農藥殘留——得殺草檢測方法

1．分析目標化合物

    得殺草、DMP 〔二甲基 3－（3,4,5,6－四氫－2H－吡喃－4－基）戊二酸酯〕、5-OH-DP 〔2[1－（3－氯丙基－2－（E）－烯－1－基）肟基丙基] －3,5－二羥基－5－（四氫化吡喃－4－基）環己基－2－烯－1－酮〕、OH－DMP 〔二甲基 3－羥基－3－（3,4,5,6－四氫－2H－吡喃－4－基）戊二酸酯〕

2．儀器設備

    氣相色譜--質譜儀（GC/MS）。
    回流冷卻器
    電熱板（帶有攪拌器） 

3．試劑

    甲醇

異丙醇

原甲酸三甲酯

過氧二硫酸鉀

硫酸

過氧化氫：30％，特級
    氫氧化鈉：特級

無水硫酸鈉
    活性炭：化學分析用活性炭
    DMP標準品：含DMP 96％以上。
    OH-DMP標準品：含OH-DMP 96％以上。
   正己烷

乙酸乙酯
4．試驗溶液的製備

    1）提取方法
    豆類和種子類：稱取10.0g樣品，加入20mL水，放置2小時。
    蔬菜：稱取20.0g樣品。
    加入150mL水：甲醇（1：4）混合溶液，均質後，抽濾。濾紙上的殘留物中加入150mL水：甲醇（1：4）混合溶液均質，按上述同樣抽濾。合並所得溶液，40℃以下濃縮至約30 mL。加入70 mL水後，加入300mL異丙醇。其150mL中加入5g氫氧化鈉，緩緩搖動混合後，抽濾。用20mL異丙醇：水（4：1）混合溶液洗滌濾紙上的殘留物，合並洗液到濾液中。
    2）氧化
    濾液中加入1g氫氧化鈉，裝上回流冷卻管，在帶攪拌器的電熱板上攪拌、加熱回流。沸騰後，從回流冷卻管上端加入3mL過氧化氫，每隔10分鍾再加3mL過氧化氫，重複操作3次後，再加熱回流30分鍾。
    3）活性炭吸附
    反應液冷卻後，加入25g氯化鈉，攪拌10分鍾。加入20mL飽和氯化鈉溶液，分取水層。異丙醇層中加入50mL飽和氯化鈉溶液，激烈振蕩5分鍾後，靜置，分取水層。合並水層，加入5mL鹽酸，50～60℃下減壓濃縮，除去異丙醇。
加水將析出的氯化鈉溶解後，加入2.5g活性炭，激烈振蕩10分鍾後，抽濾。用200mL水洗滌濾紙上的活性炭後，抽濾5分鍾。再用100 mL正己烷洗滌濾紙上的活性炭，抽濾5分鍾。
    4）甲酯化
    濾紙和濾紙上的活性炭切除5mm角後，加入100mL甲醇，20mL硫酸，25mL原甲酸三甲酯、2 g過氧二硫酸鉀，裝上回流冷卻管，在帶攪拌器的電熱板上攪拌、加熱回流。沸騰1小時後，迅速抽濾。再用50mL甲醇洗滌濾紙上的殘留物。接著，每次用50mL甲酸：甲醇（1：9）混合溶液，洗滌濾紙上的殘留物2次。合並這些濾液和洗液，加入300mL水，每次用150mL二氯甲烷，振蕩提取2次。提取液中加入50mL飽和碳酸氫鈉溶液振蕩，棄去水層。提取液中加無水硫酸鈉脫水，濾去無水硫酸鈉後，濾液在40℃以下濃縮，除去溶劑。殘留物中加入1mL丙酮溶解，加入19mL正己烷。
    5）淨化方法
    ① 合成矽酸鎂柱色譜法
    在色譜管（內徑15mm）中注入10g懸浮在正己烷中的柱色譜用合成矽酸鎂，其上端再加入約5g無水硫酸鈉。柱中注入4）所得的溶液，棄去流出液。接著，注入40mL丙酮：正己烷（1：19）混合溶液，棄去流出液。再注入100 mL丙酮：正己烷（1：4）混合溶液，流出液在40℃以下濃縮，除去溶劑。殘留物中加入1mL乙酸乙酯溶解，加入19mL正己烷。
    ② 矽膠柱色譜法
    矽膠小柱（1000 mg）中注入5 mL正己烷，棄去流出液。柱中注入①所得的溶液，棄去流出液。接著，注入10mL乙酸乙酯：正己烷(3：17)混合溶液,棄去流出液。再注入25mL乙酸乙酯：正己烷（3：7）混合溶液，流出液在40℃以下濃縮，除去溶劑。殘留物中加入1mL乙醚溶解，加入19mL正己烷。
    ③ 酰胺丙基甲矽烷基化矽膠柱色譜法
    酰胺丙基甲矽烷基化矽膠小柱(1000 mg)中注入5 mL正己烷，棄去流出液。柱中注入②所得的溶液，棄去流出液。再注入10mL乙酸乙酯：正己烷(3：7)混合溶液,流出液在40℃以下濃縮，除去溶劑。殘留物中加入丙酮溶解，豆類和種子類樣品準確至3 mL，蔬菜樣品準確至6 mL作為試驗溶液。

5．標準曲線的製作

    將DMP 和OH-DMP 標準品分別配製成丙酮溶液，按照1：1的比例混合後，配製成0.1～2 mg/L丙酮溶液數點，分別注入2 μL於GC/MS中，峰高法或峰麵積法製成標準曲線。

6．定量

    注入2μL試驗溶液於GC/MS中，由5的標準曲線求得DMP 和OH-DMP 的含量，再按下式，求得包括5-OH-DP及其相關化合物的得殺草含量。
    得殺草（包括5-OH-DP及其相關化合物）的含量＝DMP的含量×1.40＋OH-DMP 的含量×1.31

7．測定條件

    GC/MS
    柱：35％苯基-甲基矽酮，內徑0.25mm，長30m，膜厚0.25μm。
    柱溫：100℃（2 分鍾）－3℃/分鍾－200℃－30℃/分鍾－280℃
    進樣器溫度：250℃
   檢測器溫度：280℃
    載氣：氦氣
    離子化電壓：70 eV
    主離子：DMP m/z 213、182、168； OH-DMP m/z 175、155、143
    保留時間標準：DMP 29分鍾； OH-DMP 32分鍾 

8．定量限

    0.05 mg/kg

9．注意事項
    1）分析値
    將得殺草和5－OH－DP分別轉化為DMP、OH－DMP後，分別對DMP、OH－DMP進行定量，每個的含量乘以係數換算為得殺草的含量，此為分析值。
    2）試驗方法概述
    本方法是將得殺草、5－OH－DP及其相關的轉化生成物，經氧化和甲酯化後，以DMP及OH－DMP為分析對象的檢測方法。用水：甲醇混合溶液將得殺草、5－OH－DP及其轉化生成物同時提取，氫氧化鈣凝固處理後，經氧化反應它們轉變為3－（3，4，5，6－四氫－2H－吡喃－4－基）戊二酸（GP）和3－羥基－3－（3，4，5，6－四氫－2H－吡喃－4－基）戊二酸（OH－GP）。接著經甲酯化，GP變成DMP，OH-GP變成OH-DMP，液液分配，用合成矽酸鎂小柱、矽膠小柱和酰胺丙基甲矽烷基化矽膠小柱淨化，GC/MS同時測定DMP和OH－DMP。
    3）注意點
    ① 氧化反應
    按照環境省告示的試驗方法，加入1g氫氧化鉀後，用30％過氧化氫作氧化劑，加熱回流的方法進行氧化。
    小林ら報告了加入1g氫氧化鉀、每隔10分鍾加入3 mL 30％過氧化氫，共加4 次時，氧化效率最高，再繼續加熱回流30分鍾使過量的過氧化氫分解。但是，氧化反應後溶液的pH在11～13反應能順利進行，pH低氧化反應不進行的可能性大。取少量氧化反應後的溶液，用pH試紙確認pH值。pH偏低時，加氫氧化鉀和30％過氧化氫再次進行氧化反應。
    ② 鹽析後異丙醇的去除
    殘存的異丙醇，會使活性炭的吸附率降低，必須完全去除。根據減壓濃縮器冷卻管上附著水滴、燒瓶內析出氯化鈉和沒有異丙醇氣味判斷異丙醇完全去除。
    ③ 活性炭的吸附
    按照環境省告示的試驗方法，在氧化反應後的溶液鹽析後的水層中加入活性炭振蕩，使GP及OH－GP被活性炭吸附，抽濾和洗淨。
    小林ら報告了GP 及OH－GP的水溶性高，轉溶到一般的有機溶劑中較困難，但是，氧化反應後的溶液鹽析和濃縮操作能完全去除有機溶劑，加入活性炭，GP及OH－GP能被吸附。
此外，殘存的水分會降低甲酯化反應率。過濾後的活性炭需完全幹燥。
    ④ 甲酯化
按照環境省告示的試驗方法，活性炭中加入100mL甲醇後，加入2g過氧二硫酸鉀，25mL原甲酸三甲酯和20mL濃硫酸，加熱回流1小時進行甲酯化。
    小林ら報告了吸附在活性炭中的GP及OH－GP，GP能定量地轉為DMP，因OH－GP的轉變率較低，加入過氧二硫酸鉀和原甲酸三甲酯使GP及OH－GP都能定量地轉為DMP及OH－DMP。
    甲酯化後，為及時除去活性炭反應溶液在沸騰時應迅速抽濾，冷卻後DMP及OH－DMP的回收率降低，應在溫度高時迅速進行過濾。
    ⑤ 試驗溶液的製備過程中，中斷操作時，吸附在活性炭中的幹燥狀態可放置一晚，甲醇浸漬的狀態放置2天。或者用飽和碳酸氫鈉洗淨後放置。