食用油中酰胺类除草剂乙草胺的快速提取与检验方法研究
杨艾岷, 孙祥太, 孙涛
烟台市公安局刑事科学技术研究所,山东 烟台264003

第一作者简介:杨艾岷(1978—),男,山东菏泽人,双学士,工程师,研究方向为毒物、毒品检验。 E-mail:24183584@qq.com

摘要

本文建立了利用混合溶剂(正己烷溶于乙腈溶液至饱和)在室温下液液萃取花生油中的乙草胺成分,经浓缩后直接进样GC/MS分析的检验方法,可以快速检验花生油中的乙草胺成分。乙草胺乳油浓度在0.2~20.0μL/L范围内峰面积和浓度呈良好的线性关系,线性方程为 y=214208.5 x+50328.4,相关系数 R2=0.9994。乙草胺乳油样品回收率在65%以上,检出限低于0.1μL/L。本方法简便、快速,适合食用油中乙草胺投毒案件的快速检验。

关键词: 乙草胺; 正己烷; 乙腈; 混合溶剂
中图分类号:DF795.1 文献标志码:A 文章编号:1008-3650(2017)03-0209-03 doi: 10.16467/j.1008-3650.2017.03.010
Rapid Extraction and Detection of Acetochlor Poisoned into Edible Oil
YANG Aimin, SUN Xiangtai, SUN Tao
Institute of Forensic Science, Yantai Public Security Bureau, Yantai 264003, Shandong, China
Abstract

Acetochlor, one kind of amide herbicides, is sometimes poisoned into edible oil so that a method will thereby be urgently desired to make the chemical rapidly extracted and detected. Here, liquid-liquid extraction was carried out for the acetochlor to be isolated from peanut oil with a mixed solvent (n-hexane dissolving into acetonitrile until saturated) at room temperature. Simply concentrated, the extracted sample was immediately subjected to GC/MS analysis, leaving the distinct chromatogram of acetochlor revealed. The linear relationship was good when acetochlor EC (emulsifiable concentrate) kept among the range of 0.2~20.0μL/L. The linear equation, y=214208.5 x+50328.4, was obtained and the correlation coefficient was 0.9994. The recovery was above 65%, and the limit of detection was less than 0.1μL/L. This method is simple and rapid, suitable for detection of acetochlor poisoned into edible oil in relevant cases.

Key words: acetochlor; n-hexane; acetonitrile; mixed solvent

乙草胺(acetochlor), 又名草不绿、消草胺, 分子式C14H20ClNO2, 分子量269.8, 化学名称为2-乙基-6甲基-N-乙氧基甲基-α -氯代乙酰替苯胺, 属于酰胺类除草剂。不溶于水, 易溶于有机溶剂, 熔点大于0 ℃, 蒸气压大于133.3 Pa, 沸点大于200 ℃, 不易挥发和光解。

在以往的文献报道中, 被检客体多为水、植物或者人畜中毒案件中的血、尿、胃内容物等生物检材, 由于乙草胺易溶于有机溶剂, 此类检材的前处理通常用有机溶剂苯、乙酸乙酯、氯仿等直接液液萃取浓缩进样即可, 但对溶于花生油中的乙草胺成分的提取、检验罕有报道。本文采用混合溶剂(正己烷饱和的乙腈)在室温下液液萃取花生油中的乙草胺成分, 离心后分离上清液, 经浓缩后直接进样GC/MS检验, 可以快速、准确地检出花生油中的乙草胺成分。

1 材料与方法
1.1 仪器与试剂

5973-6890型GC/MS气质联用仪(美国Agilent), IKA-MS3型混匀器(德国IKA), TGL-16M高速离心机(长沙湘仪离心机仪器有限公司), KQ5200DE型超声仪(昆山超声仪器有限公司)。

50 %乙草胺乳油(江苏万农化工有限公司), 正己烷、乙腈均为色谱纯(科密欧), 花生油(鲁花牌, 压榨工艺)。

1.2 色谱-质谱条件

1.2.1 色谱条件

HP-5MS色谱柱(30mm× 0.25mm, 0.25μ m);

程序升温为:70 ℃(保持2 min), 速率10 ℃/min升至 280 ℃(保持5 min); 进样口温度280 ℃; 分流进样, 分流比30꞉1; 载气为高纯He(恒流1 mL/min)。

1.2.2 质谱条件

电离源EI, 电离电压70 eV, 倍增器电压1547 V, 扫描质量范围40 ~ 450 amu, 全扫描方式, 溶剂延迟时间3 min, 其他条件为ATUNE调谐值。

1.3 标准溶液和提取溶剂制备

取20 μ L乙草胺乳油于10 mL容量瓶内, 加入乙腈作为溶剂, 混匀定容至10 mL, 得浓度为2× 103 μ L/L的乙草胺乳油标准母液A, 然后分别稀释为浓度20.0、10.0、5.0、2.5、0.2 μ L/L的5个浓度级别的标准溶液A1、A2、A3、A4、A5。

取乙腈溶剂200 mL加入分液漏斗中, 再加入50 mL正己烷, 充分振荡, 使正己烷充分溶解到乙腈中达到饱和, 取下层正己烷饱和的乙腈溶液作为提取溶剂。

1.4 样品提取与检验

取20 μ L乙草胺乳油于10 mL容量瓶内, 加入花生油作为溶剂, 混匀定容至10 mL, 然后分别稀释为20.0、10.0、5.0、2.5、0.2 μ L/L的5个浓度级别的样品溶液B1、B2、B3、B4、B5。

分别取配制好的样品溶液B1、B2、B3、B4、B5各2 mL于玻璃试管内, 加入提取溶剂5 mL, 加盖塞子, 振荡5 min后超声10 min, 离心5 min, 分离出上清液, 重复提取2次, 合并提取液, 浓缩定容至100 μ L, 分别进样1 μ L进行GC/MS检验。

分别取乙草胺乳油标准溶液A1、A2、A3、A4、A5各2 mL于玻璃试管内, 直接浓缩定容至100 μ L混匀, 分别进样1 μ L进行GC/MS检验, TIC图见图1, 提取质谱离子碎片m/z 59, 将样品溶液峰面积与标准溶液峰面积相比较, 得出5种浓度下乙草胺的提取率。

图1 花生油中添加乙草胺的TIC图Fig.1 TIC chromatogram of acetochlor doped into peanut oil

2 结果与讨论
2.1 提取溶剂的选择

由于花生油的主要成分为脂肪酸, 脂肪酸和常用的有机溶剂互溶, 对于提取花生油中的乙草胺成分, 就需要寻找一种理想的溶剂, 既能溶解乙草胺, 又和脂肪酸不互溶或者溶解度较小, 才能从花生油中将乙草胺提取出来。

据文献报道, 对于不同检材, 乙草胺的提取溶剂也不同:有的用四氯乙烯作为萃取剂来提取水中的乙草胺[1]; 有的用乙腈作为萃取剂提取大豆、土壤和蔬菜中乙草胺成分[2, 3, 4]; 有的用正十二醇作为萃取溶剂提取水中的乙草胺残留[5]

经实验发现, 如果单独用乙腈作为萃取溶剂提取花生油中的乙草胺, 虽然花生油在乙腈中的溶解度较小, 但是仍然会有少量的花生油被提取出来, 提取液经浓缩后底层的油脂很多, 无法直接进样分析, 还需要用其他方法去除油脂后才能进样检验, 导致乙草胺的提取率大大降低, 甚至无法检出。后经多次实验发现, 利用和脂肪酸性质、极性都相似的正己烷对乙腈溶剂进行饱和溶解, 根据相似相溶原理, 饱和了正己烷的乙腈对花生油的溶解度大大降低。利用这种混合溶剂可以顺利将乙草胺从花生油中提取出来, 同时又不会溶解大量的油脂, 减少了油脂污染, 提高了提取率。

2.2 提取方式的选择

利用振荡和超声的方式对添加于花生油中的乙草胺进行提取, 振荡时间超过5 min、超声时间超过10 min即可, 延长振荡和超声时间对提高提取率无明显作用。对于此类情况比较紧急的投毒中毒案件, 短时间内即可完成对乙草胺的提取工作。

2.3 标准曲线的建立

在0.2 ~ 20.0 μ L/L浓度范围内, 乙草胺峰面积和向花生油中添加的乙草胺乳油浓度呈良好的线性关系(表1), 线性方程为y=214208.5x+50328.4, 线性相关系数R2=0.9994。

表1 不同的乙草胺乳油添加浓度与对应的峰面积 Table 1 Different concentrations of acetochlor EC (emulsifiable concentrate) doped and the corresponding peak areas
2.4 回收率和检出限

对浓度为20.0、10.0、5.0、2.5、0.2 μ L/L的5个浓度级别的乙草胺乳油样品溶液分别提取3次, 分别测量不同浓度下的回收率, 平均回收率均在65 %以上(表2)。在SIM方式下(离子碎片选择m/z 59), 以信噪比S/N=3计算得到50 %乙草胺乳油的检出限低于0.1 μ L/L。

表2 不同的乙草胺乳油添加浓度与对应的回收率 Table 2 Different concentrations of acetochlor EC (emulsifiable concentrate) doped and the corresponding recoveries
2.5 案例应用

2015年10月, 莱州市一居民家中3口人全部出现中毒症状, 怀疑被人投毒, 侦查人员提取了中毒人员吃的米面和油盐酱醋等多种检材。第一次检验利用常规溶剂苯、乙酸乙酯来处理检材, 由于食用油和这些有机溶剂互溶, 提取效果很差, 并未检出毒物成分。后来经过多次摸索, 利用本文建立的方法, 在食用油中顺利检出酰胺类除草剂乙草胺成分。案件侦破后, 犯罪嫌疑人交代了将乙草胺投毒到食用油中而引起受害人中毒的过程, 印证了检验结果。

3 结论

通过上述实验表明, 利用正己烷饱和的乙腈溶液作为萃取溶剂, 经振荡5 min以上、超声10 min以上, 浓缩后直接取浓缩液进行GC/MS检验即可快速完成对花生油中乙草胺的检验鉴定工作。此方法可以快速、准确地检验出花生油中的乙草胺成分。50 %乙草胺乳油添加浓度在0.2 ~ 20.0 μ l/L范围内时, 峰面积和浓度呈良好的线性关系, 回收率可达65 %以上。

此方法一方面克服了单一溶剂提取花生油中的乙草胺油脂过多的问题, 降低了油脂对目标化合物的干扰和对仪器的污染, 另一方面简化了提取过程, 减少了去除油脂步骤, 提高了提取率, 缩短了操作时间, 提升了工作效率, 在一些投毒中毒案件的紧急检验中为人员抢救和案件侦破争取了时间。

The authors have declared that no competing interests exist.

参考文献
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