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氣相色譜法快速測定兒童驅蚊扣中菊酯類物質

发布时间:2020-08-04 08:57 作者:潘東
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驱蚊扣是由硅胶或超微纤维纺织布结合植物精油调和而成,利用天然植物驱蚊成分,如柠檬香茅、薰衣草、丁香等物质慢慢挥发来达到驱蚊效果。驱蚊扣广泛应用于夏天儿童防蚊,此类産品虽属农药行列,但多未进行农药登记,即没有进行毒性安全性试验和驱蚊效果试验,目前也没有相应的国家标准。虽然大多驱蚊産品宣称使用香茅等天然植物精油调和而成,不添加任何化学成分,使用安全,但有有研究表明部分驱蚊産品中含有昆虫趋避剂、苯系物、合成麝香、菊酯类等农药成分,严重影响儿童身体健康。因此建立驱蚊産品中化学驱虫成分测定方法具有重要意义。

擬除蟲菊酯是一類化學合成菊酯的總稱,具有高效、低毒、低殘留等特點,其化學性質穩定,殘效期較長,廣泛應用于殺蟲、驅蟲領域。目前常用菊酯類檢測方法主要有氣相色譜法、氣相色譜質譜法、液相色譜法等。電子捕獲檢測器相比于質譜檢測器具有更高的靈敏度和更好的選擇性,對于具有電負性的物質,如含鹵素、硫、磷、氮的物質有明顯信號,物質電負性越強,檢測器靈敏度越高。氣相色譜法相比于液相色譜法具有分析成本低,分析時間短等優點。

鉴于目前国内暂无测定儿童驱蚊扣中菊酯类农药残留的相关标准,笔者以甲醇为萃取溶剂,以乙酸乙酯为洗脱溶剂,采用电子捕获检测器,建立了一种快速测定儿童驱蚊扣中菊酯类残留的气相色谱法。该方法灵敏度高,测定结果准确,满足儿童驱蚊扣中菊酯类物质检测要求,可为加强儿童驱蚊産品监管提供技术支持。

1 實驗部分

1.1 主要儀器與試劑

气相色谱仪:7890B 型,配有 ECD 检测器;

固相萃取柱:氧化铝柱 (6 mL,1 000 mg);

粉碎机:Pulverisette14 型;

电子天平:MS105du 型,感量为 0.01 mg;

联苯菊酯、甲氰菊酯、高效氯氟氰菊酯、氯菊酯、氯氰菊酯、氟氯氰菊酯、氰戊菊酯、溴氰菊酯 8 种菊酯类混合标准溶液:质量浓度均为 100 mg/L,编号为 S–25891;

正己烷、丙酮、二氯甲烷、甲醇、乙酸乙酯:色譜純;

氮气:纯度为 99.999%;

驅蚊扣樣品:矽膠狀和液體狀。

1.2 溶液配制

混合标准使用液:精确移取 1.0 mL 8 种菊酯类混合标准溶液,置于 10 mL 比色管中,用丙酮定容至标线,混匀,配制成 8 种菊酯类物质质量浓度均为 10.0 mg/L 的混合标准使用液。

系列混合标准工作溶液:分别移取 0.05,0.10,0.20,0.50,1.00 mL 上述混合标准使用液,置于 10 mL 比色管中,用丙酮定容至标线,混匀,配制成 8种菊酯类物质质量浓度均分别为 0.05,0.10,0.20,0.50,1.00 mg/L 系列混合标准工作溶液。

1.3 儀器工作條件

色谱柱:HP–5 柱 (30 m×0.32 mm,0.25 μm,美国安捷伦科技有限公司 ) ;柱温箱升温程序:初始柱温 100℃,保持 1 min,以 15℃/min 升温至 180 ℃,保持 5 min,再以 8℃/min 升温至 280℃,保持 5min ;进样口温度:260℃;检测器温度:280℃;载气:氮气,流量为 2.0 mL/min( 恒流 ) ;进样方式:不分流进样;检测器:电子捕获检测器。

1.4 陽性樣品制備

用粉碎机将硅胶状驱蚊扣样品粉碎成 1 mm 左右的颗粒,加入一定量的 8 种菊酯类混合标准溶液,用甲醇稀释,将样品完全浸泡,溶剂完全挥发后制得含有一定量菊酯类物质的阳性样品。

1.5 樣品處理

液体状驱蚊扣样品直接称取 1 g,经中性氧化铝固相萃取小柱净化,以乙酸乙酯洗脱,用旋转蒸发仪浓缩定容至 1.0 mL 后进样测定。硅胶状驱蚊扣样品先用粉碎机粉碎成1 mm左右颗粒,然后称取1 g,加入甲醇进行超声萃取,萃取液经中性氧化铝固相萃取小柱净化,以乙酸乙酯洗脱,用旋转蒸发仪浓缩定容至 1.0 mL 后进样测定。

2 結果與討論

2.1 色譜條件選擇

分别考察进样口温度、色谱柱升温程序、色谱柱流量、分流比等仪器参数,结合目标物响应值,选择最优仪器工作条件,结果见 1.3。在优化的色谱条件下,8 种菊酯类混合标准溶液典型色谱图如图 1所示。由图 1 可以看出,在该色谱条件下,各组分均得到充分气化,色谱峰峰形对称。表明该条件下分离效果良好,可以进行定性定量分析。

2.2 萃取溶劑選擇

分别考察正己烷、丙酮、正己烷 – 二氯甲烷 ( 体积比为 1∶4)、甲醇、乙酸乙酯 5 种溶剂对阳性样品中菊酯类物质的提取效果,统计 5 种不同溶剂对目标物总量的平均回收率,结果见表 1。由表 1 可知,甲醇的萃取效果最佳。

2.3 淨化柱選擇

分别考察了氧化铝柱 (6 mL,1 000 mg)、PLS 柱(6 mL,1 000 mg)、HLB 柱 (6 mL,1 000 mg)、Florisil柱 (6 mL,1 000 mg)、Silica 柱 (6 mL,1 000 mg) 5 种固相萃取柱对目标物的净化效果。分别用 5 mL 乙酸乙酯和 5 mL 正己烷活化净化柱,将含菊酯类溶液加入不同的固相柱,用 5 mL 乙酸乙酯洗脱,用旋转蒸发仪浓缩定容至 1.0 mL 后进样测定,统计 5 种萃取小柱回收率,结果见表 2。由表 2 可知,氧化铝柱 (6 mL,1 000 mg) 回收效果优于其它固相萃取小柱。因此选择氧化铝柱作为净化柱。

2.4 洗脫溶劑選擇

固定其它实验条件,分别考察正己烷、乙酸乙酯、丙酮、甲醇、正己烷 – 二氯甲烷 ( 体积比为 4∶1) 5 种溶剂的洗脱效果,结果见表 3。由表 3 可知,乙酸乙酯洗脱效率最高,正己烷洗脱效率最低。因此选择乙酸乙酯作为洗脱溶剂。

2.5 線性方程與檢出限

在 1.3 仪器工作条件下,对 1.2 中系列混合标准工作溶液进行测定,以待测化合物质量浓度 (X) 为横坐标,以对应色谱峰面积 (Y) 为纵坐标,绘制标准工作曲线,计算线性方程和相关系数。

将低浓度标准工作溶液逐级稀释,在 1.3 仪器工作条件下进行测定,以 3 倍信噪比对应的浓度作为方法检出限。各组分线性范围、线性方程、相关系数及检出限见表 4。由表 4 中可知,8 种菊酯类化合物质量浓度在 0.05~1.00 mg/L 范围内与其对应的色谱峰面积成良好线性关系,相关系数均大于0.998。当称样量为 1 g 时,方法检出限为 0.48~2.90 μg/L。

2.6 加標回收與精密度試驗

按实验方法对空白驱蚊扣样品进行加标回收试验,每个加标水平重复测定 5 次,结果见表5。由表5可知,3 个加标水平样品的平均回收率为 93.8%~119.7%,测定结果的相对标准偏差为0.88%~6.43%(n=5),表明该方法具有良好的精密度和准确度。

2.5 實際樣品測定

用所建方法对市购的 20 个硅胶状和液体状驱蚊扣样品进行检测,所有样品均未检出菊酯类物质。

3 結語

建立了测定驱蚊扣中 8 种菊酯类物质的气相色谱检测方法。该方法样品前处理简便,检出限低,重复性良好,可用于驱蚊扣産品中菊酯类物质的检测,为规范驱蚊産品市场,提高驱蚊産品质量提供快速简便的检验方法。

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