二硫代氨基甲酸酯類農(nóng)藥殘留快速檢測系統(tǒng)的研究

1、    二硫代氨基甲酸酯類農(nóng)藥殘留快速檢測系統(tǒng)的研究    廖丹 黃華斌摘要 為快速簡便檢測果蔬中的二硫代氨基甲酸酯類農(nóng)藥殘留，嘗試建立一種快速檢測系統(tǒng)。利用樣品中的二硫代氨基甲酸酯類農(nóng)藥在氯化亞錫一鹽酸溶液中共熱后，會(huì)被還原分解產(chǎn)生二硫化碳，通過載氣將反應(yīng)產(chǎn)生的二硫化碳?xì)怏w引人吸收裝置中發(fā)生顯色反應(yīng)，采用分光光度計(jì)測定顯色后溶液的吸光光度值，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線求算其濃度，從而實(shí)現(xiàn)樣品中二硫代氨基甲酸酯類農(nóng)藥殘留的快速檢測。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，二硫代氨基甲酸酯含量（以二硫化碳計(jì)）在550g/g，顯色液吸光值與二硫代氨基甲酸酯含量間存在良好的線性關(guān)系;3種不同類型農(nóng)產(chǎn)

2、品中二硫代氨基甲酸酯類農(nóng)藥殘留量的加標(biāo)回收率為82%107%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差小于10%;檢測結(jié)果與氣相色譜法檢測的結(jié)果之間不存在顯著差異;最低定量檢出限為0.17g/g，滿足國家標(biāo)準(zhǔn)gb2763-2005對于該類農(nóng)藥的限量要求。該快速檢測系統(tǒng)操作簡便、成本低，可實(shí)現(xiàn)常見農(nóng)產(chǎn)品中二硫代氨基甲酸酯類農(nóng)藥殘留快速檢測需求。關(guān)鍵詞 二硫代氨基甲酸酯;農(nóng)藥殘留;快速檢測;分光光度法s481+.8 a二硫代氨基甲酸酯是一類應(yīng)用廣泛的有機(jī)硫殺菌劑1，可用于糧食、水果、蔬菜、煙葉等多種農(nóng)作物病原體的防治。有研究表明，二硫代氨基甲酸酯的代謝物四氫咪唑-2-硫酮具有致癌和致畸作用2-3。許多國家對農(nóng)產(chǎn)品中二硫代氨基

3、甲酸酯類農(nóng)藥的最高殘留量進(jìn)行了限定。因此，進(jìn)行農(nóng)產(chǎn)品中二硫代氨基甲酸酯類農(nóng)藥的殘留量檢測十分必要。目前農(nóng)產(chǎn)品中二硫代氨基甲酸酯類農(nóng)藥殘留的檢測方法主要有液相色譜法4-5、氣相色譜法6-7、氣質(zhì)聯(lián)用法8、液質(zhì)聯(lián)用法9-10、分光光度法1，12等。這些檢測方法需要昂貴的分析儀器和繁瑣的處理步驟，檢測成本高，檢測難度大，且很多場合需要現(xiàn)場快速檢測，如蔬菜市場、農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)內(nèi)檢等無法有效地對該類農(nóng)藥進(jìn)行檢測，導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量把關(guān)不嚴(yán)。本研究針對上述問題提出了一種二硫代氨基甲酸酯類農(nóng)藥殘留的快速檢測系統(tǒng)，以期能快速、簡便地檢測果蔬中的二硫代氨基甲酸酯類農(nóng)藥，為產(chǎn)品質(zhì)量把關(guān)。1 材料與方法1.1 材料1.1

4、.1 儀器如圖所示是二硫代氨基甲酸酯類農(nóng)藥殘留快速檢測系統(tǒng)（下述簡稱本檢測系統(tǒng)）的整體結(jié)構(gòu)示意圖。氣源通過氣體管道依次與反應(yīng)瓶、洗氣瓶、顯色瓶相通;氣源上設(shè)置有氣體開關(guān);反應(yīng)瓶與還原液儲(chǔ)備瓶、洗氣瓶與洗氣液儲(chǔ)備瓶、顯色瓶與顯色液儲(chǔ)備瓶均通過液體管道連接;液體管道均設(shè)置有蠕動(dòng)泵;蠕動(dòng)泵通過時(shí)間繼電器與蠕動(dòng)泵開關(guān)連接;顯色瓶、洗氣瓶、反應(yīng)瓶均設(shè)置有加熱圈;加熱圈與控制器連接。本實(shí)驗(yàn)還用到紫外一可見分光光度計(jì)（uv2450型，島津儀器有限公司），電子天平（al204，梅特勒），加熱板（cimarec+，thermo scientific）等儀器。1.1.2 試劑還原液：質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的氯化亞錫溶液，

5、溶劑為6mol/l鹽酸;洗氣液：5%的酯酸鉛水溶液;顯色液：0.02g/l的乙酸銅一乙醇溶液，稱取0.01g乙酸銅，用少量無水乙醇溶解后，移人500ml容量瓶內(nèi)，加入5ml三乙醇胺，充分混合，再加入2ml二乙胺，用無水乙醇稀釋至刻度，混勻后2-5保存。實(shí)驗(yàn)試劑均為分析純，包括二水合氯化亞錫、乙酸銅、三乙醇胺、二乙胺（西隴化工），二硫化碳（上海試劑），三水合二乙基二硫代氨基甲酸鈉（國藥集團(tuán)），氮?dú)猓兌?9.99%，林德氣體）;實(shí)驗(yàn)用水為去離子水。1.1.3 試樣蘋果、白菜、烏龍茶樣品均為市售商品。1.2 方法1.2.1 檢測系統(tǒng)使用檢測系統(tǒng)使用時(shí)在瓶3，瓶4，瓶5中分別裝入還原液、洗氣液和顯色

6、液;設(shè)定好各個(gè)模塊溫度控制器的溫度，分別為：反應(yīng)瓶90;洗氣瓶50;顯色瓶30;在反應(yīng)瓶中加入5.00g剪碎的樣品（濕樣20.00g），加蓋，旋緊各瓶蓋，啟動(dòng)快速檢測儀，并打開3個(gè)蠕動(dòng)泵的開關(guān)，檢測儀進(jìn)行自動(dòng)加液;打開氮?dú)鈿怏w開關(guān)，并調(diào)節(jié)氣體流速，控制速度約為50ml/min;打開加熱圈開關(guān)，3個(gè)模塊同時(shí)加熱;15min后，關(guān)閉加熱裝置，繼續(xù)通氣12min后關(guān)閉氣源，取下顯色瓶，將顯色液轉(zhuǎn)移至比色皿，用分光光度計(jì)測定其430nm處的吸光度值。1.2.2 檢測系統(tǒng)線性實(shí)驗(yàn)以含量相當(dāng)于0.00、5.00、10.00、20.00、50.00g二硫化碳的二乙基二硫代氨基甲酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液為還原對象，按操作

7、方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，顯色后于波長430nm處測定其吸光值，以吸光度值為縱坐標(biāo)，二硫化碳含量為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。1.2.3 檢測系統(tǒng)檢測限實(shí)驗(yàn)取烏龍茶陰性樣品，平行測定10次，求出標(biāo)準(zhǔn)偏差。以3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差除以2.1線性回歸方程中的斜率，求得檢出限，以10倍標(biāo)準(zhǔn)偏差除以2.1線性回歸方程中的斜率，求得定量限。1.2.4 檢測系統(tǒng)加標(biāo)回收率實(shí)驗(yàn)參照農(nóng)產(chǎn)品限量要求，以歐盟限量要求為依據(jù)，大部分農(nóng)產(chǎn)品的要求為1.00mg/kg，設(shè)定稱量樣品為5g，則回收率實(shí)驗(yàn)的加標(biāo)量為5g，故實(shí)驗(yàn)選擇5g作為加標(biāo)回收率實(shí)驗(yàn)的加標(biāo)量。1.2.5 與sn0139-1992氣相色譜法比較試驗(yàn)自制3組加標(biāo)樣品，在蘋果、白菜、烏龍茶

8、3種樣品中分別添加相當(dāng)于5g二硫化碳的二乙基二硫代氨基甲酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液，分別采用本檢測系統(tǒng)與sn0139-1992氣相色譜法進(jìn)行檢測，每個(gè)樣品均測5個(gè)平行，檢測結(jié)果以（平均值士標(biāo)準(zhǔn)偏差）表示。其中，氣相色譜法的相關(guān)實(shí)驗(yàn)條件如下：a色譜柱：玻璃柱 2m×2.6mm（內(nèi)徑），填充物為20%（m/m）qv-101涂于gas chrom q（80100篩目）上;b柱溫度：60;進(jìn)樣口和檢測器溫度：200;c載氣：高純氮，純度>99.99%，流速40ml/min;d檢測器為電子捕獲檢測器;e待儀器穩(wěn)定，用氣密注射器取定量目標(biāo)化合物，注人氣相色譜儀分析測定。1.2.6 數(shù)據(jù)分析用spss22

9、.0軟件進(jìn)行t檢驗(yàn)，考查本檢測系統(tǒng)與sn0139-1992氣相色譜法結(jié)果的差異。2 結(jié)果與分析2.1 檢測系統(tǒng)線性范圍圖2為二硫化碳的含量-吸光值標(biāo)準(zhǔn)曲線，y=0.009x+0.011，線性相關(guān)系數(shù)為0.998，說明二硫代氨基甲酸酯含量（以二硫化碳計(jì)）為550g/g，顯色液吸光值與二硫代氨基甲酸酯含量間存在良好的線性關(guān)系，說明本檢測系統(tǒng)可用于二硫代氨基甲酸酯的定量分析。2.2 檢測系統(tǒng)檢測限取烏龍茶陰性樣品，平行測定10次，本底平均吸光度值為0.006，標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.0031，以3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差除以2.1線性回歸方程中的斜率，求得檢出限為1g，以10倍標(biāo)準(zhǔn)偏差除以2.1線性回歸方程中的斜率，求得定

10、量限為3.4g。對于干樣，其稱取的質(zhì)量為5g，故定量檢出限為0.68g/g;對于濕樣，其稱取的質(zhì)量為20g，故定量檢出限為0.17g/g。此結(jié)果滿足國家標(biāo)準(zhǔn)gb2763-2005對于該類農(nóng)藥的限量要求。2.3 檢測系統(tǒng)加標(biāo)回收率選擇蘋果、白菜、烏龍茶3種不同類型樣品為考察對象，添加相當(dāng)于5g二硫化碳的二乙基二硫代氨基甲酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液，按實(shí)驗(yàn)步驟，每個(gè)樣品進(jìn)行4次回收率試驗(yàn)，結(jié)果如表1所示。由表中數(shù)據(jù)可得出，本檢測系統(tǒng)用于幾種不同類型農(nóng)產(chǎn)品中二硫代氨基甲酸酯類農(nóng)藥殘留量的快速檢測時(shí)回收率為82%107%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差小于10%。因此，該檢測方法不受樣品基底的干擾，符合數(shù)據(jù)質(zhì)量控制的要求。2.4 與

11、sn0139-1992氣相色譜法比較試驗(yàn)結(jié)果自制蘋果、白菜、烏龍茶3組加標(biāo)樣品，sn0139-1992氣相色譜法與本檢測系統(tǒng)檢測結(jié)果如表2所示。經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，本檢測系統(tǒng)檢測結(jié)果與氣相色譜法檢測的結(jié)果之間不存在顯著差異（p>0.05）。3 討論該系統(tǒng)利用樣品中的二硫代氨基甲酸酯類農(nóng)藥在氯化亞錫一鹽酸溶液中共熱后，被還原分解產(chǎn)生二硫化碳，氮?dú)庾鳛檩d氣將二硫化碳帶出，經(jīng)過乙酸鉛溶液除去干擾物后，二硫化碳與乙二胺作用后與銅離子結(jié)合生成黃棕色的二乙氨基二硫代甲酸銅而顯色，顯色后的溶液用分光光度法進(jìn)行測定，實(shí)現(xiàn)對二硫代氨基甲酸酯類農(nóng)藥殘留的快速、簡便、低成本檢測。本檢測系統(tǒng)直接通過載氣將還原反應(yīng)產(chǎn)生

12、的二硫化碳?xì)怏w引人吸收裝置中發(fā)生顯色反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)氣裝置與反應(yīng)器分開，使反應(yīng)速度容易控制，反應(yīng)效果較好。而且，洗氣瓶的加入能夠有效排除樣品本底的干擾：由于樣品酸解過程中產(chǎn)生少量的硫化氫等氣體會(huì)對顯色體系產(chǎn)生干擾，為了消除干擾，在酸解反應(yīng)器和顯色吸收體系裝置之間，加裝1個(gè)盛有100ml5%乙酸鉛溶液的吸收裝置來吸收干擾物。本研究還增設(shè)蠕動(dòng)泵作為加液裝置，以繼電器控制加液時(shí)間，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)固定體積的加液操作;本研究還簡化了加熱裝置，使用加熱圈作為加熱裝置，設(shè)置溫度控制器，對反應(yīng)、洗氣和顯色模塊進(jìn)行較精確的溫度控制，而顯色以后的溶液可直接轉(zhuǎn)入比色皿，采用分光光度計(jì)測定其吸光度值，根據(jù)方法標(biāo)準(zhǔn)曲線可求算其濃

13、度。本檢測系統(tǒng)可用于農(nóng)產(chǎn)品中二硫代氨基甲酸酯類農(nóng)藥殘留的快速檢測，二硫代氨基甲酸酯含量（以二硫化碳計(jì)）在550g/g，顯色液吸光值與二硫代氨基甲酸酯含量間存在良好的線性關(guān)系;最低定量檢出限為0.17g/g，滿足國家標(biāo)準(zhǔn)gb2763-2005對于該類農(nóng)藥的限量要求;加標(biāo)回收率為82%107%;對于蘋果、白菜、烏龍茶3種加標(biāo)樣品檢測結(jié)果與氣相色譜法檢測的結(jié)果之間不存在顯著差異。該快速檢測系統(tǒng)操作簡便、成本低，可實(shí)現(xiàn)常見農(nóng)產(chǎn)品中二硫代氨基甲酸酯類農(nóng)藥殘留快速檢測需求。參考文獻(xiàn)1crnogorac g，schwack w.residue analysis ofdithiocarbamate fungi

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