CN116297969A - 一种二硫代氨基甲酸酯类农药残留检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种二硫代氨基甲酸酯类农药残留检测方法,属于农药残留检测技术领域。本发明建立了一种以果蔬农产品作为主要检测对象,快速测定果蔬中二硫代氨基甲酸酯类农药(DTCs)残留的方法,使用微波辅助实现DTCs的“一步法”酸解和萃取,前处理仅需50s,建立了农产品中DTCs的微波辅助转化‑气相色谱测定方法。

Description

一种二硫代氨基甲酸酯类农药残留检测方法
技术领域
本发明涉及农药残留检测技术领域,特别是涉及一种二硫代氨基甲酸酯类农药残留检测方法。
背景技术
二硫代氨基甲酸盐类(DTCs)农药,是农业中消费量最大的杀菌剂之一,主要特点有高效、低毒和低成本,对于多种农作物真菌性病害有很好的防效,因而被广泛使用。该农药在其他方面也有很大的用途,但其代谢产物乙撑硫脲(ETU)带来多种危害,这引起了国内外的极大关注。因此建立一种可靠、快速检测此类农药的方法,对于保障人类健康,保护环境,加强农药残留的监控,具有重要的现实意义。
由于DTCs化学性质特殊,难以直接测定。目前,已经建立了多种方法测定这类农药,如甲基化衍生高效液相色谱法、分光光度法、气相色谱-火焰光度检测器法和顶空气相色谱法等。但这些残留分析方法有利有弊,甲基化衍生高效液相色谱法操作步骤较复杂,分光光度法灵敏度低,顶空气相色谱法对装置要求高等,所以采用气相色谱法(μECD)检测器进行检测是最经典、最简便的方法。J.Fenoll等通过气相色谱法-氮磷检测器测定生菜中农药残留。E.M.An等采用氮磷检测器-气相色谱法来测定农药残留。气相色谱法测定农药残留是非常方便的一种检测方法,具有灵敏度高、选择性好等特点,常用的前处理方法有固液萃取法、液液萃取法和分散固相萃取法等。但这种方法也存在不足之处,比如其前处理需要2h,无形中延长了检测时间,降低检测效率。
发明内容
本发明的目的是提供一种二硫代氨基甲酸酯类农药残留检测方法,以解决上述现有技术存在的问题,本发明通过研究获得了一种具有效率高、时间短、成本低等优点的微波辅助转化-气相色谱法快速测定的方法,为短期内快速测定果蔬中的农药残留提供了选择。
为实现上述目的,本发明提供了如下方案:
一种二硫代氨基甲酸酯类农药残留检测方法,包括以下步骤:
(1)配制CS2标准溶液,采用气相色谱进行检测,并制作标准曲线;
(2)待测样品溶液的制备:将待测样品打碎后加入抗坏血酸、有机溶剂A、SnCl2-HCl溶液混匀后密封,然后进行微波辅助酸化和萃取前处理(微波辅助酸化),“一步法”实现同时酸解和提取,将二硫代氨基甲酸酯类农药转化为CS2,并萃取在有机溶剂A中,上层有机溶剂相即为所述待测样品溶液;
(3)采用气相色谱检测所述待测样品生成CS2的色谱峰面积,并根据所述标准曲线计算二硫代氨基甲酸酯类农药(DTCs类农药)的残留浓度。
进一步地,步骤(1)中,所述CS2标准溶液的浓度分别为0.05、0.2、0.4、0.6、0.8mg/L。
进一步地,步骤(2)中,所述待测样品、抗坏血酸、有机溶剂A、SnCl2-HCl溶液的质量/体积比为2.0g∶0.2g∶4mL∶20mL;所述有机溶剂A为正己烷。
进一步地,步骤(2)中,所述SnCl2-HCl溶液的配制具体包括:将氯化亚锡加入盐酸溶液中,混合均匀,得到所述SnCl2-HCl溶液;所述氯化亚锡和盐酸溶液的质量体积比为1~20g∶250mL;所述盐酸溶液的浓度为1~6mol/L。
进一步地,所述氯化亚锡和盐酸溶液的质量体积比为10g∶250mL;所述盐酸溶液的浓度为5mol/L。
进一步地,步骤(2)中,所述微波辅助酸化(酸解萃取)的功率为80~800W,时间为10~70s。
进一步地,所述微波辅助酸化(酸解萃取)的功率为720W,时间为50s。
进一步地,步骤(1)和步骤(3)中,所述气相色谱的检测条件为:
GS-GasPro色谱柱(30m×0.32mm);进样方式:以2∶1的分流比进样;设置进样口温度为130℃;检测器温度为240℃;载气:氮气;程序升温条件:40℃保持4min,以25℃/min升至90℃保持4min,再以30℃/min升至240℃保持3min;柱流速为2mL/min;进样量为2μL。
进一步地,所述二硫代氨基甲酸酯类农药包括代森锰锌、代森联、福美双或丙森锌。
本发明公开了以下技术效果:
(1)本发明通过微波辅助转化的方法提高了二硫代氨基甲酸酯类农药转化为CS2的效率,进而实现了二硫代氨基甲酸酯类农药残留在短期内快速测定。
本发明建立了一种快速测定果蔬中二硫代氨基甲酸酯类农药残留的方法,以香蕉、芒果、茄子等果蔬(不同基质)作为主要检测对象,通过不断优化前处理条件,建立多种不同基质中DTCs的微波辅助转化-气相色谱测定方法。
(2)本发明通过研究发现,CS2在质量浓度为0.05~0.80μg/mL的范围内的响应值线性关系良好,相关系数大于0.999,方法检出限为0.04mg/kg,代森锰锌农药的CS2相对转化率为89.98%,代森联为91.2%,福美双为71.9%,丙森锌为82.7%。在不同基质中,代森锰锌农药的平均回收率在74~95%之间,代森联的平均回收率是81.4~89.9%、福美双的平均回收率是78.8~84.4%、丙森锌的平均回收率是89.7~91.9%,均符合农药残留分析标准。本发明的方法操作简便、快速以及精密度良好,符合短期内快速测定果蔬中农药残留的要求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的CS2浓度-色谱峰面积标准曲线;
图2为本发明实施例1方法3的试验流程图;
图3为本发明实施例1中不同转化方法对代森锰锌转化率的影响图;
图4为本发明实施例1中采用气相色谱检测所述待测样品生成CS2的色谱图;
图5为本发明实施例2中不同盐酸含量对代森锰锌转化率的影响图;
图6为本发明实施例3中不同SnCl2含量对代森锰锌转化率的影响图;
图7为本发明实施例4中不同微波辅助酸化时间对代森锰锌转化率的影响图;
图8为本发明实施例5中不同微波功率对代森锰锌转化率的影响图;
图9为本发明实施例6中不同处理方法对香蕉和芒果的微观结构的影响图,其中,A为未处理的芒果,B为水浴加热酸化2h的芒果,C为微波辅助酸化的芒果,D为未处理的香蕉,E为水浴加热酸化2h的香蕉,F为微波辅助酸化的香蕉。
具体实施方式
现详细说明本发明的多种示例性实施方式,该详细说明不应认为是对本发明的限制,而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。
应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式,并非用于限制本发明。另外,对于本发明中的数值范围,应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。
除非另有说明,否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料,但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入,用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时,以本说明书的内容为准。
在不背离本发明的范围或精神的情况下,可对本发明说明书的具体实施方式做多种改进和变化,这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本发明的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见的。本申请说明书和实施例仅是示例性的。
关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等,均为开放性的用语,即意指包含但不限于。
本发明以下实施例采用的仪器与设备如下:
Agilent 7890B气相色谱仪(配μECD检测器);恒温水浴锅B-260(上海亚荣);微波加热器(G80F23CSP-Q5);真空冷冻干燥机LGJ-10D标准型;日立高速冷冻离心机CR22N/21N;鼓风干燥箱(上海福玛试验设备有限公司);场发射扫描电子显微镜(ZEISS∑IGMA);顶空瓶、移液器及吸头等。
本发明以下实施例采用的试剂与材料如下:
分析纯:氯化亚锡(SnCl2)、抗坏血酸(维生素C)、盐酸溶液;色谱纯:正己烷;二硫化碳标准品(纯度≥99%);代森锰锌标准品;乙二胺四乙酸二钠(EDTA-2Na)、L-半胱氨酸盐酸盐和超纯水等。
样品制备:试验中所需果蔬,均购自海口本地市场或采自中国农业科学院分析测试中心试验基地。利用破壁机将所需样品打碎,放在-20℃冰箱中备用。
配制代森锰锌标准溶液:精准称取12.5g乙二胺四乙酸二钠和12.5g L-半胱氨酸盐酸盐,加入800mL的超纯水,混合并解匀,用氢氧化钠溶液调节pH为9.0~10.0,得到溶液A;称取0.0026g的代森锰锌标准品,用溶液A定容,得到浓度为50mg/L的标准母液,然后再分别稀释为浓度为2.5、1.0、0.5、0.1、0.05mg/L的标准溶液,放入4℃冰箱中备用(现配现用)。
本发明以下实施例的气相色谱条件如下:
GS-GasPro色谱柱(30m×0.32mm);进样方式:以2∶1的分流比进样;设置进样口温度为130℃;检测器温度为240℃;载气:氮气;程序升温条件:40℃保持4min,以25℃/min升至90℃保持4min,再以30℃/min升至240℃保持3min;柱流速为2mL/min;进样量为2μL。
本发明以下实施例的数据均是经过至少3次重复实验获得的。
CS2浓度-色谱峰面积标准曲线;
(1)CS2标准溶液的配制:在100mL容量瓶中加入一定量正己烷,准确称取0.100gCS2于容量瓶中,用正己烷定容,得到质量浓度为1000mg/L的母液,用正己烷逐级稀释为0.05、0.2、0.4、0.6、0.8mg/L的标准溶液。
(2)采用气相色谱法测定步骤(1)配制的CS2标准溶液,得到CS2浓度-色谱峰面积标准曲线,结果见图1。
气相色谱条件如下:
GS-GasPro色谱柱(30m×0.32mm);进样方式:以2∶1的分流比进样;设置进样口温度为130℃;检测器温度为240℃;载气:氮气;程序升温条件:40℃保持4min,以25℃/min升至90℃保持4min,再以30℃/min升至240℃保持3min;柱流速为2mL/min;进样量为2μL。
从图1中可以看出,在质量浓度为0.05~0.80μg/mL的范围内,气相色谱响应值(峰面积)y与进样质量浓度x(μg/mL)符合方程y=4.0539×104x-376.0424,R2=0.9995。
前处理条件的优化
实施例1
转化方法(提取条件)的选择:
水浴加热酸化是气相色谱法测定DTCs农药残留前处理的有效手段,而超声、微波是常用的提高效率的方式,因此,在其它条件完全相同的情况下,对提取条件进行选择(水浴恒温加热酸化2h、水浴超声加热酸化60min、微波辅助酸化70s)。
SnCl2-HCl溶液的配制:精准称取10g氯化亚锡(SnCl2)和250mL(5mol/L)的盐酸溶液混合,待SnCl2完全被溶解(至无色透明液体),得到40g/L的SnCl2-HCl溶液。
方法1:水浴恒温加热酸化
准确称取2.0±0.1g空白香蕉基质置于顶空瓶中,然后加入0.2g的抗坏血酸、1mL浓度为1.0mg/L的代森锰锌标准溶液,然后加4mL正己烷和20mL SnCl2-HCl溶液,混合均匀后通过压盖器迅速将瓶口用聚四氟乙烯硅胶密封垫和密封铝盖密封,保证不会漏气,继而放入水浴锅中90℃恒温加热酸化1h、2h和3h,静置冷却至常温,待溶液分层后,吸取适量的上清液(正己烷层)放入进样小瓶中等待检测。
方法2:水浴超声加热酸化
准确称取2.0±0.1g空白香蕉基质置于顶空瓶中,然后加入0.2g的抗坏血酸、1mL浓度为1.0mg/L的代森锰锌标准溶液,然后加4mL正己烷和20mL SnCl2-HCl溶液,混合均匀后通过压盖器迅速将瓶口用聚四氟乙烯硅胶密封垫和密封铝盖密封,保证不会漏气,继而放入水浴锅中超声加热酸化(90℃)10min、30min和60min,静置冷却至常温,待溶液分层后,吸取适量的上清液(正己烷层)放入进样小瓶中等待检测。
方法3:微波辅助酸化
准确称取2.0±0.1g空白香蕉基质置于顶空瓶中,然后加入0.2g的抗坏血酸、1mL浓度为1.0mg/L的代森锰锌标准溶液,然后加4mL正己烷和20mL SnCl2-HCl溶液,混合均匀后通过压盖器迅速将瓶口用聚四氟乙烯硅胶密封垫和密封铝盖密封,保证不会漏气,继而放入微波中(微波功率在720W)辅助酸化10s、30s和50s,静置冷却至常温,待溶液分层后,吸取适量的上清液(正己烷层)放入进样小瓶中等待检测;实验流程图见图2(图2柱状图上的数字表示分钟)。
采用气相色谱测定方法1~方法3制备的上清液生成的CS2的色谱峰面积(根据CS2浓度-色谱峰面积标准曲线计算CS2气体量),得到CS2色谱图,并计算代森锰锌的转化率(CS2转化率),结果见图3。典型色谱图见图4。
从图3中可以看出,水浴恒温加热酸化和水浴超声加热酸化耗时太长,且效果不好(转化率也不是很理想)。
从图4中可以看出,采用气相色谱检测所述待测样品可以准确检测到CS2
在其它条件完全相同的情况下,采用微波辅助酸化不仅可以极大的加快试验效率,缩短转化时间,而且在一定程度上提高了转化率,因此,选择微波辅助转化对气相色谱法快速测定果蔬中的DTCs农药残留是十分必要的选择。
实施例2
盐酸含量(浓度)的优化
(1)SnCl2-HCl溶液的配制:量取12mol/L的盐酸溶液分别稀释成浓度为1mol/L、2mol/L、3mol/L、4mol/L、5mol/L和6mol/L的盐酸溶液,然后分别取250mL不同浓度的盐酸溶液,加入0.8g氯化亚锡(SnCl2),待SnCl2完全被溶解(至无色透明液体),得到6种不同盐酸含量的SnCl2-HCl溶液。
(2)分别准确称取2.0±0.1g空白香蕉基质置于顶空瓶中,然后加入0.2g的抗坏血酸、1mL浓度为1.0mg/L的代森锰锌标准溶液,然后分别加入4mL正己烷和20mL不同盐酸含量的SnCl2-HCl溶液,混合均匀后通过压盖器迅速将瓶口用聚四氟乙烯硅胶密封垫和密封铝盖密封,保证不会漏气,继而放入微波(微波功率在720W)中辅助酸化50s,静置冷却至常温,待溶液分层后,吸取适量的上清液(正己烷层)放入进样小瓶中等待检测。
采用气相色谱测定上清液生成的CS2的色谱峰面积(根据CS2浓度-色谱峰面积标准曲线计算CS2气体量),并计算代森锰锌的转化率,结果见图5。
从图5中可以看出,当其它条件完全相同时,选择浓度为5mol/L的盐酸溶液,色谱分析检测后转化率是最高的。这可能是因为盐酸浓度的高低,会影响SnCl2晶体的溶解,进而影响DTCs类农药在SnCl2-HCl溶液中的酸解,当盐酸浓度为到5mol/L时,SnCl2晶体溶解完全,农药酸解生成CS2更加彻底。
实施例3
SnCl2含量的优化
(1)SnCl2-HCl溶液的配制:精准称量1g、5g、10g、15g和20g的SnCl2,然后分别加入250mL(5mol/L)的盐酸溶液混合,待SnCl2完全被溶解(至无色透明液体),得到不同浓度的SnCl2-HCl溶液。
(2)分别准确称取2.0±0.1g空白香蕉基质置于顶空瓶中,然后加入0.2g的抗坏血酸、1mL浓度为1.0mg/L的代森锰锌标准溶液,然后分别加入4mL正己烷和20mL不同浓度的SnCl2-HCl溶液,混合均匀后通过压盖器迅速将瓶口用聚四氟乙烯硅胶密封垫和密封铝盖密封,保证不会漏气,继而放入微波(微波功率在720W)中辅助酸化50s,静置冷却至常温,待溶液分层后,吸取适量的上清液(正己烷层)放入进样小瓶中等待检测。
采用气相色谱测定上清液生成的CS2的色谱峰面积(根据CS2浓度-色谱峰面积标准曲线计算CS2气体量),并计算代森锰锌的转化率,结果见6。
从图6中可以看出,其他条件完全一致时,选择质量为10g的SnCl2得到的结果是最好的。这可能是因为SnCl2-HCl溶液的浓度会影响DTCs类农药酸解生成CS2,而不同质量的SnCl2晶体配置出不同浓度的SnCl2-HCl溶液,当SnCl2质量为10g时,恰好得到一个较为合适的酸解浓度,保证了试验的准确性。
实施例4
微波辅助酸化时间的优化
(1)SnCl2-HCl溶液的配制:精准称取10g氯化亚锡(SnCl2)和250mL(5mol/L)的盐酸溶液混合,待SnCl2完全被溶解(至无色透明液体),得到40g/L的SnCl2-HCl溶液。
(2)分别准确称取2.0±0.1g空白香蕉基质置于顶空瓶中,然后加入0.2g的抗坏血酸、1mL浓度为1.0mg/L的代森锰锌标准溶液,然后分别加入4mL正己烷和20mL SnCl2-HCl溶液,混合均匀后通过压盖器迅速将瓶口用聚四氟乙烯硅胶密封垫和密封铝盖密封,保证不会漏气,继而分别微波(微波功率在720W)辅助酸化10s、20s、30s、40s、50s、60s、70s,静置冷却至常温,待溶液分层后,吸取适量的上清液(正己烷层)放入进样小瓶中等待检测。
采用气相色谱测定上清液生成的CS2的色谱峰面积(根据CS2浓度-色谱峰面积标准曲线计算CS2气体量),并计算代森锰锌的转化率,结果见7。
从图7中可以看出,其他条件完全一致时,当微波辅助酸化时间达到50s后,CS2生成量是最高的。这可能是因为微波辅助酸化时间的长短影响CS2的生成,50s之前,酸解不完全,而超过50s,则又会抑制CS2生成。关于微波辅助酸化到70s停止,是因为80s时会导致容器开裂放气。
实施例5
微波功率的优化
(1)SnCl2-HCl溶液的配制:精准称取10g氯化亚锡(SnCl2)和250mL(5mol/L)的盐酸溶液混合,待SnCl2完全被溶解(至无色透明液体),得到40g/L的SnCl2-HCl溶液。
(2)分别准确称取2.0±0.1g空白香蕉基质置于顶空瓶中,然后加入0.2g的抗坏血酸、1mL浓度为1.0mg/L的代森锰锌标准溶液,然后分别加入4mL正己烷和20mL SnCl2-HCl溶液,混合均匀后通过压盖器迅速将瓶口用聚四氟乙烯硅胶密封垫和密封铝盖密封,保证不会漏气,继而分别在微波功率(800W)为10%(80W)、20%(160W)、30%(240W)、40%(320W)、50%(400W)、60%(480W)、70%(560W)、80%(640W)、90%(720W)和100%(800W)的条件下辅助酸化50s,静置冷却至常温,待溶液分层后,吸取适量的上清液(正己烷层)放入进样小瓶中等待检测。
采用气相色谱测定上清液生成的CS2的色谱峰面积(根据CS2浓度-色谱峰面积标准曲线计算CS2气体量),并计算代森锰锌的转化率,结果见8。
从图8中可以看出,在其它条件相同的情况下,当微波炉(800W)功率达到90%时,色谱分析之后得到的结果就已经是最好的。这可能是因为随着微波辅助酸化功率的增大,农药与SnCl2-HCl溶液共热酸解生成CS2气体更彻底,功率达到90%时,转化率就已经达到100%,再加大功率也没有意义。
从以上实施例可以得出最佳的处理条件为:盐酸溶液浓度是5mol/L,称取SnCl2的质量为10g/250mL盐酸溶液,且微波炉(800W)功率达到90%辅助酸化50s后得到的分析结果(CS2转化率)是最好的。
实施例6
不同处理方法对香蕉和芒果的微观结构的影响:
微波是指具有波动性、高频性、热特性和非热特性的电磁波,它的频率范围在300MHz至300GHz之间,比一般的无线电波频率高,通常也称为“超高频无线电波”。
微波酸化辅助机理就是利用微波辐射能力强的特性,可以使样品内部迅速升温或破坏样品的组织(细胞)结构,增加了样品中目标化合物在提取溶剂中的溶解度;而且微波产生的电磁场的快速升温能力增加了待提取目标化合物向溶剂的扩散速度,高频电磁波穿透溶剂达到目标化合物内部的维管束和细胞系统,由于吸收微波能,导致细胞内的极性分子尤其是溶剂分子吸收微波能,产生大量热量,使细胞内的温度迅速上升,溶剂蒸发,细胞内液泡体积膨胀产生压力,从而导致细胞破裂,细胞内的物质自由流出。
取香蕉和芒果样品分别进行90℃的水浴加热酸化2h、微波功率720W辅助酸化50s,然后进行微观结构观察(以未经任何处理的香蕉和芒果作为对照),结果见图9(EHT:5.00kV)。
图9中,A为未处理的芒果,B为水浴加热酸化2h的芒果,C为微波辅助酸化的芒果,D为未处理的香蕉,E为水浴加热酸化2h的香蕉,F为微波辅助酸化的香蕉。
从图9A、9D可知,未经处理的芒果、香蕉细胞颗粒紧密排列,细胞结构保存完好;图9B、9E可知,经过2h的水浴加热酸化,芒果、香蕉颗粒细胞排列松散,细胞结构受到破坏,但与未处理相比变化不是很明显;图9C、9F可知,经微波处理后芒果、香蕉细胞壁发生了很强的破裂,细胞皱缩明显。图9C、9F虽然都是经过微波处理,但很明显,图9C芒果细胞破裂程度更加严重,皱缩也更加明显,这是因为芒果中含水量高,由于微波对含水物质有深层瞬时加热的特性,所以芒果在此过程中更容易引起细胞破裂,而香蕉中淀粉含量高,微波通过作用于淀粉本身对淀粉结构影响较小,所以香蕉细胞破裂程度较弱。
实施例7
回收率、精密度与检出限
(1)SnCl2-HCl溶液的配制:精准称取10g氯化亚锡(SnCl2)和250mL(5mol/L)的盐酸溶液混合,待SnCl2完全被溶解(至无色透明液体),得到40g/L的SnCl2-HCl溶液。
(2)在2.0±0.1g不同的基质(具体基质见表1)中加入0.1mL浓度为2.5mg/L的代森锰锌标准溶液,使代森锰锌的添加量为0.25μg,并重复5次,然后加入0.2g的抗坏血酸,然后加4mL正己烷和20mL SnCl2-HCl溶液,混合均匀后通过压盖器迅速将瓶口用聚四氟乙烯硅胶密封垫和密封铝盖密封,保证不会漏气,继而放入微波(微波功率在720W)辅助酸化50s,静置冷却至常温,待溶液分层后,吸取适量的上清液(正己烷层)放入进样小瓶中等待检测。
采用气相色谱测定上清液生成的CS2的色谱峰面积(根据CS2浓度-色谱峰面积标准曲线计算CS2气体量),并计算代森锰锌的添加回收率。
以信噪比(S/N)为3时对应的含量作方法的检出限(LOD)为0.04mg/kg,以S/N=10对应的含量作方法的定量限(LOQ)为1.00mg/kg,结果见表1。
表1代森锰锌农药在10种基质中的添加回收率和相对标准偏差
Figure BDA0004148707990000131
Figure BDA0004148707990000141
从表1中可以看出,试验条件基本一致的情况下,代森锰锌农药在10种基质中的添加回收率在74~95%之间,相对标准偏差在1.0~4.9%之间,表明该方法的精密度良好。
实施例8
转化率
(1)SnCl2-HCl溶液的配制:精准称取10g氯化亚锡(SnCl2)和250mL(5mol/L)的盐酸溶液混合,待SnCl2完全被溶解(至无色透明液体),得到40g/L的SnCl2-HCl溶液。
(2)准确称取2.0±0.1g空白香蕉基质置于顶空瓶中,然后加入0.2g的抗坏血酸、0.1mL浓度为2.5mg/L的代森锰锌标准溶液(代森锰锌添加量为0.25μg),然后加4mL正己烷和20mL SnCl2-HCl溶液,混合均匀后通过压盖器迅速将瓶口用聚四氟乙烯硅胶密封垫和密封铝盖密封,保证不会漏气,继而放入微波(微波功率在720W)辅助酸化50s,静置冷却至常温,待溶液分层后,吸取适量的上清液(正己烷层)放入进样小瓶中等待检测。
代森锰锌在SnCl2-HCl溶液中会通过酸解生成CS2气体,而CS2气体能被正己烷吸收,所以通过测定CS2的含量,即可得到代森锰锌的残留量。为了证实研究方法的可靠性,研究了化合物CS2的转化率,在完全相同的条件下重复三次得到CS2更加准确的转化率(结果见表2)。
采用气相色谱测定上清液生成的CS2的色谱峰面积(根据CS2浓度-色谱峰面积标准曲线计算CS2气体量),并计算代森锰锌的转化率(CS2的转化率)。
Figure BDA0004148707990000151
表2代森锰锌的CS2转化率
Figure BDA0004148707990000152
注:理论转化率根据摩尔质量来计算,1g代森锰锌生成0.571g CS2
从表2中可以看出,当代森锰锌添加量为0.25μg时,代森锰锌CS2的相对转化率为89.98%。
实施例9
其它DTC农药的残留量测定
(1)代森联标准溶液的配制:准确0.015g的代森联固体标准粉末,置于100mL容量瓶中,用EDTA二钠溶液溶解定容,摇匀,配成浓度为50mg/L的标准储备液,储存于4℃冰箱中,然后用EDTA稀释到所需浓度(现配现用)。
(2)福美双标准溶液的配制:准确称取0.01g的福美双固体标准粉末,分别置于100mL容量瓶中,用EDTA二钠溶液溶解定容,摇匀,配成浓度为50mg/L的标准储备液,储存于4℃冰箱中,然后用EDTA稀释到所需浓度(现配现用)。
(3)丙森锌标准溶液的配制:准确称取0.0071g的丙森锌固体标准粉末,分别置于100mL容量瓶中,用EDTA二钠溶液溶解定容,摇匀,配成浓度为50mg/L的标准储备液,储存于4℃冰箱中,然后用EDTA稀释到所需浓度(现配现用)。
(4)SnCl2-HCl溶液的配制:精准称取10g氯化亚锡(SnCl2)和250mL(5mol/L)的盐酸溶液混合,待SnCl2完全被溶解(至无色透明液体),得到40g/L的SnCl2-HCl溶液。
(5)准确称取2.0±0.1g空白基质置于顶空瓶中,然后加入0.2g的抗坏血酸,接着分别加入0.1mL浓度为2.5mg/L的代森联标准溶液、福美双标准溶液或丙森锌标准溶液(代森联、福美双或丙森锌的添加量分别为0.25μg),然后加4mL正己烷和20mL SnCl2-HCl溶液,混合均匀后通过压盖器迅速将瓶口用聚四氟乙烯硅胶密封垫和密封铝盖密封,保证不会漏气,继而放入微波(微波功率在720W)辅助酸化50s,静置冷却至常温,待溶液分层后,吸取适量的上清液(正己烷层)放入进样小瓶中等待检测。
DTCs类农药的CS2转化率的测定及计算方法同上,计算结果见表3。
表3其它DTCs类农药的CS2转化率
Figure BDA0004148707990000161
注:理论转化率根据摩尔质量来计算,1g代森联生成0.559g CS2,1g福美双生成0.633g CS2,1g丙森锌生成0.525g CS2
从表3中可以看出,其它条件相同的情况下,不同化合物(农药)的CS2的转化率存在差异。当添加量为0.25μg时,检测出代森联农药的CS2转化率为91.20%,福美双农药的转化率为71.90%,丙森锌农药的转化率为82.70%。
实施例9
实际样品分析
试验地区:福建省漳州市和广西省南宁市两地,进行了60%唑醚·代森联水分散粒剂在芒果上的残留登记补点试验,对芒果中的代森联的残留水平进行评估,用以防治芒果炭疽病。
测定代森联在芒果中的添加回收率,测定方法同上,结果见表4~5。
表4芒果果肉中代森联农药的添加回收率
Figure BDA0004148707990000171
表5芒果全果中代森联农药的添加回收率
Figure BDA0004148707990000172
从表4和表5中可以看出,无论是全果还是果肉,当添加浓度为0.10μg/mL时,代森联农药的添加回收率最好,当添加浓度为2.0μg/mL时,添加回收率最差。根据最终残留量试验结果和残留消解试验结果,合理使用建议是:60%唑醚·代森联水分散粒剂,防治芒果炭疽病,发病初期使用,推荐施药剂量400~800mg a.i/kg(制剂750~1500倍液);施药方法,叶面喷雾;施药次数2~3次,施药间隔期为7d,推荐的安全间隔期为20d。此时芒果果肉中的代森联残留量均<0.10mg/kg,全果中的代森联残留量在<0.10~1.0mg/kg。结果见图6、7。
表6芒果果肉中代森联的最终残留量
Figure BDA0004148707990000181
表7芒果全果中代森联的最终残留量
Figure BDA0004148707990000182
结论:CS2具有极大的挥发性,在条件密闭的情况下,会被正己烷吸收,从而形成CS2的正己烷溶液,利用液体进样可以根据需要对样品进行稀释或者浓缩,十分方便,但是必须严格把关试验的每一步骤,减少误差。
本发明采用微波辅助转化-气相色谱法测定果蔬中二硫代氨基甲酸酯农药残留,通过不断优化待测物含量和微波萃取条件,找到了一种快速、高效的测定农药残留方法。结果表明CS2在质量浓度为0.05~0.80μg/mL的范围内的响应值线性关系良好,相关系数均大于0.999,方法检出限为0.04mg/kg,代森锰锌的CS2相对转化率为89.98%,代森联为91.20%,福美双为71.90%,丙森锌为82.70%。代森锰锌在多种基质中的平均回收率在74~95%之间,相对标准偏差为1.0~4.9%之间,试验精密度良好。
微波是一种绿色、高效、可持续的热处理技术,被认为是满足当前和未来可持续技术要求的理想选择。用于催化的优点主要在于能加速反应速率、设备简单和操作方便,可以在比常规加热(较低温度和时间)更温和的反应条件下使用,而且微波会使得加工材料受热均匀,温升更加迅速,升温迅速,降温也比较快,热惯性较小。通过利用微波的强穿透力和辐射的均匀性,提取时间由原来水浴的2h直接降低到1min,从而极大缩短前处理时间,显著提高了检测效率。总的来看,此方法为短期内快速测定果蔬中农药残留提供了良好的条件。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进,均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种二硫代氨基甲酸酯类农药残留检测方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)配制CS2标准溶液,采用气相色谱进行检测,并制作标准曲线;
(2)待测样品溶液的制备:将待测样品打碎后加入抗坏血酸、有机溶剂A、SnCl2-HCl溶液混匀后密封,然后进行微波辅助酸化和萃取前处理,将二硫代氨基甲酸酯类农药转化为CS2,并同时萃取在有机溶剂A中,上层有机溶剂相即为所述待测样品溶液;
(3)采用气相色谱检测所述待测样品生成CS2的色谱峰面积,并根据所述标准曲线计算二硫代氨基甲酸酯类农药的残留浓度。
2.根据权利要求1所述的二硫代氨基甲酸酯类农药残留检测方法,其特征在于,步骤(1)中,所述CS2标准溶液的浓度分别为0.05、0.2、0.4、0.6、0.8mg/L。
3.根据权利要求1所述的二硫代氨基甲酸酯类农药残留检测方法,其特征在于,步骤(2)中,所述待测样品、抗坏血酸、有机溶剂A、SnCl2-HCl溶液的质量/体积比为2.0g∶0.2g∶4mL∶20mL;所述有机溶剂A为正己烷。
4.根据权利要求1所述的二硫代氨基甲酸酯类农药残留检测方法,其特征在于,步骤(2)中,所述SnCl2-HCl溶液的配制具体包括:将氯化亚锡加入盐酸溶液中,混合均匀,得到所述SnCl2-HCl溶液;所述氯化亚锡和盐酸溶液的质量体积比为1~20g∶250mL;所述盐酸溶液的浓度为1~6mol/L。
5.根据权利要求4所述的二硫代氨基甲酸酯类农药残留检测方法,其特征在于,所述氯化亚锡和盐酸溶液的质量体积比为10g∶250mL;所述盐酸溶液的浓度为5mol/L。
6.根据权利要求1所述的二硫代氨基甲酸酯类农药残留检测方法,其特征在于,步骤(2)中,所述微波辅助酸化的功率为80~800W,时间为10~70s。
7.根据权利要求6所述的二硫代氨基甲酸酯类农药残留检测方法,其特征在于,所述微波辅助酸化的功率为720W,时间为50s。
8.根据权利要求1所述的二硫代氨基甲酸酯类农药残留检测方法,其特征在于,步骤(1)和步骤(3)中,所述气相色谱的检测条件为:
GS-GasPro色谱柱(30m×0.32mm);进样方式:以2∶1的分流比进样;设置进样口温度为130℃;检测器温度为240℃;载气:氮气;程序升温条件:40℃保持4min,以25℃/min升至90℃保持4min,再以30℃/min升至240℃保持3min;柱流速为2mL/min;进样量为2μL。
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