GPC-GC-MS检测奶粉中有机氯农残

吴兆凤　曾展腾

（广州出入境检验检疫局　广东广州　510403）

GPC-GC-MS检测奶粉中有机氯农残

吴兆凤曾展腾

（广州出入境检验检疫局广东广州510403）

建立在线凝胶渗透色谱串联气质联用法测定奶粉中有机氯农药残留的检测方法。简单处理样品后，采用平行浓缩仪进行浓缩，在线凝胶渗透色谱串联气质联用系统进行在线净化，自动进样到质谱进行分析。结果显示，在5-100 μg/L浓度范围内，线性相关系数均＞0.998，方法检出限＜0.5 μg/kg；3个水平（10、50、100 μg/L）加标回收实验，回收率为70%-95%，相对标准偏差（n=6）＜10%。本方法准确可靠，灵敏度高，操作简便，快速测定，可满足检测工作需求。

在线凝胶渗透色谱串联气质联用法；有机氯；农药残留；奶粉

1　前言

近年来，问题奶粉的出现严重影响了婴幼儿的健康成长。农药是牛奶的重要污染源，其中有机氯农药曾是世界各国广泛使用的高效光谱杀虫剂，属于神经毒物和实质脏器毒物[1]，可以通过食物链蓄积和逐级传递，进入有机体的脂肪组织。当积累到一定浓度，会干扰人体正常的内分泌功能，导致各种内分泌疾病和异常甚至致癌。

世界各国对乳及乳制品中有机氯农药最大残留量规定非常严格，欧盟规定乳及奶酪中的异狄氏剂残留限量低至0.8 μg/kg[2]。因此，建立准确、可靠且灵敏度高的奶粉中有机氯农残的检测方法具有非常重要的意义。

乳制品中含脂肪成分，国标中样品前处理时需要复杂的净化过程，导致实验过程中损失增大，回收率容易偏低。凝胶渗透色谱（gel permeation chromatography，GPC）作为样品净化的手段之一，能高效地从样品中除去如油脂、色素和蛋白质等高分子量干扰物，适合处理成分较复杂样品而得到较为普遍的应用[3]。本研究采用在线凝胶渗透色谱串联气质联用（GPC-GC-MS）系统可以对乳制品进行在线净化，浓缩时采用旋蒸氮吹一体机，能有效简化样品前处理过程，为奶粉中有机氯农药残留检测提供一种简单可靠的分析方法。

2　材料与方法

2.1材料

2.1.1仪器

在线凝胶色谱串联三重四极杆气质联用仪（GPC-GC-MS）：岛津公司；八通道平行浓缩仪：北京莱伯泰科仪器股份有限公司。

2.1.2试剂

19种有机氯农药标准品：O2si smart solutions，具体名称见表1；氯化钠、乙酸铅：均为分析纯，广州化学试剂厂；正己烷、丙酮均为色谱纯：上海安谱科学仪器有限公司。

2.2方法

2.2.1混合标准液的配制

准确称取农药标准品10.0 mg，用丙酮/环己烷（3/7）溶解并定容至10.0 mL，配制成1000 mg/L的单标准储备液。使用时稀释，并配制成1 mg/L的混合标准使用液。

2.2.2分析条件

2.2.2.1GPC条件

色谱柱：Shodex CLNpak EV-200（2.1 mm×150 mm）；流动相：丙酮/环己烷（3/7，V/V）；流速：0.1 mL/ min；柱温：40℃；进样量：10 μL。

2.2.2.2GC-MS条件

色谱柱：惰性石英管，5 m×0.53 mm；预柱：Rtx-5 MS，5 m×0.25 mm×0.25 μm；分析柱：Rtx-5 MS，25 m× 0.25 mm×0.25 μm；柱温程序：82℃5 min，8℃/min，300℃7.75 min；不分流进样时间：7 min；溶剂切割时间：9.7 min；接口温度：300℃；离子源温度：200℃；采集方式：SIM

2.2.3样品前处理

准确称取1 g（精确至0.0001 g）奶粉样品于50 mL具塞离心管中，加入1 g氯化钠，10 mL丙酮/正己烷（1∶1）溶液，涡旋混匀2 min，超声提取15 min；加入500 μL 2%乙酸铅溶液，混匀后静置2 min，以转速4000 rpm离心10 min；收集上层清液于浓缩杯中，残渣用10 mL丙酮/正己烷超声提取15 min，离心，合并两次上层清液，于平行浓缩仪40℃水浴旋蒸氮吹至1 mL；过滤，进样GPC-GC-MS系统。

2.2.4GPC定位

先进混合标准使用液，经过柱子分离，确定有机氯出峰时间。根据此时间来建立切换阀及进样质谱的程序，即为测试方法，保存此测试方法。

2.2.5GPC净化样品

打开测试方法，经过上述处理的样品进样10 μL，通过时间程序控制阀切换，在有机氯出峰时间内，收集组分。其他时间，柱子分离出样品中的脂肪、色素等，排到废液桶。

2.2.6GC-MS分析

GPC收集好组分后会给GC-MS一个信号，GCMS收到触发信号后启动，GPC通过时间程序控制阀，进样到GC-MS。此时，GPC净化过程结束，样品进入GC-MS进行分析。

3　结果

3.1线性方程、相关系数与方法检测限

本实验采用外标法定量，使用丙酮/环己烷（3/ 7，V/V）配制5个质量浓度分别为5、10、20、50、100 μg/L混合标准溶液，以浓度和峰面积制作标准曲线，得到19种目标化合物的线性方程。采用空白奶粉样品基质的低浓度添加水平（5 μg/kg）进行测定，平行测定12份样品，计算标准偏差。按公式计算方法检出限，其中置信因子Ki=3[4]。

19种有机氯混合标准溶液GC-MS Scan采集总离子流色谱图见图1；空白奶粉样品添加低浓度（5 μg/kg）有机氯混合标准液SIM采集总离子流色谱图见图2（b）；线性方程、保留时间（tR）、相关系数（r）和方法检出限（MDL）见表1。

图1　19种有机氯GC-MS/Scan总离子流色谱图

图2　GC-MS/SIM总离子流色谱图

表1　19种有机氯GPC-GC-MS分析的线性方程、tR、r及MDL

图1显示，色谱峰基本能分开，说明此色谱参数条件合适。由表1可以看出，在浓度5.0-100.0 μg/L范围内，19种有机氯均呈现良好的线性关系，r均> 0.998，MDL均＜0.5 μg/kg，满足痕量农药残留的检测要求。

3.2方法回收率和精密度

称取1.0 g空白奶粉样品，分别添加相当于牛奶样品含10、50、100 μg/kg浓度水平的19种有机氯混合标准溶液，按照2.2.3平行分析6次，考察方法的准确度和精密度[5]。奶粉样品添加19种混合标准溶液的SIM采集总离子流色谱图见图2（a），样品的平均加标回收率和相对标准偏差（RSD）见表2。

表2　19种有机氯平均加标回收率及差RSD（n=6）

表2显示，3种浓度水平的平均加标回收率为70%-95%，RSD＜10%，符合多种农药残留的分析要求。

4　讨论

4.1简化前处理

4.1.1使用在线凝胶色谱净化系统

国标使用固相萃取的方法处理样品，耗时长、操作繁琐，每个步骤都会引起难以预计损失，导致结果偏低，回收率偏低。而凝胶渗透色谱又称为尺寸排阻色谱，它是按溶质分子的大小进行分离的一种色谱技术，是一种快速的分子量和分子量分布测定方法，在农药残留分析中已成为一种重要的分离、净化手段，对除去样品中的脂肪、色素等大分子物质具有明显优势[6]。GPC样品净化方法是美国环保局、食品药物管理局、国际分析化学家协会推荐的方法，在FD A2 9 05 A方法和E PA 3 64 0方法中都使用G PC方法将大分子杂质与目标物进行分离。GPC方法以其方法简单、自动化程度高及高回收率等优势正逐渐被众多实验室认可，也有越来越多的标准采纳GPC方法进行样品净化分离[7]。

本研究采用岛津在线凝胶色谱串联三重四极杆气质联用仪，先定位确定有机氯分离出来的时间，再用GPC净化样品，将大分子的脂肪杂质去除；在设好的时间内收集组分，并自动进样到气质联用仪。在线分离和检测，过程自动化，步骤简单，减少了实验过程中的损失，既保证了结果的准确性，又大大节省了人力和时间。

4.1.2使用平行浓缩仪

本研究采用8通道平行浓缩仪代替传统的旋转蒸发仪，它是旋转蒸发仪和氮吹仪的集合体，过程自动化，无需人控制，而且自动定容，浓缩至1 mL时会报警然后停止氮吹，大大解放了人力。同时，浓缩液无需转移再定容，减少了因操作带来的损失，操作更简单，结果更准确。

4.2结果准确，满足限量要求

在浓度5.0-100.0 μg/L范围内，线性关系良好，方法检出限均＜0.5 μg/kg；在加标10、50、100 μg/kg浓度下，农药的回收率为70%-95%，RSD＜10%，结果准确。现行国标《牛奶和奶粉中511种农药及相关化学品残留量的测定》（GB/T 23210-2008）中对奶粉的方法检出限为4.2 μg/kg-2.0 mg/kg，现行出入境检验检疫行业标准《出口乳及乳制品中多种有机氯农药残留量的测定》（SN/T3036-2011）中对奶粉的方法检出限为0.8 μg/kg，本方法可以满足国标和行标的限量要求。

5　结论

本研究建立了奶粉中有机氯农残的GPC-GCMS检测方法。通过样品前处理条件的优化及基质加标回收试验等方法学参数的验证，得到了一系列令人满意的结果；全自动在线凝胶渗透色谱净化系统，样品净化完全，效果好。本方法准确、灵敏度高，适合奶粉中有机氯农药残留的定性定量检测。

[1]吴明来.蔬菜中有机氯、拟除虫菊酯类农残检测前处理方法的探索[J].安徽农学通报，2012，18（13）：197-198.

[2]刘毅，郑国灿，王晶，等.气相色谱-串联质谱法测定牛奶中20种有机氯农药残留[J].检验检疫学刊，2012，4（22）：38-45.

[3]薛海全，崔兆杰，杜世勇.ASE萃取-GPC净化-GC/ECD测定小麦中有机氯农残和多氯联苯[J].山东大学学报（理学版），2011，46（1）：11-15.

[4]杜娟，吕冰，朱盼.凝胶渗透色谱-固相萃取联合净化气相色谱-质谱联用法测定动物性食品中30种有机氯农药的残留量[J].色谱，2013，31（8）：739-746.

[5]陈美瑜.食品中多种农药残留的气相色谱串联质谱分析方法研究与应用[D].厦门：厦门大学，2007.

[6]郑军红.LC-MS/MS测定牛奶和奶粉中多种农药残留量的研究[D].山东：山东农业大学，2009.

[7]初春，王斌.凝胶色谱净化系统用于含油样品中塑化剂的检测[C].西北地区第七届色谱学术报告会甘肃省第十二届色谱年会论文集，2012：183-185.

The GPC-GC-MS Detect Organochlorine Pesticide Residues in Milk Powder

WU Zhaofeng，ZENG Zhanteng
（Guangzhou Entry-Exit Inspection and Quarantine Bureau，Guangzhou，Guangdong，510403）

To establish the GPC-GC-MS detection method for determination of organochlorine pesticide residues in milk powder.After simple processing samples，concentration with multi-position concentrator，and online cleaning with GPC-GC-MS，injection into the mass spectrometer for analysis.Results showed that in the linear range of 5-100 μg/L，the correlation coefficient were＞0.998，and the method detection limits（MDLs）were＜0.5 μg/kg.The spiked recoveries at three levels of 10，50，100 μg/kg were in the range of 70%-95%，the relative standard deviations（RSDs）（n=6）were＜10%.This method had advantages of good accuracy and precision，simple operation，rapid，and was suitable for routine analysis.

GPC-GC-MS；Organochlorine；Pesticide Residues；Milk Powder

O657.63

E-mail：wzhf107205@163.com

2016-06-02