同时测定蔬菜中15种有机磷农药的残留方法

赵蕾，张媛媛，李轶，杜兰威，张弘，*

（1.天津市食品研究所有限公司，天津 301609；2.中华人民共和国天津海关工业产品安全技术中心，天津 300000）

目前，我国蔬菜种植面积为3.35 亿亩左右，产量达7.69 亿吨。蔬菜作为百姓餐桌上最为常见的食物之一，其安全性关系着百姓的人身安全。因此，农产品中农药残留的检测就显得尤为至关重要。通过探索，研究农产品中农药残留的检测方法，力求找寻到一种可以快速、便捷且有效的检测多种有机磷农药残留的方法[1-3]。根据以往农药残留检测标准，检测多种有机磷农药需要耗费大量时间，需使用不同检测方法，不同升温程序，不同色谱柱检测，此文主要目的是找出一种可同时检测出多种有机磷农药的方法，力求找寻出最短时，消耗原料最少，检出效果最佳的方式来同时检测多种有机磷农药。

1 材料与仪器

1.1 试剂与材料

乙酸乙酯（色谱纯，500 mL/瓶）、氯化钠（分析纯，500 g/瓶）、丙酮（分析纯，500 mL/瓶）：天津市科密欧化学试剂有限公司；农残标准溶液（敌百虫、敌敌畏、甲胺磷、乙酰甲胺磷、灭线磷、甲拌磷、氧乐果、特丁硫磷、乐果、甲基对硫磷、马拉硫磷、杀螟硫磷、对硫磷、倍硫磷、水胺硫磷）（浓度均为100 mg/L）：国家标准物质研究中心；HP-5 毛细管色谱柱（30 m×0.250 mm×0.25 μm）、DB-1701 毛细管色谱柱（30 m×0.250 mm×0.25 μm）、HP-INNOWAX 毛细管色谱柱（30 m×0.250 mm×0.25 μm）：安捷伦公司；三角锥形瓶（250 mL）、量筒（100 mL）、离心管（50 mL）、比色管（10 mL）：天津市玻璃仪器厂。

1.2 试验仪器

Trace 1300 气相色谱仪：美国热电公司；AL204-IC电子分析天平：梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司；Sci-NT2800D 超声波洗涤仪：天津市圣信唯科技有限公司；HY-5 回旋式振荡器：巩义市英峪予华仪器厂；LXJ64-01 离心机：河北省沧州地区微电机厂；PGC-08-006 干式氮吹仪：天津艾维欧科技发展有限公司。

2 气相色谱条件

2.1 色谱柱的选择

近几年气相色谱分析过程中，色谱柱已经由毛细管柱取代了原来较为主流的填充柱，毛细管色谱柱的优势在于分离效率高，分析速度快，柱容量小，灵敏度高[4]。

试验选择不同类型的3 种毛细管色谱柱进行分析，HP-5 为弱极性色谱柱，DB-1701 为中等极性色谱柱，HP-INNOWAX 为强极性色谱柱。将HP-5、DB-1701、HP-INNOWAX 这3 种色谱柱在同一个柱温箱升温程序的条件下进行分析，15 种农残的气相色谱（gas chromatography，GC）图谱见图1、图2、图3。

从分离情况来看，DB-1701 毛细管柱分离15 种，效果最好；HP-5 毛细管柱分离 10 种，其中某些物质峰没分开；HP-INNOWAX 分离10 种。由此得出，安捷伦公司的DB-1701 毛细管色谱柱（30 m×0.250 mm×0.25 μm）作为试验用色谱柱，其分离效果是最好的[5]。

2.2 柱温箱升温程序条件的选择

柱温箱升温程序在农药残留检测过程中是一个重要的环节，其温度梯度的变化对于待测物中物质的分离效能和试验整体的完成时效有至关重要的作用。升温程序的选择一般原则是根据混合物的沸点范围、固定液的配比和检测器的灵敏度。升高柱子温度，可使试验完成时间缩短，降低柱子升温速度，有利于各种物质在试验过程中的分离，且可以延长柱子的寿命。此外，检测器温度一般不低于250 ℃，升温程序的最高温度不应高于所使用色谱柱的最高温度，且不低于室温，进样口温度不低于进样物质中沸点最高的物质加50 ℃的温度。如果有某几种物质沸点接近，出峰时间接近，可选择把柱温箱在此段时间的升温速率放缓，或把此两种物质分开分析。此外，进样口温度和检测器温度不得低于柱温，防止产生逆向气压气体回流所造成的检测器污染[6-8]。

图1 HP-5 毛细管柱上15 种农残的GC 图谱Fig.1 Gas chromatograms of 15 pesticide residues on HP-5 capillary column

图2 DB-1701 毛细管柱上15 种农残的GC 图谱Fig.2 Gas chromatograms of 15 pesticide residues on DB-1701 capillary column

图3 HP-INNOWAX 毛细管柱上15 种农残的GC 图谱Fig.3 Gas chromatograms of 15 pesticide residues on HP-INNOWAX capillary column

设定3 个柱温箱升温程序进行研究：

程序（1）：60 ℃（1 min）→10 ℃/min→180 ℃（5 min）→20 ℃/min→270 ℃（5 min）

程序（2）：60 ℃（1 min）→10 ℃/min→180 ℃（5 min）→20 ℃/min→300 ℃（5 min）

程序（3）：80 ℃（1 min）→10 ℃/min→180 ℃（5 min）→20 ℃/min→300 ℃（5 min）

DB-1701 毛细管柱在程序（1）～程序（3）升温 15种农残的GC 图谱见图4、图5、图6。

通过DB-1701 毛细管柱在以上3 种升温程序条件下对15 种有机磷农药残留的分析来看，程序（1）只能分离11 种农药残留；程序（2）能分离出12 种农药；程序（3）能很好地分离15 种农药，且出峰很好。

最后确定了程序升温的条件：进样口温度250 ℃，检测器温度250 ℃。柱温箱程序升温：初始温度80 ℃，保留1 min；以10 ℃/min 的速度升温至180 ℃，保留5 min；再以 20 ℃/min 的速度升温至 300 ℃，保留 5 min。氢气75 mL/min，空气100 mL/min，载气为高纯氮气75 mL/min，尾吹 0.7 mL/min，分流比 10 ∶1。柱温室升温程序见表1。

3 样品前处理及检测方法的选择

3.1 样品前处理

图4 DB-1701 毛细管柱在程序（1）升温15 种农残的GC 图谱Fig.4 Gas chromatograms of 15 pesticide residues heated by DB-1701 capillary column in program（1）

图5 DB-1701 毛细管柱在程序（2）升温15 种农残的GC 图谱Fig.5 Gas chromatograms of 15 pesticide residues heated by DB-1701 capillary column in program（2）

图6 DB-1701 毛细管柱在程序（3）升温15 种农残的GC 图谱Fig.6 Gas chromatograms of 15 pesticide residues heated by DB-1701 capillary column in program（3）

蔬菜中有机磷农药残留的分析检测是从待测样品中进行提取开始，提取效果的好坏与提取溶剂的选择有密切关联，而提取溶剂的选择跟待测样品中的农药特性、检测所使用的方法有关。为此，选择提取溶剂的原则是：可以根据相似相溶的原则，选取既可以溶解待测农药，又不会与之发生反应的溶剂，且还需要考量所使用的提取溶剂对于待测样品的提取程度，最好还可以减少对人体的伤害。在农药残留的分析过程中，常用的提取液按照极性由强到弱分别是水、乙腈、甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯、乙醚、二氯甲烷、三氯甲烷、苯、甲苯、环己烷、正己烷、石油醚。在试验中最为常见的提取液为乙腈、甲醇、丙酮、正己烷、石油醚。

表1 柱温室升温程序Table 1 Warming procedure of column chamber

选择乙酸乙酯作为提取液，根据以往试验得出，乙酸乙酯具有与乙腈同样的提取效果，且乙酸乙酯挥发快，溶解能力强，价格成本低于乙腈，对人身体造成的伤害也较少。

西红柿：测定部位为全果（去柄），用搅拌器采用四分法均匀打散，取25 g 混匀样品，放置在250 mL 具塞三角锥形瓶中，加入50 mL 色谱级乙酸乙酯，放置在振荡器上振荡30 min，过滤至50 mL 离心管中，放入6 g左右氯化钠使水相和无机相分层。量取10 mL 滤液，在氮吹仪上吹至近干，用丙酮定容至5 mL，待GC 分析。

3.2 检测方法的选择

3.2.1 标准储备液的制备

15 种标准物质的浓度分别为100 μg/mL，从每种单标分别移取0.5 mL 标品至同一个10 mL 容量瓶，用乙酸乙酯定容至刻度，即配得浓度为5 μg/mL 的15 种农药混合标准储备液。

3.2.2 标准曲线

分别移取15 种农药混标标准储备液0.02、0.04、0.1、0.2、0.4、1.0 mL 至 6 个 10 mL 容量瓶，用乙酸乙酯定容至刻度，即配制出浓度为 0.01、0.02、0.05、0.1、0.2、0.5 μg/mL 的标准工作溶液。15 种组分的线性范围、回归方程、相关系数见表2。

表2 15 种组分的线性范围、回归方程、相关系数Table 2 Linear range，regression equation and correlation coefficient of 15 components

续表2 15 种组分的线性范围、回归方程、相关系数Continue table 2 Linear range，regression equation and correlation coefficient of 15 components

3.2.3 回收率

本试验挑选不含15 种农残的样品进行了加标回收试验。每组样品进行涵盖在标准曲线线性范围内的3 个浓度的加标回收试验。

试验分别对空白样品进行 0.02、0.1、0.5 μg/mL 不同浓度的加标回收试验，15 种组分的加标回收率均在98.2%～108.2%，其中敌百虫101.1%～104%、敌敌畏99.6%～101%、甲胺磷99.1%～101.2%、乙酰甲胺磷100.4 %～102.8 %、灭线磷98.2 %～100.8 %、甲拌磷100.1%～105.4%、氧乐果 106.1%～109.1%、特丁硫磷99.7 %～100.6 %、乐果100.8 %～108.2 %、甲基对硫磷100.3%～103%、马拉硫磷100.3%～103.4%、杀螟硫磷100.3%～102.7%、对硫磷98.8%～103%、倍硫磷99.3%～102.1%、水胺硫磷98.4%～101.8%。

4 结论与讨论

本文以蔬菜中的15种农残作为研究对象，根据研究结果最终选择DB-1701MS 毛细管色谱柱，升温程序为80 ℃（1 min）→10 ℃/min→180 ℃（5 min）→20 ℃/min→300 ℃（5 min）。此方法相较于其他方法，具有用时短，峰形较好，能够有效分离15 种农残，且各物质回收率在98.2%～108.2%的优势，可用于蔬菜中有机磷农药残留的检测[9-10]。