西维因和蝇毒磷的同步荧光光谱解析及应用研究

第26卷,第6期 光谱学与光谱分析Vol 126,No 16,pp1092-10952006年6月 Spectro sco py and Spectr al AnalysisJune,2006西维因和蝇毒磷的同步荧光光谱解析及应用研究张国文1,潘军辉2,倪永年3*11南昌大学食品科学教育部重点实验室,江西南昌 33004721南昌大学食品科学与工程系,江西南昌 33004731南昌大学化学系,江西南昌 330047摘 要 研究了西维因、蝇毒磷的荧光行为,发现在pH 310的Britton -Ro binson 缓冲介质中,两种农药均能产生较强的的荧光,但光谱相互重叠,当以波长差$K =60nm 进行同步荧光扫描,它们的同步荧光光谱得到较好的分离,同步荧光峰(以激发波长表示)分别位于280和322nm,可同时分别对其进行定量测定。

西维因和蝇毒磷的线性范围分别为01016~01384L g #mL -1和01016~01320L g #mL -1;检出限分别为01015和01010L g #mL -1。

混合样本分析无需分离,方法简单、快速,用于蔬菜、水果、大米和水样等测定,结果满意。

主题词 同步荧光光谱法;西维因;蝇毒磷;农药中图分类号:O 65713 文献标识码:A 文章编号:1000-0593(2006)06-1092-04收稿日期:2005-01-28,修订日期:2005-04-28基金项目:国家自然科学基金(20365002)和江西省教育厅(赣教技字[2005]-71号)资助项目 作者简介:张国文,1966年生,南昌大学食品科学教育部重点实验室教授,博士 *通讯联系人引 言西维因(甲萘威)和蝇毒磷是常用的杀虫剂,具有广谱、高效的特点,广泛应用于农业、兽医等行业[1],然而由于农药的交替使用或滥用,可导致食品、水质中产生不同程度的农药残留,这些农药随食物进入人体,被机体吸收后,会引起中枢神经中毒,危害人类健康[2]。

因而,研究简便、灵敏、准确的西维因和蝇毒磷检测技术,具有重要意义。

目前,西维因和蝇毒磷的检测方法主要有薄层色谱法、分光光度法、气相和液相色谱法[3,4]。

荧光光度法因灵敏度高、选择性好,近年来在西维因等农药残留分析中受到关注[5],但同步荧光法同时测定西维因和蝇毒磷的研究尚未见报道。

同步荧光具有光谱简化、谱带窄化、减少光谱重叠和减小散射光影响等优点[6],已被应用于实际检测[7,8]。

西维因和蝇毒磷在Brit -to n -R obinso n 酸性介质中均能产生较强荧光,但光谱相互重叠,难以进行单一组分的直接定量,当实验所选波长差$K =60nm 的同步荧光下,两种农药重叠光谱得到较好的分离,据此,建立了同步荧光同时测定西维因和蝇毒磷的新方法。

用该法对蔬菜、水果、大米和水样等进行检测,结果良好。

1 实验部分111 仪器日立F -3010型荧光光度计,仪器工作参数:激发和发射通带均为10nm,同步荧光扫描速度为600nm #m in -1;pH S -2C 型酸度计(上海雷磁仪器厂)。

112 试剂西维因(CAR)、蝇毒磷(COU ),(均为Sigma 公司产品,纯度\99%)标准溶液:分别准确称取该两种农药标准品010100g ,用少许甲醇溶解后转移到50mL 的容量瓶中,用甲醇定容,摇匀。

配制成200L g #mL -1的储备液,使用时用甲醇逐级稀释至所需浓度,避光冷藏备用。

pH 1189~11158Britton -Robinson(B -R)缓冲溶液。

所用试剂均为分析纯,水为二次蒸馏水。

113 实验方法在25mL 容量瓶中移入适量的西维因、蝇毒磷标准液或它们的混合液,加入510mL pH 310B -R 缓冲溶液,用二次蒸馏水稀释至刻度,摇匀。

用1cm 石英荧光池,在荧光分光光度计上设置$K =60nm ($K =K em -K e x ),激发波长从250~360nm 进行同步荧光扫描,间隔1nm 采集同步荧光强度数据。

用M A T L A B611编写程序,对所记录数据进行处理并以所得的同步荧光光谱中280和322nm 波长处的峰值分别定量西维因和蝇毒磷。

2 结果与讨论211 激发光谱和发射光谱在pH 310的B -R 缓冲溶液中,分别对西维因和蝇毒磷的激发波长和发射波长扫描(如图1),可见它们的最大激发、发射(K e x /K em )分别为280/337nm 和322/389nm,光谱相互重叠,彼此干扰。

用经典的荧光法直接进行单一组分定量,将产生较大误差。

Fig 11 The fluorescence excitation and emission spectraof carbaryl(CA R)and coumaphos(COU)1,1.,CAR:K ex /K em =280/337n m;c =0108L g #m L -1;2,2.,COU:K ex /K e m =322/389nm;c =0108L g #mL -1212 固定波长$K 的选择在同步荧光分析法中,$K 的选择合适与否直接影响到重叠光谱的分离效果和方法的灵敏度。

为了获得好的同步荧光光谱,实验中应用$K =20,30,40,50,60,70,80,90,100nm 时,分别测绘西维因和蝇毒磷混合物的同步荧光光谱(如图2)。

结果表明,$K 在20,30,80,90,100nm 时,两种农药的荧光光谱不能有效分离,而$K 在50~70nm 它们荧光峰分离得比较好。

当$K =60nm 时,荧光峰分离最好且荧光强度最大。

故本实验选择波长差$K 为60nm。

Fig 12 Synchronous f luorescence spectra ofcarbaryl and coumaphos in diff erenr $Kc CAR =0108L g #mL -1;c COU =0108L g #m L -1213 pH 对荧光强度的影响按实验方法,在浓度为0108L g #mL -1西维因或蝇毒磷溶液中,分别加入10个不同pH 值的B -R 缓冲溶液(pH 1189~11158),设置$K =60nm,在激发波长250~360nm 范围进行同步扫描,结果表明,在pH 为2~9时,西维因和蝇毒磷的荧光峰波长不变,荧光强度较大且基本恒定;当pH >10时,它们的荧光强度均急剧减小,至pH 11158时,荧光几乎完全消失,主要是因为在强碱性条件下,农药水解成无荧光产物。

因此,实验选用pH 310B -R 缓冲溶液作介质,用量取510mL 。

214 定量可行性试验在混合溶液中固定西维因的浓度,改变蝇毒磷的加入量;同理,固定蝇毒磷的浓度,改变西维因的加入量,在选定的实验条件下,分别测绘其同步荧光光谱(如图3和图4)。

实验表明,西维因和蝇毒磷的特征同步荧光峰值与它们相应的浓度成良好的比例关系(试剂空白无荧光),彼此互不干扰。

所以,可用相应的同步荧光峰值同时定量样品中的西维因和蝇毒磷,而不需分离。

Fig 13 Synchronous fluorescence spectra of carbaryland coum aphos with diff erenr concentration1,c CAR =01064L g #mL -1;c COU =01192L g #mL -12,c CAR =01064L g #mL -1;c COU =01128L g #mL -13,c CAR =01064L g #mL -1;c COU =01064L g #mL -1Fig 14 Synchronous fluorescence spectra of carbaryland coum aphos with diff erenr concentration1:c COU =01064L g #mL -1;c C AR =01192L g #mL -12:c COU =01064L g #mL -1;c C AR =01128L g #mL -13:c COU =01064L g #mL -1;c C AR =01064L g #mL -1215 单组分线性范围与检出限在实验条件下,设置$K =60nm,在激发波长为250~360nm 范围内,分别对一系列浓度的西维因和蝇毒磷标准溶液进行同步荧光扫描,作出校正曲线(图5和图6)。

结果表明,西维因和蝇毒磷的线性范围分别为01016~01384L g #mL -1,01016~01320L g #mL -1;检出限分别为01015,1093第6期 光谱学与光谱分析01010L g #mL -1;回归方程分别为F =2043c +17143(r =019994),F =2070c+9161(r =019996)。

方法的灵敏度较高,线性关系良好。

Fig 15 Calibration curve of carbaryla →h cu rve concentration(L g #mL -1):01016;01032;01064;01128;01192;01256;01320;01384Fig 16 Calibration curve of coumaphosa →g curve concentration (L g #mL -1):01016;01032;01064;01128;01192;01256;01320216 合成样品的测定按实验方法对西维因和蝇毒磷的人工合成混合样品进行测定,结果见表1。

结果表明R SD<215%,回收率在9213%~10010%之间。

Table 1 Determination of carbaryl and coumaphos in synthetic samples(n =5)样品加入量/(L g #mL -1)测得量/(L g #mL -1)回收率/%RSD/%西维因蝇毒磷西维因蝇毒磷西维因蝇毒磷西维因蝇毒磷10106401064010650106210116961901911020102601026010250102496129213211212301160011280115901128991410010016013401192012240119101224991510010017018217 共存物质的影响以引起荧光强度变化超过?5%的外来物质视为干扰。

在实验条件下,考察了在01064L g #mL -1西维因和蝇毒磷混合溶液中加入不同的共存物质对测定该两种农药的干扰情况。

结果表明:100倍的淀粉、葡萄糖;10倍的克百威、异丙威、涕灭威、灭害威、杀线威、甲基对硫磷、乙硫磷、甲胺磷、苯胺、苯;1倍的对硝基苯、苯酚均无明显干扰。