不同结球甘蓝品种气相色谱图谱分析

王冬群

(慈溪市农业监测中心，浙江 慈溪 315300)

结球甘蓝(Brassicaoleraceavar.capitata)属于十字花科(Cruciferae)芸薹属，为甘蓝(Brassicaoleracea)的变种。结球甘蓝起源于地中海沿岸，16世纪开始传入中国[1]。甘蓝具有耐寒、抗病、适应性强、产量高、品质好和易贮耐运等特点，在我国各地普遍栽培，是东北、西北和华北等地区春、夏和秋季的主要蔬菜种植品种之一。在利用气相色谱仪进行蔬菜样品农药残留检测过程中，常会发现一些不是农药残留表现出来的峰，有的峰面积比较大，且比较稳定，通常我们会把它们作为杂质峰来处理[2]。气相色谱图谱上表现出来的峰是作为样品中所含物质在特定条件下的特定反映，不同类型样品往往有属于自己的气相色谱图谱特征。了解不同样品的气相色谱图谱特征对样品检测过程中准确定性有重要的参考意义。

在利用气相色谱仪配火焰光度检测器(FPD)检测结球甘蓝农药残留过程中，发现结球甘蓝具有与其他蔬菜不同的非常有特点的色谱图谱。本文对结球甘蓝色谱图谱的气相色谱检测方法稳定性进行了研究，并对3个品种结球甘蓝图谱特点和差异进行了分析。

1 材料与方法

1.1 材料

2015年4月，在慈溪市金丰蔬菜农场随机抽取了品种为淮南新丰的结球甘蓝3个，在慈溪市天元镇红杰果蔬农场随机抽取了品种为冬升、冬绿的结球甘蓝各3个。在实验室采用四分法缩分取样。

1.2 样品分析与测定

仪器：Agilent公司6890 N气相色谱仪配7683自动进样器，采用火焰光度检测器(FPD)，选取DB-1701 30 m×0.32 mm(id)×0.25 μm (film)作为检测用色谱柱，DSY-Ⅲ氮吹仪，IKA T18基本型高速匀浆机，TD5A-WS离心机，家用搅拌机。

试剂：乙腈为AR级；丙酮为色谱纯；氯化钠为AR级，140 ℃烘3 h，冷却后储于密闭容器中。

1.3 气相色谱条件

柱温程序：初始温度100 ℃，以40 ℃·min-1升温至200 ℃，再以2 ℃·min-1升温至210 ℃，然后以30 ℃·min-1升温至240 ℃并保留4 min至样品全部流出。采用DB-1701色谱柱, 进样口温度220 ℃，检测器温度250 ℃；载气为高纯氮气，流量30 mL·min-1；氢气流量为75 mL·min-1，空气流量110 mL·min-1；柱前压68.6 kPa，恒流方式，尾吹氮气；采用不分流进样方式，进样量1 μL，进样0.85 min后吹扫。

采用保留时间定性，峰面积定量。

1.4 提取与净化

结球甘蓝经切碎，家用搅拌机搅拌打碎混匀后，准确称取25.0 g置于125 mL试剂瓶中，加入乙腈50.0 mL，用匀浆机高速匀浆2 min，静止提取30 min，倒入加有4 g氯化钠的100 mL离心管中，充分振荡1 min，摇匀；离心管以4 000 r·min-1离心5 min，用移液枪吸取上层乙腈10.00 mL到10 mL带塞玻璃试管中，用氮吹仪在水浴80 ℃的条件下吹至近干，最后用丙酮定容至5.0 mL。

1.5 数据统计与分析

以3个品种结球甘蓝气相色谱图谱上的峰保留时间、峰数量和峰面积作为研究对象，用变异系数(RSD)来考察数据稳定性。

2 结果与分析

2.1 检测方法的稳定性

同一品种结球甘蓝(冬绿)重复整个实验过程9次，选取6个主要的峰作为研究对象，分别编为峰1、峰2、峰3、峰4、峰5、峰6(图1)。从表1可见，峰1～峰6的峰面积稳定性指标变异系数为12.57%～19.64%，较为稳定。

表1 冬绿重复实验9次得到的结果

2.2 保留时间与峰面积的稳定性

同一个结球甘蓝(冬绿)样品连续上机进样10次，考察仪器条件对结球甘蓝气相色谱图谱保留时间和峰面积的稳定性。统计各峰保留时间和峰面积，得到表2～3。从表2可见，6个峰的保留时间为2.423～5.465 min，变异系数为0.009%～0.040%。可见各峰的保留时间非常稳定，该仪器条件可作为结球甘蓝气相色谱图谱定性的依据。

从连续10次重复进样得到的峰面积稳定性来看，峰1的面积989.03～1 111.98，平均值为1 058.36，变异系数为3.87%；峰2的面积1 601.29～1 815.00，平均值为1 712.17，变异系数为4.05%；峰3的面积340.87～405.08，平均值为367.13，变异系数为5.64%；峰4的面积1 436.47～1 689.16，平均值为1 541.47，变异系数为5.95%；峰5的面积953.72～1 081.95，平均值为1 015.89，变异系数为4.52%；峰6的面积358.40～430.92，平均值为395.50，变异系数为5.99%(表3)。在连续10次进样过程中，6个主要的峰峰面积稳定性指标变异系数介于3.87%～5.99%，可见峰面积非常稳定，该仪器条件可作为结球甘蓝气相色谱图谱定量的依据。

表2 结球甘蓝(冬绿)保留时间的稳定性

表3 结球甘蓝(冬绿)峰面积的稳定性

2.3 气相色谱图

通过检测，从冬绿、冬升、淮南新丰结球甘蓝的气相色谱图(图1)可以看出，除了几个主要的峰外，3个结球甘蓝品种的气相色谱图谱均比较干净，杂质峰较少。3个品种的结球甘蓝气相色谱图谱差异明显，冬升、淮南新丰、冬绿分别有4、5和6个峰。3个品种结球甘蓝均有峰1、峰2、峰3和峰6等4个具有相同保留时间的共同峰，淮南新丰还有峰4，冬绿有峰4、峰5。可见，3个品种结球甘蓝在峰的数量和峰的保留时间上既有一定的相似性又有明显差异。

图1 结球甘蓝冬绿(A)、冬升(B)、淮南新丰(C)的气相色谱

2.4 3个品种结球甘蓝的气相色谱图谱特征与差异

对图1进行比较可知，3个品种的4个共同峰在峰高上差异非常明显。从表4可见，冬绿样品各个峰峰面积平均值为417.98～1 952.88，各峰变异系数为1.09%～9.85%，稳定性较好；冬升样品各个峰面积平均值为1 442.53～2 545.80，各峰变异系数为15.55%～33.86%；淮南新丰样品各个峰面积平均值为203.91～8 445.04，各峰变异系数为19.01%～31.71%。可见，冬绿的个体峰面积稳定性比冬升、淮南新丰好。

表4 不同品种结球甘蓝峰个数和峰面积的差异

注：RSD为变异系数，用来考察稳定性。表5同。

2.5 3个品种结球甘蓝4个共有峰的峰面积之间的比例关系

从峰面积之间的比例关系(表5)可以看出，冬绿样品各峰面积之间的比例平均值为0.21～1.63，个体间变异系数为1.25%～10.96%；冬升样品各峰面积之间的比例平均值为0.59～1.76，个体间变异系数为0.33%～30.19%；淮南新丰样品各峰面积之间的平均值比例为0.71～13.19，个体间变异系数为1.29%～15.38%。

从表5可以发现，峰2/峰1比较稳定。冬绿的峰2/峰1为1.60～1.68，平均值为1.63；冬升的峰2/峰1为11.76～1.77，平均值为1.76；淮南新丰的峰2/峰1为2.20～2.25，平均值为2.23。从数据稳定性指标变异系数来看，冬绿、冬升和淮南新丰的峰2/峰1的变异系数分别为2.67%、0.33%和1.29%，比较稳定。冬绿、冬升、淮南新丰的峰6/峰1的变异系数分别为7.53%、10.65%和10.65%，也比较稳定。因此，3个品种的峰2/峰1、峰6/峰1值可以作为品种区分的参考指标。

表5 不同品种结球甘蓝峰面积之比

3 讨论

同一样品连续上机进样10次，结果发现作为研究对象的6个峰保留时间和峰面积变异系数分别介于0.009%～0.040%和3.87%～5.99%，两者都非常稳定，因此，该仪器可作为定性定量的依据。同一品种9个样品的重复实验表明，1～6号峰峰面积稳定性指标变异系数12.57%～19.64%，可见提取气相色谱图谱的方法比较稳定，可以作为研究结球甘蓝气相色谱图谱的方法。重复实验得到的变异系数明显大于连续上机进样得到的变异系数，说明影响实验结果稳定性的因素主要在样品的前处理过程。

从结球甘蓝气相色谱图谱各个峰的峰面积稳定性来看，冬绿的变异系数为1.09%～9.85%，冬升、淮南新丰的变异系数分别为15.55%～33.86%和19.01%～31.71%，表明冬绿在个体峰面积稳定性上比冬升、淮南新丰好。气相色谱中特定物质峰面积的大小可能受一些因素的制约出现一些波动，但从变异系数来看影响不大。从各个峰峰面积之间的比例统计分析结果来看，同一品种个体间不同峰峰面积之比的稳定性比单纯的峰面积稳定性好，表明同一品种个体间不同峰峰面积之间存在一定的比例关系。

冬绿、冬升和淮南新丰的气相色谱图谱的峰数量和保留时间有相似性，同时差异也非常明显。3个品种结球甘蓝的气相色谱图谱均拥有峰1、峰2、峰3、峰6，淮南新丰还有峰4，冬绿还有峰4、峰5。3个品种的结球甘蓝品种内峰2/峰1、峰6/峰1值比较稳定，且品种间差异较大。