CN107655990B - 基于气质联用技术检测农田环境中西玛津残留量的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种基于气质联用技术检测农田环境中西玛津残留量的方法，其包括以下步骤：(1)提取农田环境样品中的西玛津，得到待净化样品；(2)对该待净化样品进行净化处理，得到待测样品；(3)对该待测样品进行气相色谱‑质谱分析，以对该样品中的西玛津进行定性分析及定量分析，完成环境样品中西玛津残留量的检测。本发明所提供的该检测方法的最低检测限可达0.01mg/kg，并且所建立的检测方法具有简便、准确、灵敏度高等特点，完全可以满足畜禽粪便、土壤及农田灌溉水等农田环境样品中西玛津的检测需要。

Description

基于气质联用技术检测农田环境中西玛津残留量的方法
技术领域
本发明是涉及一种基于气质联用技术检测农田环境中西玛津残留量的方法。
背景技术
西玛津(Simazine)是一种具有高度选择性的内吸传导型除草剂，分子量：201.66；分子式：C7H12ClN5，CAS No.：122-34-9，结构如下式所示：
Figure BDA0001412115570000011
西玛津作为一种除草剂，因其具有高效、低毒、特异选择性而在玉米、高粱等作物上被广泛施用，但其有效的起始活性和残留活性可以引起食用动物生理变化，通过干扰内分泌系统，同时对皮肤和呼吸道有中等刺激作用，引起中毒，对人和牲畜及野生动物造成巨大危害。
由于西玛津具有毒副作用，美国、澳大利亚、加拿大等国对西玛津的残留量规定了严格限量。如进口的肉及肉制品中西玛津的残留量不超过0.02mg/kg(日本)，玉米中西玛津的残留量不超过0.01mg/kg。但是，目前国际上对于畜禽粪便、土壤及水等环境因子中的西玛津残留量尚无明确规定，而畜禽粪便、土壤及水等环境因子中西玛津的残留将直接导致基于此环境因子生长的作物及动物产品中西玛津的持续残留。因此对于这类农田环境因子中西玛津残留的监测显得尤为重要。
通过文献检索显示，关于西玛津残留量的检验方法，国外公开发表的有美国FDA的紫外测试法，此方法的缺点是巯基和甲氧基西玛津干扰测定；此外还有加拿大健康保护部的方法，食品中农残分析手册中的多残留分析法，荷兰政府出版的食品中农残分析方法，瑞典的农残检测的材料与方法。目前，国内执行的西玛津的检测方法为肉中西玛津的测定方法SN 0594-1996，该方法检出限为0.02mg/kg，其净化方法采用弗罗里硅土柱，所用仪器为配有氮磷检测器的气相色谱仪。因该测定方法制定时间较早，与目前残留检测方法相比较，其前处理方法较为复杂，仪器相对落后，且无法实现确证分析。
因此，提供一种简便、准确、灵敏度高的农田环境中西玛津残留量的检测方法已经成为本领域亟需解决的技术问题。
发明内容
为了解决上述的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种基于气质联用技术检测农田环境中西玛津残留量的方法。
为达到上述目的，本发明提供一种基于气质联用技术检测农田环境中西玛津残留量的方法，其包括以下步骤：
(1)提取农田环境样品中的西玛津，得到待净化样品；
(2)对所述待净化样品进行净化处理，得到待测样品；
(3)对所述待测样品进行气相色谱-质谱分析，以对该样品中的西玛津进行定性分析及定量分析，完成环境样品中西玛津残留量的检测；
其中，步骤(3)中控制气相色谱分析的测定条件为色谱柱：尺寸为30m×0.25mm×0.25μm的DB-5MS柱，或尺寸和性能与该DB-5MS柱相当的色谱柱；柱温：280℃；进样口温度：240℃；载气：氦气，纯度≥99.999％，流速2.0mL/min；进样方式：无分流，0.75min后开启分流阀；溶剂延迟时间：5.0min；进样量：1μL；
所述柱温的升温程序包括：50℃，保持5min，然后以15℃/min的升温速率升温至280℃，保持15min；
质谱分析的测定条件为色谱柱与质谱接口温度：280℃；电离方式：电子轰击源电离(EI)；离子源温度：230℃；四级杆温度：150℃；测定方式：选择离子监测模式(SIM)；西玛津选择监测离子201m/z、173m/z、186m/z、203m/z；定量离子：201m/z；
优选地，所述环境样品包括畜禽粪便、土壤及农田灌溉水。
根据本发明具体实施方案，在所述的方法中，其中，所述DB-5MS柱为美国安捷伦公司生产的色谱柱；并且本领域技术人员可以常规判断并选择与该DB-5MS柱性能及尺寸相当的色谱柱。
根据本发明具体实施方案，在所述的方法中，优选地，当所述环境样品为畜禽粪便时，所述提取环境样品中的西玛津包括以下步骤：
向10.0g畜禽粪便样品中加入50mL体积比为1:1的乙酸乙酯-乙腈混合溶液，均质提取40s后，以4000r/min的速率离心5min，得到提取液A；
采用10.0g无水硫酸钠柱(采用无水硫酸钠柱对所述提取液A进行过滤，其中，所述无水硫酸钠的用量为10.0g)对所述提取液A进行过滤，得到滤液A和残渣A，再向残渣A中加入20mL体积比为1:1的乙酸乙酯-乙腈混合溶液，均质提取40s后，以4000r/min的速率离心5min，得到提取液B；
采用10.0g无水硫酸钠柱对所述提取液B进行过滤，得到滤液B和残渣B，再将滤液A与滤液B混合，于40℃下对混合液进行减压蒸发至近干，所得样品待净化。
根据本发明具体实施方案，在所述的方法中，所述畜禽粪便样品的制备包括以下步骤：
从所取全部畜禽粪便样品中取出有代表性的样品约1kg，经均质机绞碎，混匀后，均分成两份，分别装入洁净容器内作为试样。密封并标明标记。并且本领域技术人员知晓如何根据作业需要合理选择有代表性(具有典型特征)的样品。
此外，在抽样及制样的操作过程中，应防止样品受到污染或发生残留物含量的变化，并且所得畜禽粪便样品应在-18℃以下的环境中冷冻保存。
在所述的方法中，优选地，当所述环境样品为土壤时，所述提取环境样品中的西玛津包括以下步骤：
向10.0g土壤样品中加入50mL乙腈，以4000r/min的速率超声提取30min，得到提取液C；对该提取液C进行过滤，得到滤液C和残渣C；
向残渣C中加入50mL乙腈，以4000r/min的速率超声提取30min，得到提取液D；对该提取液D进行过滤，得到滤液D和残渣D；
将滤液C和滤液D混合，向混合液中加入5.0g无水硫酸钠，涡旋混合1min，再以4000r/min的速率离心5min，取上清液，待净化。其中，所述上清液即为步骤(1)中得到的样品。
根据本发明具体实施方案，在所述的方法中，所述土壤样品的制备包括以下步骤：
土壤采集后在室温条件下风干以除去石块、草根等杂物，再将风干后的土壤粉碎，过100目筛，充分混匀后置于密闭容器中待用。
此外，在抽样及制样的操作过程中，应防止样品受到污染或发生残留物含量的变化，并且所得土壤样品应在-18℃以下的环境中冷冻保存。
在所述的方法中，优选地，当所述环境样品为农田灌溉水时，所述提取环境样品中的西玛津包括以下步骤：
向250mL农田灌溉水样中加入2g无水硫酸钠，溶解均匀后，采用50mL体积比为1:4的甲醇-乙腈混合溶液对其进行萃取，静置分层后，收集有机相；
再重复萃取两次，分别收集有机相，合并三次萃取所得的有机相，在40℃的真空条件下将合并后的有机相浓缩至5mL，待净化。
根据本发明具体实施方案，在所述的方法中，所述农田灌溉水样品的制备包括以下步骤：
每个采集到的水样至少为1L，密闭容器中保存待用。测定前摇匀。
此外，在抽样及制样的操作过程中，应防止样品受到污染或发生残留物含量的变化，并且所得农田灌溉水样品应在-18℃以下的环境中冷冻保存。
在所述的方法中，优选地，当所述环境样品为畜禽粪便时，所述净化处理包括以下步骤：
采用2mL正己烷将步骤(1)所得样品涡旋混合溶解后，再将所得溶液注入预先用5mL正己烷预淋洗的中性氧化铝固相萃取柱中；
接下来依次采用10mL正己烷、10mL体积比为1:1的正己烷-石油醚的混合溶液进行淋洗，弃掉淋洗液；
再用10mL体积比为1:1的石油醚-丙酮的混合溶液进行洗脱，控制流速为2-3mL/min，收集全部洗脱液；
于40℃下将所述洗脱液减压蒸发至近干，采用正己烷将蒸发至近干后所得残渣定容至1.0mL，涡旋混合溶解残渣，再过0.22μm微孔滤膜，完成净化处理。其中，在本发明具体实施方式中，所用中性氧化铝固相萃取柱可以为Supelco 1g，3mL。
在所述的方法中，优选地，当所述环境样品为土壤时，所述净化处理包括以下步骤：
向步骤(1)所得样品中加入0.4g N-丙基乙二胺(PSA)吸附剂粉末，涡旋混合2min，再以5000r/min的速率离心5min；
离心所得上清液经无水硫酸钠柱过滤，再于40℃真空条件下将过滤所得滤液快速浓缩至近干；
向浓缩后所得固体中加入1.0mL色谱纯乙酸乙酯，涡旋混合1min，再以4000r/min的速率离心3min；
离心所得上清液过0.22μm微孔滤膜，完成净化处理。其中，在本发明具体实施方式中，所用PSA吸附剂购自美国Dikma公司。
在所述的方法中，优选地，当所述环境样品为农田灌溉水时，所述净化处理包括以下步骤：
将步骤(1)所得样品倒入5g无水硫酸钠柱中进行脱水，脱水后，再于40℃真空条件下将脱水后所得产品快速浓缩至近干；
向浓缩后所得固体中加入1.0mL色谱纯甲醇，涡旋混合1min后过0.22μm微孔滤膜，完成净化处理。
在所述的方法中，优选地，所述定性分析包括：
根据待测样品中西玛津残留量情况，选定与待测样品浓度相近的西玛津基质标准工作溶液，对该西玛津基质标准工作溶液及待测样品进行等体积参插进样测定，并保证该西玛津基质标准工作溶液及待测样品中西玛津的响应值均在所用仪器检测的线性范围内；
测定结束后，若待测样品中被测物质的色谱峰保留时间与标准物质的色谱峰保留时间比较，偏差在±2.5％之内，并且在扣除背景后的样品谱图中，所述西玛津选择监测离子均出现，同时该西玛津选择监测离子的丰度比与标准物质离子丰度比相一致，或相似度在允许偏差之内，则被确证的样品可判定为阳性检出。
其中，标准物质的色谱峰保留时间、标准物质离子丰度比是通过测量所述西玛津基质标准工作溶液得到的；并且本领域技术人员可以根据作业需要常规判断待测样品浓度与西玛津基质标准工作溶液浓度相近。
定性分析过程中，西玛津选择监测离子的丰度比与标准物质离子丰度比相似度在允许偏差之内的判断标准如表1所示。
表1定性确证时相对离子丰度的最大允许偏差
相对离子丰度/％ >50 20-50 10-20 ≤10
允许的相对偏差/％ ±10 ±15 ±20 ±50
在所述的方法中，优选地，所述定量分析包括：
根据待测样品中西玛津残留量情况，选定与待测样品浓度相近的西玛津基质标准工作溶液，对该西玛津基质标准工作溶液及待测样品进行等体积进样测定，并保证该西玛津基质标准工作溶液及待测样品中西玛津的响应值均在所用仪器检测的线性范围内，测定结束后采用外标法定量。
定量分析过程中，采用色谱数据处理机或按照式(1)计算试样中西玛津的残留量：
Figure BDA0001412115570000061
式(1)中：
X——待测样品中西玛津残留量，单位为毫克每千克，mg/kg；
A——待测样品中西玛津的峰面积；
c——西玛津基质标准工作溶液中西玛津的浓度，单位为微克每毫升，μg/mL；
V——待测样品最终定容体积，单位为毫升，mL；
As——西玛津基质标准工作溶液中西玛津的峰面积；
m——最终待测样品所代表的试样量，单位为克，g。
在所述的方法中，优选地，所述西玛津基质标准工作溶液的配制包括以下步骤：
首先，准确称取西玛津标准品，用丙酮配制成浓度为100μg/mL的西玛津标准储备溶液；
再根据需要取一定体积的西玛津标准储备溶液，采用空白样品提取液对其进行定容，配成所需浓度的西玛津基质标准工作溶液。
其中，所述西玛津标准储备溶液应在0-4℃的冰箱中保存。
西玛津基质标准工作溶液的配制过程所用空白样品提取液是由以下步骤制备得到的：
对不含有西玛津的农田环境样品(畜禽粪便样品、土壤样品及农田灌溉水样品)分别采用上述对应的提取及净化处理，得到所述空白样品提取液。其中，本领域技术人员可以采用本发明提供的方法以单点测试的形式判断农田环境样品不含有西玛津。
本发明所提供的基于气质联用技术检测环境样品中西玛津残留量的方法包括样品中西玛津的提出、净化处理和气相色谱-质谱分析，这些技术方案构成了一套完整的检测方法，采用该检测方法可以实现西玛津的有效提取及农田环境样品中干扰杂质的有效去除。
此外，本发明所提供的该方法采用市售固相萃取小柱(中性氧化铝固相萃取柱)或分散固相萃取技术(PSA吸附剂粉末)进行净化，提高了检测效率；同时该方法采用气相色谱质谱仪的选择离子检测模式进行检测，以最大的采集效率，有选择性地检测单个或几个质量离子，从而降低了信噪比，提高了灵敏度，实现了对检测目标物的最终确证；
本发明所提供的该检测方法的最低检测限可达0.01mg/kg，并且所建立的检测方法具有简便、快速准确、灵敏度高等特点，完全可以满足畜禽粪便、土壤及农田灌溉水等农田环境样品中西玛津的检测需要。
附图说明
图1为西玛津标准曲线图；
图2为西玛津标准品的总离子流气相色谱-质谱图；
图3为灌溉水空白GC-MS选择离子监测总离子流色谱图；
图4为实施例3中农田灌溉水样品的GC-MS选择离子监测总离子流色谱图；
图5为牛粪空白的GC-MS选择离子监测总离子流色谱图；
图6为本发明实施例1中牛粪样品的GC-MS选择离子监测总离子流色谱图；
图7为土壤空白的GC-MS选择离子监测总离子流色谱图；
图8为本发明实施例2中土壤样品的GC-MS选择离子监测总离子流色谱图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现结合以下具体实施例及说明书附图对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。
试剂及材料：
除另有规定外，本发明实施例中所用试剂均为分析纯，水为超纯水。
特别地，乙酸乙酯、正己烷、乙腈、甲醇、丙酮均为色谱纯，其余溶剂均为重蒸分析纯；
石油醚的沸程为30-60℃；
无水硫酸钠：于650℃灼烧4h，用前于105℃烘4h，冷却后贮于密闭容器中，备用；
西玛津标准品(C7H12ClN5，CAS编号122-34-9)：纯度大于等于98％。
所用仪器及设备：
气相色谱-质谱仪(GC-MS)：配有电子轰击源(EI)；分析天平：感量分别为0.1mg和0.1g；快速浓缩仪；均质器；离心机：转速不低于4000r/min；涡旋混匀机；所述仪器及设备均为本领域使用的常规仪器及设备。
实施例1
本实施例提供了一种基于气质联用技术检测牛粪中西玛津残留量的方法，其包括以下步骤：
牛粪样品的制备：
从所取全部牛粪样品中取出有代表性的样品约1kg，经均质机绞碎，混匀后，均分成两份，分别装入洁净容器内作为试样。密封并标明标记。此外，在抽样及制样的操作过程中，应防止样品受到污染或发生残留物含量的变化，并且所得畜禽粪便样品应在-18℃以下的环境中冷冻保存。
提取牛粪中的西玛津：
向10.0g牛粪样品中加入50mL体积比为1:1的乙酸乙酯-乙腈混合溶液，均质提取40s后，以4000r/min的速率离心5min，得到提取液A；
采用10.0g无水硫酸钠柱对所述提取液A进行过滤，得到滤液A和残渣A，再向残渣A中加入20mL体积比为1:1的乙酸乙酯-乙腈混合溶液，均质提取40s后，以4000r/min的速率离心5min，得到提取液B；
采用10.0g无水硫酸钠柱对所述提取液B进行过滤，得到滤液B和残渣B，再将滤液A与滤液B混合，于40℃下对混合液进行减压蒸发至近干，所得样品待净化。
提取后对所得样品进行净化处理：
采用2mL正己烷将步骤(1)所得样品涡旋混合溶解后，再将所得溶液注入预先用5mL正己烷预淋洗的中性氧化铝固相萃取柱中；
接下来依次采用10mL正己烷、10mL体积比为1:1的正己烷-石油醚的混合溶液进行淋洗，弃掉淋洗液；
再用10mL体积比为1:1的石油醚-丙酮的混合溶液进行洗脱，控制流速为2-3mL/min，收集全部洗脱液；
于40℃下将所述洗脱液减压蒸发至近干，采用正己烷将蒸发至近干后所得残渣定容至1.0mL，涡旋混合溶解残渣，再过0.22μm微孔滤膜，完成净化处理。
对净化处理后得到的样品进行气相色谱分析-质谱分析，以对该样品中的西玛津进行定性分析及定量分析，完成牛粪中西玛津残留量的检测；
其中，控制气相色谱分析的测定条件为色谱柱：DB-5MS柱(30m×0.25mm×0.25μm)；柱温：280℃；进样口温度：240℃；载气：氦气，纯度≥99.999％，流速2.0mL/min；进样方式：无分流，0.75min后开启分流阀；溶剂延迟时间：5.0min；进样量：1μL；
所述柱温的升温程序包括：50℃，保持5min，然后以15℃/min的升温速率升温至280℃，保持15min；
质谱分析的测定条件为色谱柱与质谱接口温度：280℃；电离方式：电子轰击源电离；离子源温度：230℃；四级杆温度：150℃；测定方式：选择离子监测；西玛津选择监测离子201m/z(100)、173m/z(42)、186m/z(62)、203m/z(21)；定量离子：201m/z；
定性分析及定量分析前，需要配制西玛津基质标准工作溶液，其配制包括以下步骤：
首先，准确称取西玛津标准品，用丙酮配制成浓度为100μg/mL的西玛津标准储备溶液；
再根据需要取一定体积的西玛津标准储备溶液，采用空白样品提取液配成所需浓度的西玛津基质标准工作溶液。其中，所述空白样品提取液是对不含有西玛津的牛粪样品采用本实施例中对应的提取及净化处理后得到的，该牛粪空白的GC-MS选择离子监测总离子流色谱图如图5所示。
所述定性分析包括：
根据待测样品中西玛津残留量情况，选定与待测样品浓度相近的西玛津基质标准工作溶液，对该西玛津基质标准工作溶液及待测样品进行等体积参插进样测定，并保证该西玛津基质标准工作溶液及待测样品中西玛津的响应值均在所用仪器检测的线性范围内；
测定结束后，比较待测样品中被测物质的色谱峰保留时间(15.161min，见图6所示)与标准物质(15.130min，见图2所示)的色谱峰保留时间，计算二者偏差为0.205％，可见该偏差在±2.5％之内；并且在扣除背景后的样品谱图中，所述西玛津选择监测离子均出现，同时该西玛津选择监测离子的丰度比与标准物质离子丰度比的相似度在允许偏差之内，因此可判定本实施例中的牛粪样品为阳性检出。
所述定量分析包括：
根据待测样品中西玛津残留量情况，选定与待测样品浓度相近的西玛津基质标准工作溶液，对该西玛津基质标准工作溶液及待测样品进行等体积进样测定，并保证该西玛津基质标准工作溶液及待测样品中西玛津的响应值均在所用仪器检测的线性范围内，测定结束后采用外标法定量；
其中，定量分析过程中，采用色谱数据处理机或按照式(1)计算试样中西玛津的残留量：
Figure BDA0001412115570000101
式(1)中：
X——待测样品中西玛津残留量，单位为毫克每千克，mg/kg；
A——待测样品中西玛津的峰面积；
c——西玛津基质标准工作溶液中西玛津的浓度，单位为微克每毫升，μg/mL；
V——待测样品最终定容体积，单位为毫升，mL；
As——西玛津基质标准工作溶液中西玛津的峰面积；
m——最终待测样品所代表的试样量，单位为克，g；
在本实施例中，待测样品中西玛津的峰面积A为32000，西玛津基质标准工作溶液中西玛津的浓度c为1.0μg/mL，待测样品最终定容体积V为1mL，西玛津基质标准工作溶液中西玛津的峰面积As为47000，因此计算得到牛粪样品中西玛津残留量为0.068mg/kg。
实施例2
本实施例提供了一种基于气质联用技术检测土壤中西玛津残留量的方法，其包括以下步骤：
土壤样品的制备：
土壤采集后在室温条件下风干以除去石块、草根等杂物，再将风干后的土壤粉碎，过100目筛，充分混匀后置于密闭容器中待用。
此外，在抽样及制样的操作过程中，应防止样品受到污染或发生残留物含量的变化，并且所得土壤样品应在-18℃以下的环境中冷冻保存。
提取土壤中的西玛津：
向10.0g土壤样品中加入50mL乙腈，以4000r/min的速率超声提取30min，得到提取液C；对该提取液C进行过滤，得到滤液C和残渣C；
向残渣C中加入50mL乙腈，以4000r/min的速率超声提取30min，得到提取液D；对该提取液D进行过滤，得到滤液D和残渣D；
将滤液C和滤液D混合，向混合液中加入5.0g无水硫酸钠，涡旋混合1min，再以4000r/min的速率离心5min，取上清液，待净化。
提取后所得样品进行净化处理：
向提取后所得样品(所述上清液)中加入0.4g PSA粉末，涡旋混合2min，再以5000r/min的速率离心5min；
离心所得上清液经无水硫酸钠柱过滤，于40℃真空条件下将过滤所得滤液快速浓缩至近干；
向浓缩后所得固体中加入1.0mL色谱纯乙酸乙酯，涡旋混合1min，再以4000r/min的速率离心3min；
离心所得上清液过0.22μm微孔滤膜，完成净化处理。
对净化处理后得到的样品进行气相色谱分析-质谱分析，以对该样品中的西玛津进行定性分析及定量分析，完成土壤样品中西玛津残留量的检测；
其中，控制气相色谱分析的测定条件为色谱柱：DB-5MS柱(30m×0.32mm×0.25μm)；柱温：280℃；进样口温度：240℃；载气：氦气，纯度≥99.999％，流速2.0mL/min；进样方式：无分流，0.75min后开启分流阀；溶剂延迟时间：5.0min；进样量：1μL；
所述柱温的升温程序包括：50℃，保持5min，然后以15℃/min的升温速率升温至280℃，保持15min；
质谱分析的测定条件为色谱柱与质谱接口温度：280℃；电离方式：电子轰击源电离；离子源温度：230℃；四级杆温度：150℃；测定方式：选择离子监测；西玛津选择监测离子201m/z(100)、173m/z(42)、186m/z(62)、203m/z(21)；定量离子：201m/z；
定性分析及定量分析前，需要配制西玛津基质标准工作溶液，其配制包括以下步骤：
首先，准确称取西玛津标准品，用丙酮配制成浓度为100μg/mL的西玛津标准储备溶液；
再根据需要取一定体积的西玛津标准储备溶液，采用空白样品提取液配成所需浓度的西玛津基质标准工作溶液。其中，所述空白样品提取液是对不含有西玛津的土壤样品采用本实施例中对应的提取及净化处理后得到的，该土壤空白的GC-MS选择离子监测总离子流色谱图如图7所示。
所述定性分析包括：
根据待测样品中西玛津残留量情况，选定与待测样品浓度相近的西玛津基质标准工作溶液，对该西玛津基质标准工作溶液及待测样品进行等体积参插进样测定，并保证该西玛津基质标准工作溶液及待测样品中西玛津的响应值均在所用仪器检测的线性范围内；
测定结束后，比较待测样品中被测物质的色谱峰保留时间(15.116min，见图8所示)与标准物质(15.130min，见图2所示)的色谱峰保留时间，计算二者的偏差为-0.093％，可见偏差在±2.5％之内；并且在扣除背景后的样品谱图中，所述西玛津选择监测离子均出现，同时该西玛津选择监测离子的丰度比与标准物质离子丰度比的相似度在允许偏差之内，因此可判定本实施例中的土壤样品为阳性检出。
所述定量分析包括：
根据待测样品中西玛津残留量情况，选定与待测样品浓度相近的西玛津基质标准工作溶液，对该西玛津基质标准工作溶液及待测样品进行等体积进样测定，并保证该西玛津基质标准工作溶液及待测样品中西玛津的响应值均在所用仪器检测的线性范围内，测定结束后采用外标法定量。
其中，定量分析过程中，采用色谱数据处理机或按照式(1)计算试样中西玛津的残留量；
在本实施例中，待测样品中西玛津的峰面积A为33000，西玛津基质标准工作溶液中西玛津的浓度c为1.0μg/mL，待测样品最终定容体积V为1mL，西玛津基质标准工作溶液中西玛津的峰面积As为45000，因此计算得到牛粪样品中西玛津残留量为0.073mg/kg。
实施例3
本实施例提供了一种基于气质联用技术检测农田灌溉水中西玛津残留量的方法，其包括以下步骤：
农田灌溉水样品的制备：
每个采集到的水样至少为1L，密闭容器中保存待用。测定前摇匀。
此外，在抽样及制样的操作过程中，应防止样品受到污染或发生残留物含量的变化，并且所得农田灌溉水样品应在-18℃以下的环境中冷冻保存。
提取农田灌溉水中的西玛津：
向250mL农田灌溉水样中加入2g无水硫酸钠，溶解均匀后，采用50mL体积比为1:4的甲醇-乙腈混合溶液对其进行萃取，静置分层后，收集有机相；
再重复萃取两次，分别收集有机相，合并三次萃取所得的有机相，最后在40℃的真空条件下将合并后的有机相浓缩至5mL，待净化。
提取后所得样品进行净化处理：
将提取后所得样品倒入5g无水硫酸钠柱中进行脱水，脱水后，于40℃真空条件下将脱水后所得产品快速浓缩至近干；
向浓缩后所得固体中加入1.0mL色谱纯甲醇，涡旋混合1min后过0.22μm微孔滤膜，完成净化处理。
对净化处理后得到的样品进行气相色谱分析-质谱分析，以对该样品中的西玛津进行定性分析及定量分析，完成牛粪中西玛津残留量的检测；
其中，控制气相色谱分析的测定条件为色谱柱：DB-5MS柱(30m×0.25mm×0.25μm)；柱温：280℃；进样口温度：240℃；载气：氦气，纯度≥99.999％，流速2.0mL/min；进样方式：无分流，0.75min后开启分流阀；溶剂延迟时间：5.0min；进样量：1μL；
所述柱温的升温程序包括：50℃，保持5min，然后以15℃/min的升温速率升温至280℃，保持15min；
质谱分析的测定条件为色谱柱与质谱接口温度：280℃；电离方式：电子轰击源电离；离子源温度：230℃；四级杆温度：150℃；测定方式：选择离子监测；西玛津选择监测离子201m/z(100)、173m/z(42)、186m/z(62)、203m/z(21)；定量离子：201m/z；
定性分析及定量分析前，需要配制西玛津基质标准工作溶液，其配制包括以下步骤：
首先，准确称取西玛津标准品，用丙酮配制成浓度为100μg/mL的西玛津标准储备溶液；
再根据需要取一定体积的西玛津标准储备溶液，采用空白样品提取液配成所需浓度的西玛津基质标准工作溶液。其中，所述空白样品提取液是对不含有西玛津的农田灌溉水样品采用本实施例中对应的提取及净化处理后得到的，该灌溉水空白GC-MS选择离子监测总离子流色谱图如图3所示。
所述定性分析包括：
根据待测样品中西玛津残留量情况，选定与待测样品浓度相近的西玛津基质标准工作溶液，对该西玛津基质标准工作溶液及待测样品进行等体积参插进样测定，并保证该西玛津基质标准工作溶液及待测样品中西玛津的响应值均在所用仪器检测的线性范围内；
测定结束后，比较待测样品中被测物质的色谱峰保留时间(15.119min，见图4所示)与标准物质(15.130min，见图2所示)的色谱峰保留时间，计算二者的偏差为-0.073％，可见偏差在±2.5％之内，并且在扣除背景后的样品谱图中，所述西玛津选择监测离子均出现，同时该西玛津选择监测离子的丰度比与标准物质离子丰度比的相似度在允许偏差之内，因此可判定本实施例中的农田灌溉水样品为阳性检出。
所述定量分析包括：
根据待测样品中西玛津残留量情况，选定与待测样品浓度相近的西玛津基质标准工作溶液，对该西玛津基质标准工作溶液及待测样品进行等体积进样测定，并保证该西玛津基质标准工作溶液及待测样品中西玛津的响应值均在所用仪器检测的线性范围内，测定结束后采用外标法定量。
其中，定量分析过程中，采用色谱数据处理机或按照式(1)计算试样中西玛津的残留量；
在本实施例中，待测样品中西玛津的峰面积A为640000，西玛津基质标准工作溶液中西玛津的浓度c为1.0μg/mL，待测样品最终定容体积V为1mL，西玛津基质标准工作溶液中西玛津的峰面积As为43000，最终待测样品所代表的试样量m为250g，因此计算得到牛粪样品中西玛津残留量为0.054mg/kg。
1、西玛津标准曲线的制作：选择质量浓度为0.01μg/mL、0.1μg/mL、0.5μg/mL、1.0μg/mL、2.0μg/mL、4.0μg/mL、10.0μg/mL的标准溶液进样，以标准溶液峰面积为纵坐标，标准溶液浓度为横坐标绘制标准工作曲线(见图1)，以10倍信噪比确定定量限(LOQ)，得到西玛津的线性回归方程y＝301607x-21548。
结果表明，在0.01-10.0μg/mL的浓度范围内，西玛津具有较好的线性关系，相关系数r＝0.9993。
2、测定低限
本方法的测定低限为0.01mg/kg。
向空白样品提取液(不含西玛津的牛粪、土壤及农田灌溉水)中分别加入己知浓度的西玛津标准工作液，按实施例1-3中的方法进行检测，检测结果表明西玛津在畜禽粪便(牛粪)、土壤及农田灌溉水中的测定低限均可达到0.01mg/kg(S/N≥10)。
3、回收率
采用添加法，对不含西玛津的牛粪、土壤及农田灌溉水空白样品提取液，进行添加回收实验，每水平单独测定10次，回收率和精密度试验结果详见表2所示。
其中，
回收率计算公式如式(2)所示：
Figure BDA0001412115570000151
相对标准偏差(RSD)计算公式如式(3)所示：
Figure BDA0001412115570000152
式(3)中：
xi—实测值；n—测定次数。
表2
Figure BDA0001412115570000153
Figure BDA0001412115570000161
注：经可疑值数据取舍，用David法检验，上述数据均无异常值。
从表2中可以看出，该方法的平均回收率范围为86.00％-93.25％；变异系数为2.52％-5.45％。

Claims (4)

1.一种基于气质联用技术检测农田环境中西玛津残留量的方法，其包括以下步骤：
(1)提取农田环境样品中的西玛津，得到待净化样品；
(2)对所述待净化样品进行净化处理，得到待测样品；
(3)对所述待测样品进行气相色谱-质谱分析，以对该样品中的西玛津进行定性分析及定量分析，完成环境样品中西玛津残留量的检测；
其中，步骤(3)中控制气相色谱分析的测定条件为色谱柱：尺寸为30m×0.25mm×0.25μm的DB-5MS柱；柱温：280℃；进样口温度：240℃；载气：氦气，纯度≥99.999％，流速2.0mL/min；进样方式：无分流，0.75min后开启分流阀；溶剂延迟时间：5.0min；进样量：1μL；
所述柱温的升温程序包括：50℃，保持5min，然后以15℃/min的升温速率由50℃升温至280℃，保持15min；
质谱分析的测定条件为色谱柱与质谱接口温度：280℃；电离方式：电子轰击源电离；离子源温度：230℃；四级杆温度：150℃；测定方式：选择离子监测模式；西玛津选择监测离子201m/z、173m/z、186m/z、203m/z；定量离子：201m/z；
所述农田环境样品为畜禽粪便、土壤及农田灌溉水；
当所述环境样品为畜禽粪便时，所述提取环境样品中的西玛津包括以下步骤：
向10.0g畜禽粪便样品中加入50mL体积比为1:1的乙酸乙酯-乙腈混合溶液，均质提取40s后，以4000r/min的速率离心5min，得到提取液A；
采用10.0g无水硫酸钠柱对所述提取液A进行过滤，得到滤液A和残渣A，再向残渣A中加入20mL体积比为1:1的乙酸乙酯-乙腈混合溶液，均质提取40s后，以4000r/min的速率离心5min，得到提取液B；
采用10.0g无水硫酸钠柱对所述提取液B进行过滤，得到滤液B和残渣B，再将滤液A与滤液B混合，于40℃下对混合液进行减压蒸发至近干，所得样品待净化；
当所述环境样品为土壤时，所述提取环境样品中的西玛津包括以下步骤：
向10.0g土壤样品中加入50mL乙腈，以4000r/min的速率超声提取30min，得到提取液C；对该提取液C进行过滤，得到滤液C和残渣C；
向残渣C中加入50mL乙腈，以4000r/min的速率超声提取30min，得到提取液D；对该提取液D进行过滤，得到滤液D和残渣D；
将滤液C和滤液D混合，向混合液中加入5.0g无水硫酸钠，涡旋混合1min，再以4000r/min的速率离心5min，取上清液，待净化；
当所述环境样品为农田灌溉水时，所述提取环境样品中的西玛津包括以下步骤：
向250mL农田灌溉水样中加入2g无水硫酸钠，溶解均匀后，采用50mL体积比为1:4的甲醇-乙腈混合溶液对其进行萃取，静置分层后，收集有机相；
再重复萃取两次，分别收集有机相，合并三次萃取所得的有机相，在40℃的真空条件下将合并后的有机相浓缩至5mL，待净化；
当所述环境样品为畜禽粪便时，所述净化处理包括以下步骤：
采用2mL正己烷将步骤(1)所得样品涡旋混合溶解后，再将所得溶液注入预先用5mL正己烷预淋洗的中性氧化铝固相萃取柱中；
接下来依次采用10mL正己烷、10mL体积比为1:1的正己烷-石油醚的混合溶液进行淋洗，弃掉淋洗液；
再用10mL体积比为1:1的石油醚-丙酮的混合溶液进行洗脱，控制流速为2-3mL/min，收集全部洗脱液；
于40℃下将所述洗脱液减压蒸发至近干，采用正己烷将蒸发至近干后所得残渣定容至1.0mL，涡旋混合溶解残渣，再过0.22μm微孔滤膜，完成净化处理；
当所述环境样品为土壤时，所述净化处理包括以下步骤：
向步骤(1)所得样品中加入0.4g PSA粉末，涡旋混合2min，再以5000r/min的速率离心5min；
离心所得上清液经无水硫酸钠柱过滤，再于40℃真空条件下将过滤所得滤液快速浓缩至近干；
向浓缩后所得固体中加入1.0mL色谱纯乙酸乙酯，涡旋混合1min，再以4000r/min的速率离心3min；
离心所得上清液过0.22μm微孔滤膜，完成净化处理；
当所述环境样品为农田灌溉水时，所述净化处理包括以下步骤：
将步骤(1)所得样品倒入5g无水硫酸钠柱中进行脱水，脱水后，再于40℃真空条件下将脱水后所得产品快速浓缩至近干；
向浓缩后所得固体中加入1.0mL色谱纯甲醇，涡旋混合1min后过0.22μm微孔滤膜，完成净化处理。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述定性分析包括：
根据待测样品中西玛津残留量情况，选定与待测样品浓度相近的西玛津基质标准工作溶液，对该西玛津基质标准工作溶液及待测样品进行等体积参插进样测定，并保证该西玛津基质标准工作溶液及待测样品中西玛津的响应值均在所用仪器检测的线性范围内；
测定结束后，若待测样品中被测物质的色谱峰保留时间与标准物质的色谱峰保留时间比较，偏差在±2.5％之内，并且在扣除背景后的样品谱图中，所述西玛津选择监测离子均出现，同时该西玛津选择监测离子的丰度比与标准物质离子丰度比相一致，或相似度在允许偏差之内，则被确证的样品可判定为阳性检出。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述定量分析包括：
根据待测样品中西玛津残留量情况，选定与待测样品浓度相近的西玛津基质标准工作溶液，对该西玛津基质标准工作溶液及待测样品进行等体积进样测定，并保证该西玛津基质标准工作溶液及待测样品中西玛津的响应值均在所用仪器检测的线性范围内，测定结束后采用外标法定量。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述西玛津基质标准工作溶液的配制包括以下步骤：
首先，准确称取西玛津标准品，用丙酮配制成浓度为100μg/mL的西玛津标准储备溶液；
再根据需要取一定体积的西玛津标准储备溶液，采用空白样品提取液对其进行定容，配成所需浓度的西玛津基质标准工作溶液。
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