水果、蔬菜中20种有机氯和拟除虫菊酯类农药残留量的测定

张金娥,董茂忠,陈冬梅,毕研迎

(1.山东师范大学 化学化工与材料科学学院，山东 济南 250014；2. 山东师范大学 后勤管理处，山东 济南 250014)

水果、蔬菜中20种有机氯和拟除虫菊酯类农药残留量的测定

张金娥1,董茂忠2,陈冬梅1,毕研迎1

(1.山东师范大学 化学化工与材料科学学院，山东 济南 250014；2. 山东师范大学 后勤管理处，山东 济南 250014)

采用V(环己烷):V(丙酮) =1:1混合溶剂提取、柱层析净化、V(环己烷):V(石油醚) =1:1的混合溶剂洗脱，建立了一种以BPX608弹性石英毛细管柱分离、电子捕获检测器检测的气相色谱法，测定水果、蔬菜中20种有机氯和拟除虫菊酯类农药残留量。最低检出限为0.01～0.07mg/kg，回收率为83%～100%，变异系数为1.3%～5.5%。

有机氯和拟除虫菊酯类农药；残留量测定；气相色谱法-电子捕获检测器

有机氯农药性质稳定，易造成残留。水果、蔬菜中六六六、DDT或其它单个残留有机氯农药的测定，国内已经建立了标准方法[1]。但是，目前还没有制定出多种有机氯农药残留量的标准检测方法，而且单独测定食品中一种或几种菊酯类农药残留量的方法亦不能完全满足实际需要，农药残留量的检测趋于多种残留物同时测定[2-4]。

有机氯或多种菊酯农药残留量同时测定的方法在国内外的研究报道较少，主要有高效液相色谱法和气相色谱法[5-7]等。在国内，李金培[8]用大口径毛细管气相色谱法测定了烟草中6种拟除虫菊酯农药残留量。Lentza-Rizos等[9]用毛细管柱气相色谱法测定了橄榄油中硫丹和5种菊酯类杀虫剂的残留量；Niessner等[10]用GC-NCI-MS测定了植物(谷物、苹果、麦子、面粉)中28种有机氯农药的残留量。但这些方法的样品前处理大多存在操作繁琐、溶剂消耗多、样品用量大等缺点。

有机氯和菊酯类农药含有卤素、氮等电负性强的基团，易电离出电子，具有热稳定性及捕获电子的性质，因而适合采用ECD检测[11-12]。当同时测定多种菊酯类农药残留量时，此种检测器要求尽量采用无干扰萃取液，这就需要研究一种快速、有效的样品提取和净化手段。本研究采用环己烷-丙酮混合溶剂提取、Florisil柱层析技术净化、环己烷-石油醚作淋洗剂，成功地同时分离、检测了有机氯和拟除虫菊酯类共20种农药的残留量，此方法简便、快速、可行。

1 实验部分

1.1 主要仪器和试剂

仪器：HP4890D型气相色谱仪(美国惠普公司)带ECD 63Ni检测器;HP3398A GC ChemStation;

KDM电子控温电热套(山东龙口市先科仪器公司)；高速匀浆机(德国IKA公司)； SRJ-III循环水式多用真空泵(郑州长城科教仪器有限公司)；HY-4调速多用振荡器(江苏金城国胜实验仪器厂)；T500电子天平(常熟双杰测试仪器厂)；R200D精密电子分析天平(德国沙多利斯公司)；TBL-400B离心机(江苏金坛大地自动化仪器厂环保仪器厂)。

层析柱(25 cm×1 cm I.D.)的制备：内装2.0g脱活的Florisil硅土、0.70gDarco G60

活性炭：Celite545助滤剂(3:2,m/m)混合物，柱两端各装有约0.50cm厚的无水硫酸钠。试剂：环己烷 A.R.重蒸 (天津市科密欧科技有限公司)；丙酮 A.R.重蒸、石油醚 A.R. 重蒸(天津市广成化学试剂有限公司)；弗罗里硅土(Florisil)650℃灼烧4h(用前140℃烘烤2h)( Fluka 进口分装 60-80目 上海化学试剂采购供应站分装厂)；无水硫酸钠 A.R.400℃灼烧10h ( 山东莱阳经济技术开发区精细化工厂) 。六六六(α-六六六、β-六六六、γ-六六六、δ-六六六，99.0%,国家农药质检中心)、滴滴涕(对，对-滴滴涕、对，对-滴滴滴、对，对-滴滴依、邻，对-滴滴涕，100ppm储备液，国家农药质检中心)、硫丹(Ⅰ、Ⅱ，98.5%,山东京博农化集团公司)、三氟氯氰菊酯(α-三氟氯氰菊酯、β-三氟氯氰菊酯，98.0%,英国)、氯菊酯(顺-氯菊酯、反-氯菊酯，93.0%,国家农药质检中心)、氰戊菊酯(顺-氰戊菊酯、反-氰戊菊酯,98.5%，国家农药质检中心)、氯氰菊酯(右旋顺式氯氰菊酯、左旋顺式氯氰菊酯，94.8%,Dow AgroSciences,Indianapolis,IN46268,USA)、溴氰菊酯(右旋顺式溴氰菊酯、左旋顺式溴氰菊酯,98.0%,国家农药质检中心)共20种农药，用环己烷配制并稀释成适当含量的混合标准工作液。

这20种农药标准工作液的浓度分别是：六六六(α-六六六、β-六六六、γ-六六六、δ-六六六)0.333mg/L、滴滴涕(对，对-滴滴涕、对，对-滴滴滴、对，对-滴滴依、邻，对-滴滴涕)0.333mg/L、硫丹(Ⅰ、Ⅱ)0.225mg/L、三氟氯氰菊酯(α-三氟氯氰菊酯、β-三氟氯氰菊酯)0.497mg/L、氯菊酯(顺-氯菊酯、反-氯菊酯)0.572mg/L、氰戊菊酯(顺-氰戊菊酯、反-氰戊菊酯)0.581mg/L、氯氰菊酯(右旋顺式氯氰菊酯、左旋顺式氯氰菊酯)0.545mg/L、溴氰菊酯(右旋顺式溴氰菊酯、左旋顺式溴氰菊酯)0.733mg/L。

1.2 分析步骤

1.2.1 样品的提取与净化

称取1.000g已被高速匀浆的水果、蔬菜样品于20mL刻度管中，加入10mL V(环己烷):V(丙酮) =1:1的混合液，振荡提取15min，与离心机中以1000转/分的速度离心5min，取5.00mL 上层清夜。

将所取的5.00mL 上层清夜直接过已制备好的25cm ×1cm(I.D.)玻璃层析柱，以5mL V(环己烷):V(石油醚) =1:1的混合液洗脱，收集全部洗脱液于10mL刻度管中，用氮气吹蒸浓缩至近干，再用环己烷定容至1.00mL，供色谱分析用。

1.2.2 色谱条件

色谱柱：BPX608, 25m×0.33mm(I.D.)×0.4μm(FILM THICKNESS) 弹性石英毛细管色谱柱;载气：高纯氮气(纯度99.999%),流速2.40mL/min;进样口温度：270℃;检测室温度：280℃; 进样方式:不分流；进样量：1.00μL。

柱温程序：柱温80℃，恒温保持1min,以10℃/min的速率升至190℃,恒温保持5min，再继续以20℃/min的速率升至270℃,恒温保持25min至样品全部流出。

在此条件下，各农药的保留时间分别为：α-六六六14.40min、β-六六六16.18min、γ-六六六17.28min、δ-六六六18.44min；对，对-滴滴涕21.29min、对，对-滴滴滴22.85min、对，对-滴滴依22.32min、邻，对-滴滴涕21.63min；硫丹(Ⅰ)20.93min、硫丹(Ⅱ)22.51min；α-三氟氯氰菊酯24.74min、β-三氟氯氰菊酯25.06min；顺-氯菊酯27.75min、反-氯菊酯28.18min；顺-氰戊菊酯35.46min、反-氰戊菊酯36.73min；右旋顺式氯氰菊酯30.87min、左旋顺式氯氰菊酯31.32min；右旋顺式溴氰菊酯39.92min、左旋顺式溴氰菊酯41.42min。

1.2.3 定性、定量方法

采用标准农药样品的保留时间定性、外标法峰面积定量。定量计算公式为：

式中：C——样品中农药残留量测定值，mg/kg；

A样——样品溶液峰面积，pA·s；

C标——标准溶液进样浓度，μg/mL；

V标——标准溶液进样体积，μL；

V终——样品的定容体积，mL；

L1——提取溶液有机相体积,mL；

A标——标准溶液峰面积，pA·s；

L2——提取溶液有机相取用体积，mL；

V样——样品溶液进样体积，μL；

m——样品质量，g。

2 结果与讨论

2.1 色谱分离情况

本实验采用弹性石英毛细管色谱柱BPX608为分离柱，在上述色谱条件下，同时测定了桔子、黄瓜样品中20种有机氯和拟除虫菊酯类农药的残留。分离谱图见图1、图2、图3。

1.α-六六六(α-BHC)；2.β-六六六(β-BHC)；3.γ-六六六(γ-BHC)；4.δ-六六六(δ-BHC)；5. α-硫丹(α-endosulfan)；6.对，对-滴滴涕(p,p,-DDT)；7.对，对-滴滴滴(p,p,-DDD)；8.对，对-滴滴依(p,p,-DDE)；9. β-硫丹(β-endosulfan)；10.邻，对-滴滴涕(O,p,-DDT)；11.α-三氟氯氰菊酯(α-cyhalothrin)；12.β-三氟氯氰菊酯(β-cyhalothrin)；13.顺-氯菊酯(1-permethrin)；14.反-氯菊酯(2-permethrin)；15. 右旋顺式氯氰菊酯(1-cypermnethrin)；16. 左旋顺式氯氰菊酯(2-cypermnethrin)；17.顺-氰戊菊酯(1-fenvalerate)；18.反-氰戊菊酯(2-fenvalerate)；19.右旋顺式溴氰菊酯(1-deltamethrin)；20.左旋顺式溴氰菊酯(2-deltamethrin)

图1 20种有机氯和拟除虫菊酯类农药的标准谱图

图2 添加20种有机氯和拟除虫菊酯类农药的桔子样品的色谱分离谱图

图3 添加20种有机氯和拟除虫菊酯类农药的黄瓜样品的色谱分离谱图

由以上的色谱分离谱图可以看到，空白图谱无干扰，标准样峰形好，且20种有机氯和拟除虫菊酯类农药及其异构体被完全分离，互不干扰测定。说明本方法对分离这20种有机氯和拟除虫菊酯类农药及其异构体是一个可行的方法。

2.2 净化方法选择

有机氯和拟除虫菊酯类农药残留量分析的净化方法主要有浓硫酸磺化法、柱层析法、液-液分配法等。液-液分配法净化效果往往不理想，且要耗费大量有机溶剂；浓硫酸磺化法净化会使一些酸不稳定的农药分解，造成回收率偏低；柱层析法是一种理想的净化方法，只要选择合适极性的混合溶液作为洗脱液，就能收到满意的结果。本文采用V(环己烷):V(石油醚) =1:1的混合液为洗脱液，对桔子、黄瓜样品的净化效果良好，能得到满意的回收率。

2.3 色谱条件的选择

首先找到每一种农药的最佳气相色谱条件及其出峰时间，然后再把这20种农药混合在一起，根据分离情况进行适度调节，最后找出最佳气相色谱条件。

2.4 方法的准确度、精密度和检出限

选用桔子、黄瓜样品分别添加这20种农药进行回收试验，结果见表1、表2。说明本法对这20种农药残留量的检测有较高的回收率、较低的变异系数，且灵敏度较高，能满足多残留分析要求。

表1 20种农药在桔子和黄瓜中的添加回收率(n=5)

表2 农药的检出限

注：检出限的单位为mg/kg

3 结论

因为农药的种类较多，各种农药的性质不同，因而对样品的提取、净化、气谱条件等分析条件的选择要求比较苛刻。用本法所确立的条件，对水果和蔬菜中这20种农药残留量的测定，样品用量少，符合多残留分析的要求，可作为对这20种农药残留检测的可行方法。

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(本文文献格式：张金娥,董茂忠,陈冬梅，等.水果、蔬菜中20种有机氯和拟除虫菊酯类农药残留量的测定[J].山东化工，2017，46(14)：59-62,65.)

Analysis of 20 Organochlorine Pesticide andPyrethroid Residues in Vegetables and Fruits

ZhangJine1*,DongMaozhong2,ChenDongmei1，BiYanying1

(1.College of Chemistry, Chemical Engineering and Materials Science, Shandong Normal University,Jinan 250014, China;2.Logic Management,Shandong Normal University,Jinan 250014, China)

A simple and rapid method has been described for the determination of 20 kinds of organochlorine pesticides and pyrethroids residues in vegetables and fruits. The mixture of cyclohexane-acetone (1:1, v/v) was used to extract the samples, followed by a cleanup technique on a column packed with Florisil using the mixture of cyclohexane-petroleum ether (1:1, v/v) to elute the samples. The samples were concentrated by rotary vacuum evaporator and analyzed by gas chromatography-electron capture detector (GC-ECD). Mean recoveries of samples ranged from 83% to 100%, with relative standard deviations ranging from 1.3% to 5.5%, and the lowest detection limits ranged from 0.01 to 0.07mg /kg.

organochlorine pesticides and pyrethroids; determination of residues; gas chromatography-electron capture detector (GC-ECD);vegetables and fruits

2017-05-04

张金娥(1967——)，女，山东莱西人，副教授，理学硕士，于山东师范大学化学化工与材料科学学院工作，目前主要从事药物分析教学工作，主要研究方向：食品药品中的农药残留量分析、质谱用于雾霾细颗粒物中的有机污染物分析、用于手性药物分离的金属有机框架色谱固定相研究等。

O657.71

A

1008-021X(2017)14-0059-04

分析与测试