表4。

表4实际样品检测结果（单位：mg/kg）

甲草胺	双苯酰草胺	异噁草酮	精喹禾灵	敌草胺	异丙甲草胺
						0.116	—	—	0.064	—	1.2

注：“—”代表未检出

实例3：选择样品C（一种成品卷烟），将烟只拆分并收集烟丝，粉碎，其他操作如实施例1所述，测得样品中6种农药目标物的含量见表5。

表5实际样品检测结果（单位：mg/kg）

甲草胺	双苯酰草胺	异噁草酮	精喹禾灵	敌草胺	异丙甲草胺
						—	—	—	—	—	0.522

注：“—”代表未检出

Claims

1.一种烟草中除草剂残留的合相色谱分析方法，是对烟草中敌草胺、甲草胺、精喹禾灵、双苯酰草胺、异丙甲草胺、异噁草酮六种除草剂残留的测定，其特征在于：首先利用乙腈对样品基质中残留的除草剂进行提取，加入一定量硫酸镁、氯化钠、脱水柠檬酸钠及柠檬酸氢钠进行振荡，离心后吸取一定量的上清液进行氮吹浓缩，然后进行固相萃取对其进行净化处理，氮气吹干后利用乙腈溶剂进行复溶，过0.22 μm有机相滤膜后，利用超高效合相色谱仪对其中的物质进行浓度分析。

2.根据权利要求1所述的烟草中除草剂残留的合相色谱分析方法，其特征在于：所述分析方法的具体步骤如下：

1）样品的提取

称取2.0 g已粉碎的烟草样品于50 mL具塞离心管中，加入10 mL超纯水浸润样品，静置10 min；取10 mL乙腈到离心管中，于旋涡混合器上以2000 rpm速度振荡1 min，把离心管放入-20°C冰箱冷冻10 min；然后向离心管中加入盐析试剂包（含4 g无水硫酸镁，1 g氯化钠，1 g柠檬酸钠和0.5 g柠檬酸氢钠），立即于旋涡混合器上以2000 rpm振荡2 min，以5000 rpm离心3 min，取5mL上清液氮吹浓缩至1 mL；

2）样品的固相萃取净化

将浓缩好的样品进行固相萃取净化处理，具体操作步骤分为：首先，利用6mL正己烷对弗罗里硅土小柱进行活化处理；其次，将上一步所获得的1 mL浓缩液注入至弗罗里硅土小柱上；第三步，利用5 ml体积比为9:1的正己烷和丙酮的混合液对小柱进行洗涤，收集全部洗涤液；第四步，注入3 mL空气以排净小柱上残留的液体；

3）浓缩、复溶及过滤

以氮吹仪对收集的洗脱液浓缩近干，然后加入1 mL乙腈复溶，并利用0.22 μm有机相滤膜对样品进行过滤，作为样品待测液；

4)标准工作溶液配制

配制系列混合标准工作溶液，使敌草胺、甲草胺、精喹禾灵、双苯酰草胺、异噁草酮浓度分别为0.05 μg/mL、0.1μg/mL、0.25μg/mL、0.5μg/mL、1.0μg/mL、2.5μg/mL，5μg/mL，异丙甲草胺浓度为0.15μg/mL、0.3μg/mL、0.75μg/mL、1.5μg/mL、3.0μg/mL、7.5μg/mL、15μg/mL；

5）合相色谱分析

色谱条件：采用色谱柱为Acquity UPC² CSH Fluoro-Phenyl色谱柱；ABPR压力为1800 psi；色谱柱温度为60 ℃；进样量为5-10 μL；流动相分别为CO₂（流动相A）和甲醇（流动相B），流速为1.5 mL/min，流动相梯度洗脱程序如下表；紫外检测波长为210 nm；

表1 梯度洗脱程序

。

3.根据权利要求1所述的烟草中除草剂残留的合相色谱分析方法，其特征在于：标准工作溶液配制的具体方法如下：

先配制六种除草剂单标储备液：分别准确称取10.0 mg各标准品，置于六个10 mL容量瓶中，用乙腈溶解定容，配制成质量浓度为1000.0 μg/mL的单标储备液，贮存在-20 ℃冰箱中备用；

混合标准工作溶液：分别取敌草胺、甲草胺、精喹禾灵、双苯酰草胺、异丙甲草胺、异噁草酮单标储备液0.5、0.5、0.5、0.5、1.5、0.5 ml于100 mL容量瓶中，用乙腈稀释定容，配制成各农药组分质量浓度为5.0、5.0、5.0、5.0、15.0、5.0 μg/mL的混合工作储备液，储存在4 ℃冰箱中备用；

系列标准溶液配制：准确移取0.1 mL、0.2 mL、0.5 mL、1 mL、2 mL、5 mL的混合标准工作溶液，置于10 mL容量瓶中，用乙腈定容，即得系列标准工作溶液，具体浓度为：敌草胺、甲草胺、精喹禾灵、双苯酰草胺、异噁草酮浓度分别为0.05 μg/mL、0.1μg/mL、0.25μg/mL、0.5μg/mL、1.0μg/mL、2.5μg/mL，5μg/mL，异丙甲草胺浓度为0.15μg/mL、0.3μg/mL、0.75μg/mL、1.5μg/mL、3.0μg/mL、7.5μg/mL、15μg/mL的系列标准溶液。