QuECHERS前处理技术分析山楂制品中农药残留

2019-01-06牛春铃承德市食品药品检验检测中心

食品安全导刊 2019年18期

关键词：萃取柱正己烷检测器

□ 牛春铃张波承德市食品药品检验检测中心

1 材料与方法

1.1 实验材料

1.1.1 原料来源

山楂制品选自河北省承德市兴隆县、营子区等多家山楂制品生产企业。

1.1.2 标准品和试剂、仪器与材料

克菌丹、苯醚甲环唑、氯氰菊酯标准溶液，根据要求稀释到所需浓度。乙腈、正己烷、丙酮及乙酸乙酯，均为色谱纯。岛津气相色谱仪、手动单道可调移液枪、电子天平、氮吹仪、固相萃取装置、超声清洗器离心机；凝胶固相萃取柱、硅胶固相萃取柱、氨基固相萃取柱、与Welchromμ QuECHERS农残净化包。

1.2 实验方法

1.2.1 样品制备

玻璃仪器洗净后用纯净水浸泡，置于烘箱内烘干备用。将从承德市各山楂制品生产企业中抽取的山楂制品切碎，用粉碎机研磨粉碎，放入离心管，于冰箱中冷藏保存，待用。

1.2.2 气相色谱法分析条件

载气：高纯氦气，纯度＞99.999%；色谱柱：DB-35ms，30 mm×0.25 mm×0.25 μm；柱流量：1.0 mL·min-1，恒流；进样口温度：270 ℃；检测器：ECD；检测器温度：300℃；尾吹：30 mL·min-1；进样量：1 μL，不分流；程序升温：40 ℃维持1 min，130 ℃维持0 min，280 ℃维持5 min。

1.2.3 样品前处理方法

前处理过程主要包括待测组分的提取和净化等步骤。提取时根据样品和待测组分的性质，选择合适的提取溶剂和方法，将样品中的农药分离出来。有些样品的组成成分复杂，提取后需要经过净化才能实现待测组分与干扰杂质的分离。随着现代技术的发展，提取和净化过程往往可以一步完成。提取、净化后，待测组分的浓度较低，仪器往往检测不出来，还要进行浓缩处理，以满足仪器的检测限要求，便于检测。

1.2.3.1 提取

将山楂制品切碎，用粉碎机研磨粉碎，称取2.5 g试样于三角瓶中，加入20.0 mL乙腈，超声提取20 min，离心5 min，将上清液转移至离心管，再用10.0 mL乙腈超声提取，过滤，放入烧杯，水浴锅加热，蒸发至杯内溶液体积为2.0 mL，待净化[1]。

1.2.3.2 净化

将1 mL提取液加入到Welchrom®QuECHERS 2 mL净化管WEL-QC-1402中，震荡涡旋2 min，使提取液充分与吸附剂作用，10 000 rpm离心3 min，取上清液进样分析。

2 结果与分析

2.1 仪器条件的优化

分别对升温程序、载气流速、进样口温度与检测器温度进行优化。升温程序优化后3种农药成分组分能够有效分离，且无拖尾现象。柱流速以1 mL·min-1为宜，模式为恒流模式。进样口温度选择280 ℃，过高的温度会使农药组分分解，过低的温度则可能气化不完全，从而影响检测结果。检测器使用ECD检测器，温度为300℃。尾吹设为30 mL·min-1，因为毛细管柱内载气流量太低，不能满足检测器的最佳条件[2，3]。提高载气流速可以使检测器保持高灵敏性，并且可以消除检测器死体积的柱外效应。化合物分离流出色谱柱后，会因为管道体积大增大而出现体积膨胀现象，导致流速缓慢，引起谱带展宽。提高尾吹流速可以摒除此现象。进样量一般为1 μL，避免进样量过大而导致色谱柱过载。

2.2 提取溶剂的优化

对乙腈、丙酮、乙酸乙酯与正己烷4种有机溶剂以及其配比进行比较，发现提取溶剂各有不同，乙腈、丙酮溶于水，丙酮极性比较强，与水互溶，并且能溶解上述3种农药，但容易存留杂质，纯度不够，基线不稳，对于丙酮、正己烷，通过加入非极性溶剂可实现有机相和水相的分离，但操作相对繁琐；对于乙腈，加入NaCl可有效分离水相与有机相。与正己烷、乙酸乙酯比较，乙腈提取的脂肪和脂溶性色素相对较少；与正己烷相比，乙腈与极性较小的溶剂不互溶，比较容易去除非极性杂质。在此实验中，乙腈对以上3种农药的提取回收率为80%～110%，高于丙酮、正己烷和乙酸乙酯。本实验采用乙腈溶剂进行农药提取。在提取时间上，采用超声提取20 min，震荡提取20 min，匀浆2 min的不同方法进行提取，超声提取回收率较高，因此采用超声20 min的提取方式提取。

2.3 样品净化条件的优化

山楂制品添加剂成分相对较高，含有多种干扰因素，净化相对比较繁琐，因此对山楂制品前处理的要求相对较高，本实验分别对比了3种不同填料的固相萃取柱和QuECHERS净化柱，以期找到更为理想的分离提取方法。

2.3.1 固相萃取柱的选择

常见的固相萃取柱大都是以聚乙烯为材料的注射针筒型装置，该装置内装有两片以聚丙烯或玻璃纤维为材料的塞片，两个塞片中间装填有一定量的色谱吸附剂（填料），固相萃取柱上端敞开，下端为出液口，液体经过吸附剂后从出口排出。本实验对比了以凝胶、硅胶和氨基为主要填料的三种固相萃取柱，用6 mL、10 mL两种规格的小柱进行实验优化，结果发现硅胶填料固相萃取柱分离效果更好，回收率为80%～120%，并且填料稳固性能良好，不会出现常见的填料松散等问题，选用粒径低至8～10 μm的填料，能极大的提高分离效能和载样量。

2.3.2 QuECHERS农残净化包和硅胶固相萃取柱的选择

经过对QuECHERS净化包和硅胶固相萃取柱的比较，结合气相色谱ECD检测器对3种农药残留的定量分析，发现QuECHERS净化包提取农药残留简单、快速、高效。以往的固相萃取柱方法，即使硅胶萃取柱已经提高了分离效能和载样量，但是冗杂繁复，需要花费大量的时间和人力，且需要使用大量有机溶剂，会带来成本高、效率低和环境污染等问题，并且最小检出值过高导致回收率低。与传统的固相萃取柱相比，净化效果显著，降低了基质干扰，具有较高的准确度和较好的重现性。因而，QuECHERS净化柱成为本实验重点采用的净化方法[4]。