气相色谱法测定水产品中氯氰菊酯、氰戊菊酯和溴氰菊酯

刘沛明

(广西北海市合浦县食品药品检验检测中心，北海 536100)

氯氰菊酯、氰戊菊酯和溴氰菊酯是人工模拟除虫菊素化学结构的农药[1]，普遍应用于农作物害虫防治[2]和水产养殖[3]。大多数拟除虫菊酯类农药属于高亲脂性农药，在水体中能直接进入到水生生物的皮肤和血液中[4]，引起鳃组织病变，干扰神经传导[5]，对哺乳动物具有遗传、免疫和神经毒性[6]。

现有研究关于菊酯类农药残留的分析主要集中在蔬菜[2]和水果[7]等植物性食品领域。水产品中的农药残留分析大多是有关六六六和滴滴涕等持久性有机污染物，而拟除虫菊酯类农药的研究报道较少，其前处理方法一般采用凝胶渗透色谱净化，但凝胶渗透色谱净化操作复杂，设备昂贵，不适合推广。QuEChERS方法已普遍应用于食品基质中的农药残留检测[8]，但对水产品的净化效果有限。本实验用正己烷和丙酮的混合溶剂提取水产品中的氯氰菊酯、氰戊菊酯和溴氰菊酯，利用冷冻去除大部分脂肪后，再用QuEChERS去除样品中剩余的杂质，通过气相色谱定量测定水产品中的氯氰菊酯、氰戊菊酯和溴氰菊酯，测试结果令人满意。

1 试验部分

1.1 仪器与试剂

Agilent 7890B型气相色谱仪；德国SIGMA 3K15型台式高速离心机；上海安谱N-EVAP 12管型氮气浓缩仪；德国IKA Vortex 2-032015型涡旋混合器；DB-1701型色谱柱(30m×0.25mm，0.25μm)；氯氰菊酯，98.0%、氰戊菊酯，99.5%、和溴氰菊酯，99.3%；均为TMstandard公司产品。

色谱纯乙腈、乙酸乙酯、正己烷、丙酮；分析纯无水硫酸镁；N-丙基乙二胺(PSA)填料，40～63μm、C18固相萃取填料，上海安谱实验科技有限公司。

1.2 气相色谱条件

进样口温度为300℃；检测器温度280℃；柱温箱初始温度90℃，保持1min，以15℃/min升温至280℃，保持5min；载气(N2)流量1.2mL/min，尾吹(N2)流量为30 mL/min，1μL不分流进样。

1.3 样品处理

从某市26个水产品销售市场，随机采集新鲜水产样品36份，其中对虾5份、花鲢8份、草鱼9份、武昌鱼6份、鲫鱼8份，取可食部分用均质机均质后，于-18℃保存，5d内完成分析。

称取鱼肉样品5.00g于50mL离心管，加入V(正己烷)∶ V(丙酮)=2∶1的混合溶剂20.00mL， 15000r/min匀浆1min，在4℃下以10000r/min高速离心5min，取上层液体过无水硫酸钠，重复提取一次，提取液过无水硫酸钠，合并提取液于100mL鸡心瓶，于40℃水浴旋转蒸发近干，用5mL乙腈分3次溶解残渣，合并乙腈于10mL刻度离心管，-20℃冷冻10min，10000r/min高速离心5min，取上层乙腈溶液转移至装有100mg无水硫酸镁、50mgPSA和100mg C18的10mL离心管，涡旋混合1min，于4℃8000r/min高速离心2min，取上清液于40℃下氮气吹干，用1.00mL正己烷溶解，过0.22μm滤膜后供气相色谱测定。

2 结果与分析

2.1 拟除虫菊酯农药的色谱分离

图1为加标含量5μg/kg样品的色谱图，从图中可见，使用DB-1701色谱柱可将氯氰菊酯、氰戊菊酯和溴氰菊酯在18min内完全分离，目标峰附近无杂质峰干扰，色谱分离效果良好。

图1 氯氰菊酯、氰戊菊酯和溴氰菊酯气相色谱图

2.2 前处理条件优化

水产品中农药残留分析的提取溶剂一般采用乙酸乙酯、乙腈和正己烷-丙酮混合溶剂，本试验比较了上述3种溶剂对水产品中3种菊酯类农药的提取效率。结果表明，乙腈对3种菊酯类农药的提取效果较好，平均回收率在97～113%，V(正己烷)∶ V(丙酮)=1∶1次之，平均回收率在91～105%，乙酸乙酯的提取效率最差。这可能是因为氯氰菊酯、氰戊菊酯和溴氰菊酯属于中等极性农药，易溶于乙腈、丙酮和正己烷，同时乙酸乙酯对肌肉组织渗透能力较弱也可能影响目标物的萃取效率。乙酸乙酯的提取溶液中脂肪含量也明显高于另外两种提取溶剂。试验发现，用乙腈提取阳性水产品中的氯氰菊酯、氰戊菊酯和溴氰菊酯的回收率比加标试验的回收率明显降低，平均回收率在86～103%之间，这可能是因为乙腈与样品接触后，能使样品中的蛋白质快速变性，导致目标组分提取不完全，而正己烷-丙酮混合溶剂不存在这种现象，因此本试验采用正己烷-丙酮混合溶剂提取水产品中的菊酯类农药残留。另外，本试验考察了提取溶剂中丙酮和正己烷不同比列对提取效果的影响，试验发现，V(正己烷)∶ V(丙酮)=2∶1作为提取溶剂时，能减少一部分杂质峰，同时保证水产品中菊酯类农药的回收率。

鱼肉中含有丰富的脂肪酸和蛋白质，提取目标物的同时也会提取出这些非极性干扰物，影响定性和定量分析结果，增加仪器的维护成本。本试验考虑脂肪和菊酯类农药的熔点存在较大差异，在提取后将提取液冷冻析出脂肪，可以出去大部分脂肪，然后采用QuEChERS方法进一步净化残余杂质。试验针对水产品基质，考察旋转蒸发后，分别用乙腈和正己烷溶解残渣后冷冻去脂的效果，结果表明用乙腈溶解提取物后冷冻去脂的效果更好，这可能是因为脂肪在乙腈中的溶解度较小的原因。另外，试验还考察了PSA、C18、NH2和GCB作为分散固相萃取材料的净化效果。其中C18和PSA是常用的QuEChERS吸附材料， C18是反向硅胶键合吸附剂，除脂肪能力较强； PSA的表面有键合氨基，可以同时减少脂类、糖类和其它有机酸的干扰；NH2的作用于PSA类似，但其离子交换能力不如PSA，净化效果稍差； GCB主要用于除色素等杂质，对水产品净化效果不理想。因此，本试验采用PSA+ C18作为分散固相萃取材料。通过试验优化选择100mg无水硫酸镁、50mgPSA和100 C18作为分散固相萃取材料时，能够获得良好的净化效果，同时保证较高的目标物回收率，净化后的样品图谱如图1所示，杂质峰较少，且出峰时间较早，说明净化效果良好。

2.3 标准曲线

用正己烷配置氯氰菊酯、氰戊菊酯和溴氰菊酯浓度系列2.00、5.00、10.00、20.00、50.00μg/L,以各组分的浓度和峰面积建立标准曲线，见表1。从表1可以看出，氯氰菊酯、氰戊菊酯和溴氰菊酯的标准曲线相关系数均在0.999以上，由此可见该仪器方法具有较好的准确度。

表1 氯氰菊酯、氰戊菊酯和溴氰菊酯的标准曲线和相关系数

2.4 方法检出限、回收率和精密度

在空白草鱼样品中分别添加菊酯混合标准溶液(100ng/mL) 0.05、0.25和0.50mL，添加水平分别为1.00、5.00和10.00μg/kg，按1.2步骤处理和净化样品，气相色谱测定，做样品加标回收试验。每个加标浓度点平行测试6次，考察方法的回收率和精密度，在最低添加浓度(1.00μg/kg)的样品结果中，以3倍信噪比计算样品中氯氰菊酯、氰戊菊酯和溴氰菊酯的检出限，以10倍信噪比为定量下限，结果见表2。在1～10μg/kg 加标范围内，氯氰菊酯、氰戊菊酯和溴氰菊酯的检出限为0.12～0.19μg/kg，平均回收率为91.3%～106.1%，RSD为4.8%～11%。各方法性能参数与GB29705-2013相当，能够满足分析要求。

表2 3种拟除虫菊酯农药的回收率、精密度、检出限和定量限(n=6)

2.4 实际样品分析

采用本试验冷冻去脂-QuEChERS处理采集的36份水产样品，每个样品平行测定两次，同时每一种样品做两个加标试验。结果有2份对虾样品检出氯氰菊酯超标，其中1份对虾样品同时检出氰戊菊酯超标，1份草鱼样品溴氰菊酯超标，样品回收率在92%～107%，与方法验证结果一致，说明该方法适用于花鲢、对虾和鲫鱼等其它不同水产品中菊酯类农药残留的提取。采用GB29705-2013检测阳性样品，定性结果一致，定量结果的方法间相对标准偏差在6.4%～13.2%，说明该方法的准确性满足分析要求。

3 结论

采用冷冻去脂-QuEChERS结合气相色谱法测定水产品中的氯氰菊酯、氰戊菊酯和溴氰菊酯农药残留，回收率为91.3%～106.1%，RSD为4.8%～11%，检出限为0.12～0.19μg/kg。实际样品分析结果的回收率、精密度和准确性均能够满足检测工作的要求，且该方法快速，简便，可用于水产品中的氯氰菊酯、氰戊菊酯和溴氰菊酯农药残留的检测。