探究气相色谱ECD检测丙溴磷的分析方法

贾利蕊 马占清 马 婷

(青海省农产品质量安全检测中心，青海 西宁 810000)

丙溴磷分子式为：C11H15BrClO3PS，它是一种广谱高效、中等毒性、低残留的有机磷杀虫剂，主要用于棉花、玉米、甜菜、大豆、马铃薯、蔬菜、烟草等作物，防治害虫(特别是鳞翅目害虫)和螨。少量的农药残留不会引起人体急性中毒，但长期食用农药残留超标的食品，对人体健康有一定影响。根据《食品安全国家标准食品中农药最大残留限量》[2](GB2763—2021)中规定，丙溴磷在番茄、白菜、苹果中的最大残留限量分别为10mg/kg、5mg/kg、0.05mg/kg。

丙溴磷的过量食用会造成严重污染，危害人类健康和生态可持续发展，因此，本文利用气相色谱，以番茄，白菜，苹果做研究对象，建立果蔬中丙溴磷农药残留的检测方法。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

1.1.1仪器

高速组织捣碎机(2000r/min)、JM-2002电子天平(0.01g)、AH-30全自动匀浆机(10000r/min)、G16高速离心机(6000r/min)、N-1200B旋转蒸发仪(150r/min、36℃)、MS3basis旋涡混合器、Agilent6890N气相色谱仪(美国安捷伦公司生产)，配备电子捕获检测器(ECD)。

1.1.2试剂

乙腈(德国Merk公司，色谱纯)；正己烷(德国Merk公司，色谱纯)；丙酮(德国Merk公司，色谱纯)；氯化钠(分析纯)；SPE小柱(Dick-Ma,弗罗里矽柱Florisil)；丙溴磷农药标准品为100ug/mL(农业农村厅环境保护科研检测所)。

1.2 实验方法及原理

本试验参照《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多残留的测定》(NY/T761-2008)中第2部分，蔬菜和水果中有机氯类、拟除虫菊酯类农药多残留的测定进行检测，将试样用乙腈分离、提取，提取液经浓缩、净化、再浓缩后，用自动进样器，经过毛细管柱到电子捕获器(ECD)检测器中检测。根据保留时间定性，外标法定量。

ECD检测器使用原理：电子捕获检测器ECD也是一种离子化检测器，它是一个有选择性的高灵敏度的检测器，它只对具有电负性的物质，如含卤素、硫、磷、氮的物质有信号，物质的电负性越强，也就是电子吸收系数越大，检测器的灵敏度越高如丙溴磷等则有信号，而对电中性(无电负性)的物质，如烷烃等则无信号。

1.3 操作条件

色谱柱：DB-17(50%聚甲基硅氧烷，30m×0.25mm×0.25um毛细色谱柱)，进样口温度：200℃；检测器温度:310℃；柱温梯度：开始升至100℃(保持1min)后，以20℃/min升至200℃保持5min，再以5℃/min升至250℃保持3min，最后再以10℃/min升至270℃保持10min；载气：氮气(高纯氮≥99.999%，流速60mL/min)，采用不分流进样，进样量为1uL。

1.4 标准溶液配制

准确量取1.00mL的丙溴磷(100ug/mL)农药标准品，用正己烷稀释至10mL，配制成10.00ug/mL的丙溴磷农药标准储备液，避光保存在-18℃冰箱中，有效期为12个月。

将10.00ug/mL的丙溴磷标准储备液，分别用正己烷溶剂、番茄基质，白菜基质和苹果基质配制成0.01ug/mL，0.05ug/mL，0.10ug/mL，0.20ug/mL和0.50ug/mL五个梯度的标准工作溶液，经仪器测定，进行对比分析。

1.5 实验步骤

1.5.1样品制备。将番茄、白菜、苹果切碎混合均匀放入高速组织捣碎机中，粉碎制成待测样，标明编号，放入样品盒中，与-18℃冰箱中保存、备用。

1.5.2提取和净化。用电子天平准确称取20.00g试样于离心管中，加入40mL乙腈，放入全自动匀浆机中进行匀浆2min后，再放入7g的氯化钠，继续匀浆2min，然后离心2min，使乙腈相和水相充分分层。吸取10mL有机相于旋蒸瓶中，旋蒸至近干，加入2mL正己烷备用。

向上述备用液中加入5.0mL丙酮+正己烷(10+90)混合溶液充分振荡，通过先后用5.0mL丙酮+正己烷(10+90)和5.0mL正己烷预淋洗、条件化的弗罗里矽柱，进行吸附、净化于另一旋蒸瓶中，重复2次，然后将盛有洗脱液的旋蒸瓶，再次放到旋转蒸发仪上蒸发至近干，最后，加入5.0mL的正己烷在漩涡混合器上混匀，分别移入2mL自动进样器的样品瓶中待测。

2 结果和分析

在上述条件下，待仪器基线稳定后，连续注入数针丙溴磷标准工作溶液，直至相邻2针标液的保留时间相差在±0.05min内，响应值(峰面积)相对变化小于10%，说明该实验条件稳定。

2.1 图谱分析

待仪器稳定后，分别依次取0.10ug/mL丙溴磷的正己烷溶剂标、番茄基质标、苹果基质标、白菜基质标的顺序进行上机测定，即可得丙溴磷标样溶剂标和各试样基质标色谱图[3]，见图1、2、3、4。

图1 正已烷溶剂标色谱图

图2 番茄基质标色谱图

图3 白菜基质标色谱图

图4 苹果基质标色谱图

色谱图显示：依据色谱图特点，丙溴磷信号时间保留在24.5min左右，相差在±0.05min内，是一种较稳定、分离效果较好的一种农药。

2.2 标准曲线和基质效应

分别用0.01ug/mL，0.05ug/mL，0.10ug/mL，0.20ug/mL和0.50ug/mL五个梯度的正己烷溶剂标、番茄基质标，白菜基质标和苹果基质标进行检测，即可得丙溴磷溶剂标和各试样基质标标准曲线，见图5、6、7、8。

图5 正已烷溶剂标的标准曲线

图6 番茄基质标的标准曲线

图7 白菜基质标的标准曲线

图8 苹果基质标的标准曲线

由图可见：根据4种丙溴磷标准溶液的浓度和峰面积得到线性方程和相关系数。具体如下：见表1、表2。

表1 4种丙溴磷标准溶液的浓度和峰面积

表2 4种丙溴磷标准溶液的线性方程和相关系数

表1、表2显示：浓度在0.01～0.50ug/mL范围内，标准溶液浓度的相关系数均≥0.999，说明改该溶液的浓度和峰面积线性关系良好。

基质效应是指提取共洗脱组分对目标化合物电离的影响，使待测物在仪器上的响应发生增强或减弱的现象，从而影响化学分析的准确性。基质效应是通过基质配标校准曲线斜率和溶剂配标校准曲线斜率的比值来确定的，计算方程式见公示(1)

基质效应=(1-基质配标校准曲线斜率/溶剂配标校准曲线斜率)×100%(1)

基质效应被分为3个等级：-20%～20%为轻微的基质增强或减弱，在可接受范围内；-50%～50%为中等程度的基质效应；<-50%或>50%，视为严重的基质效应。结果显示：番茄、白菜、苹果的基质效应分别是-1.56%、-1.84%、-0.41%，三者均在-2%～2%范围内，可视为无基质效应[4]。

2.3 回收率和精密度

分别称取20.00g的番茄、白菜和苹果试样各6份，再向这些试样中添加0.200mL，浓度为10ug/mL的丙溴磷农药标准储备液，混匀后依照上述实验步骤，则可配制成浓度为0.1ug/mL的加标，用每种样品的6个平行加标分别进行检测，得到结果与0.1ug/mL丙溴磷溶剂标的(n=6)重复测定的平均值(表3)依据《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多残留的测定》NY/T761-2008中第2部分定量计算方法做对比分析(表4)。

表3 0.1ug/mL丙溴磷溶剂标的6次重复测定值和平均值(峰面积)

表4 3种丙溴磷添加样的回收率和精密度

结果显示：在加标回收的实验中可以看出，这三种添加量为0.10ug/mL丙溴磷的试样平均回收率在83.73%～99.56%范围内，并且RSD≤0.90%，二者皆满足平均回收率介于70%～120%，RSD≤20%要求。

3 结论

由于丙溴磷的结构中含有溴原子、氯原子，增强了该物质的电负性，所以选择电子捕获检测器ECD进行检测，本研究参照标准《NY/T761-2008》中第2部分，蔬菜和水果中有机氯类、拟除虫菊酯类农药多残留的测定方法，前处理由原来的静置分层≥30min改为离心分层2min的方法，不仅可以缩短时间，还可使有机相和水相的分层更明显，另外采用SPE小柱(弗罗里矽柱Florisil)净化，有效除去了色素、有机酸、糖类等干扰物质，从而消除了基质效应，相比丙溴磷的传统做法，不仅提高了效率还提高了准确率。此方法的线性相关系数好，回收率和精密度高，满足实验要求，可以做番茄、白菜和苹果等果蔬中丙溴磷残留检测技术参考。