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气相色谱仪在食品药品检测中应用

杂环类杀菌剂

概述
  杂环类杀菌剂类型较多,发展快,其重要的品种类型有:
  1. 酰苯胺类衍生物:该类杀菌剂的结构中含有一个酰苯胺基。又分为两小类,一类是N-取代二甲亚胺类,二类是N-酰基-α-氨基酸类。该类杀菌剂包括纹枯利(菌核净,Dimerhachlone)、菌核利(Dichlozoline)、乙烯菌核利(Vinclozolin)甲霜灵(metalaxyl)、异菌脲(Iprodione)等常见品种。
  2. 丁烯酰胺衍生物:其分子结构中含有丁烯酰胺的基本骨架,多为内吸杀菌剂。最代表品种是萎锈灵(Oxathiin)和氧化萎锈灵(Oxycarboxin)。
  3. 三氯乙基酰胺衍生物:品种较少,主要有嗪胺灵(Triforine)和苯胺灵(Chleraniformethane)。
  4. 吡啶衍生物:分子中含有吡啶环,代表品种有:吡氯灵(Pyroxychlor)。
  5. 嘧啶衍生物:结构中含有嘧啶环,主要品种有甲菌定(Dimethirol)和乙菌定(Ethirimate)和磺菌定(Bupirimate)。
  6. 吗啉衍生物:分子结构中含有吗啉环。代表品种有:十三吗啉(Tridemorph)、吗菌灵(Dodemorph)和丙菌灵(Fenpropimorph)等。
  7. 苯并咪唑衍生物:结构中含有苯并咪唑母核。常见品种有:多菌灵(Carbendazim)、苯菌灵(Benomyl)、甲基托布津(Thiophanate-methy)等。
  8. 三唑衍生物:分子结构中含有一个N-取代的三氮唑母核。代表品种有:三唑酮(Triadimefon)、多效唑(Paclobutrazol)、丙环唑propiconazole等。
  9. 异噁唑及异噻唑衍生物:品种较少,主要有立枯灵(Hymexazol)等。
  在以上类型中吡啶类、嘧啶类、咪唑类、哌嗪类、三唑类和吗啉类等六大类又常称为甾醇生物合成抑制剂类。甾醇是真菌细胞膜的重要组成部分,影响甾醇生物合成的杀菌剂会使菌体细胞膜的功能受到破坏,最终导致细胞死亡。在二十世纪八十年代,甾醇生物合成抑制剂成为内吸性杀菌剂的开拓性的新领域。甾醇生物合成抑制剂具有强的向顶性传导活性和明显的熏蒸作用,杀菌谱广、高效、低用量、药效期长等优点,所以已经成为杀菌剂的主要品种类型。
   甲霜灵的残留分析
  该药剂属于酰苯胺类衍生物中的N-酰基-α-氨基酸类,其残留分析主要有气相色谱和高效液相色谱两种测定方法。
  1. 气相色谱方法
  ⑴. 方法原理
  样品用甲醇振荡提取,二氯甲烷液-液分配,酸性氧化铝柱层析净化、气相色谱法(NPD)测定。
  ⑵. 样品处理
  ①. 提取
  将黄瓜纵向切开,每条取1/4,组织捣碎机捣碎。称40g匀浆后的黄瓜样,(土样为20g,加水10mL),放入250mL锥形瓶中,加入80mL甲醇,加塞,在振荡机上振荡提取1h,过滤,滤渣再用80mL甲醇提取1h,过滤,用甲醇多次冲洗滤渣,合并滤液。
  ②. 净化
  液-液分配:将提取液转移到500mL分液漏斗中,加150mL水,20mL饱和氯化钠水溶液,用2×50mL的二氯甲烷提取。提取液通过装有无水硫酸钠的漏斗干燥,二氯甲烷转移到250mL圆底烧瓶中,在55℃的水浴上浓缩至2~3mL,再用氮气流吹至微干。
  柱层析:玻璃层析柱中底部塞上玻璃棉,然后依次加入2cm厚无水硫酸钠,10g酸性氧化铝(100~200目。用前在130℃下烘12h,冷却后,加10%水脱活),2cm厚无水硫酸钠。用10mL的二氯甲烷将上述的浓缩物转移到层析柱中,用石油醚/乙醚(9:1,V/V)的混合液淋洗,弃去淋出液。再用50mL石油醚/乙醚(1:1,V/V)的混合液淋洗,收集在250mL圆底烧瓶中,在55℃水浴上浓缩至近干,再用氮气流吹干。用正己烷溶解,定容后待测。
  ⑶. 气相色谱测定
  检测器:碱火焰离子化检测器(NPD);色谱柱:1m(长)×2mm(内径)玻璃柱;担体:Chromosorb GAM,80~100目;固定液:3%PEG 20M;检测温度:色谱柱220℃,检测器250℃,进样口250℃;载气:氮气(≥99.99%),30mL/min;燃烧气:氢气32mL/min,空气88mL/min;保留时间:1min12s。该方法的最小检出量:2.7×10-10g;最低检出浓度:黄瓜为0.013mg/kg,土壤为0.018 mg/kg。回收率:添加0.05~0.25 mg/kg,黄瓜回收率为98.0~98.5%,土壤为94.5%。
  2. 高效液相色谱方法
  ⑴. 方法原理
  样品用甲醇振荡提取,二氯甲烷液-液分配,酸性氧化铝柱层析净化,高效液相色谱法测定。
  ⑵. 样品处理
  ①. 提取
  称取50g切碎的葡萄样品(土样为20g,加水10mL),放入250mL锥形瓶中,加入70mL甲醇,加塞,在振荡器上振荡1h,过滤,用甲醇多次洗涤滤渣,合并滤液。
  ②. 净化
  液-液分配净化:将上述提取液转移到500mL分液漏斗中,加100mL的蒸馏水和40mL饱和氯化钠水溶液,用3×50mL的二氯甲烷提取,提取液经无水硫酸钠脱水,二氯甲烷转移到250mL圆底烧瓶中,在45℃的水浴上浓缩至1~2mL,再用氮气流吹至微干。
  柱层析净化:层析柱上下两端各放1cm厚无水硫酸钠,中间装填7g酸性氧化铝(小于80目,用前在550℃下烘4h,冷却后加入10%水脱活),用10mL石油醚预淋,再用10mL石油醚将上述浓缩液转移至柱中,用50mL石油醚/乙醚(9:1,V/V)的混合液淋洗,弃去淋出液。再用50mL石油醚/乙醚(1:1,V/V)的混合液淋洗,收集淋出液于250mL圆底烧瓶中,在45℃的水浴上减压浓缩至干。再用重蒸的甲醇溶解,定容后待测。
  ⑶. 高效液相色谱测定
  检测器:紫外检测器(UV,波长220nm);色谱柱:30cm(长)×4mm(内径)C18不锈钢柱;流动相:甲醇/水(80:20,V/V);流速:1mL/min;保留时间:5min48s。该方法的最小检出量:1.6×10-10g;最低检出浓度:葡萄0.08 mg/kg,土壤为0.02mg/kg;回收率:葡萄中添加甲霜灵0.1~2.0 mg/kg,回收率为79.4%~85.5%。土壤中添加0.5~2.0 mg/kg,回收率为85.5~95.8%。
   乙烯菌核利的残留分析
  该药剂属于酰苯胺类衍生物中的N-取代二甲酰亚胺类。
  1. 方法原理
  样品用丙酮提取,二氯甲烷分配,中性氧化铝/弗罗里硅土柱层析净化,用GC-ECD测定。
  2. 样品处理
  ⑴. 提取
  称取20g黄瓜捣碎样品(或过筛土样20g),加入50mL丙酮,振荡提取30min,过滤,用3×30mL丙酮洗涤合并全部提取液,浓缩至约10mL。将提取液转移至分液漏斗中(内盛2%Na2SO4水溶液50mL),用3×30mL二氯甲烷振摇液液分配,合并二氯甲烷液,并经无水硫酸钠干燥,浓缩至2~3mL。
  ⑵. 柱层析净化:
  层析柱中上下两端各加2cm厚无水硫酸钠,中间上部加4g弗罗里硅土(60~100目,用前经130℃活化6h),下部加4g中性氧化铝(100~200目,用前经130℃活化4~6h),用30mL淋洗液(二氯甲烷/乙酸乙酯,10:1,V/V)预淋,将样品浓缩液转移至柱中,用60mL淋洗液淋洗,收集淋出液并浓缩,定容后待测。
  3. 气相色谱测定
  检测器:电子捕获检测器(ECD,Ni63);色谱柱:25m(长)×0.25mm(内径)毛细管柱,固定液:OV-1701;检测温度:色谱柱200℃,检测器250℃,进样口250℃;载气:氮气(≥99.99%),流速50mL/min,尾气50mL/min;分流比:50:1;保留时间:5min49s。该方法的最小检出量:1.0×10-11g;最低检出浓度:黄瓜为0.005mg/kg,土壤为0.01mg/kg;回收率:黄瓜中添加0.2~5.0mg/kg,回收率为87.5~107.6%;土壤中添加0.2~1.0mg/kg,回收率为85.1~108.7%。
   异菌脲的残留分析
  该药剂属于酰苯胺类衍生物中的N-取代二甲酰亚胺类。
  1. 方法原理
  水果样品切碎并经组织捣碎后,用丙酮振荡提取,二氯甲烷液-液分配,弗罗里硅土柱层析净化,GC-ECD测定。
  2. 样品处理
  ⑴. 提取
  每次取12条香蕉样品,分开果皮果肉,切碎经组织捣碎2min(为方便捣碎可加入适量蒸馏水),折称50g蕉肉,20g蕉皮于500mL具塞磨口三角瓶中,各加100mL丙酮,2~4g助滤剂Celite545,浸泡过夜,振荡提取30min,抽滤,残渣用50、40、30mL丙酮洗涤,抽滤,滤液浓缩去除丙酮。
  ⑵. 液-液分配净化
  浓缩液转移到500mL分液漏斗中,加5%氯化钠水溶液50mL,加50mL二氯甲烷,振摇1min静止分层后收集下层二氯甲烷,上层液体再加40mL二氯甲烷提取,合并二氯甲烷浓缩至近干,待柱层析。
  ⑶. 柱层析净化
  层析柱中依次从下至上加入2g无水硫酸钠,5g弗罗里硅土(用前130℃烘6h),0.5g粒状活性炭,2g无水硫酸钠,用40mL二氯甲烷预淋,然后将上述浓缩液用少许二氯甲烷溶解并转移到层析柱中,再用75mL二氯甲烷/乙酸乙酯(19:1,V/V)淋洗,淋出液浓缩近干,用甲苯定容,待测。
  3. 气相色谱测定
  检测器:带电子捕获检测器(ECD Ni63);色谱柱:2m(长)×3mm(内径)玻柱,5%SE-30/Chromosorb W AW DMCS,80~100目;检测温度:色谱柱260℃,检测器350℃,进样口300℃;载气:氮气(≥99.99%), 30mL/min ;保留时间:1min20s。该方法的最小检出量:2.0×10-10g;最低检出浓度:香蕉肉0.01mg/kg,香蕉皮0.05mg/kg;回收率:添加0.1~5.0mg/kg,香蕉肉为88.2%~105.8%,香蕉皮为82.3%~103.7%。
  三唑酮的残留分析
  该药剂属于三唑衍生物类杀菌剂。本方法适用于测定粮食中三唑酮的残留量。
  1. 样品处理
  粮食:称取30.0g粉碎过60目的样品,置于500mL具塞三角瓶中,加80mL丙酮,20mL蒸馏水,浸泡过夜后振荡提取1h,抽滤,残渣用30mL丙酮洗涤两次,合并滤液,浓缩除去大部分丙酮。将提取液转移到250mL分液漏斗中,依次加入50mL蒸馏水,10mL饱和氯化钠水溶液,40mL二氯甲烷,振摇2min。下层有机相移至250mL具塞三角瓶中。水相再用20mL二氯甲烷提取一次,弃去水相,有机相经无水硫酸钠脱水后收集在烧瓶中,在40℃水浴浓缩近干。残留物用丙酮转移到刻度试管中,定容到5mL,供GC测定。
  2. 气相色谱测定
  检测器:NPD;色谱柱:1.6m(长)×3mm(内径)玻柱,4%OV-17+4%OV-210/Chromosorb W AW DMCS,80~100目;检测温度:色谱柱220℃,检测器290℃,进样口290℃;载气:氮气(≥99.99%),70mL/min;燃烧气:氢气3.6mL/min,空气160mL/min。该方法的最小检出量:三唑酮2.8×10-10g,三唑醇为5×10-10g;最低检出浓度:三唑酮为0.01mg/kg,三唑醇为0.02mg/kg;添加浓度0.04~5.0 mg/kg的回收率在84.1%~103%。
   丙环唑的残留分析
  该药剂属于三唑衍生物类杀菌剂。该方法用于小麦、植株、土壤中丙环唑的残留量分析。
  1. 方法原理
  样品用甲醇/水提取,经液-液分配,碱性氧化铝柱层析净化,气相色谱法(NPD或ECD)测定。
  2. 样品处理
  ⑴. 提取
  称20g小麦籽粒粉碎样品(或20g土壤样品,或10g植株样品),置于500mL具塞三角瓶中,加200mL甲醇/水(8:2,V/V)混合溶液浸泡过夜,振荡提取2h。提取液通过布氏漏斗过滤。再用2×40mL溶剂重复提取。用少量溶剂洗涤三角瓶及滤渣,合并全部滤液。
  ⑵. 液-液分配净化
  将上述的滤液转入1000mL分液漏斗中,加200mL蒸馏水,50mL饱和氯化钠水溶液,用2×75mL二氯甲烷提取2次,收集二氯甲烷相,通过装有无水硫酸钠的漏斗,二氯甲烷收集后,在旋转蒸发器40℃水浴上浓缩近干。
  ⑶. 柱层析净化
  层析柱底部塞入玻璃棉球,加入20mL石油醚,然后依次加入2cm厚无水硫酸钠,10g碱性氧化铝(用前650℃灼烧3h,冷却后每100g加19g蒸馏水,在旋转浓缩器中转动3h或振荡2h,储于磨口瓶中,置于干燥器内保存),2cm厚无水硫酸钠,待石油醚刚刚没过硫酸钠时,立即将上述浓缩液用2mL甲苯溶解并转入柱中,再用2×2mL甲苯洗瓶及柱壁二次,然后用50mL石油醚/二氯甲烷(6:4,V/V)淋洗、弃去淋出液;用75mL二氯甲烷/石油醚(6:4,V/V)淋洗并收集与旋转浓缩瓶中,在旋转蒸发器40水浴上蒸去溶剂,改用石油醚/乙醇(1:1,V/V)溶解残渣并准确定容至2mL,待测。
  3. 气相色谱测定
  检测器:氮磷检测器(NPD);色谱柱:1m(长)×3mm(内径)玻柱;担体:Chromosorb Q,80~100目;固定液:3%Carbowax 40M;检测温度:色谱柱230℃,检测器250℃,进样口250℃;载气:氮气(≥99.99%),40mL/min;燃烧气:氢气3mL/min,空气100 mL/min;保留时间:3min36s。该方法的最小检出量:2.7×10-10g;最低检出浓度:0.01~0.03mg/kg;回收率:添加0.1~2.0 mg/kg,回收率在90.3%~94.1%。
  腈苯唑的残留分析
  该药剂属于三唑衍生物类杀菌剂。本方法适用于土壤及水果中腈苯唑的残留分析。
  该药剂在环境中容易光解产生两种代谢物:RH-9129和RH-9130。在残留分析中要测定母体及代谢物。
  1. 样品处理
  ⑴. 提取
  称取20g水果匀浆样品或20g土壤样品,加80mL甲醇(土壤需先加水10mL),振荡30min,用60目石英砂作助滤剂抽滤,滤渣再用80mL甲醇分多次冲洗滤渣并抽滤,合并滤液。甲醇提取液中加180mL水,5mL醋酸铅饱和溶液,25mL氯化钠饱和溶液,摇匀,静置,用另一抽滤漏斗垫石英砂抽滤,再用30mL二氯甲烷冲洗滤渣并抽干。将甲醇及二氯甲烷滤液转入800mL分液漏斗中,加二氯甲烷50mL×2液-液分配,取二氯甲烷层过无水硫酸钠脱水后,在60℃水浴中减压浓缩至近干,用氮气流吹干溶剂。
  ⑵. 柱层析净化
  湿法装柱,层析柱上下两端加2cm厚无水硫酸钠,中间加8g层析用硅胶,用10mL丙酮/石油醚(1:9,V/V)混合溶液将提取液移入柱中,再用50mL丙酮/石油醚(4:6,V/V)混合溶液淋洗,收集此部分淋出液并浓缩至干,定容后待测。
  2. 气相色谱测定
  检测器:氮磷检测器(NPD);色谱柱:15m(长)×0.53mm(内径)石英交联毛细管柱,固定液为DB-35;检测温度:色谱柱250℃,检测器270℃,进样口270℃;载气:氮气(>99.99%),14mL/min;燃烧气:氢气4mL/min,空气180mL/min;尾吹气:氮气18mL/min;保留时间:腈苯唑为5.33min,RH-9130为6.33min,RH-9129为6.85min。该方法的最低检出量:1×10-10g;最低检出浓度:0.01mg/kg;回收率:水果、土壤中添加腈苯唑、RH-9130、RH-9129 0.1~1.0mg/kg,回收率分别在82.4%~95.3%。相对标准偏差在0.2%~11.6%。

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