苹果中6 种有机磷农药残留检测的 影响因素分析

◎ 马 红，张子良，王林萍，高俊伟

（泰州市产品质量监督检验院，江苏 泰州 225300）

水果作为人们餐桌上常见的食物之一，其安全性直接关系着人们的身体健康。农药残留作为水果的重要安全指标之一，已经引起了广泛关注。有机磷农药是农业生产中比较重要的一类杀虫剂，具有高效、广谱杀虫的特性，它是一种神经毒剂，主要抑制体内的胆碱酯酶而引起神经生理紊乱，易造成急性中毒。因此，对水果中有机磷农药的检测研究极其重要。

食品中有机磷农药检测方法主要有气相色谱法、气相色谱-质谱联用法、液相色谱法等[1-3]。《蔬菜和水果中有机磷、有机氯、拟除虫菊酯和氨基甲酸酯类农药残留的测定》（NY/T 761—2008）中，对于有机磷农药残留检测采用的是气相色谱法定性、外标法定量，此法简单、快速，易于操作，被众多实验室用于有机磷农药检测。本实验选取6 种易用于果树的有机磷农药敌敌畏、乐果、甲基对硫磷、毒死蜱、杀扑磷和三唑磷作为目标检测物，基于NY/T 761—2008 方法，测定苹果试样中的农药残留量，对影响检测结果的因素进行探讨，为以后更好地进行农药残留检测提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

敌敌畏、乐果、甲基对硫磷、毒死蜱、杀扑磷和三唑磷标液，均为100 mg·L-1（丙酮溶剂），由国家标准物质研究中心提供；系列标准曲线溶液（0.05 μg·mL-1、0.1 μg·mL-1、0.2 μg·mL-1、0.5 μg·mL-1和1.0 μg·mL-1），丙酮溶剂配制；丙酮（色谱纯）、乙腈（色谱纯）、氯化钠（分析纯），均为国产试剂。

6890N GC-FPD 型气相色谱仪（配有火焰光度检测器，美国Agilent 公司）、氮吹仪（上海ANPEL 公司）。

1.2 实验方法

1.2.1 色谱条件

色谱柱：DB-17（30 m×0.53 mm×1.0 μm）；升温程序：初温70 ℃，保持1 min，10 ℃·min-1升至150 ℃，8 ℃·min-1升至250 ℃，保持4 min。载气（氮气）流速10 mL·min-1；进样量1 μL，不分流进样。

1.2.2 试验条件

（1）样品前处理。取可食部分，经缩分后，将其切碎，充分混匀放入粉碎机粉碎，制成待测试样。

（2）样品加标。准确称取25.0 g 试样，加入标准储备液，使目标有机磷的浓度为0.1 mg·kg-1。

（3）提取和净化。准确称取25.0 g 试样于匀浆机中，加入50.0 mL 乙腈，高速匀浆2 min 后用滤纸过滤，滤液收集到装有5 ～7 g 氯化钠的100 mL 具塞量筒中，收集滤液40 ～50 mL，盖上盖子，剧烈振荡1 min，在室温下静置30 min，使乙腈相和水相分层。

从具塞量筒中吸取10.0 mL乙腈溶液，放入100 mL烧杯中，放在80 ℃的水浴氮吹仪中，蒸发至近干，用丙酮定容至5.0 mL。在漩涡混合器上混匀，用0.2 μm滤膜过滤后供色谱测定。

1.3 实验设计

1.3.1 提取溶剂对检测结果的影响考察乙腈、丙酮和二氯甲烷3 种提取溶剂对提取过程的影响。提取和净化步骤同1.2.2。

1.3.2 氮吹终点对检测结果的影响

设计以下3 种氮吹终点，考察氮吹终点对检测结果的影响。终点1：氮吹不完全，烧杯底部留有1 ～2滴液体时结束。终点2：氮吹完全，氮吹至最后一滴液体刚好蒸发时结束。终点3：氮吹过度，至最后一滴液体蒸干后继续氮吹3 min。试验步骤同1.2.2。

1.3.3 基质效应对检测结果影响

通过对比相同浓度（0.2 μg·mL-1）有机磷农药丙酮溶液和乙腈溶液的仪器响应值，考察乙腈是否带来基质响应增强效应；考察不同氯化钠加入量的影响，提取和净化步骤同1.2.2，在静置30 min 乙腈相和水相分层后，吸取10.0 mL 乙腈，直接用0.2 μm 滤膜过滤进行色谱检测。

1.3.4 提取方式对检测结果的影响

考察匀浆、超声和涡旋3 种提取方式对检测结果的影响，样品加标静置48 h 后进行试验，样品试验步骤同1.2.2。

1.3.5 浓缩方式对检测结果的影响

考察水浴氮吹干法和减压旋蒸法两种浓缩方式对检测结果的影响，浓缩至最后一滴溶剂刚好蒸发完全时结束，试验步骤同1.2.2。

2 结果与分析

2.1 提取溶剂

在提取过程中，经过静置30 min 后，丙酮萃取溶剂处于上层，氯化钠的加入使得分层快且明显，但从刻度量筒中读取有机相体积小于50 mL，说明部分丙酮仍溶于水相；二氯甲烷萃取时，处于下层，出现轻微乳化现象，且吸取下层溶液时，不利于操作；乙腈作为萃取溶剂时，氯化钠的盐析作用明显，分离效果好，基本没有互溶现象。在本实验中，选择乙腈作为萃取溶剂可以得到较好的提取效果。

2.2 氮吹终点

本试验考察了3 种终点，回收率测得结果如表1。

表1 不同终点条件下6 种有机磷农药残留回收率表

从表1 的数据发现，不同氮吹终点得到回收率差别较大。氮吹完全（终点2）情况下，6 种有机磷农药残留的回收率均处于80%～120%，未氮吹完全情况（终点1）下回收率偏高，氮吹过度（终点3）情况下的回收率明显低于氮吹完全时的回收率。多数有机磷农药具有一定的挥发性，在氮吹时间过长的情况下，溶剂吹干之后，有机磷农药也将随氮气流被带走，测得回收率偏低。其中沸点较低的敌敌畏回收率最低，也验证在有机磷农药残留检测浓缩过程不宜过长这一结论。

氮吹不完全情况下测得的有机磷农残回收率偏高，其中乐果和三唑磷回收率＞120%，推测在分析过程中可能存在干扰因素。有机磷农残分析中，基质常常对分析过程有显著的干扰，并影响分析结果的准确性，这些干扰和影响被称为基质效应。因此，氮吹不完全情况下，受到基质效应的影响检测结果偏高。。

由于氮吹终点直接关系到目标有机磷检测的准确性，氮吹终点的正确选择是前处理过程中十分关键的步骤，可以避免目标化合物的损失，同时减弱提取过程带来的基质效应。

2.3 基质效应

相同浓度下，有机磷农药丙酮溶液和乙腈溶液的仪器响应值如表2 所示。

由表2 得到，不同溶剂下6 种有机磷农残的仪器响应相对偏差均在5%以下，因此认为溶剂乙腈没有对实验结果造成明显的基质效应。不同氯化钠加入量测得的回收率结果如表3 所示。

表3 不同氯化钠加入量条件下6 种有机磷农药残留回收率表

通过表3 的数据可以看出，没有经过氮吹净化的乙腈溶液直接进样时，不同氯化钠加入量测得的回收率均大大超过120%，并且随着氯化钠加入量的增加，测得的6 种有机磷的回收率也大幅增加，最高甚至达到近200%。由表3 得到，试液中的氯化钠含量越大，目标有机磷检测到的响应值越大，氯化钠的加入量对检测结果会造成重要影响。结合氮吹不完全时的回收率明显大于氮吹完全，且回收率偏高（杀扑磷和三唑磷回收率大于120%）的结果，推测可知，氮吹不完全时，未吹干的溶剂乙腈溶解了微量的氯化钠，再用丙酮定容时将氯化钠带入了进样试液，影响了检测结果。因此，氯化钠才是本实验中产生基质效应的主要因素。本实验中氯化钠产生较明显基质效应的原因可能是：①与有机磷化合物竞争进样口或活性点，更多目标化合物进入柱子，响应值增高。②有机磷农药由于含有P=O、-N=、P=S 等功能基团，具有极性、氢键结合能力在气相色谱残留分析中较易产生基质效应，强极性的农药更易产生基质效应[4-6]，氯化钠的加入，与有机磷农药产生了一定的作用，影响了农药的极性，进一步增强了基质效应。但是目前关于基质效应的产生机制还不十分清楚。

2.4 提取方式

不同提取方式条件下回收率结果见表4。

表4 不同提取方式条件下6 种有机磷农药残留回收率表

从表4 的数据可以看到，通过匀浆和超声提取的6 种有机磷农药回收率相对差别较小。通过涡旋处理后得到的有机磷回收率，与其他两种方式相比，其中敌敌畏、甲基对硫磷、毒死蜱和杀扑磷没有出现大的差异，但是乐果和三唑磷回收率发生了一定程度的下降。分析原因可能是有机磷农药在基质中的渗透吸附作用不尽相同，乐果和三唑磷在苹果基质中的渗透吸附作用相对较强，不同的提取方式下提取效果不同，通过匀浆和超声的方式能得到较好的提取结果；对于渗透吸附作用不明显的有机磷农药，匀浆、超声和涡旋方式均能得到较好的提取效果。

2.5 浓缩方式

两种浓缩方式下，6 种有机磷农药残留回收率见表5。

表5 不同浓缩方式条件下6 种有机磷农药残留回收率表

由表5 得到，两种浓缩方式下得到的6 种有机磷农药回收率偏差不大，均在5%以下。水浴氮吹干法省时高效，可以进行批量操作，但受设备限制，需要氮气流；减压旋蒸法设备简单，但相同时间处理批次少。检测时可根据实验室自身条件，两种方法任选一种即可。

3 结论

本实验以苹果为试样，考察了提取溶剂、氮吹终点、基质效应、提取方式和浓缩方式5 个因素对6 种有机磷农药敌敌畏、乐果、甲基对硫磷、毒死蜱、杀扑磷及三唑磷检测结果的影响。氮吹终点的判断是影响前处理过程中的关键因素。氮吹时间过长，有机磷农药检测结果偏低；溶剂没有氮吹完全，会产生基质效应，回收率偏高。氯化钠的量是本实验中产生基质增强效应的主要原因。可以通过降低氯化钠加入量和正确判断氮吹终点来减弱基质效应。考察了3 种提取溶剂丙酮、二氯甲烷和乙腈，其中乙腈作为有机相，与水相分层快，提取效果好；匀浆、超声和涡旋3 种提取方式中，匀浆和超声提取效果较好，对于容易吸附在基质上的农药残留，涡旋的效果稍差；通过适当控制浓缩终点，水浴氮吹干法和减压旋蒸法两种浓缩方式对检测结果影响不大。