蔬菜和水体中菊酯类农药的分析

饶 志 彭一茱 贾漫珂 高国文 李 松 黄应平

（1.三峡大学 三峡库区生态环境教育部工程研究中心，湖北 宜昌 443002；2.宜昌市农业局监测站，湖北 宜昌 443000）

氯氰菊酯属于菊酯类广谱性杀虫剂农药，主要施用于蔬菜，茶叶等作物中，如果施用量过大会对人体造成危害，同时还会对鱼体、蜜蜂、蚯蚓和蚕等产生剧毒作用，从而带来农业经济影响和生态风险.近年来该类农药不科学地超量使用，造成病害虫对其抗药性不断增强，导致环境中农药残留量增加，对人类和周围环境构成极大危害，成为农药检测中较普遍的一类农药［1］.对菊酯类农药的分析检测，目前常用的检测方法有紫外分光光度法［2］、液相法［3］、气相法［4－5］以及气质联用［6］等.但是紫外分光光度法检出限低，且其分析灵敏度不高；液相法检测时间相对较长；色谱与质谱联用技术操作较繁琐，成本较高.因此，建立一种快速简便检测蔬菜水果中的氯氰菊酯类农药残留的新方法尤为重要.目前，采用气相色谱法检测蔬菜水果中氯氰菊酯农药已成为一种发展趋势，它具有灵敏度高、准确和高效、重现性好等优点.

本文以乙腈为萃取剂，通过优化分析条件，建立采用带63Ni－ECD检测器，低极性的毛细管柱的气相色谱仪（GC－450）测定蔬菜中的氯氰菊酯类农药残留的新方法.实验中测定了西红柿和茄子中加入氯氰菊酯的回收率及精密度，并确定了最佳色谱条件.采用加入回收法验证其测定方法的准确度.拟定分析方法用于蔬菜产品中痕量菊酯类农药的测定，结果满意.

1 实验材料和方法

1.1 仪器与试剂

GC－450气相色谱仪（GC－ECD），CP－Sil 5CB型毛细管柱，食品加工器，FJ－200高速分散匀质机，氮吹仪，刻度离心试管，涡旋混合器等，弗罗里硅土.将8种农药标准样品配制成混合标准使用液：其中百菌清、三唑酮、甲氰菊酯、氟氯氰菊酯的浓度为0.1 ppm，氯氰菊酯为0.2ppm，氟氰戊菊酯、氰戊菊酯、溴氰菊酯为0.15ppm，氯氰菊酯标准液为0.025 8ppm，标准样品均由中国计量科学研究院标准物质供应中心提供.

1.2 实验方法

1.2.1 色谱条件

色谱柱：CP－Sil 5CB型毛细管柱（15mm×0.25 mm×0.39mm）；进样口温度：250℃；色谱柱温度：150℃保持1min，以5℃／min升温至270℃保持2min；以50℃／min升温至290℃保持0.5min；检测器温度：300℃；载气（N2）：纯度≥99.999%，流速：29 mL／min；进样量：1μL；分流比：20∶1.

1.2.2 分析方法

选择氯氰菊酯为对象，取标样溶于水体中，配制成不同浓度的溶液.取1mL标样于EP管中，加一定量氯化钠，加入1mL萃取剂，于涡旋混合器上萃取30s，静置15min，待分层后收集有机相；再萃取3次（每次1mL），合并3次萃取有机相于进样瓶中，待测.采用外标法定量，计算时，标样和样品均以两个异构体的峰面积之和进行计算.

2 实际样品前处理制备和净化

按GB／T 8855抽取蔬菜水果样品，取可食部分，经缩分后，将其切碎，充分混匀后放入食品加工器粉碎，制成待测样.放入分装容器中，于－20～－16℃条件下保存备用.

准确称取25.0g试样放入匀浆机中，加入50.0 mL乙腈，在匀浆机中高速匀浆2min后过滤，滤液收集到装有5～7g氯化钠的100mL具塞量筒中，收集滤液40～50mL，加塞，剧烈震荡1min，室温下静置30min，使乙腈和水相分层.

从具塞量筒中吸取10.00mL乙腈溶液，放入150mL烧杯中，将烧杯放在80℃水浴锅上加热，杯内缓缓通入N2或空气流，蒸发至干，加入2.0mL正己烷，加塞备用.

将弗罗里矽柱依次用5.0mL丙酮＋正己烷（10＋90）、5.0mL正己烷预淋洗，条件化.当溶液面到达柱吸附层表面时，立即倒入上述待净化溶液，用15 mL刻度离心管接收洗脱液，用5mL丙酮＋正己烷（10＋90）冲洗烧杯后淋洗弗罗里矽柱，并重复一次.将盛有淋洗液的离心管置于氮吹仪上，在水浴温度50℃条件下，氮吹蒸发至体积小于5mL，用正己烷定容至5.0mL，在涡旋混合器上混匀，移入进样瓶中，待测.

3 结果与讨论

3.1 实验条件的优化

3.1.1 萃取剂的优化

菊酯类农药在乙腈、正己烷、石油醚中均有较高的溶解度.石油醚极性极弱，对样品基质的渗透力较差，萃取后测定结果的准确度降低，不利于样品的定量测定.乙腈提取效率高，但杂质多，给净化带来困难.以乙腈为萃取剂，通过从水体中萃取氯氰菊酯农药为对照实验发现，样品的色谱峰面积比采用其他两种方法萃取时均高，但色谱峰上也出现大量杂峰.而采用正己烷为萃取剂，虽然样品的色谱峰较以乙腈为萃取剂时小，但仍在方法检出限之内，可满足对实际水体中高效氯氰菊酯农药的测定，而且色谱峰基线较稳，杂峰也较少.因此本实验选择正己烷为萃取剂.

3.1.2 加入 NaCl量的选择

加入适量NaCl可改变菊酯类的极性，促进农药在萃取剂正己烷中的溶解，提高方法的检测限的同时，还可以增加回收率实验结果的稳定性.故取四份0.025 8ppm的氯氰菊酯水溶液1mL，分别向其中加入 NaCl 0、0.1g、0.2g、0.5g.按1.2.2方法对样品进行前处理，对比不同NaCl加入量样品的峰面积及峰形的稳定性.结果表明，加入NaCl量过少时，样品峰形不稳定，且测定方法的灵敏度低.加入NaCl量过多时，峰形不稳，且出现过多的杂峰.加入NaCl量为0.2g时最佳.

3.2 定性测量与标准曲线的制作

3.2.1 定性测量

为验证实验方法在实际样品测定中的可行性，按照上述分析条件，不同类型的菊酯类农药混合标准样品和茄子样品谱图如图1～2所示，保留时间：甲氰菊酯（5.77min）；3－氟氯氰菊酯（6.22）；氯氰菊酯（异构体）（6.96、7.00、7.06min）；氟氰戊菊酯（7.17min）；氰戊菊酯（7.44min）；溴氰菊酯（7.93min）.对比茄子样品和混标的色谱图，结果表明此方法有良好的定性效果.

3.2.2 标准曲线的绘制

按照实验方法进行，利用优化的实验条件，以氯氰菊酯为例，将氯氰菊酯标准溶液用正己烷稀释配制成浓度为0.0045、0.045、0.09、0.3、0.45ppm 的标准系列，每个标准样品进行3次重复进样，误差范围在2%～4%之间，利用峰面积（A）和浓度（C）进行线性回归，如图3所示.

图3 氯氰菊酯标准曲线图

结果表明，当样品浓度高于0.9ppm时，即超出检测限范围.故选择检测线性范围为0～0.45ppm时，其回归方程和相关系数为：A＝56 646.39 C－78.33，R＝0.998 74.

3.3 回收率实验与精密度

以蔬菜茄子和西红柿为对象，采用添加法进行回收率试验.添加浓度为0.4mg／kg氯氰菊酯时，茄子中回收率为78.3%～107.0%，变异系数（RSD）最高为5.127%；西红柿中回收率为83.0%～102.7%，变异系数不高于5.0%.表明本方法应用于茄子和西红柿中氯氰菊酯农药残留量的测定，准确度和精密度较好.具体数据见表1.

表1 茄子和西红柿中氯氰菊酯的添加回收率（n＝7）

3.4 实际样品的测定

为进一步地验证此方法在实际蔬菜样品中菊酯类农药测定的应用，以及该方法对实际样品快速测定的优势，参照 GB／T 5009.146－2008［7］，按2方法对实际蔬菜中的百菌清、三唑酮、甲氰菊酯、3－氟氯氰菊酯、氯氰菊酯、氟氰戊菊酯、氰戊菊酯和溴氰菊酯测定.将净化浓缩后的样品按照与标准系列相同的条件进行分析，在西红柿和青椒中检出甲氰菊酯，在除茄子的其他4种蔬菜样品中均能检测出3－氟氯氰菊酯（功夫菊酯），在除黄瓜的其他4种蔬菜样品中均能检测出氯氰菊酯，且在空心菜和青椒中均存在农药超标的现象.其余3种菊酯在5种蔬菜样品中含量均很低，未被检测出，结果见表2.

表2 实际样品中菊酯类农药的测定 （单位：mg／kg）

4 结 论

试验结果表明，采用乙腈对蔬菜水果样品进行提取，弗罗里矽柱净化，GC－450气相色谱仪（ECD）检测，添加回收率在78.30%～102.7%之间，对实际样品测定的相对标准偏差为4.887%，完全满足农药残留测定的要求.同时，本文还以正己烷为萃取剂对实际水体中氯氰菊酯农药定量测定，测定结果有良好的线性关系，可用于实际水体中氯氰菊酯农药的测定.该检测方法快捷简便，可被广泛应用于实际蔬菜样品及水体中菊酯类农药的检测.

［1］ Giray B，Gürbay A，Hincal F.Cypermethrin－induced Oxidative Stress in Rat Brain and Liver is Prevented by Vitamin E or Allopurinol［J］.Toxicology Letters，2001，118（3）：139－146.

［2］ 王丹红，蔡春平，陈祥明，等.分光光度法检测茶叶中含氰根菊酯类的农药残留［J］.福建分析测试，2010，19（1）：73－75.

［3］ Kuang H，Miao H，Wu Y，et al.Enantioselective Determination of Cypermethrin in Pig Muscle Tissue by Immunoaffinity Extraction and High Performance Liquid Chromatography［J］.International Journal of Food Science ＆ Technology，2010，45（4）：656－660.

［4］ Zhao D D，Liu X Y，Shi W R，et al.Determination of Cypermethrin Residues in Crucian Carp Tissues by MSPD／GC－ECD［J］.Chromatographia，2011，73（9－10）：1021－1025.

［5］ Khay I S，Abd El－Aty A M，Choi J H，et al.Simultaneous Determination of Pyrethroids from Pesticide Residues in Porcine Muscle and Pasteurized Milk Using GC［J］.Journal of Separation Science，2009，32（2）：244－251.

［6］ Shen C，Cao X，Shen W，et al.Determination of 17Pyrethroid Residues in Troublesome Matrices by Gas Chromatography／Mass Spectrometry with Negative Chemical Ionization［J］.Talanta，2011，84（1）：141－147.

［7］ GB／T 5009.146－2008.植物性食品中有机氯和除虫拟菊酯类农药多种残留量的测定［S］.