CN112098535A - 一种检测农作物中1-甲基环丙烯的方法及其用途 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及1‑甲基环丙烯检测技术领域,提供一种检测农作物中1‑甲基环丙烯的方法,包括如下步骤:1)将待测样品中的1‑甲基环丙烯衍生为1,2‑二碘代‑1‑甲基环丙烷,获得转化样品;2)提取及纯化所述转化样品中的1,2‑二碘代‑1‑甲基环丙烷,获得上样液;3)用气相色谱质谱联用仪检测所述上样液中的1,2‑二碘代‑1‑甲基环丙烷。本发明通过加碘衍生方式,建立了1‑甲基环丙烯的残留分析方法,可用于检测农作物中1‑甲基环丙烯的用途,检测的准确度高。
Description
技术领域
本发明涉及1-甲基环丙烯检测技术领域,特别是涉及一种检测农作物中1-甲基环丙烯的方法及其用途。
背景技术
1-甲基环丙烯是一种能够抑制植物内源和外源乙烯作用的乙烯受体抑制剂,它能不可逆地作用于乙烯受体蛋白,阻断其与乙烯的正常结合,抑制其所诱导的与果实后熟相关的一系列生理生化反应,从而延缓果实衰老。由于1-甲基环丙烯具有、低量和高效等优点,广泛用于果蔬的商业化保鲜生产过程。为达到最佳的保险效果需要研究1-甲基环丙烯在果蔬或鲜切花内的含量,但是由于1-甲基环丙烯分子结构式简单,分子量小,且1-甲基环丙烯在果蔬内属于微量化合物,常规的检测方法无法准确定量,因此无法满足研究的需求。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种检测农作物中1-甲基环丙烯的方法及其用途,用于解决现有技术中检测1-甲基环丙烯操作复杂和低效的问题。
为实现上述目的及其他相关目的,本发明采用如下技术方案,
本发明第一方面提供一种检测农作物中1-甲基环丙烯的方法,包括如下步骤:
1)将待测样品中的1-甲基环丙烯衍生为1,2-二碘代-1-甲基环丙烷,获得转化样品;
2)提取及纯化所述转化样品中的1,2-二碘代-1-甲基环丙烷,获得上样液;
3)用气相色谱质谱联用仪检测所述上样液中的1,2-二碘代-1-甲基环丙烷。
本发明第二方面提供第一方面所述的一种检测农作物中1-甲基环丙烯的方法用于检测农作物中1-甲基环丙烯的用途。
如上所述,本发明的一种检测农作物中1-甲基环丙烯的方法及其用途,具有以下有益效果:
本发明提供的一种检测1-甲基环丙烯可准确定量农作物中的1-甲基环丙烯,通过检测可知农作物中1-甲基环丙烯的具体含量(最小检出限为4×10-3ng,最小定量限为0.01mg/kg),为优化科研探究实验提供依据。
附图说明
图1显示为本发明的1mg/L的1,2-二碘代-1-甲基环丙烷标准品总离子流图。
图2显示为本发明的1,2-二碘代-1-甲基环丙烷标准品质谱图。
图3显示为本发明的1mg/L 1,2-二碘代-1-甲基环丙烷标准品选择例子色谱图。
图4显示为本发明的1,2-二碘代-1-甲基环丙烷标准品选择离子质谱图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
本发明第一方面提供一种检测农作物中1-甲基环丙烯的方法,包括如下步骤:
1)将待测样品中的1-甲基环丙烯衍生为1,2-二碘代-1-甲基环丙烷,获得转化样品;
2)提取及纯化所述转化样品中的1,2-二碘代-1-甲基环丙烷,获得上样液;
3)用气相色谱质谱联用仪检测所述上样液中的1,2-二碘代-1-甲基环丙烷。
本发明提供一种检测农作物中1-甲基环丙烯的方法,所述步骤1)将待测样品中的1-甲基环丙烯衍生为1,2-二碘代-1-甲基环丙烷,获得转化样品,其方法包括在冰水浴反应条件下,使用提前配制好的衍生化试剂和待测样品混合,并静置,使待测样品中的1-甲基环丙烯与衍生化试剂发生化学反应生成1,2-二碘代-1-甲基环丙烷,获得转化样品。
本发明提供一种检测农作物中1-甲基环丙烯的方法,所述步骤2)提取及纯化所述转化样品中的1,2-二碘代-1-甲基环丙烷,获得上样液,其方法包括将步骤1)得到的转化样品通过震荡和超声提取所述转化样品内1,2-二碘代-1-甲基环丙烷,得到提取液。使用萃取剂加萃取所述提取液内的1,2-二碘代-1-甲基环丙烷,再静置,取上层液体得到萃取液。使用碱性物质去除所述萃取液内未反应的碘,静置后取上清液再进行过滤得到纯化后的上样液。
在本发明中,所述萃取剂为正己烷、石油醚或乙酸乙酯等其中的一种。
在本发明中,所述碱性物质为氢氧化钠、氢氧化钾或氢氧化钙等其中的一种。
本发明提供一种检测农作物中1-甲基环丙烯的方法,所述步骤3)用气相色谱质谱联用仪检测所述上样液中的1,2-二碘代-1-甲基环丙烷。其方法包括将所述上样液输送至气相色谱质谱联用仪,检测所述上样液中的1,2-二碘代-1-甲基环丙烷,检测方式是多重反应监测(MRM),获得1,2-二碘代-1-甲基环丙烷相关的保留时间,和/或至少一个1,2-二碘代-1-甲基环丙烷相关的离子对,确定所述上样液中是否含有1,2-二碘代-1-甲基环丙烷。采用1,2-二碘代-1-甲基环丙烷相关的离子对的峰面积和在待测物基质中1,2-二碘代-1-甲基环丙烷的标准曲线,计算出1,2-二碘代-1-甲基环丙烷在所述上样液内的浓度信息,得到所述待测样品内1-甲基环丙烯的浓度。
在一实施例中,采用衍生化试剂将所述步骤1)中所述待测样品中的1-甲基环丙烯衍生为1,2-二碘代-1-甲基环丙烷,所述衍生化试剂为溶解有碘和缓冲剂的有机溶液。
优选地,所述有机溶液为醇类有机溶液。
更优选地,所述有机溶液为甲醇或乙醇。
优选地,所述缓冲剂为醋酸铵、磷酸氢二钠与磷酸二氢钾混合物、羟乙基哌秦乙硫磺酸等其中的一种。所述缓冲剂使所述衍生化试剂的pH维持在6.5至7.5之间。
在一实施例中,所述碘在所述有机溶液的浓度是0.1~0.5g/mL。实施人员可根据需求,选择碘在所述有机溶液的浓度,例如碘在所述有机溶液的浓度可以是0.1~0.2g/mL、0.2~0.3g/mL、0.3~0.4g/mL和0.4~0.5g/mL等。
在一实施例中,所述步骤2)具体包括如下步骤:通过超声和震荡方式提取所述转化样品中的1,2-二碘代-1-甲基环丙烷,获得提取液;使用萃取剂萃取所述提取液中的1,2-二碘代-1-甲基环丙烷获得萃取液;去除所述萃取液中的碘,静置取上清得到上清液,过滤所述上清液获得纯化后的上样液。
在一实施例中,所述步骤3)中气相色谱质谱联用仪的检测条件包括:
色谱柱:HP-5色谱柱,柱温:60℃;
升温程序:60℃保持2min,以10℃/min升至180℃,保持1min,再以25℃/min升至280℃,保持1min;
离子源:电子轰击离子源EI;
检测方式:多重反应监测;
质谱扫描时间为6.4~7.6min。
在一实施例中,所述步骤3)中包括检测1,2-二碘代-1-甲基环丙烷相关的保留时间,和/或至少一个1,2-二碘代-1-甲基环丙烷相关的离子对。
在本发明中,待测样品与1,2-二碘代-1-甲基环丙烷标准物的检测条件和检测参数相同,即使用气相色谱质谱联用仪检测待测样品与1,2-二碘代-1-甲基环丙烷标准物时,检测条件和检测参数保持不变。检测1,2-二碘代-1-甲基环丙烷标准物,获得1,2-二碘代-1-甲基环丙烷相关的保留时间,且用于1,2-二碘代-1-甲基环丙烷的定性,再在相同的检测条件和检测参数下,检测待测样品中1,2-二碘代-1-甲基环丙烷,获得待测样品的1,2-二碘代-1-甲基环丙烷相关的保留时间,再对比检测1,2-二碘代-1-甲基环丙烷标准物获得的保留时间和检测待测样品获得的保留时间。
其中,检测1,2-二碘代-1-甲基环丙烷标准物,获得1,2-二碘代-1-甲基环丙烷相关的保留时间,可以提前通过测试得到。
在一实施例中,所述1,2-二碘代-1-甲基环丙烷相关的离子对选自以下一项或多项:181.00/54.10、181.10/140.90和181.00/51.10。
在一实施例中,所述1,2-二碘代-1-甲基环丙烷相关的离子对包括定性离子对和定量离子对,所述定性离子对包括181.00/54.10、181.10/140.90和181.00/51.10,所述定量离子对为181.00/54.10。
本发明中,使用所述保留时间和所述定性离子对进行定性检测,即检测所述上样液中是否含有1,2-二碘代-1-甲基环丙烷,再确定所述样品中是否含有1-甲基环丙烯。
本发明中,使用所述定量离子对进行定量检测,即使用气相色谱质谱联用仪检测可获得所述定量离子对的峰面积,通过所述峰面积和所述待测物基质中1,2-二碘代-1-甲基环丙烷的标准曲线,计算出1,2-二碘代-1-甲基环丙烷在所述上样液内的浓度,可得到所述待测样品内1-甲基环丙烯的浓度。
根据本发明另一方面提出一种检测农作物中1-甲基环丙烯的方法用于检测农作物中1-甲基环丙烯的用途。
在一实施例中,所述农作物选自番茄、马铃薯、金针菇和苹果等。
在本发明中的检测方法可定性和定量检测番茄、马铃薯、金针菇和苹果中的1-甲基环丙烯。本领域技术人员可预见性得到本发明中的检测方法适用于检测农作物中的1-甲基环丙烯。
为了使本发明的发明目的、技术方案和有益技术效果更加清晰,以下结合实施例进一步详细描述本发明。但是,应当理解的是,本发明的实施例仅仅是为了解释本发明,并非为了限制本发明,且本发明的实施例并不局限于说明书中给出的实施例。实施例中未注明具体实验条件或操作条件的按常规条件制作,或按材料供应商推荐的条件制作。
在下述实施例中,所使用到的试剂、材料以及仪器如没有特殊的说明,均可商购获得仪器:气相色谱质谱联用仪:GCMS-TQ8040,(统计分析软件:GCMS solution 4.20)、自动涡旋仪:Talboys数显多管涡旋混合器、超声波震荡仪:台式数控超声波清洗机KQ-5200DE、移液器:100-1000μL、20-200μL。
试剂和材料:正己烷:色谱纯、甲醇:色谱纯、醋酸铵:色谱纯、氢氧化钠:分析纯、碘:分析纯、微孔过滤膜:0.22μm PTFE、参照物(标准品)信息,1-甲基环丙烯:3.5%;气体纯度:99.9%,由上海源叶生物科技有限公司提供。外观:白色粉末;生产日期:/;定值日期:/;有效期:/;批号:X15J10Q93020;接收日期:2019.10.18;储存条件:室温保存。
实施例1:
制备番茄基质标准溶液浓度与其监测离子峰面积的标准曲线。
待仪器稳定后,使用下述的气相色谱质谱条件,确定进样中样品的保留时间、碎片离子对等。
仪器测定条件
色谱柱:HP-5色谱柱(30.0m×0.25mm,0.25um);
柱温:60℃;
进样口温度:180℃;
梯度程序:60℃保持2min,以10℃/min升至180℃,保持1min,再以25℃/min升至280℃,保持1min。
载气(氮气≥99.999%)流速:1.67mL/min);
不分流进样;
进样量:1μL;
离子源:电子轰击离子源EI;
离子源温度:280℃;
GC-MS接口温度:300℃
如图1至图4所示,检测方式:多重反应监测(MRM)如下表:
质谱扫描时间为6.4-7.6min。
衍生化试剂配制:在冰水浴中,于250mL试剂瓶中分别加入17.7g碘、100mL甲醇、2.7g醋酸铵,静置20min(现配现用)。
称取适量1-甲基环丙烯参照物,用甲醇溶解配制成浓度为160mg/L的1-甲基环丙烯储备液,取适量1-甲基环丙烯储备液,用甲醇配制成20mg/L的1-甲基环丙烯工作液。取2mL10mg/L的1-甲基环丙烯工作液于50mL离心管中,在冰水浴中加入5mL衍生化试剂,放置10min。然后取出后振荡提取20min,超声提取10min。再加入5mL正己烷,涡旋60s,静置10min,取上清液2mL于15mL离心管中,加入2mL 10mol/L氢氧化钠溶液,涡旋至颜色褪去后,静置10min,取上清液过0.22μm滤膜,得到8mg/L1-甲基环丙烯衍生物(1,2-二碘代-1-甲基环丙烷)标准溶液。
再用番茄基质稀释配置成0.004、0.01、0.05、0.1、1mg/L。在上述气相色谱质谱条件下进行测定,以1-甲基环丙烯衍生物(1,2-二碘代-1-甲基环丙烷)的基质标准溶液浓度与其监测离子峰面积作标准曲线,重复测定三次,测定结果见附表1
采用外标-标准曲线法定量测定,现配现用(采用基质标准溶液定量)。
最小检出量:在上述气相色谱质谱条件下,1-甲基环丙烯衍生物(1,2-二碘代-1-甲基环丙烷)的最小检出量为4×10-3ng。
回收率测定:按照0.01mg/kg(最小定量限)、0.1mg/kg以及0.5mg/kg设置三个不同添加水平,在空白番茄基质中添加3档浓度的1-甲基环丙烯的标准溶液,每档重复5次,用上述分析方法测定回收率,结果见附表。
检测方法有效性评价:通过线性曲线测定、三个水平,五个重复的添加回收试验,结果显示在0.004mg/L浓度范围内,在番茄基质中1-甲基环丙烯衍生物(1,2-二碘代-1-甲基环丙烷)浓度与其仪器响应呈良好线性关系,相关系数为1.000。1-甲基环丙烯在番茄中的添加回收率(正确度)和精密度分别为86-90%和2-5%,结果表明该残留分析方法符合农作物中农药残留实验准则要求。
在本实施例中,检测番茄中1-甲基环丙烯的具体步骤如下,从番茄中切取一部分得到番茄样品,将番茄样品中的1-甲基环丙烯衍生为1,2-二碘代-1-甲基环丙烷获得转化样品,其方法是在冰水浴反应条件下,使用提前配制好的衍生化试剂和番茄样品混合,并放置10min,将番茄样品中的1-甲基环丙烯衍生为1,2-二碘代-1-甲基环丙烷,得到番茄转化样品,得到的番茄转化样品震荡20min,再超声10min,达到提取所述番茄转化样品内1,2-二碘代-1-甲基环丙烷的目的,得到提取液。将萃取剂加入到所述提取液内并涡旋30s,萃取所述提取液内的1,2-二碘代-1-甲基环丙烷,再静置5分钟,取上层液体得到萃取液。将氢氧化钠溶液加入到所述萃取液内,涡旋至颜色褪去后,静置5min,取上清液用孔径为0.22μm滤膜进行过滤得到纯化后的上样液。将所述上样液输送至气相色谱质谱联用仪进行检测所述上样液中的1,2-二碘代-1-甲基环丙烷,再检测1,2-二碘代-1-甲基环丙烷相关的保留时间,和/或至少一个1,2-二碘代-1-甲基环丙烷相关的离子对。所述保留时间是7.15min;所述1,2-二碘代-1-甲基环丙烷相关的离子对包括:181.00/54.10、181.10/140.90和181.00/51.10。根据检测结果确定所述上样液中否含有1,2-二碘代-1-甲基环丙烷,通过提前制备的番茄基质的1,2-二碘代-1-甲基环丙烷的标准曲线,计算出1,2-二碘代-1-甲基环丙烷在所述上样液内的浓度信息,可得到所述番茄内1-甲基环丙烯的浓度信息。
实施例2
制备马铃薯基质标准溶液浓度与其监测离子峰面积的标准曲线。
仪器测定条件、衍生化试剂配制和1-甲基环丙烯标准溶液配制与实施例1相同,这里不做叙述。
马铃薯基质稀释配置成0.004、0.04、0..4mg/L。在上述气相色谱质谱条件下进行测定,以1-甲基环丙烯衍生物(1,2-二碘代-1-甲基环丙烷)的基质标准溶液浓度与其监测离子峰面积作标准曲线,重复测定三次,测定结果见附表2
采用外标-标准曲线法定量测定,现配现用(采用基质标准溶液定量)。
最小检出量:在上述气相色谱质谱条件下,1-甲基环丙烯衍生物(1,2-二碘代-1-甲基环丙烷)的最小检出量为4×10-3ng。
回收率测定:按照0.01mg/kg(最小定量限)、0.1mg/kg以及0.5mg/kg设置三个不同添加水平,在空白马铃薯基质中添加3档浓度的1-甲基环丙烯的标准溶液,每档重复5次,用上述分析方法测定回收率,结果见附表3。
检测方法有效性评价:通过线性曲线测定、三个水平,五个重复的添加回收试验,结果显示在0.004mg/L浓度范围内,在马铃薯基质中1-甲基环丙烯衍生物(1,2-二碘代-1-甲基环丙烷)浓度与其仪器响应呈良好线性关系,相关系数为1.000。1-甲基环丙烯在马铃薯中的添加回收率(正确度)和精密度分别为87-92%和9-15%,结果表明该残留分析方法符合农作物中农药残留实验准则要求。
实施例3
制备苹果基质标准溶液浓度与其监测离子峰面积的标准曲线。
仪器测定条件、衍生化试剂配制和1-甲基环丙烯标准溶液配制与实施例1相同,这里不做叙述。
苹果基质稀释配置成0.004、0.04、0..4mg/L。在上述气相色谱质谱条件下进行测定,以1-甲基环丙烯衍生物(1,2-二碘代-1-甲基环丙烷)的基质标准溶液浓度与其监测离子峰面积作标准曲线,重复测定三次,测定结果见附表2
采用外标-标准曲线法定量测定,现配现用(采用基质标准溶液定量)。
最小检出量:在上述气相色谱质谱条件下,1-甲基环丙烯衍生物(1,2-二碘代-1-甲基环丙烷)的最小检出量为4×10-3ng。
回收率测定:按照0.01mg/kg(最小定量限)、0.1mg/kg以及0.5mg/kg设置三个不同添加水平,在空白苹果基质中添加3档浓度的1-甲基环丙烯的标准溶液,每档重复5次,用上述分析方法测定回收率,结果见附表3。
检测方法有效性评价:通过线性曲线测定、三个水平,五个重复的添加回收试验,结果显示在0.004mg/L浓度范围内,在苹果基质中1-甲基环丙烯衍生物(1,2-二碘代-1-甲基环丙烷)浓度与其仪器响应呈良好线性关系,相关系数为0.9994。1-甲基环丙烯在苹果中的添加回收率(正确度)和精密度分别为80-93%和7-15%,结果表明该残留分析方法符合农作物中农药残留实验准则要求。
实施例4
制备金针菇基质标准溶液浓度与其监测离子峰面积的标准曲线。
仪器测定条件、衍生化试剂配制和1-甲基环丙烯标准溶液配制与实施例1相同,这里不做叙述。
金针菇基质稀释配置成0.004、0.04、0..4mg/L。在上述气相色谱质谱条件下进行测定,以1-甲基环丙烯衍生物(1,2-二碘代-1-甲基环丙烷)的基质标准溶液浓度与其监测离子峰面积作标准曲线,重复测定三次,测定结果见附表2
采用外标-标准曲线法定量测定,现配现用(采用基质标准溶液定量)。
最小检出量:在上述气相色谱质谱条件下,1-甲基环丙烯衍生物(1,2-二碘代-1-甲基环丙烷)的最小检出量为4×10-3ng。
回收率测定:按照0.01mg/kg(最小定量限)、0.1mg/kg以及1mg/kg设置三个不同添加水平,在空白金针菇基质中添加3档浓度的1-甲基环丙烯的标准溶液,每档重复5次,用上述分析方法测定回收率,结果见附表3。
检测方法有效性评价:通过线性曲线测定、三个水平,五个重复的添加回收试验,结果显示在0.004mg/L浓度范围内,在金针菇基质中1-甲基环丙烯衍生物(1,2-二碘代-1-甲基环丙烷)浓度与其仪器响应呈良好线性关系,相关系数为1.000。1-甲基环丙烯在金针菇中的添加回收率(正确度)和精密度分别为93-98%和9-12.5%,结果表明该残留分析方法符合农作物中农药残留实验准则要求。
综上所述,本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.一种检测农作物中1-甲基环丙烯的方法,其特征在于,包括如下步骤:
1)将待测样品中的1-甲基环丙烯衍生为1,2-二碘代-1-甲基环丙烷,获得转化样品;
2)提取及纯化所述转化样品中的1,2-二碘代-1-甲基环丙烷,获得上样液;
3)用气相色谱质谱联用仪检测所述上样液中的1,2-二碘代-1-甲基环丙烷。
2.根据权利要求1所述的一种检测农作物中1-甲基环丙烯的方法,其特征在于:采用衍生化试剂将所述步骤1)中所述待测样品中的1-甲基环丙烯衍生为1,2-二碘代-1-甲基环丙烷,所述衍生化试剂为溶解有碘和缓冲剂的有机溶液。
3.根据权利要求2所述的一种检测农作物中1-甲基环丙烯的方法,其特征在于:所述碘在所述有机溶液的浓度是0.1~0.5g/mL。
4.根据权利要求2所述的一种检测农作物中1-甲基环丙烯的方法,其特征在于:所述步骤2)具体包括如下步骤:通过超声和震荡方式提取所述转化样品中的1,2-二碘代-1-甲基环丙烷,获得提取液;使用萃取剂萃取所述提取液中的1,2-二碘代-1-甲基环丙烷,获得萃取液;去除所述萃取液中的碘,静置取上清得到上清液,过滤所述上清液获得纯化后的上样液。
5.根据权利要求1所述的一种检测农作物中1-甲基环丙烯的方法,其特征在于:所述步骤3)中气相色谱质谱联用仪的检测条件包括:
色谱柱:HP-5色谱柱,柱温:60℃;
升温程序:60℃保持2min,以10℃/min升至180℃,保持1min,再以25℃/min升至280℃,保持1min;
离子源:电子轰击离子源EI;
检测方式:多重反应监测;
质谱扫描时间为6.4~7.6min。
6.根据权利要求1所述的一种检测农作物中1-甲基环丙烯的方法,其特征在于:所述步骤3)包括检测1,2-二碘代-1-甲基环丙烷相关的保留时间,和/或至少一个1,2-二碘代-1-甲基环丙烷相关的离子对。
7.根据权利要求6所述的一种检测农作物中1-甲基环丙烯的方法,其特征在于:所述1,2-二碘代-1-甲基环丙烷相关的离子对选自以下一项或多项:181.00/54.10、181.10/140.90和181.00/51.10。
8.根据权利要求7所述的一种检测农作物中1-甲基环丙烯的方法,其特征在于:所述1,2-二碘代-1-甲基环丙烷相关的离子对包括定性离子对和定量离子对,所述定性离子对包括181.00/54.10、181.10/140.90和181.00/51.10,所述定量离子对为181.00/54.10。
9.根据权利要求1至8任一项所述的一种检测农作物中1-甲基环丙烯的方法用于检测农作物中1-甲基环丙烯的用途。
10.根据权利要求9所述的用途,其特征在于:所述农作物选自番茄、马铃薯、金针菇和苹果等。
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