气相色谱法测定水果中多种有机磷农药残留分析

2019-06-11李恒毛林夏

安徽农业科学 2019年3期

李恒毛林夏

摘要[目的]建立了水果样品前处理，毛细管柱气相色谱法（GC-FPD）测定水果中6种有机磷农药含量的快速检测方法。[方法]以6种有机磷农药为检测对象，通过超声波系统辅助提取水果中农药残留，GC-FPD测定水果中6种有机磷农药的含量。[结果]在0.025～0.500 μg/mL浓度范围内，农药残留浓度和峰面积有很好的相关性，相关系数r>0.995，回收率为71.2%～104.5%，精密度（RSD）为1.66%～5.23%，方法检出限低于国家标准，适合大批量样品检测，能够大幅缩短样品前处理时间，提高检测效率。[结论]该方法样品前处理过程简单、处理速度快，对欲测定农残组分的选择性和回收率均能够达到痕量分析要求，可以复制推广至水果中其他有机磷农残的检测。

关键词气相色谱法;有机磷农药;超声波;残留

中图分类号S48 1+.8文献标识码A

文章编号0517-6611（2019）03-0193-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.03.060

有机磷农药是指含磷元素的有机化合物农药，是一类广谱、高效的化学杀虫剂[1]，主要用于防治植物病、虫、草害，所以其在农业生产中被广泛使用，导致农作物产品中发生不同程度的残留。有机磷农药对人、畜的毒性较大，在农业生产中，如果不按规定的用药量、次数、方法或安全间隔期施药，就会引起农药超标或农药中毒，危害人类健康。世界各国都对食品中农药残留最大限量[2]进行了规定。现代农药残留分析方法通常包括样品前处理和测定两部分[3]，样品前处理是核心。农药残留的试样前处理过程分为提取、浓缩、净化等关键步骤[4]。高效快速的提取方法是农药残留分析的核心，它决定着分析的准确性和重现性，样品前处理方法的选择直接影响检测的效率和最终分析结果，所以大力开展农药残留量检测技术以及相关的前处理技术的研究，发展简单、快速、有效的前处理方法是非常必要的，对于保护人民群众舌尖上的安全具有重要意义。目前，有机磷的检测主要有气相色谱法（GC）[5-7]、气相色谱质谱法（GC-MS）[8-9]和气相色谱-质谱-质谱法（GC-MS/MS）[10]等。GC-MS和GC-MS/MS灵敏度较高，但是价格昂贵，运行成本高。气相色谱法的主要特点是选择性高、分离效率高、灵敏度高、分析速度快[11]，被广泛应用于食品安全中有机磷农药残留的检测。笔者通过超声波系统辅助提取水果中农药残留，毛细管柱气相色谱法（GC-FPD）测定水果中6种有机磷农药含量，建立水果样品前处理检测的快速方法。

1材料与方法

1.1主要仪器气相色谱仪（Agilent 7890A，FPD检测器，7683B自动进样器，DB-17色谱柱）;GM200盘式粉碎磨;电子天平;旋转蒸发仪;涡旋混合器;超声波清洗机（型号鼎泰恒盛DTC-27J）;所有用到的计量器具均检定合格。

1.2主要试剂敌敌畏、乐果、甲基对硫磷、毒死蜱、马拉硫磷、杀扑磷标准储备液（均为100 μg/mL，农业部环境保护科研监测所）。乙腈、丙酮、甲醇为色谱纯;氯化鈉为分析纯;试验用水为GB/T 6682规定的 Ⅰ 级水。

1.3混合标准工作溶液的配制分别将装有敌敌畏、乐果、甲基对硫磷、毒死蜱、马拉硫磷、杀扑磷的标准品（100 μg/mL）的安瓿瓶从冰箱中（2 ℃）取出，在室温下放置15 min后打开，分别将安瓿瓶中1 mL标准品全部转入10 mL容量瓶中，用丙酮清洗安瓿瓶3次，定容至刻度，即得10 μg/mL的混合标准储备溶液，采用逐级稀释法将10 μg/mL混合标准储备溶液配制成浓度分别为0.025、0.050、0.100、0.200、0.300、0.400、0.500 μg/mL的混合标准溶液。

1.4方法

1.4.1试验原理。试样中有机磷类农药经乙腈提取，提取溶液经过滤、浓缩后，用丙酮定容，注入气相色谱仪，农药组分经色谱柱分离，用火焰光度检测器（FPD）检测。用色谱柱的保留时间定性，外标法定量[12]。

1.4.2试验步骤。将水果样品切碎，使用盘式粉碎磨制成匀浆。准确称取10.0 g经过匀浆制备好的试样于带塞塑料瓶中，加入乙腈25 mL，加入2 g氯化钠，置于超声波恒温清洗机中，将水温调至20 ℃后超声提取10 min后静置，使乙腈和水相分层。吸取上层提取液于茄形瓶中，在45 ℃水浴减压旋转蒸发仪上蒸馏至近干，加入2.0 mL丙酮后在涡旋混匀器上充分清洗混匀后转移至自动进样器样品瓶中，上机测试。

1.4.3提取条件的选择。有机磷农药在乙腈中有良好的溶解性，在超声波加速反应系统辅助下提取残留农药，减小了样品和提取液与容器接触的面积，农药残留损失小。在超声波辅助提取过程中，超声波产生的冲击波对样品直接反复高频冲击，能破坏样品和农药的表面吸附，且超声波产生的冲击力能起到一定的搅拌作用，使样品表面能不断与新鲜的溶剂接触，加速农药在提取液中的溶解，同时使用一定的温度，更是加快了样品中残留农药的扩散速度。根据样品的性质、提取效果、塑料瓶体积、提取时效和检测成本等方面因素综合考虑，最终确定用25 mL体积乙腈提取液，于20 ℃保持10 min进行农药残留提取。该提取方法实际使用效果良好，大大缩短了水果中农残提取的时间，加快了分析的速度。

1.4.4样品浓缩过程条件的控制。在做回收率试验时发现，通过旋转蒸发法对农残提取液进行浓缩过程中，如果水浴温度过高和浓缩至干后定容都会使大多数农药的回收率明显偏低，这可能是温度过高引起有机磷农药的分解，溶剂挥干后使有机磷分解或蒸干的缘故，所以在试验过程中，水浴温度不宜过高，控制在45 ℃，提取液浓缩至近干即可。

1.4.5色谱分析条件。改变色谱柱、程序升温条件及载气流速、氢气与空气比例，考察待测农药色谱分离情况及信号强度。色谱柱、程序升温、载气流速和氢气与空气比例不同，待测农药的分离情况及信号强度也不同。根据在最短时间获得最佳分离效果的原则，得到如下色谱分析条件：气相色谱柱DB-17（30 m×0.25 mm×0.25 μm），载气为氮气

（99.999%），燃烧气体为高纯氢气和空气（99.999%，氢气与

空气比例为75∶100）;流速为4 mL/min，进样方式为不分流进样;进样口温度230 ℃，FPD检测器温度250 ℃，柱温由150 ℃

（保持2 min）升至250 ℃（8 ℃/min），保持6 min，进样量1 μL。

2结果与分析

2.1系统适应性试验按照“1.4.5”色谱分析条件，对敌敌畏、乐果、甲基对硫磷、毒死蜱、马拉硫磷、杀扑磷6种有机磷农药残留混合标准溶液进行上机测试，待测农药分离情况见图1。从图1可以看出，在“1.4.5”条件下，混合标准品色谱图中敌敌畏、乐果、甲基对硫磷、毒死蜱、马拉硫磷、杀扑磷6种有机磷农药残留混合标准溶液的保留时间分别为1.866、8.490、9.641、10.155、10.399、12.829 min，其色谱峰与相邻色谱峰分离度良好（与相邻峰的分离度均大于1.5），符合气相色谱法定量分析的要求。

2.2线性范围、相关系数和检出限准确配制0.025～0.500 μg/mL不同浓度的各种有机磷标准品工作溶液系列，按照“1.4”中方法和条件进行测定，以峰面积对浓度做线性回归分析，绘制标准曲线，得到待测农药的线性方程及相关系数，检出限按信噪比3∶1 计算，结果见表1。从表1可以看出，敌敌畏、乐果、甲基对硫磷、毒死蜱、马拉硫磷、杀扑磷6种有机磷农药在0.025～0.500 μg/mL线性关系良好，说明峰面积和浓度之间有很好的相关性，能够达到实验室快速检测的要求，满足进出口水果农药残留检测分析的要求。

2.3方法的加标回收率和精密度试验为了考察该方法的回收率和精密度，以桔子样品为背景分别添加3个水平的混合标准品溶液，按照“1.4.5”方法進行提取浓缩测定，每个添加水平做7次平行试验，计算各待测组分的回收率和精密度（RSD）。结果表明（表2），6种有机磷类农药的加标回收率为71.2%～104.5%，精密度（RSD）为1.66%～5.23%，回收率和精密度均符合痕量分析的要求，能够满足实验室对进出口水果有机磷农残的检测需求。

2.4水果样品检测应用该试验所建立的处理方法和条件，对实验室常检样品葡萄、石榴、苹果、梨和桔子中6种有机磷进行检测，结果显示，葡萄、苹果和梨中毒死蜱有检出，毒死蜱检测结果均在食品中农药最大残留限量标准允许范围，其他5种农药残留无检出，石榴和桔子中均无这6种有机磷农药残留检出。

3结论

该研究通过超声波系统辅助提取水果中农药残留，毛细管柱气相色谱法（GC-FPD）测定水果中6种有机磷农药含量。此方法在水果样品浸渍提取的同时，辅以超声波提取，在合适的温度下完成样品的前处理工序，操作简单，提取效果好，快速节能、节省样品前处理的溶剂，污染小，可同时处理多组样品，省时高效，显著提高了样品前处理效率，进一步提高了实验室检测工作效率，适合进出口水果中有机磷农残的快速检测工作，能够更好地为检验检疫执法提供技术支持。

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