气相色谱法同时测定普通白菜中10种有机磷类农药残留
2021-02-05李小燕李敬波吴瑞茹许瀛丹蒋小良
李小燕，李敬波，吴瑞茹，许瀛丹，蒋小良
(1.德阳市农业农村局，四川 德阳 618000；2.四川省德阳中学，四川 德阳 618000；3.中国检验认证集团 广东有限公司 江门分公司，广东 江门 529000；4.江门海关技术中心，广东 江门 529000)
有机磷类农药是一种广谱、快速、高效的含磷有机化合物，在我国广泛使用，占我国杀虫剂农药的70%以上。近年来，由于有机磷类农药大量使用，导致蔬菜农药残留超标中毒事件经常发生[1]。有机磷类农药可高效地抑制乙酰胆碱酶的活性，引起神经阻滞和神经肌肉交叉点的神经递质-乙酰胆碱的大量积聚，从而破坏乙酰胆碱的正常传导功能，导致出现颤抖、惊厥、癫痫等症状，严重的可以导致人体瘫痪或者死亡[2]。本文选择敌敌畏、甲胺磷、甲拌磷、乐果、氧化乐果、对硫磷、毒死蜱、杀螟松、甲基对硫磷、水胺硫磷等10种常见的有机磷类农药残留作为研究对象，以乙腈为提取溶剂，采用高速匀浆提取方式进行前处理，采用复合氨基柱作为净化柱进行净化，用气相色谱法进行分析，建立了气相色谱法同时测定普通白菜中10种有机磷类农药残留的分析方法。
1 实验部分
1.1 试剂和仪器
有机磷类农药标准品(敌敌畏、甲胺磷、甲拌磷、乐果、氧化乐果、对硫磷、毒死蜱、杀螟松、甲基对硫磷、水胺硫磷)，100 mg/L，农业农村部环境保护科研监测所；丙酮，分析纯，天津市富宇精细化工有限公司；正己烷，LC-MS级，Sigma-Aldrich；乙腈，色谱纯，Shanghai ANPEL Scientific Instrument Co.Ltd；甲醇，色谱纯，上海德正化工有限公司；乙醇，分析纯，广州化学试剂厂。
GC-2014型气相色谱仪，配置NPD检测器，日本SHIMDAZU公司；QP2010 Plus型气相色谱-质谱仪，日本SHIMDAZU公司；Ethos ONE型微波消解/萃取仪，意大利Milestone公司；B811型索氏提取仪，瑞士BUCHI公司；SB5200D型超声波清洗仪，宁波新芝生物科技有限公司；EV321型旋转蒸发仪，北京莱伯泰科仪器有限公司；TB215D型电子天平，美国丹佛公司；T25型高速匀浆机，德国艾卡公司；AutoVap S60型全自动氮吹仪，力德生物科技(上海)有限公司。
1.2 标准工作溶液的配置
敌敌畏等10种有机磷类农药混合标准溶液(5 mg/L)：将10种有机磷类农药标准品用乙腈配制成浓度为5 mg/L的混合标准工作溶液。临用前用乙腈将上述混合标准溶液稀释成所需系列标准工作液。
1.3 样品处理
准确称取均制的普通白菜样品20.0 g于100 mL高型烧杯中，加入40.0 mL乙腈，漩涡混匀后，放入高速匀浆机中，以12 000 r/min速度，匀浆2 min，过滤至装有5.0 g干燥氯化钠的50 mL比色管中，振荡30 min，然后静置1 h，待比色管中两相充分分层后，吸取10.0 mL上清液于玻璃试管中，备用。
将复合氨基柱用乙腈+甲苯(3∶1)混合溶液淋洗，转入上述备用液，再用25 mL乙腈+甲苯混合液洗脱，将洗脱液于50 ℃水浴旋转蒸发至近干，再用氮吹仪吹至全干，然后用丙酮溶解残渣定容至5.0 mL，漩涡混匀，过0.22 μm有机滤膜，装入气相进样小瓶中，待测。
1.4 气相色谱分析条件
色谱柱：Rtx-1701毛细管色谱柱(30 m×0.32mm，0.25 μm)，进样口温度：250 ℃，不分流进样，1 min后分流比1为10∶1，进样量1.0 μL，检测器温度为280 ℃，载气为高纯氮气(纯度99.999%)，流速为4.0 mL/min，检测器为氮磷检测器(NPD)。升温程序：100 ℃(保留1 min)，以20 ℃/min升至220 ℃(保留1 min)，以10 ℃/min升至250 ℃(保留5 min)。
2 结果与讨论
2.1 样品前处理方法优化
2.1.1提取方式的选择
目前在蔬菜类有机磷类农药残留检测前处理方式一般采用高速匀浆提取或超声波提取，本文分别对比研究了这两种不同提取方式，对不同提取时间的提取效率进行了试验。实验结果表明：高速匀浆提取2 min时，或者是超声波提取15 min时，10种有机磷类农药残留目标化合物的回收率都可以控制在90.6%～108.4%内，但考虑到超声提取过程产生大量的热会对目标化合物产生影响，所以本实验采用高速匀浆2 min作为目标物的提取方式。
2.1.2提取溶剂的选择
本研究比较了常用的有机提取溶剂对该方法提取效果的影响，分别选用乙腈、丙酮、乙酸乙酯、二氯甲烷等4种有机溶剂作为提取溶剂，采用高速匀浆2 min提取方式，考察不同提取溶剂的提取效率，实验结果见表1。由表1可见，丙酮和乙腈的提取效果较好，提取效率明显高于乙酸乙酯和二氯甲烷，考虑到丙酮易挥发，毒性较强，所以实验选择乙腈为提取溶剂。
表1 不同溶剂的提取效率比较 %
2.1.3静置时间的选择
提取溶剂过滤后，在氯化钠的作用下，目标物在两相中根据分配系数不同，随着时间的推移反复进行两相分配，从而实现两相平衡，因此样品静置时间对有机相和水相两相分层效果有明显的影响。分别试验静置时间为10、20、30、40、50、60 min时普通白菜样品的加标回收率。实验结果表明，样品在静置10 min后分层效果明显，静置30 min后样品的加标回收率达到最大值，因此实验选择静置时间为30 min。
2.1.4净化小柱的选择
考虑到普通白菜实际的基质情况，主要是色素含量高，蛋白质含量低，SPE的选择以除色素为主，因此选用了复合氨基柱；对于含色素量较高的样品采用添加了C18的复合氨基柱作为净化柱，能够更好地消除色素对目标化合物的影响。
2.2 方法的线性范围、相关系数及检出限
用丙酮将甲胺磷等10种农药混合标准溶液稀释至质量浓度分别为0.05、0.10、0.20、0.40、1.0 mg/L的系列标准工作溶液，从低浓度开始依次对标准工作溶液进行分析检测，标准色谱图见图1。农药名称及保留时间见表2。
图1 10种农药标准色谱图(0.1mg/L)
表2 10种农药的保留时间 min
以各农药的质量浓度c(mg/L)为横坐标，对应峰面积为纵坐标得到线性方程，见表3。由表3可见，10种有机磷类农药残留在0.05～1.0 mg/L呈良好的线性关系，相关系数R在0.999 1～0.999 8。按照3倍信噪比(S/N)计算10种有机磷类农药残留的检出限在0.010～0.025 mg/kg。
表3 10种农药的线性方程及检出限
2.3 方法的精密度和准确度
分别称取普通白菜样品进行加标回收率实验，添加水平涵盖高中低三个添加水平，分别为0.05、0.10、0.50 mg/L的10种有机磷类农药混合标准工作液进行加标回收率实验(n=6)，得到平均加标回收率和相对标准偏差(RSD%)。实验结果表明，10种农药不同水平加标回收率在80.4%～109.8%，相对标准偏差<8.6%，结果表明，方法的精密度和准确度符合农药残留分析要求。
2.4 实际样品分析
在某蔬菜生产基地随机抽取普通白菜样品后，按照NY/T 3304—2018标准对样品制备，然后进行实验室前处理，同时与标准方法进行对比验证，实验数据符合对比要求，表明该方法适用于普通白菜中有机磷类农药残留分析。
3 结论
本研究采用乙腈溶剂匀浆提取方式，建立了气相色谱法同时测定普通白菜中10种有机磷类农药残留量的分析方法。在实验选择的最佳条件下，10种农药组分可以完全有效分离，在0.05～1.0 mg/L质量浓度范围内呈良好的线性关系，相关系数均大于0.995。不同水平浓度加标回收率在80.4%～109.8%，相对标准偏差<8.6%，并用于实际样品测试，满足实验室检测要求。本方法前处理过程简单，灵敏度高，净化效果好，适用于普通白菜中有机磷类农药残留的快速分析。
表4 实际样品分析结果
