气相色谱双柱双检测器法同时测定蔬菜水果中有机磷农药多残留的研究

2018-04-12周观航

现代食品 2018年4期

◎ 周观航

（广州检验检测认证集团有限公司，广东　广州　510000）

作为一种见效快的广谱化学杀虫剂，有机磷农药价格低廉，在我国农业生产中得到广泛的应用，但其也存在易降解的特点，很容易在农产品中残留，当人体食用含有有机磷农药残留的蔬菜水果之后，残留的农药成分会经过消化道、呼吸道甚至皮肤与黏膜接触进入人的身体内部，造成人体中毒，引起重大食品安全事故，造成恶劣的社会影响。因此，需要针对蔬菜水果中存在的有机磷农药残留进行检测工作。当前，我国针对水果蔬菜中有机磷农药残留的主要检测方法都是借助气相色谱、气相-色谱质谱联用、液相-色谱质谱联用等仪器，严格按照GB/T 19648-2006、NY/T 761-2008等国家现行通用标准进行检测。但是，受到检测经费的限制，相关的仪器设备尤其是气质和液质联用仪价格不菲，一般的小规模实验检测室都不具备相关的设备，难以在短时间内完成检测。本文主要采用的是气相色谱法，在搭建起双进样塔模式的基础上借助双毛细柱双检测器（FPD）对样品同时进行检测工作，根据农药的组成成分在不同极性柱子上停留的时间来进行定性细分，以此为凭据进行作证，同时用外表法来定量分析，从而实现对蔬菜水果中残留的有机磷农药的定量与定性检测，有效避开了单一的色谱柱在进行定性分析中可能存在的不确定因素，以及在检测中需要多次对仪器进行关机开机以更换色谱柱可能会对仪器的功能稳定性造成不良影响。

1　实验材料与实验方法

1.1　仪器与试剂

1.1.1仪器

在实验前根据实验设计与要求，准备了岛津G C2010 Plus气相色谱仪一台，双进样塔一个，附双火焰光度检测器（FPD）一台，30 m×0.32 mm×0.25 µm的DB-1色谱柱一个，30 m×0.32 mm×0.25 µm的DB-1701色谱柱一个，氮吹仪一台以及组织捣碎机一台等仪器设备。

1.1.2试剂

根据实验目的，准备了甲基对硫磷、甲胺磷、对硫磷、毒死蜱、甲拌磷、丙溴磷、氧化乐果、水胺硫磷、乙酰甲胺磷、二嗪磷、甲基异柳磷、乐果、三唑磷、杀螟硫磷、马拉硫磷、亚胺硫磷和敌敌畏等共17种有机磷农药标准储备液，标准液采购自国家农业部环境保护科研监测所。为了满足实验需求，还准备了包括纯色谱的丙酮、乙腈、在140 ℃下烘烤长达4 h的氯化钠以及0.2 µm的滤膜等其他实验试剂[1]。

1.2　样品前处理

1.2.1试样制备

将事先准备好的蔬菜水果样品进行标准处理后取出其中可以使用的部分，进行缩分，然后将样品切碎处理，在确保样品充分均匀混合后倒入捣碎机中进行粉碎处理，制备成待测样品，最后用塑料容器盛装，放置在-20～-16 ℃的环境中保存，留作备用。

1.2.2提取

从制备好的试样中精准称取25.0 g试样放置到100 mL烧瓶中，将50.0 mL的乙腈添加到烧杯中，借助匀浆机进行高速充分匀浆2 min，借助滤纸进行过滤处理，将过滤收集到的滤液放入已经装有5 g左右的氯化钠的50 mL具塞量筒中，观测滤液已经收集达到40～50 mL后停止，将量筒盖上盖子后剧烈振荡，1 min后停止，将量筒放置在室温环境下静置20～30 min，等待量筒中的乙腈有机相和水相分层[2]。

1.2.3净化

完成提取之后，从具塞量筒中吸取10.0 mL乙腈溶液放入100 mL烧杯中，用水浴锅将烧杯在80 ℃的温度下加入，期间向烧杯内通入空气流，加快水分的挥发，等到近干之后取出静置，待温度冷却到室温后添加2.0 mL丙酮，摇匀后将混合溶液倒入10 mL离心管，为了确保烧杯内的物质全部转移，用3.0 mL左右丙酮分3次冲洗烧杯，最后离心管内的溶液定容至5.0 mL，放置在漩涡混匀器上混匀后倒入样品瓶，等待色谱测定[3]。

2　结果与分析

2.1　气相色谱条件的确立

在实验中需要确立合适的气象色谱条件：①载气和尾吹气都是纯度为99.999%的氮气，载气的流速为10 mL/min，尾吹气的流速为30 mL/min。②燃气采用的是纯度为99.999%氢气，燃气过程中的流速为75 mL/min。③使用空气作为助燃气，流速稳定在100 mL/min。④进样口的温度为220 ℃。⑤柱温箱首先将初始温度保持在50 ℃，持续2 min，然后以10 ℃/min的速度升温至250 ℃，保持10 min。⑥检测器的温度为250 ℃。⑦采用分流的方式进行进样。⑧进样时采用双进样塔同时进样的方式进行，借助双色谱柱、双FPD检测器同时对样品进行检测，进样量为1 µL。根据农药组分在不同极的色谱柱无论是保留时间还是出峰顺序都存在差异的特点，对农药的组分进行定性分析。

2.2　色谱分离效果

由于有机磷农药可以分为很多种类别，如果仅仅用单一的一根柱子进行分离检测，那么检测结果可能会出现几种农药在柱子上的保留时间一样的情况，不管怎样对色谱条件进行调整，都无法完全有效地分离不同类型的农药组分。而采用多种不同极性的柱子进行检测，则能够借助目标组在色谱柱上气-液分配常数存在的差别来识别其中重叠的峰组成分。

从图1可以看出，对毒死蜱、硫磷、水胺硫磷3种农药组分在色谱柱上的保留时间是重叠的，难以有效进行分离，而从图2可以看出，马拉硫磷、杀螟硫磷、对硫磷3种有机磷农药出现保留时间的重叠。对两组出峰图谱进行对比可以发现，硫磷同时出现，可以采用分开定性分析的方式进行处理，这样便不会影响整体的定性判断。当农药组分在不同极性色谱柱上保留的时间差值小于0.05 min时，根据不同极性的柱子进行确认的效果更为准确。在实验中，针对17种农药在两根色谱柱上保留时间的差异，发现硫磷出现重叠可以分析出17种农药的成分。

图1　17种农药标准品在DB-1色谱柱的出峰图谱图

图2　17种农药标准品在DB-1701色谱柱的出峰图谱图

2.3　工作曲线及检出限

将各农药组分按照0.05、0.10、0.20、1.00、2.00 µg/mL的标准分别配制标准溶液，然后绘制工作曲线。由表1可知，17种农药的组分都有良好的回归方程线性关系，其中R2≥0.9967，而方法的检出限为0.0107～0.0265 mg/kg。

表1　17种农药组分的保留时间、线性关系及检出限表

2.4　回收率和精密度试验

在经过检测没有发现任何农药残留的大白菜样品中添加不同剂量的农药组分，通过检测计算出回收率，并对实验的精密度进行试验。根据表2的数据可以看出，试验所用的17种农药组分的回收率在70%～120%，而相对标准偏差RSD为2%～5%，充分说明农药组分在色谱柱上的添加回收率很好，证明定量测定结果也具有良好的平行性。