一种利用多壁碳纳米管检测烟草中多种农药残留的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于烟草中农药残留检测技术领域，具体涉及一种利用多壁碳纳米管检测 烟草中多种农药残留的方法。
【背景技术】
[0002] 烟草是我国重要的经济作物，而病虫害是影响我国烟草产量和质量的重要因素。 对病虫害的治理，化学防治是生产上采用的主要措施之一。农药的使用对于提高烟叶产量、 保障烟叶质量起到了积极作用，但是也造成了烟叶中农药残留的增加，引起了烟草界和全 社会的强烈关注。为实现对大批量样品的准确、快速分析检测，人们越来越关注农药残留高 通量、高效率的分离分析方法，而分析物质性质的差异性和烟草基质的复杂性为此增加了 难度。现行的烟草中多种农药残留的分析方法标准通常只涵盖一类农药或者化学性质相近 的农药，且前处理过程复杂，需用固相萃取柱进行净化，检测效率较低。
[0003] QuEChERS方法因操作简单、通用性强、成本低、环境友好、能满足性质差异较大的 多种目标物的同时分析检测，被国内外广泛应用于农药残留、兽药残留等的检测。但是，由 于QuEChERS采用逆固相分散法，将乙二胺-N-丙基键合硅烷（PSA)作为吸附剂，通过涡旋 振荡对样品进行净化，用于复杂基质烟草中农药多残留分析时净化效果不佳，部分农药基 质干扰较严重。
[0004] 碳纳米管是一种由碳原子SP2杂化形成的石墨烯片构成的无缝、中空的管体，具有 表面积大、化学稳定性好、机械强度高等优点。碳纳米管独特的结构和巨大的比表面积使其 对有机物具有很强的吸附能力。目前在农药残留分析方面，碳纳米管主要用作固相萃取柱 填料富集水中的农药残留，尚未有将多壁碳纳米管作为逆固相分散法的吸附剂用于烟草中 多种农药残留检测的报道。因此，以QuEChERS方法为基础，寻找通用型和高效型的烟草样 品前处理方法，选择新型的逆固相分散吸附剂，结合液相色谱-串联质谱法及气相色谱-串 联质谱法，实现对烟草中多种农药残留准确、快速、灵敏、高通量的检测十分必要。
[0005]
【发明内容】
： 本文发明的目的旨在以多壁碳纳米管作为逆固相分散萃取法的吸附剂对QuEChERS方 法提出改进，并结合高效液相色谱-串联质谱联用技术、气相色谱-串联质谱联用技术应用 于烟草中多种农药残留量的检测。该方法净化效果好、快速、灵敏、成本低、易操作，可满足 对大批量样品进行快速分析检测的需要。
[0006] 本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种利用多壁碳纳米管检测烟草中 多种农药残留的方法，首先向待测烟草样品中加入乙腈提取后，在盐析作用下完成第一步 萃取，然后用干燥剂除水，再以多壁碳纳米管作为逆固相分散吸附剂，通过涡旋、离心对样 品进行净化，结合高效液相色谱-串联质谱联用技术、气相色谱-串联质谱联用技术实现对 烟草中多种农药残留量的同时检测，具体步骤如下： (1) 样品制备：烟叶样品30°C烘干、粉碎、过筛、低温避光保存； (2) 样品提取：称取约2.00 g烟末样品于50 mL具盖离心管中，加入5 mL水振荡至 样品被水充分浸润，加入10 mL乙腈及内标，置于漩涡混合振荡仪上振荡2 min。将样品置 于-20°C冰箱冷冻30 min后（无水硫酸镁遇水会瞬间放出大量的热，可能会导致热不稳定 的农药发生降解，将样品冷冻30 min可降低体系的温度，防止过热造成的降解），向离心管 中加入4 g无水硫酸镁，I g氯化钠，I g柠檬酸钠和0. 5 g柠檬酸氢二钠，立即于漩涡混合 振荡仪上振荡2 min，以防止无水硫酸镁遇水反应造成局部过热并结块。然后以6000 r/min 离心5 min ; (3) 样品净化：取I mL上清液于I. 5 mL离心管中，加入150 mg无水硫酸镁和5~10 mg多壁碳纳米管，于漩祸混合振荡仪上振荡2 min后以6000 r/min离心5 min，上清液经 0.22 Mm有机相滤膜过滤后待测； (4) 样品检测：将样品进行高效液相色谱-串联质谱或气相色谱-串联质谱检测； LC-MS/MS 分析条件：色谱柱：Atlantis dC18 柱（150 mm X 2.1 mm X 3 μπι);柱温： 25 °C ;进样量：10 μ L ;流动相组成、流速及梯度变化见表1 ;电喷雾离子源（ESI);正离子 模式；碰撞气：41 kPa (6 psi);气帘气：138 kPa (20 psi);雾化气：345 kPa (50 psi); 辅助加热气：345 kPa (50 psi);电喷雾电压：5500 V;离子源温度：500 °C;扫描方式：多 反应监测MRM模式；驻留时间：20 ms。
【主权项】
1. 一种利用多壁碳纳米管检测烟草中多种农药残留的方法，其特征在于：烟草样品用 有机溶剂提取后，以多壁碳纳米管作为逆固相分散吸附剂，通过涡旋、离心对样品进行净 化，结合高效液相色谱-串联质谱联用技术、气相色谱-串联质谱联用技术实现对烟草中多 种农药残留量的同时检测，具体步骤如下： a、 样品制备：烟叶样品30°C烘干、粉碎、过筛、低温避光保存； b、 样品提取：称取约2.00g烟末样品于50mL具盖离心管中，加入5mL水振荡至样 品被水充分浸润，加入10mL乙腈及内标，置于漩涡混合振荡仪上振荡2min;将样品置 于-20°C冰箱冷冻30min后，向离心管中加入4g无水硫酸镁，Ig氯化钠，Ig柠檬酸钠和 0.5g朽1檬酸氢二钠，立即于漩祸混合振荡仪上振荡2min，然后以6000r/min离心5min; c、 样品净化：取ImL上清液于1.5mL离心管中，加入150mg无水硫酸镁和5~10mg多壁碳纳米管，于漩祸混合振荡仪上振荡2min后以6000r/min离心5min，上清液经0.22 Mffl有机相滤膜过滤后待测； d、 样品检测：将样品进行高效液相色谱-串联质谱或气相色谱-串联质谱检测； LC-MS/MS分析条件：色谱柱：AtlantisdC18 柱，规格 150mmX2. lmmX3ym; 柱温：25°C;进样量：10yL;流动相：A:含0. 1%甲酸的水，B:乙腈，梯度洗脱，流速：0. 2mL/min;电喷雾离子源（ESI);正离子模式；碰撞气：41kPa(6psi);气帘气：138kPa(20 psi);雾化气：345kPa(50psi);辅助加热气：345kPa(50psi);电喷雾电压：5500V; 离子源温度：500°C;扫描方式：多反应监测MRM模式；驻留时间：20ms; GC-MS/MS分析条件：色谱柱：毛细管色谱柱，固定相为50%苯基-甲基聚硅氧烷，规格 30mX0.25mmX0.25ym;进样口温度：250 °C;进样量：1yL;进样方式：不分流进样；载 气：氦气，恒流模式，流速1.2mL/min;程序升温，电离模式：电子轰击电离，电离能70 eV; 离子源温度：250 °C，传输线温度：280°C;Q2碰撞气：氩气，I. 2mTorr;扫描方式：多反应 监测MRM模式。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的内标为磷酸三苯酯，配成浓度为10 U g/mL的磷酸三苯酯乙腈溶液，每个样品的加入量为0.1 mL。
3. 根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于：所述的多壁碳纳米管是选自以下的 一种：①外径小于8nm，长度10-30ym，②外径8-15nm，长度50ym，③外径10-20nm， 长度10-30ym，④外径20-30nm，长度0.5-2ym，⑤外径20-30nm，长度10-30ym，⑥外 径30-50nm，长度10-20ym，⑦外径大于50nm，长度10-20ym。
4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于：LC-MS/MS分析条件中的梯度洗脱条件如 下：初始乙腈为10%，Imin后变为50%，保持4min，11min后变为60%，9min后变为80%， 5min后变为 95%，保持 10min，0. 01min后变为 10%，保持 10min。
5. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于：GC-MS/MS分析条件中的程序升温过程如 下：初始温度90 °C，保持5min，以25°C/min升至180 °C，保持15min，以5°C/min升 至 280 °C，保持 6. 5min，以 40°C/min升至 300 °C，保持 5min。
【专利摘要】一种利用多壁碳纳米管检测烟草中多种农药残留的方法，其特征在于：该方法用有机溶剂提取，以多壁碳纳米管作为逆固相分散吸附剂，通过涡旋、离心对烟草样品进行净化，并结合高效液相色谱-串联质谱联用技术、气相色谱-串联质谱联用技术实现对烟草中多种农药残留量的同时检测。本发明用多壁碳纳米管作为逆固相分散吸附剂，净化效果好，在降低基质效应的同时，亦排除了常用的极性吸附剂PSA对目标分析物吸附而造成的影响，并提供更干净的上机溶液，减少了仪器在使用过程中的维护；多壁碳纳米管制备成本低，用量少，极大降低了实验成本；本发明具有测定准确、快速、灵敏度高、重复性好，可满足对大批量样品进行快速分析检测的需要。
【IPC分类】G01N30-02
【公开号】CN104777251
【申请号】CN201510170622
【发明人】陈黎, 余斐, 崔华鹏, 胡斌, 潘立宁, 于永杰, 樊美娟, 赵乐, 黄飞, 刘金霞
【申请人】中国烟草总公司郑州烟草研究院, 吉林烟草工业有限责任公司
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2015年4月13日