气相色谱检测蔬菜农药残留关键技术

2022-11-23速俊华

农业工程技术 2022年11期

速俊华

(云南省德宏州梁河县农产品质量安全监督检测中心，云南梁河 679200)

一、气相色谱法

气相色谱法按照具体应用的固定相可分为气固色谱法和气液色谱法。气固色谱法的固定相以固体吸附剂为主，气液色谱法的固定相是表面涂有固定液的单体。

从色谱的具体操作形式看，气相色谱又可划归为柱色谱，依据显示色谱柱宽度的大小划分为填充柱和毛细管柱。填充柱在3～6 mm 内径大小的金属管或玻璃管内装置固定相。毛细管柱又可分为空心和填充2 种类型，空心毛细管柱是在0.2～0.6 mm 内径的玻璃材质或金属材质管内涂刷固定液。填充毛细管柱则是把部分孔性颗粒固体放入到较厚的玻璃管内，并将其加热拉长为毛细管状，内径一般不小于0.25 mm，大于空心毛细管柱。

二、蔬菜农药残留原因

农药残留包括微量农药本体、有毒元素代谢物、有毒元素降解物、杂质等，都是农药施加后的残留物，难以分解，会留存在蔬菜、土壤、空气中，进而被蔬菜吸收，对人体健康产生危害。

蔬菜农药残留原因很多。首先，病虫害防治方式单一，部分农户不了解农药的科学使用方法，仅重视防治效果，忽视了副作用。同时，使用方法不科学，导致药物残留过多。如，在幼苗阶段，防治白粉病时需将药物喷洒在叶片正面，防治霜霉病则需喷洒在叶片背面，喷洒时间也不同。农户由于缺乏相关防治知识，施药不规范，不仅效果有限，而且残留较严重，还会产生抗药性，施药量越来越多，则残留量变大[1]。

其次，农药自身成分问题。当前蔬菜病虫害防治药剂大多是杀虫剂，含有较多有机磷。有机磷属于剧毒性、高残留药物，残留成分很难彻底清除。此外，无公害药剂价格较高，也是种植户购买意愿低、使用少的主要原因。

三、气相色谱法应用要点

1、样品采集

样品的采集容器要保证清洁无污染，不存在灰尘和沉积物。样品采集时要确保样品数量充足，采集时清理样品上的泥沙等杂质，确保样品质量良好。尽量避免在同一点上采集，要分散。采集后及时在实验室内进行做样，不可长时间放置。

2、样品制作

样品制作是需严谨、细致，以保证最后检测结果的准确性。前处理操作有以下5 点要求：

一是使用的器具务必要保证干净整洁，并且不能重复使用；二是所需的各种试剂要准备充足；三是样本制作的操作时间要以标准时间为主，时间不足会导致溶液扩散不均匀，影响后续的回收率和结果的精确度；四是合理控制温度，不可过高，否则会导致样品吹干过快，不利于农药残留物分解；五是净化环节要彻底，以液滴连续不断且不成线为标准，保证吸附剂始终处于溶剂中，避免出现吸附性干涸。

3、检测前处理要点

（1）样品萃取

样品萃取要按照国家相关规定进行，称取25 g 制备好的样品进行样品前处理，其他样品要放置在低温环境中保存。加入50 mL乙腈，匀浆机匀浆2 min 后倒入放有滤纸的玻璃漏斗内过滤，滤液收集入放有4～12 g 氯化钠的具塞量筒内。待不再有液体滴出后，旋紧具塞量筒，充分振荡，静置分层，吸取10 mL 上层液体进行下一步操作。

（2）样品净化

国家对样品提纯的相关指标规定，Florisil 固相萃取柱要以4.2～4.8 mL10%丙酮进行条件化，并加入4.5 mL 正己烷，当溶剂液面渗透到吸附层时，及时将烧杯内用2 mL 正己烷溶解的样品溶液加入到条件化后的Florisil 固相萃取柱上，同时还要使用15 mL 离心管接受洗脱液。如果流速异常，要适当增加正压，保持溶液成滴滴入。烧杯清洗时使用10%丙酮4.2～4.8 mL，液面渗透到Florisil 固相萃取柱吸附层时，加到柱上进行洗脱[2]。

上述方法重复2 次即可，之后把10.5～14.5 mL 离心管收集的洗脱液放入到氮吹仪，在氮气作用下逐渐蒸发到5 mL 以下，再利用正己烷将其定容到5 mL。把试管内的溶液均匀倒入2 个气相色谱样品瓶中，以GC-ECD 进行分析。

4、色谱柱的选择和日常维护

色谱柱需根据分析样品特性合理选择，同时详细了解粒径、极性等不同参数对检测可能造成的影响。色谱柱容易被细颗粒堵塞，需要对流动相进行细致蒸馏和过滤，并在流动相贮槽和柱之间使用孔径为0.5μm 的过滤器；水溶液中加入抑制剂，避免细菌滋生。压力恒定状态下，流量减少，色谱柱入口接头部位或出口筛板部位可能堵塞，需仔细拆洗，清除堵塞物。色谱柱的实际操作压力要低于填装时的最高压力，避免压力过大造成色谱柱入口形成空穴。进样时尽量使用自动进样阀，避免手动进样带来的误差。

5、进样口处理

（1）隔垫

进样口隔垫的主要作用是将样品流路和外界隔绝，起到密封作用，需定期更换，避免因隔垫问题造成检测系统内部压力变化，影响检测结果。如果进样口以分流/不分流形式为主，并且采用的是不分流恒压模式，进样量1μL，需在实验中密切观察隔垫情况，通常在进样为37～53 针时更换隔垫，并保证进样口松紧度合理。

（2）衬管

玻璃衬管是气相色谱的关键配件，位于进样口的气化室内，有效控制汽化后的气态样品体积或气态样品进入色谱柱的体积；帮助样品聚集，促进样品进入色谱柱，或者在分流模式下让分流组分从分流出口流出；保证快速并无损失的让所有待测组分进入色谱柱进行分析。由于大量样品的流经，衬管在使用一段时间后会变脏，影响检测结果，需根据检测量定期更换。

（3）进样针和进样方法

进样针不能出现弯曲，进样口不能拧太紧，否则汽化温度升高时硅胶密封垫会发生膨胀，不利于注射器顺利进入。使用自动进样器要按照实验要求设置清洗次数、抽取次数、进样量等参数。人工进样需做好进样前后的针清洗，多次抽取，确保进样针内无汽包。进样针进入时要确定好位置，不能扎到进样口金属部位，可以利用进样器架。

此外，进样环节务必控制好进样速度，尽量以最快速度结束。样品注射结束后第一时间采集数据信息，不可推迟，以保证试验的有效性，最后所得到的检测结果也有较高应用价值[3]。

6、程序升温设置

色谱柱的温度按照组分沸程设置的程序连续随时间线性或非线性逐渐升高，使柱温与组分的沸点相互对应，以使低沸点组分和高沸点组分在色谱柱中都有适宜的保留，色谱峰分布均匀且峰形对称，各组分的保留值可用色谱峰最高处的相应温度即保留温度表示。色谱柱温连续改变时，色谱柱的气阻会发生变化，必须采用稳压阀和稳流阀串联的双柱双气路系统。