分散固相萃取—气相色谱法测定水果中的六六六农药残留研究

摘要[目的]建立采用多壁碳纳米管（MWCNTs）和乙二胺-N-丙基硅烷（PSA） 为吸附剂的分散固相萃取 （dSPE）净化、气相色谱测定水果中六六六残留量的方法。[方法]水果样品用乙腈提取，再加入 NaCl 和无水 MgSO4液液分离，然后在样品提取液中加入无水 MgSO4、PSA和多壁碳纳米管进行分散固相净化。[结果]所测定的4种六六六的质量浓度在0.005～0.200 mg/L范围内与其峰面积比呈线性关系，相关系数（R2）均大于0.998 8，方法对所测定的9种物质的检出限均小于1.000 mg/L，样品加标回收率为80%～110%，相对标准偏差（n=6）为2.42%～5.99%。[结论]该方法有较好的灵敏度，能够满足样品测定的要求。

关键词分散固相萃取；六六六；多壁碳纳米管

中图分类号S481+.8文献标识码

A文章编号0517-6611（2015）05-199-02

基金项目新疆自治区公益性科研院所基本科研业务资助项目。

作者简介朱然（1986- ），女，山东单县人，助理研究员，硕士，从事色谱分析研究。

收稿日期2014-12-22

六六六（BHC）即六氯环己烷，曾是广泛使用和生产的有机氯类农药，具有稳定性强、不易分解的特点，大量使用除了会直接对农作物造成污染外，还具有高度持久性和生物蓄积性的特点。虽然我国已经禁止使用，但长期使用后它们可以通过长期的生物富集依然能够对人体健康和生态环境造成不利影响[1]。国标中规定六六六农药的残留限量为再残留限量[2]。再残留限量是指一些持久性农药虽已禁用，但还长期存在环境中，从而再次在食品中形成残留，为控制该类农药残留物对食品的污染而制定的其在食品中的残留限量即为再残留限量。

水果中本身含有糖类、氨基酸、蛋白质、色素、维生素、有机酸、无机盐等复杂的化学成分，对农药残留量的测定产生严重干扰。近年来，QuEChERS方法[3]以其准确、快速、简便、成本低廉的优点，迅速成为农药多残留的高效分析方法。目前，该方法已成为欧洲标准委员会认可的试验方法。该方法在实际应用中经过不断改良，主要用于各类食品、蔬菜、水果等样品的前处理。碳纳米管由于其具有纳米级别的中空管状结构、大的比表面积、某些表面功能团和疏水的表面能强烈吸附某些重金属离子和有机化合物，而成为一种新的固相萃取吸附剂广泛应用于分析领域[4-5]。近年来碳纳米管材料作为固相萃取填料在农兽药残留分析中有一定的应用[6-8]，但作为分散固相萃取剂的应用较少。为此，笔者通过对QuEChERS方法的改良和气相色谱电子捕获检测器建立了一种水果中六六六的残留量分析检测方法，以期为水果中六六六残留检测提供借鉴。

1材料与方法

1.1材料

1.1.1仪器。

美国Thermo Trace 1300气相色谱仪（配有电子捕获检测器ECD）；超声波清洗器；热电低温高速离心机；涡旋混匀器。

1.1.2试剂。α-BHC、β-BHC、γ-BHC、δ-BHC 4种标准品均购自农业部环境保护科研监测所。乙腈、丙酮、正己烷、乙酸乙酯均为色谱纯，无水硫酸镁（650 ℃灼烧4 h）。PSA和多壁碳纳米管均购自天津艾杰尔公司。氮气：纯度≥99.999%。

1.2方法

1.2.1标准溶液配制。分别移取4种六六六标准储备液 100 μl至10 ml 容量瓶中，乙腈定容，配成 10 mg/L 混合标准溶液。用空白样品提取液配成不同浓度的基质匹配标准工作溶液，用于求取标准工作曲线。基质混合标准工作溶液应现用现配。空白样品为六六六未检出的水果样品。

1.2.2气相色谱条件。

色谱柱：美国Thermo TR-5毛细管柱（30.0 m×0.32 mm，0.25 μm）。程序升温：100 ℃保持1 min，以10 ℃/min的速率升温至150 ℃，保持1 min；以5 ℃/min的速率升温至270 ℃，保持5 min；以280 ℃后运行2 min。进样口温度：230 ℃，进样量：1 μl。氮气流量：1.2 ml/min。ECD检测器温度：320 ℃。

1.2.3样品处理。

1.2.3.1提取。称取新鲜水果样品约10 g（精确到0.000 1 g）置于50 ml离心管中，加20 ml乙腈，超声提取0.5 h。加入5 g固体NaCl，离心分层。

1.2.3.2净化。取上清液 2 ml 于已加入 400 mg 无水 MgSO4、50 mg PSA和 60 mg多壁碳纳米管的离心管中，涡旋2 min，以10 000 r/min 离心5 min；取上清液过0.22 μm 有机滤膜；取滤液于进样小瓶中，待测。

2结果与分析

2.1色譜行为六六六的标准色谱见图1。

2.2提取溶剂的选择

水果基质复杂，试验选择乙腈、乙酸乙酯、正己烷、丙酮4种提取剂进行优化。结果表明，丙酮、乙酸乙酯对枸杞中的杂质提取较多，在色谱图上杂质峰干扰严重、基线较差，无法满足分析检测需求；正己烷和乙腈提取的样品杂质较少，但正己烷回收率较差；乙腈极性大、穿透性强，适合多农药残留的提取。因此，选择乙腈作为提取剂。

2.3QuEChERS方法的优化

对葡萄等水果样品的乙腈提取液用多壁碳纳米管替代 PSA 进行分散固相净化，其效果优于 PSA 净化的效果（图2）。对多壁碳纳米管用量进行考察，发现用量为60 mg时均能得到较好的净化效果和回收率（图3）。

PSA有2个氨基，比NH2柱有更强的离子交换能力，能有效去除有机酸、金属离子和酚类等。试验进一步研究了50 mg PSA 和60 mg 多壁碳纳米管联合净化的效果，结果表明二者联合使用优于两者单独使用。故试验最终采用50 mg PSA 和60 mg 多壁碳纳米管联合净化的方法处理水果样品。

2.4工作曲线、线性范围与检出限

用空白样品提取液配成不同浓度的基质匹配标准工作溶液，用于作标准工作曲线，按“1.2.2”气相色谱条件对4种农药的标准溶液系列进行测定，4种农药的质量浓度在一定范围内与其峰面积比成线性关系，线性回归方程、相关系数（n=6）、线性范围、检出限结果见表1。

2.5方法的回收率

将3个不同质量浓度水平的标样添加到空白样品中（n=6），进行样品前处理和气相色谱分析，测定添加回收率。由表2可知，回收率在80%～110%，平均回收率大于89%，相对标准偏差（RSD）小于6%，说明该方法准确可靠。

2.6实际样品检测

采用该研究所建立的方法对从市场上采购的葡萄、苹果、梨、桃、杏、柑橘等水果进行了分析检测，方法适用于大多数水果的分析，可应用于实际的监测分析。

3结论

通过对QuEChERS方法的改良，以多壁碳纳米管和 PSA 混合使用进行样品净化，能有效去除水果中的基质干扰物，

提高了六六六提取效率和检测灵敏度，建立了一个便捷的净化处理方法，采用气相色谱电子捕获检测器测定，取得了较好的效果，实现了水果中六六六的残留量分析检测。方法简便、准确、重现性好，可用于实际样品分析。

参考文献

[1]

刘明阳，刘建华，张馥，等.我国有机氯污染物污染现状及监控对策[J].环境科学与技术，2004，27（3）：108-111.

[2] 陈小帆，荣晓东，何日荣，等.国内外水果农药残留管理概况[J].植物保护，2006，32（6）：18-21.

[3] 刘亚伟，董一威，孙宝利，等.QuEChERS 在食品中农药多残留检测的应用研究进展[J].食品科学，2009，3（9）：285-289.

[4] 王宗花，罗国安.碳纳米管在分析化学领域的研究进展[J].分析化学，2003，31（8）：1004-1009.

[5] 武春霞，王春，王志.碳纳米管在分离科学中的应用研究进展[J].色谱，2011，29（1）：6-14.

[6] 李昌秀，谭伟，李杨梅，等.多壁碳纳米管固相萃取-气相色谱法测定蔬菜中甲氰菊酯农药的残留量[J].理化检验-化学分册，2013，49（6）：709-712.

[7] WANG L P，ZHAO H X，QIU Y M.Determination of four benzodiazepine residues in pork using multiwalled carbon nanotube solid-phase extraction and gas chromatography-mass spectrometry[J].Journal of Chromatography A Volume ，2006，1136：99-105.

[8] RAVELO-PREZ L M，HERNNDEZ-BORGES.Multi-walled carbon nanotubes as efficient solid-phase extraction materials of organophosphorus pesticides from apple，grape，orange and pineapple fruit juices[J].Journal of Chromatography A Volume，2008，1211：33-42.

責任编辑张彩丽责任校对李岩