一种果蔬中农药残留快速净化管

技术领域

本发明涉及食品检验检测技术领域，具体是涉及一种果蔬中农药残留快速净化管。

背景技术

农药残留是因为农药大量生产和广泛使用，使用后一定时间内没有被分解而残留在果蔬上，这种残留的农药很可能通过食物链最终传递到人体内。随着大众食品安全意识的提高，目前食用农产品的质量安全越来越受关注，特别是蔬菜中农残问题。因此，对农药残留进行有效的监控管理非常有必要。

然而，农残检测样品处理过程复杂，对于检验检测机构来说，每年食品安全监督中抽检蔬菜农残任务非常重，检出率和不合率也比较高。为了降低检验检测机构的负担，保证人民群众的食品安全，建立快速、准确的农药残留测定方法，控制检测质量非常重要。检验检测机构也一直迫切需要一种高效准确通用型的前处理产品，以解决实际工作的人员、经费、效率等方面存在的困难。

中国专利CN106596801A提供了一种用于果蔬农药残留检测时样品前处理的净化吸附剂，包括以下重量份的原料：0～50份C18、0～50份石墨化碳黑和10～50份Fe

发明内容

本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种果蔬中农药残留快速净化管。本发明的农药残留快速净化管中含有硅胶键合PSA材料、石墨化碳黑材料、高分子亲水亲酯平衡材料和无水硫酸镁材料，这些材料通过优化配比，均一混合，作为果蔬农药残留检测时样品前处理的净化吸附剂，为果蔬中农药残留的合理、有效监控提供了重要的技术支撑。

为达到本发明的目的，本发明果蔬中农药残留快速净化管采用塑料离心管作为主体材料，离心管内填装有PSA材料、石墨化碳黑材料(CARB)、高分子亲水亲酯平衡材料(PLS)和无水硫酸镁材料。

进一步地，本发明中所述PSA材料为乙二胺基-N-丙基键合硅胶。

进一步地，本发明中所述石墨化碳黑材料的孔体积为0.8cm

进一步地，本发明中所述高分子亲水亲酯平衡材料(PLS)为表面含有极性N原子的交联聚苯乙烯-二乙烯苯聚合物。由于该材料表面具有极性基团与非极性基团，可通过非极性色散力吸附部分中等极性杂质，同时通过极性相互作用包括氢键(Hydrogen Bonding)，偶极距(Dipole/Dipole)，诱导偶极距(Induced Dipole/Dipole)，π-π(Pi-Pi)和其它多种相互作用力，吸附带有极性基团的干扰物。

进一步地，本发明果蔬中农药残留快速净化管中离心管内填装有45-55mg PSA材料、2.5-8mg石墨化碳黑材料、20-30mg高分子亲水亲酯平衡材料、135-165mg无水硫酸镁材料。

优选地，本发明果蔬中农药残留快速净化管中离心管内填装有50mg PSA材料、7.5mg石墨化碳黑材料、25mg高分子亲水亲酯平衡材料、150mg无水硫酸镁材料。

进一步优选地，本发明所述塑料离心管的规格为2mL。

本发明所述果蔬中农药残留快速净化管的制备方法为通过万分之一精密天平精确称量PSA材料、石墨化碳黑材料、高分子亲水亲酯平衡材料和无水硫酸镁材料至塑料离心管内。

本发明还提供了一种所述果蔬中农药残留快速净化管的应用方法，所述方法为取果蔬样品采用乙腈提取，然后取提取液加入至所述农药残留快速净化管中震荡混合后再离心，取出清液过滤后供GCMS分析检测农药残留。

进一步地，所述果蔬中农药残留快速净化管的应用方法为取10g果蔬样品采用10mL乙腈涡旋提取，加入1g NaCl和4g MgSO4，涡旋混合，离心取出1mL上清液加入至所述农药残留快速净化管中震荡混合后再离心，取出清液过滤后供GCMS分析检测农药残留。

与现有技术相比，本发明的果蔬中农药残留快速净化管可用于多种农药残留检测的净化前处理，快速、可靠，不仅能提高检测效率，也能保证检测结果的可靠性，降低检验检测机构的风险，为果蔬中的农药残留的合理、有效监控提供了重要的技术支撑，有广阔的市场前景和良好的社会效益。

附图说明

图1是本发明果蔬中农药残留快速净化管的示意图，其中1为塑料离心管，2为离心管内填装的材料。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。应当理解，以下描述仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。

当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开了范围“1至5”时，所描述的范围应被解释为包括范围“1至4”、“1至3”、“1至2”、“1至2和4至5”、“1至3和5”等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。

以下所述PSA材料为乙二胺基-N-丙基键合硅胶，该材料兼具极性吸附作用和阴离子交换作用，可通过阴离子交换或极性吸附达到吸附杂质的目的，能与带有-OH，-NH或-SH官能团的分子形成氢键。所述PSA材料对阴离子型有机化合物(比如含有羧基、酚羟基的化合物)具有选择性的保留，同时也可与金属离子产生鳌合作用，用于提取金属离子，在农药残留的检测过程中主要吸附有机酸、多糖、碳水化合物、金属离子等干扰物。

若无特别说明，本发明具体实施方式中PSA材料粒径50um，孔径60埃，比表面积500m

用干装法将烘干的PSA填料填装色谱柱，色谱柱要求150mm×4.6mm。先用异丙醇冲洗机器系统，流速2mL/min，冲洗60min左右，接上色谱柱，换成流动相以1mL/min流速洗冲至基线平稳。

其中，检测样品为甲苯、硝基苯、2-硝基苯甲醚(邻硝基苯甲醚)；色谱条件如下：

流动相：正己烷：乙醇＝98：2

检测波长：254nm

流速：1mL/min

进样量：2μL

柱温：30℃

对测试化合物的保留时间进行评判，甲苯＞1.5min，硝基苯＞2.5min，邻硝基苯甲醚＞4.5min即为合格。

本发明中石墨化碳黑(CARB)具有片层结构，对平面分子具有较好的保留。绿叶蔬菜样品中往往含有大量色素，比如叶绿素、叶黄素、类胡萝卜素等，这些化合物通常会对农药残留分析产生影响并能危害分析仪器，所以需要去除。本发明的石墨化碳黑对这类干扰物的保留最好，是农药残留分析中必不可少的吸附剂。

本发明的石墨化碳黑材料采用间断式加盐分次升温惰性气体保护煅烧的方法，与传统的一次煅烧法不同，本发明的方法通过在煅烧过程中加入Na盐、K盐等无机盐，通过空间占有效应，组织材料内部结构，生成孔体积合理、结构均匀、比表面积大的新型石漠化炭黑材料。传统的石墨化炭黑材料的孔体积为0.2cm

本发明制备得到的石墨化碳黑进行阿特拉津回收率测试，主要是取阿特拉津标准品溶于10mL乙腈中，通过500mg石墨化碳黑填装的固相萃取柱，接收流出液，氮吹浓缩后定容至1ml，进行液相色谱检测，回收率在85％-105％之间即为合格。

若无特别说明，本发明具体实施方式中高分子亲水亲酯平衡材料(PLS)为表面含有极性N原子的交联聚苯乙烯-二乙烯苯聚合物，由于表面具有极性基团与非极性基团，通过非极性色散力吸附部分中等极性杂质，同时通过极性相互作用包括氢键(HydrogenBonding)，偶极距(Dipole/Dipole)，诱导偶极距(Induced Dipole/Dipole)，π-π(Pi-Pi)和其它多种相互作用力，吸附带有极性基团的干扰物，极性基团上往往是一些电负性差异较大的原子，电子云在这些原子间具有不同的密度，使官能团带有极性，这一性质进而使具有极性官能团的干扰物与吸附剂上的极性官能团发生相互作用。

本发明所述高分子亲水亲酯平衡材料(PLS)亲水亲酯平衡材料的制备方法可以为：

取正己烷于10L反应釜中，加入球形聚苯乙烯，搅拌均匀加入极性官能团试剂、引发剂，70℃反应20小时，降至室温后，过滤，以大量甲醇清洗产物，将填料放于烘箱中，80℃烘干24h，得到产物。

对制备得到的亲水亲酯平衡材料进行肉中氯霉素回收率测试，主要过程为：

(1)将5g肉样、20mL乙酸乙酯加入50mL塑料离心管中；

(2)10000rpm下均质提取2min，4000rpm下离心5min，将乙酸乙酯提取液转入50mL具塞试管；

(3)20mL乙酸乙酯重复提取一次，合并有机相，35℃旋蒸近干；

(4)向试管加入10mL 5％甲醇水溶液和10mL正己烷，涡流混匀器混合1min，弃去正己烷层，下层溶液(水层)SPE柱净化。

SPE柱净化(聚合物基质亲水亲脂平衡柱，60mg/3mL)条件如下：

(1)活化：3mL甲醇活化，3mL水平衡；

(2)上样：将待净化液加入小柱，流出液弃去；

(3)淋洗：3mL水、3mL 30％甲醇水溶液依次淋洗小柱，淋洗液弃去，然后将小柱抽干；

(4)洗脱：6mL甲醇洗脱，收集洗脱液；

(5)重新溶解：将洗脱液35℃旋蒸近干，1mL流动相溶解残渣，微孔滤膜过滤后供HPLC分析，液相色谱条件如下所示：

色谱柱：Diamonsil C18(2)，250×4.6mm，5μm

流动相：甲醇/水＝40/60(V/V)

流速：1.0mL/min

柱温：30℃

检测器：280nm

进样量：20μL

对回收率结果进行评测，当添加量为1mg/kg时，氯霉素回收率80％-120％即为合格。

本发明所述无水硫酸镁材料的纯度尽可能高，其主要作用为吸附净化液中的少量水分，当有水分存在时，会影响PSA填料的吸附效果，即使是少量水分也会影响GC-MS的定量结果，同时，无水硫酸镁应确保干净，无杂质溶出影响检测，生产过程为取定量无水硫酸镁于马弗炉中，550℃煅烧24小时，既得产物，对产物进行空白测试，过程为取4g无水硫酸镁加入到50mL离心管中，分两次加入20mL乙腈，振荡1min，离心取上清，35℃水浴减压蒸干，冷却，用正己烷定容至1mL，GC-MS检测，要求结果中检测的典型农药蒽醌＜5ppb，即为合格。

此外，本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

实施例1

一种果蔬中农药残留快速净化管，该净化管采用规格为2mL的塑料离心管作为主体材料，离心管内填装有PSA材料、石墨化碳黑材料(CARB)、高分子亲水亲酯平衡材料(PLS)和无水硫酸镁材料。

参照AOAC2007.01、EN 15662检测方法的材料配比为基础，选择典型的绿色蔬菜菠菜为样品，敌敌畏、灭线磷、氟乐灵、甲拌磷、a-六六六、六氯苯、乐果、β-六六六、林丹、五氯硝基苯、乙拌磷、δ-六六六、百菌清、氯唑磷、异稻瘟净、甲基毒死蜱、甲基对硫磷、七氯、甲基立枯磷、皮蝇磷、杀螟硫磷、甲基嘧啶磷、艾氏剂、马拉硫磷、倍硫磷、三氯杀螨醇、毒死蜱、对硫磷、嘧啶磷、环氧七氯、三唑醇、腐霉利、杀扑磷、a-硫丹、氯丹、狄氏剂、丙溴磷、p,p'-DDE、异狄氏剂、β-硫丹、p,p'-DDD、o,p-DDT、乙硫磷、三唑磷、硫丹硫酸盐、p,p'-DDT、苯硫磷、伏杀硫磷、氟氯氰菊酯、氯氰菊酯、氰戊菊酯、苯醚甲环唑、溴氰菊酯等农药化合物为探针，GC-MS检测，调整材料质量，计算回收结果，通过PSA材料、聚合物材料对农药化合物回收率及基质效应的影响，石墨化碳黑材料对农药化合物回收率、基质效应的影响及净化液颜色的影响来确定最优化的配比组合。

其中，样品制备方法为：10g样品+10mL乙腈，涡旋混合1min；加入1g NaCl和4gMgSO

实施例2

PSA用量优化，实验用量如下：

A：25mg PSA，25mg PLS，7.5mg Carb，150mg MgSO

B：50mg PSA，25mg PLS，7.5mg Carb，150mg MgSO

C：100mg PSA，25mg PLS，7.5mg Carb，150mg MgSO

D：150mg PSA，25mg PLS，7.5mg Carb，150mg MgSO

回收率及基质效应结果如下：

综合以上结果中平衡基质效应及回收率化合物个数，确定50mgPSA为最优用量。

实施例3

PLS用量优化，实验用量如下：

A：50mgPSA，10mg PLS，7.5mg Carb，150mg MgSO

B：50mg PSA，25mg PLS，7.5mg Carb，150mg MgSO

C：50mgPSA，50mg PLS，7.5mg Carb，150mg MgSO

D：50mg PSA，75mg PLS，7.5mg Carb，150mg MgSO

回收率及基质效应结果如下：

综合以上结果中平衡基质效应及回收率化合物个数，确定25mgPLS为最优用量。

实施例4

CARB用量优化，实验用量如下：

A：50mgPSA，25mg PLS，2.5mg Carb，150mg MgSO4

B：50mg PSA，25mg PLS，7.5mg Carb，150mg MgSO4；

C：50mgPSA，25mg PLS，15mg Carb，150mg MgSO4

D：50mg PSA，25mg PLS，30mg Carb，150mg MgSO4

本发明所选取的化合物中，五氯硝基苯、百菌清、毒死蜱、苯醚甲环唑为平面结构化合物，容易被石墨化碳黑吸附，故而特别关注这几个化合物的回收率及整体的基质效应，结果如下：

综合以上结果中平衡基质效应及回收率，确定7.5mg CARB为最优用量。

对于石墨化碳黑用量，同时考察了样品净化后颜色对比，其中，使用7.5mg CARB的颜色明显淡于2.5mg CARB，且仅略深于30mg CARB、15mg CARB，综合衡基质效应及回收率结果，确定7.5mg CARB为最优用量。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。