一种基于净化剂状态切换的农药残留检测的QuEChERS方法技术

本发明专利技术公开了一种基于净化剂状态切换的农药残留检测的QuEChERS方法，净化剂的分子结构中同时含有氨基和C10～C20烷基，且熔点在30～60℃，同时0℃以下在乙腈中微溶或不溶。该方法将待测样品的乙腈萃取液脱水后加入净化剂，控制温度在净化剂熔点以上，融化状态的净化剂与乙腈萃取液充分反应进行分散液液微萃取，随后降低温度使净化剂凝固，通过离心或过滤将结合大量杂质的凝固态净化剂从萃取液中分离出来，从而达到去除杂质、净化样品基体的目的，最后经过净化处理的萃取液直接进气相色谱‑质谱联用仪检测分析。本发明专利技术方法具有萃取效率高、富集率高、净化剂用量少等特点，且净化剂转化为固相分离，避免了分散液液微萃取分离不完全的缺点。

QuEChERS Method for Pesticide Residues Detection Based on State Switching of Purifiers

The present invention discloses a QuEChERS method for pesticide residue detection based on state switching of purifier. The molecular structure of purifier contains both amino group and C10-C20 alkyl group, and the melting point is 30-60 C, and the molten point is slightly soluble or insoluble in acetonitrile below 0 C. In this method, the acetonitrile extract of the sample to be tested is dehydrated and added with a purifier. The temperature is controlled above the melting point of the purifier. The purifier in melting state reacts fully with the acetonitrile extract to carry out the dispersed liquid-liquid microextraction. Then the purifier is solidified by lowering the temperature. The coagulated solid purifier with a large number of impurities is separated from the extract by centrifugation or filtration, so as to remove impurities The purpose of purifying the sample matrix is to enter the purified extract directly into the gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) for detection and analysis. The method has the advantages of high extraction efficiency, high enrichment rate and low dosage of purifying agent, and the purifying agent is converted into solid phase separation, thus avoiding the defect of incomplete separation by dispersed liquid-liquid microextraction.

【技术实现步骤摘要】
一种基于净化剂状态切换的农药残留检测的QuEChERS方法
本专利技术属于分析化学
，具体涉及一种在温和条件下可切换状态的物质作为净化材料，对蔬菜、水果等食物中农药残留检测的QuEChERS方法。
技术介绍
随着农药的大规模使用，农药残留所造成的危害也越来越严重，食品中农药最大残留限量已被相关法律法规严格限定，为了控制和检测这些农药残留物，相关的检测分析方法也得到了快速发展，食品中农药残留的检测一直是研究人员关注的焦点。在分析水果、蔬菜、肉类、粮食、牛奶、茶叶等食品中的药物残留时，样品前处理过程尤为重要。传统的样品前处理方法主要有液-液萃取、固相萃取、固相微萃取、基质固相分散萃取、分散液液微萃取、分散固相萃取、凝胶渗透色谱等。借鉴这些方法的优势，研究者们在2003年提出了一种快速、简便、廉价、有效、可靠、安全(QuEChERS)的方法，同时该方法具有“绿色化学”的特点，已成为农药分析领域的标准样品制备方法之一。在QuEChERS法中，净化过程是一个关键步骤，而净化剂的选择和使用是最重要的因素。传统的净化剂包括N-丙基乙二胺(PSA)、C18改性硅胶和石墨化炭黑(GCB)。鉴于这些材料性能上的不足，研究者们开发了一些新的QuEChERS净化剂，例如ZrO2基、碳纳米管基、石墨烯基等。净化剂的应用奠定了QuEChERS方法的基础，然而，这些净化剂价格昂贵，制备过程复杂，获得一种低成本、易获取和有效的净化材料是非常重要和迫切的。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种在温和条件下可切换状态的物质作为净化材料，对蔬菜、水果等食物中农药残留检测的QuEChERS方法。针对上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：将待测样品的乙腈萃取液脱水后，加入净化剂，然后加热至温度高于净化剂熔点2～5℃，剧烈震荡1～2min，进行分散液液微萃取，再在-20～0℃冷冻至净化剂析出并凝固后，离心分离或过滤，取上清液采用气相色谱-质谱联用仪检测其中农药残留量。上述的净化剂是分子结构中同时含有氨基和碳链长度在C10到C20之间的烷基的化合物，且净化剂的熔点在30～60℃，同时0℃以下在乙腈中微溶或不溶；具体如：正十六胺、正十七胺、正十八胺、正十九胺等。上述方法中，优选净化剂的加入量与脱水后的待测样品的乙腈萃取液的质量-体积比为10～50mg:1mL。上述方法中，所述的待测样品的乙腈萃取液的制备方法为：取待测样品可食部分用榨汁机打成匀浆液，按照匀浆液与乙腈的质量-体积比为1g:1～2mL、浆液与无水硫酸镁、氯化钠的质量比为1:0.5～1:0.25～1，向匀浆液中依次加入乙腈、无水硫酸镁、氯化钠，剧烈震荡1～3min后，离心，所得上清液即为待测样品的乙腈萃取液。上述方法中，对所述待测样品的乙腈萃取液进行脱水的方法为：向待测样品的乙腈萃取液中加入无水硫酸镁，无水硫酸镁与萃取液的质量体积比为1g:3～4mL，振荡1～3min，再过滤或离心除去无水硫酸镁。上述方法中，所述的待测样品为水果或蔬菜，所述的农药为有机磷类农药、有机氯类农药、拟除虫菊酯类农药、除草剂中任意一种，其中所述的有机磷类农药为二嗪磷、马拉硫磷、杀扑磷、丙溴磷、三唑磷、亚胺硫磷、伏杀硫磷、蝇毒磷、甲基异柳磷等；所述的有机氯类农药为五氯硝基苯、毒死蜱、三唑酮等；所述的拟除虫菊酯类农药为联苯菊酯、甲氰菊酯等；所述的除草剂为乙草胺、异丙甲草胺等。本专利技术的有益效果如下：本专利技术首先用乙腈对加氯化钠至溶解度饱和的样品匀浆液进行萃取，随后加无水硫酸镁除去水分，再加入净化剂，控制温度在净化剂熔点以上，融化状态的净化剂与乙腈萃取液充分反应进行分散液液微萃取，随后降低温度使净化剂凝固，通过离心或过滤将结合大量杂质的凝固态净化剂从萃取液中分离出来，从而达到去除杂质、净化样品基体的目的，最后经过净化处理的萃取液直接进气相色谱-质谱联用仪检测分析。与传统QuEChERS方法相比，本专利技术以在温和条件下可切换物质状态的普通化学试剂作为净化材料，该类材料单独使用即能除去大部分杂质，达到净化目的；在净化过程中，可切换物质状态的净化材料与杂质的作用机理是分散液液微萃取，这与传统净化材料的分散固相萃取是不同的，因此其具有萃取效率高、富集率高、用量少等特点。同时在分散液液微萃取中采用可切换物质状态的净化材料作为净化剂，可在低温下快速固化，将携带大量杂质的净化剂转化为固相分离，避免了分散液液微萃取分离不完全的缺点。附图说明图1是全扫模式下黄瓜样品萃取液的总离子流图(曲线a)和黄瓜样品萃取液经正十八胺净化后的总离子流图(曲线b)。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术进一步详细说明，但本专利技术的保护范围不仅限于这些实施例。实施例中的气相色谱-质谱联用仪为安捷伦7890B气相色谱结合5977B质谱仪，色谱柱采用HP-5ms(30m×0.25mm×0.25μm)。气相色谱-质谱条件：载气为高纯氦气(纯度≥99.999％)，载气流速1.2mL/min，色谱柱初始温度80℃，持续1min；随后以15℃/min的速度升温至185℃，持续5min；最后以15℃/min的速度升温至270℃，持续5min；进样量1.0μL，不分流。进样口温度230℃，离子源温度270℃，接口温度280℃，四级杆温度150℃。实施例1新鲜黄瓜取可食部分，用电动榨汁机打成匀浆液，将2g匀浆液加入10mL离心管中，以磷酸三苯酯为内标，加标量为0.1mg/kg，静置30min，然后依次加入2mL乙腈、1g无水硫酸镁和0.5g氯化钠，剧烈震荡1min后，离心，取2.0mL上清液至5mL离心管中，加入0.5g无水硫酸镁并振荡1min进行脱水。将1mL脱水后萃取液转移至含有20mg正十八胺的2.5mL离心管中，加热至55℃，剧烈震荡1min，进行分散液-液微萃取；然后在-10℃下冷冻5min，离心分离，取1.0μL上清液进气相色谱-质谱联用仪测定农药残留量。同时以未加正十八胺的样品做空白对照，结果见图1。由图1可见，与曲线a相比，曲线b中的杂质峰明显减少、减弱，即经正十八胺净化处理后，萃取液中的杂质明显减少。这表明正十八胺具有优秀的杂质去除能力，应用正十八胺为净化剂的QuEChERS方法能够有效降低基质效应的影响。为了证明本专利技术的有益效果，专利技术人采用实施例1的方法对黄瓜、桔子、苹果、辣椒、莴苣和西红柿中16种农药(有机磷类农药：二嗪磷、马拉硫磷、杀扑磷、丙溴磷、三唑磷、亚胺硫磷、伏杀硫磷、蝇毒磷和甲基异柳磷；有机氯类农药：五氯硝基苯、毒死蜱和三唑酮；拟除虫菊酯类农药：联苯菊酯和甲氰菊酯；除草剂：乙草胺和异丙甲草胺)进行了加标回收试验，农药加标量为100ng/g，其中每个样品平行测定三次。16种农药及内标物磷酸三苯酯的保留时间及定量与定性离子的质荷比(其中第一个为定量离子)见表，16种农药的回收率和相对标准偏差(RSD)见表2，表2中加减号后为相对标准偏差。表1表2由表2可见，加标量为100ng/g时，黄瓜、桔子、苹果、辣椒、莴苣和西红柿中16种农药的回收率为83.2％～117.4％，相对标准偏差为1.2％～12.6％，表明该方法具有良好的准确性和重复性，适用于检测蔬菜和水果中的常用农药。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于净化剂状态切换的农药残留检测的QuEChERS方法，其特征在于：将待测样品的乙腈萃取液脱水后，加入净化剂，然后加热至温度高于净化剂熔点2～5℃，剧烈震荡1～2min，进行分散液液微萃取，再在‑20～0℃冷冻至净化剂析出并凝固后，离心分离或过滤，取上清液采用气相色谱‑质谱联用仪检测其中农药残留量；上述的净化剂是分子结构中同时含有氨基和碳链长度在C10到C20之间的烷基的化合物，且净化剂的熔点在30～60℃，同时0℃以下在乙腈中微溶或不溶。

【技术特征摘要】
1.一种基于净化剂状态切换的农药残留检测的QuEChERS方法，其特征在于：将待测样品的乙腈萃取液脱水后，加入净化剂，然后加热至温度高于净化剂熔点2～5℃，剧烈震荡1～2min，进行分散液液微萃取，再在-20～0℃冷冻至净化剂析出并凝固后，离心分离或过滤，取上清液采用气相色谱-质谱联用仪检测其中农药残留量；上述的净化剂是分子结构中同时含有氨基和碳链长度在C10到C20之间的烷基的化合物，且净化剂的熔点在30～60℃，同时0℃以下在乙腈中微溶或不溶。2.根据权利要求1所述的基于净化剂状态切换的农药残留检测的QuEChERS方法，其特征在于：所述的净化剂是正十六胺、正十七胺、正十八胺、正十九胺中任意一种。3.根据权利要求2所述的基于净化剂状态切换的农药残留检测的QuEChERS方法，其特征在于：所述净化剂的加入量与脱水后的待测样品的乙腈萃取液的质量-体积比为10～50mg:1mL。4.根据权利要求1～3任意一项所述的基于净化剂状态切换的农药残留检测的QuEChERS方法，其特征在于：所述的待测样品的乙腈萃取液的制备方法为：取待测样品可食部分用榨汁机打成匀浆液，按照匀浆液与乙腈的质量-体积比为1g:1～2mL、浆液与无水硫酸镁、氯化钠的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志琪，王军，段慧玲，
申请(专利权)人：陕西师范大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61