LC-ICP-MS法对农残中代森锌检测实验方案.docx

LC-ICP-MS法对农残中代森锌检测试验方案一、探讨项目本试验针对农产品中重金属农药代森类化合物进行提取富集检测，检测方法 接受LC-ICP-MS法。填补金属农药ICP-MS法检测的空白，为重金属农药检测供 应更低的检测限和更精确的检测方法。二、探讨的背景；代森锌在我国是1956年首先由原华北农业科学探讨所农药探讨所试制成功, 其后由山东农药厂上产。代森镒锌是继代森锌和代森镒之后发展起来的新品种。 这几种农药对农作物，特别是果树和蔬菜徐福哦病害有效，所以始终在运用中。 其中代森镒锌的发展最快。代森类农药的研制成为我国化工部“七五”攻关项目， 由沈阳化工探讨院担当“代森镒锌生产技术开发”。由于发展过快，代森类农药 的生产已经处于超饱和状态，继而向多种农药配用的方向发展。有探讨表明，代 森锌络合物能降低乙撑硫服的量，而且药效也比代森锌有所提高。随着代森类农药在农作物的运用的普及，越来越多的农夫接受其作为田间杀 虫剂，同时为保证更好的防治效果，运用量也有所增大。但是越来越多的探讨发 觉代森类物质及其代谢物质对人体有较强的毒性。有探讨发觉，代森锌在人和动 物体内可分解为乙二胺、二硫化碳和氧化锌或分解成为二硫化碳、硫化氢和乙二 胺。二硫化碳和硫化氢一般由肺脏排出。还有学者提出，代森类农药在空气中、 体内、食物处理等多种条件下不稳定，分解成的乙撑硫胭(ETU)能对人体引起 甲状腺肿瘤。曾有学着通过小鼠试验发觉，代森类农药对甲状腺体染色体有致突 变作用。英国和美国均建议削减EBDC类的用药次数，降低用药量，延长平安间隔期 等，以达到降低作物中的残留量，而允许在小范围内食用EBDC,但未有根本性 的变更。农产品的药物残留问题已成为各级政府部门和消费者关注的焦点。目前农产 品中药物残留问题的严峻性已拉响了我国食品平安的警报，特别是农药残留问 题，已成为我国食品平安的主要问题之一。这一问题同时也是我国食品出口的障 碍之一。由于重金属农药的运用会导致药物的滞留或积蓄，并以残留的方式进入动物 体内及生态系统，即使在体内分解代谢，金属离子也会在体内蓄积，从而对人类 生命健康和环境造成确定的危害。因此，目前农副产品中的农药残留不仅已成为 公认的农业和环境问题，而且也已成为目前世界各国政府保障国民人体健康和国 际贸易中实施技术壁垒的重要手段之一。由于我国对农用化学品的生产、运用的 管理混乱和惩治力度不够，加之农业科学技术普及程度较低，使得过量运用、滥 用或误用农药而导致农作物、牲畜、土壤、水和大气中农药残留超标的问题日趋 严峻，甚至因无意食用农残超标的食品而导致急性中毒乃至死亡的事务也有发 生，已严峻威逼到我国人民的身体健康。目前世界上已有许多国家对食品中代森类农药规定了最高残留限量，其中 “日本确定列表制度”（以二硫代氨基甲酸酯）计规定了 196种农产品中二硫代 氨基甲酸酯的最高残留限量；美国规定了 41种农产品中代森镒农药最高残留限 量，74种农产品中代森镒锌农药最高残留限量；澳大利亚规定了 61中农产品中 （以二硫代氨基甲酸酯计）包括代森锌、代森镒锌、威百亩、代森联、福美双、 福美锌的最高残留限量；我国对大白菜、番茄、黄瓜等三种农产品中丙森锌规定 了最高残留限量均为，六种农产品中的代森镒锌规定了最高残留限量为W 5mg；CAC没有对此类农药做出规定。三、探讨的目的、意义；鉴于目前代森类重金属的广泛、大量运用，造成其对生态环境的破坏，还会 通过食物链对人及动物的健康构成危害。因此，亟需世界各国联合对代森类药物 进行严格管制，削减运用量和降低运用频率，以降低残留量。在文献中，能够查 到一些EBDC农药的检测方法，较广泛地应用于蔬菜、水果等农产品，其含量和 残留量的测定方法，常用的有紫外、可见、红外分光光度法、纸上色谱法、薄层 层析法、毛细管电泳法、伏安法、气相色谱法和液相色谱法，这些方法各有其优 缺点，但是总体一个问题是前处理较为繁琐，须要衍生化等操作步骤。本试验旨在建立LC-ICP-MS法分析农产品中的EBDC类残留分析检测方法， 使农产品中EBDC类药物分析更简便，更快速，得到更低的检出限和更高的精确 度；为食品平安检测供应更好的技术支持。四、探讨的范围和内容；本试验探讨包括粮食、蔬菜、水果等产品中EBDC进行分析检测。探讨内容包括：1、建立一种残留于食品中代森类重金属农药的有效提取方法2、选择适宜LC-ICP-MS法分析代森类重金属农药的流淌相和色谱柱3、得出LCTCP-MS法分析代森类重金属农药的参数条件、检出限、精密度和 精确度等。五、探讨的方法背景EBDC农药，较广泛地应用于蔬菜、水果等农作物，其含量和残留量的测定方法, 常用的有紫外、可见、红外分光光度法、纸上色谱法、薄层层析法、毛细管电泳 法、伏安法、气相色谱法和液相色谱法。4. 2. 1分光光度法湖北商检局卢康全在甘居中乙撑双二硫代氨基甲酸酯类农药残留量的快速测 定法一文中，接受酸分解一蒸储一光度法测定代森锌的含量，该方法简易、快 速、灵敏度高、不须要大型仪器，适用于现场检测。其机理为：试样与盐酸一氯化亚锡共蒸储，乙撑双二硫代氨基甲酸酯类农药 即被分解，生成二硫化碳被镭出，吸取于二乙胺。生成黄色络合物，于435nm 下光度法测定。4. 2. 2同位素不踪法李仁帧等曾接受35s放射性同位素示踪法，以放射性自显影和液体闪烁测量 技术对小鼠体内代森锌的的吸取、分布、排泄代谢进行了试验视察，得出了较好 的代森锌在小鼠体内的状况。4. 2. 3滴定及液相分析法张连仲等1990年在对代森类杀菌剂贮存稳定性的探讨中，接受化学滴定和 气相分析化学反应产物的方法对其进行测定。(张连仲，莫汉宏，施国涵等。代 森锌类杀菌剂在贮存中稳定性的探讨。环境化学，1990,9 (5) :61-66)方法一：EBDC杀菌剂含量分析称取0.5g的EBDC样品于500ml三角瓶中，加入45mol/L的硫酸100ml,加 热沸腾，消解30min,释放出来的二硫化碳经过10%醋酸铅净化后，被25ml2mol/L 的氢氧化钾的甲醇溶液吸取，生成黄原酸钾盐，经过36%醋酸调至中性后，以 0. Imol/L的碘标准溶液滴定。方法二：EBDC中ETU的分析称取0. 1g的EBDC样品，至于10ml刻度离心管中，加入10ml无水甲醇，加 塞密封后，震荡15min,以3000r/min离心分别5min,取上清液，通过微孔滤膜 过滤后，用液相色谱分析。ETU含量计算，用标准曲线峰高定量法。4. 2. 4碘量法行标3288-2000沈阳农药产徐徽，高晓辉于2000年参考联合国粮农组织(FA0)农药规格 25/1/S18代森锌原药，并结合国内生产实情对化工行业标准HG3288-1982代 森锌原药进行了修订，从而制定了 HG3288-2000o其中代森锌含量测定接受碘滴定法。试样于煮沸的硫酸溶液中分解，生成二硫化碳及干扰分析的硫化氢气体，先 用乙酸镉溶液吸取硫化氢，继之以氢氧化钾一乙醇溶液吸取二硫化碳，并生成乙 基黄原酸钾。二硫化碳吸取液用乙酸中和后立刻以碘标准滴定溶液滴定。反应式：CHN2sIn+M+SOJ- (NH2CH2CH2NH2) H2SO4+2CS2+Zn2+CS2+C2H;QK-C2H5OSSK2c2H5OSSK+L C2H50c (S) SS (S) C0C2H5+2KI其中：硫酸溶液：0. 55mol/L；乙酸镉：lOOg/L；冰乙酸：30%的水溶液；氢 氧化钾乙醇溶液：现配110g/L；碘标准滴定溶液：c(I/2I2)=0. Imol/L,按GB/T601 配制和标定；淀粉指示剂：5g/L；酚献指示剂：10g/L乙醇溶液。4. 2. 5顶空一气相色谱法SN0711-1997出口茶叶中代森锌类农药总残留量检验方法由河南出入境检验检疫局杨冀州、刘亚风、杜爱荣等起草的该标准是以顶空 气相色谱法来分析检测进出口茶叶中代森锌农药残留的行业标准，本方法虽然历 时已久，但是其在气相色谱分析法提出的检测机理，永不过时。称取10. 0g试样置于250nli顶空瓶中，加入80ml氯化亚(15g/kg)溶液，立刻 封口，70恒温水浴2h,每隔30min振摇一次，取出冷却待测。用10ml水代替试样，封闭瓶口前加入适当体积的二硫化碳标准工作液，对标 准瓶和试样瓶中气体等体积参插进样测定。二硫化碳保留时间为2. 8min0色谱柱：玻璃填充柱，1.2mX2mm,填充物TENAX(60-80目)；载气：氮气，40ml/min；色谱柱温度：80；进样口温度：150；进样量：20 ul；检出限(以CS2计）：0. 10mg/kgo武汉商检局食品理化检验技术探讨室卢康全和马振兴在气相色谱法测定罐头 蘑菇中代森锌残留量干扰物质的探讨一文中，指出了以往气相色谱法的不足， 并对其进行了改进。谢宝民等在1994年顶空取样测定西洋参中代森锌残留量 中同样引用了该方法，获得了RSD为0.82和回收率为92%的满意结果。其试验方法为：称取试样1g于反应瓶内，加0. 1g抗坏血酸和10ml盐酸一氯化 亚锡溶液，立刻盖上聚乙烯密封盖，盖中间小孔上放一硅胶垫片，将胶木盖旋转。 震荡5分钟，置于60恒温水浴中，加热lOmin后，震荡5min,再放入水浴中加热 lOmin,取出震荡5min,最终放入60C水浴中至少平衡3min,然后放至室温，用 微量注射器吸取反应瓶上部空间气体，进行色谱分析。该方法改用盐酸一氯化亚 锡溶液，获得更高的回收率。4. 2. 6甲基衍生化高效液相色谱法王新全等2023年在探讨代森锌在芦笋及土壤中的残留分析方法及消解动 态一文中，演用了马婿玮等2023年在甲基化衍生-高效液相色谱法检测代森 镒锌在花生中的残留量一文中所建立的代森镒锌的甲基衍生化后进行液相检测 的方法，该方法具有简洁、快速、重现性好等优点。（王新全，朱亚红，吴琨等。 代森锌在芦笋及土壤中的残留分析方法及消解动态。农药,2023,48（ 11 ）:818-820. 马靖玮，董姝君，游文宇等。甲基化衍生-高效液相色谱法检测代森镒锌在花生 中的残留量。农药学学报,2023, 9 （3） :297-300.）取20g捣碎的花生样品于250mL三角瓶中，加入100mL溶液A （pH=9. 5-9. 6的L- 半胱氨酸盐酸盐和EDTA-2Na混合溶液），密封，20恒温条件下运用空气浴机械 振荡器在150r/min下，猛烈振荡lOmin,转移至离心管中，再在3800r/min下离心 5min,转移上清液于250mL三角瓶中；样品残渣再用50mL溶液A涡旋2口in提取，步 骤同上。合并上清液于250mL三角瓶中，搅拌下用6moi/L的盐酸调pH=8.0,加 5mL0. 41moi/L的四丁基硫酸氢锈水溶液，调整pH=7.0。搅拌下加入40mL溶液 B（0. 05mol/L碘甲烷-正己烷=3:1体积比）猛烈振荡lOmin,静置lOmin,弃水层， 转移下层有机相于100mL离心管中，于3800r/min下离心5min。弃水层，有机相用 少量无水硫酸钠干燥，上清液转移至100mL旋蒸瓶中，力口5mLl,2-丙二醇一二氯甲 烷（1:4,体积比）溶液，于30c水浴中旋蒸浓缩，残留物用1mL乙睛溶解，摇匀， 经0. 45mli过滤器过滤后进HPLC分析。色谱柱AgilentTC-C18柱(5Mm, 4. 6mmX250mm)；柱温：25 ；流速 1. OmL/min； 进样量：20风；VWD波长选用272nm作为代森镒锌甲基化合物的检测波长；流淌相 为乙月青:水=50:50(体积比)；仪器为四元泵配置，接受等梯度流淌相洗脱。在SN0711-1997出口茶叶中代森锌类农药总残留量检验方法确证明验方 法附录中，同样接受的代森锌甲酯化用高效液相色谱-紫外检测器进行分析的方 法。称取试样5g于250nli具塞锥形瓶中，加入lOOmlEDTA溶液，震荡15min,过滤, 残渣用20mlEDTA溶液洗涤，合并滤液于另外一个具塞锥形瓶中一一提取。在磁力 搅拌器上，加入四丁基硫酸氢铁溶液，用2moi/L盐酸溶液，调pH为7. 5-8.0,加 40nli碘甲烷，搅拌lOmin,过滤于分液漏斗中，分层。水相再用20nli碘甲烷溶液 提取一次。合并有迹象，放置30min后，于旋转蒸发器30°。下减压蒸至近干，用 1.0ml乙月青溶解残渣，供液相色谱测定一甲酯化。色谱柱：C18柱，5mn, 250mmX4. 6mm (内径)或相当的色谱柱；流淌相：乙 If：水=2:3；流速：l.Oml/min；紫外检测器：波长272nm；进样量：20叱。由上可知，EBDC类重金属农药具有确定的毒性，同时也发展了许多种分析检 测方法，检测方法中都有各自的优缺点，其中应用最多的是气相色谱法，液相色 谱法应用相对少一些。六、探讨方案及过程探讨对象：本试验探讨包括粮食、蔬菜、水果等基质中EBDC类进行分析检测。本方法主要针对代森锌、代森镒、代森镒锌、代森联等金属农药。前处理条件：(1)提取介质选择针对目前国际和国内对农产品中EBDC类重金属农药残留量的最新探讨状况，依 据EBDC类重金属农药的理化性质，以及要实行的检测方法，拟接受一下三种提 取介质：A：超纯水依据：室温水中溶解度为10mg/LB： EDTA螯合 依据：代森锌易溶于螯合剂EDTA,微溶于此咤，不溶于其他有机溶剂EDTA具有与绝大多数金属离子生成螯合物的特性。在化学中用于萃取、掩蔽、 离子交换和稀有元素碱土金属的分析分别、抑制有害金属催化反应等。利用EDTA 的螯合性能，可与代森锌发生反应，用于提取。因此，考虑用EDTA螯合法提取农 产品中的EBDC,此方法已经在SN0711-1997出口茶叶中代森锌类农药总残留量 检验方法确证明验方法附录中提到。一一该标准接受变更称取试样5g于250ml 具塞锥形瓶中，加入lOOmlEDTA溶液，震荡15min,过滤，残渣用20MEDTA溶液洗 涤，合并滤液于另外一个具塞锥形瓶中。C：乙晴水=1:1依据：GB/T20769-2023水果和蔬菜中405种农药及相关化学品残留量的测定 液相色谱一串联质谱法中接受提取液为乙睛：水=1:1进行提取，后经过柱净 化，进液质检测。(2)提取方式选择接受水浴提取、超声萃取、液液萃取、加速溶剂萃取等多种提取方式对比优化。取20g捣碎的样品于250mL三角瓶中，加入100mL提取液，调PH至酸性，密封, 分别超声提取lOmin、15nlin、20min,转移至离心管中，再在3000r/min下离心5nlin, 转移上清液于250mL三角瓶中；样品残渣再用50mL提取液，步骤同上。提取后的 溶液接受离心法得到上清液，残渣进行消解测得残渣中残留的EBDC (以Zn或Mn 计)，以计算提取效率。优化条件包括：提取时间，提取效率，标品加入量，最优的提取方式等。(3)富集柱选择色谱柱考虑接受嬴反向柱，前面文献中均接受了该富集分别方式。(4)洗脱方式优化等度洗脱和梯度洗脱进行比较A：接受乙睛水作为流淌相，考虑接受乙腾和水的不同配比进行洗脱。B:接受超纯水作为流淌相，则用等度洗脱的方式。(5)联机方式LC-ICP-MS 联机：A：首先应用数据线，链接数据端口，建立LC和ICP-MS之间的IP链接B：信号启动装置：信号启动装置由一六通阀关联，通过掰动六通阀实现LC与 ICP-MS链接信号的启动与终止C：数据采集：信号启动后，ICP-MS启动检测器，起先对进样口进入的样品进 行检查，检测的对象为方法中选择的金属元素。D：数据处理：数据处理主要是对采集的色谱图进行分析和计算，辨别分析的 元素及其含量，从而推知相应的代森农药的含量，最终达到对目标物质进行定性 和定量的目的。E：仪器条件：仪器条件选择，并进行微调优化，达到最优灵敏度和采集方式。 ICP-MS工作参数：射频功率：1500W；采样深度：7. 2mm；石英晶体同心微流雾 化器;载气流速0. 67L/min；补偿气流速：0. 21L/min；加氧量(02/Ar混合气， 其比例为1/4)： 30%；雾化温度：-5；样品锥：伯锥；。分析柱：AgilentTC-C18, (250mmX4. 6mm, 5 Rm)；流速 0. 6mL/min；进样量：20 uL。七、试验结果预料A：建立农产品中EBDC类农药LCTCP-MS分析方法