雙柱雙檢測(cè)器氣相色譜法同時(shí)測(cè)定煙草中28種有機(jī)磷農(nóng)藥

李乾坤，楊奕南

1.廣西壯族自治區(qū)亞熱帶作物研究所，南寧市邕武路22號(hào)530001

2.廣西中煙工業(yè)有限責(zé)任公司，南寧市北湖南路18號(hào)530001

目前，國(guó)家煙草農(nóng)藥殘留測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)[1]只涵蓋11種有機(jī)磷農(nóng)藥殘留測(cè)定，沒有涵蓋煙草種植常用的有機(jī)磷農(nóng)藥，不能滿足煙草中農(nóng)藥多殘留分析。國(guó)內(nèi)文獻(xiàn)報(bào)道的煙草中有機(jī)磷測(cè)定的方法和種類也較少[2-7]，張洪非等[8]采用GC法測(cè)定的煙葉中有機(jī)磷農(nóng)藥殘留也只有22種。因此，進(jìn)行了本研究，旨在建立用氣相色譜雙毛細(xì)管柱雙檢測(cè)器測(cè)定煙草中28種有機(jī)磷農(nóng)藥殘留的方法。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

乙腈(農(nóng)殘級(jí)，F(xiàn)isher公司);丙酮(農(nóng)殘級(jí)，TEDIA公司);甲苯(AR，廣東光華化學(xué)廠有限公司重蒸);氯化鈉(AR，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司);1000 mg/L“敵敵畏”/dichlorvos，“甲拌磷”/phorate，“乙拌磷”/disulfoton，“除線磷”/dichlofenthion，“甲基毒死蜱”/chlropyrifosmethyl，“甲基嘧啶磷”/pirimiphos-methyl，“甲基對(duì)硫磷”/parathion-methyl，“喹硫磷”/quinalphos，“殺撲磷”/methi-dathion，“三唑磷”/triazophos，“伐滅磷”/famphur，“苯硫磷”/EPN，“亞胺硫磷”/phosmet，“伏殺硫磷”/phosalone;“甲胺磷”/methamidophos，“速滅磷”/mevinphos，“乙酰甲胺磷”/acephate，“氧樂果”/omethoate，“百治磷”/dicrotophos，“樂果”/dimethoate，“皮蠅磷”/fenchlorphos，“馬拉硫磷”/malathion，“殺螟硫磷”/fenitrothion，“毒死蜱”/chlorpyrifos，“水胺硫磷”/isocarbophos，“溴硫磷”/bromophos，“乙基溴硫磷”/bromophos-ethyl，“滅菌磷”/ditalimfos(純度≥96%，天津中易嘉信科技公司);“真龍嬌子”卷煙樣品;去離子水。

6890N氣相色譜儀(美國(guó)Agilent公司)，配備火焰光度檢測(cè)器(FPD)，2683 Series100位盤和7683 Series自動(dòng)進(jìn)樣器;HR 1727粉碎機(jī)(飛利浦公司);BS224S電子天平(感量0.0001 g，德國(guó)Sartorius公司);T18勻漿機(jī)(德國(guó)IKA公司);R-205V800旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(德國(guó)Buchi公司);N-EVAP氮吹儀(美國(guó)OA-SYS公司);SK-1旋渦混合器(江蘇金壇醫(yī)療儀器廠);500 mg/6 mL石墨炭黑-氨基串聯(lián)柱(VARIAN公司)。

1.2 樣品處理與分析

準(zhǔn)確稱取5.00 g 100目卷煙樣品煙絲粉末，置于勻漿瓶中，加入10 mL去離子水，攪拌均勻，靜置30 min，加入50 mL乙腈，在勻漿機(jī)上高速勻漿2～3 min，過濾，濾液收集于盛有3～4 g氯化鈉(400℃下烘烤2 h)的100 mL具塞量筒中，收集35～40 mL，蓋上塞子劇烈振蕩2 min，靜置20 min。

取25 mL乙腈萃取液(上層)，傾入蒸餾瓶中，溫度50℃，壓力45 kPa下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)乙腈，至剩余約2 mL時(shí)取出蒸餾瓶。將乙腈濃縮液傾入預(yù)處理[依次用5 mL乙腈、5 mL乙腈甲苯混合液(體積比3∶1)淋洗，淋洗液面到達(dá)柱吸附劑層表面時(shí)]的石墨炭黑-氨基串聯(lián)柱上，用150 mL燒杯接收洗脫液，用5 mL 3∶1乙腈甲苯混合液沖洗燒瓶，沖洗液淋洗石墨炭黑-氨基串聯(lián)柱，重復(fù)5次。收集洗脫液的燒杯于氮吹儀上70℃氮吹，接近干時(shí)置于室溫下冷卻后用丙酮定容至2.5 mL，在旋渦混合器上混勻，倒入2個(gè)氣相色譜進(jìn)樣小瓶進(jìn)行GC分析。通過比較標(biāo)樣和未知組分色譜峰的保留時(shí)間定性，峰面積外標(biāo)法定量。分析條件為:

色譜柱:DB-1701(30 m×0.53 mm i.d.×1.00 μm d.f.)毛細(xì)管柱和DB-XLB(30 m×0.53 mm i.d.×1.50 μm d.f.)毛細(xì)管柱(連接見圖1);載氣:氮?dú)?≥99.999%)，10 mL/min;氫氣(≥99.999%):75 mL/min;空氣(無油干燥):100 mL/min;尾吹氣:氮?dú)?≥99.999%)，50 mL/min;進(jìn)樣口溫度:220℃;進(jìn)樣方式:不分流進(jìn)樣;程序溫度:(15 min);檢測(cè)器溫度:250℃;進(jìn)樣量:1.0 μL。

2 結(jié)果與討論

2.1 洗脫劑的確定

圖1 雙色譜柱雙檢測(cè)器的連接

表1 不同比例和不同體積的乙腈甲苯混合液洗脫各有機(jī)磷農(nóng)藥的回收率①(%)

用乙腈和水混合提取樣品，提取液中含有雜質(zhì)，石墨炭黑-氨基串聯(lián)柱凈化后可減少GC進(jìn)樣口的污染和本底的基質(zhì)效應(yīng)[9]。用不同配比和體積的乙腈和甲苯混合液進(jìn)行了洗脫試驗(yàn)。結(jié)果(表1)顯示，用乙腈洗脫，洗脫體積超過20 mL時(shí)，“甲胺磷”、“乙酰甲胺磷”回收率無明顯變化，其余農(nóng)藥回收率亦小于90%，洗脫體積至30 mL時(shí)色素稍微洗脫，洗脫液無基質(zhì)效應(yīng)。用甲苯洗脫，洗脫體積超過6 mL，除“敵敵畏”、“甲胺磷”、“速滅磷”、“乙酰甲胺磷”、“氧樂果”、“百治磷”外，其余完全洗脫出來，洗脫體積增大，色素反而被洗脫，溶液變?yōu)楹贮S色，溶液的基質(zhì)效應(yīng)明顯，大部分農(nóng)藥回收率超過100%。因此，選用3∶1乙腈甲苯混合液洗脫，洗脫體積25 mL。

2.2 GC分離條件的選擇

2.2.1 色譜柱

用丙酮作溶劑，將28種有機(jī)磷農(nóng)藥標(biāo)樣配制成0.1 mg/L混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，分別用DB-1701和DB-XLB柱進(jìn)行GC分離。結(jié)果(圖2)顯示，這兩根柱子都不能完全將這28種有機(jī)磷農(nóng)藥分開，都有部分成分色譜峰會(huì)重疊。其中，“伐滅磷”、“苯硫磷”、“亞胺硫磷”、“伏殺硫磷”用DB-XLB柱分離，保留時(shí)間長(zhǎng)，峰形扁平，而用DB-1701柱分離效果好?！凹谆奏ち住?“甲基對(duì)硫磷”+“皮蠅磷”在DB-XLB柱上不能分開，而在DB-1701柱上能分開，故用DB-1701柱分離“甲基嘧啶磷”、“甲基對(duì)硫磷”。“甲基毒死蜱”+“樂果”、“殺螟硫磷”+“溴硫磷”、“乙基溴硫磷”+“喹硫磷”+“水胺硫磷”在DB-1701柱上不能分開，而在DB-XLB柱上能分開，用DB-XLB柱分離“樂果”、“溴硫磷”、“乙基溴硫磷”、“水胺硫磷”效果好。其余14種有機(jī)磷農(nóng)藥用DB-1701或DB-XLB柱分離對(duì)測(cè)定值均無明顯影響。因此，將28種有機(jī)磷農(nóng)藥標(biāo)樣配制成混標(biāo)1(“敵敵畏”、“甲拌磷”、“乙拌磷”、“除線磷”、“甲基毒死蜱”、“甲基嘧啶磷”、“甲基對(duì)硫磷”、“喹硫磷”、“殺撲磷”、“三唑磷”、“伐滅磷”、“苯硫磷”、“亞胺硫磷”、“伏殺硫磷”)和混標(biāo)2(“甲胺磷”、“速滅磷”、“乙酰甲胺磷”、“氧樂果”、“百治磷”、“樂果”、“皮蠅磷”、“馬拉硫磷”、“殺螟硫磷”、“毒死蜱”、“水胺硫磷”、“溴硫磷”、“乙基溴硫磷”、“滅菌磷”)兩組，分別用這兩根色譜柱分離。結(jié)果(圖3)顯示，混標(biāo)1用DB-1701柱定量，混標(biāo)2用DB-XLB柱定量效果較好。再用檢出的農(nóng)藥樣品在這兩根色譜柱上的保留時(shí)間進(jìn)行雙柱定性，提高了定性的可靠性。

圖2 28種有機(jī)磷農(nóng)藥標(biāo)樣在2種色譜柱上的色譜圖

2.2.2 載氣流量、初始溫度和升溫速率

火焰光度檢測(cè)器(FPD)為質(zhì)量型檢測(cè)器，氣體流量會(huì)影響檢測(cè)器的信號(hào)響應(yīng)值，信號(hào)與單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入檢測(cè)器的農(nóng)藥質(zhì)量成正比。選擇不同流量分別進(jìn)行試驗(yàn)。結(jié)果(圖4)顯示，不同的載氣流量各峰都能分離，6 mL/min，DB-1701柱的“亞胺硫磷”和“伏殺硫磷”響應(yīng)值偏低，各峰18 min內(nèi)出峰完畢，DB-XLB柱的“乙酰甲胺磷”和“氧樂果響”應(yīng)值較差，各峰12min內(nèi)出峰完畢。10 mL/min，DB-1701柱的“亞胺硫磷”和“伏殺硫磷”響應(yīng)值提高，各峰14 min內(nèi)出峰完畢，DB-XLB柱的“乙酰甲胺磷”和“氧樂果”響應(yīng)值明顯提高，10 min內(nèi)出峰完畢。14 mL/min，DB-1701柱的“苯硫磷”和“亞胺硫磷”分離稍差，各峰的響應(yīng)值無明顯提高，12 min內(nèi)出峰完畢，DB-XLB柱的“馬拉硫磷”和“殺螟硫磷”、“水胺硫磷”和“溴硫磷”分離反而變差，各峰響應(yīng)值無明顯提高，9 min內(nèi)出峰完畢。載氣流量10 mL/min提高了分離效果和響應(yīng)值，減小了分析時(shí)間。因此，選擇載氣流量10 mL/min。

初始溫度的高低，會(huì)影響低沸點(diǎn)農(nóng)藥的分離，對(duì)高沸點(diǎn)農(nóng)藥的分離幾乎沒有影響。選擇不同的初始溫度分別進(jìn)行試驗(yàn)。結(jié)果(圖5)顯示，初始溫度對(duì)靈敏度和分離度均無明顯影響，初始溫度120℃，DB-1701柱的“亞胺硫磷”出峰完畢需要16 min，DB-XLB柱的“滅菌磷”出峰完畢需要12 min。150℃，DB-1701柱的“亞胺硫磷”出峰完畢需要14 min，DB-XLB柱的“滅菌磷”出峰完畢需要10 min。180℃，DB-1701柱的“敵敵畏”受到溶劑的干擾，“亞胺硫磷”出峰完畢需要12 min，DB-XLB柱的“滅菌磷”出峰完畢需要8 min。初始溫度150℃，分析時(shí)間短，“敵敵畏”無溶劑干擾。因此，選擇初始溫度150℃。

圖5 兩組有機(jī)磷農(nóng)藥標(biāo)樣不同初始溫度在2種色譜柱上的色譜圖

選擇不同的升溫速率分別進(jìn)行試驗(yàn)。結(jié)果(圖6)顯示，升溫速率對(duì)2種色譜柱的靈敏度無明顯影響，各峰能分離，升溫速率越大分析速度越快，升溫速率10℃/min，DB-1701柱的“伏殺硫磷”16 min出峰完畢，DB-XLB柱的“馬拉硫磷”和“殺螟硫磷”分離較差，“滅菌磷”12.5 min出峰完畢。升溫速率15℃/min，DB-1701柱的“伏殺硫磷”14 min出峰完畢，DB-XLB柱的“馬拉硫磷”和“殺螟硫磷”分離較好，“滅菌磷”10 min出峰完畢。升溫速率20℃/min，DB-1701柱的“伏殺硫磷”12.5 min出峰完畢，DB-XLB柱的“皮蠅磷”、“馬拉硫磷”、“殺螟硫磷”、“毒死蜱”分離稍差，“滅菌磷”9 min出峰完畢。升溫速率15℃/min，分離效果高，分析時(shí)間短。因此，選擇升溫速率15℃/min。

2.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線和檢出限

圖6 兩組有機(jī)磷農(nóng)藥標(biāo)樣不同升溫速率在2種色譜柱上的色譜圖

移液管吸取1000 mg/L有機(jī)磷農(nóng)藥標(biāo)樣各0.5 mL，將“敵敵畏”、“甲拌磷”、“乙拌磷”等14種有機(jī)磷農(nóng)藥傾入一個(gè)50 mL容量瓶中，“甲胺磷”、“速滅磷”、“乙酰甲胺磷”等14種有機(jī)磷農(nóng)藥傾入另一個(gè)50 mL容量瓶中，用丙酮稀釋定容，得濃度各10 mg/L混標(biāo)1和混標(biāo)2貯備液。再吸取0.05，0.1，0.5，1.0，2.0 mL混標(biāo)1和混標(biāo)2貯備液，分別用丙酮稀釋定容至10 mL，得0.05，0.1，0.5，1.0，2.0 mg/L混標(biāo)1和混標(biāo)2標(biāo)準(zhǔn)工作溶液將不同濃度的混標(biāo)1和混標(biāo)2分別注入DB-1701柱DB-XLB柱進(jìn)行GC分析，并對(duì)各農(nóng)藥的色譜峰面積(y)與其進(jìn)樣濃度(x)進(jìn)行線性回歸分析，得其工作曲線性方程和相關(guān)系數(shù)(表2)。

將28種有機(jī)磷標(biāo)準(zhǔn)溶液依次稀釋，添加進(jìn)煙草樣本后進(jìn)行GC分析，得檢出限[10]，數(shù)據(jù)(表2)顯示，在0.05～2.00 mg/mL濃度范圍內(nèi)，標(biāo)準(zhǔn)曲線具有良好的線性相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)在0.99以上，檢出限在0.009～0.029 mg/kg。

2.4 回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差

兩組混標(biāo)10 mg/L分別稀釋為5 mg/L，吸取混標(biāo)1和混標(biāo)2各0.05，0.1，0.5 mL加入煙草樣品中，添加濃度分別是0.05，0.1，0.5 mg/kg，根據(jù)加標(biāo)量和加標(biāo)后的測(cè)定量計(jì)算回收率，按式計(jì)算相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(式中，xi——6次回收率的值——6次回收率的平均值)。結(jié)果(表3)顯示，28種有機(jī)磷回收率在60.2%～114.8%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)在0.83%～9.75%。

表2 28種有機(jī)磷農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)曲線、相關(guān)系數(shù)及檢出限

表3 28種有機(jī)磷農(nóng)藥的回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)①(%)

3 結(jié)論

建立了雙柱雙檢測(cè)器氣相色譜同時(shí)檢測(cè)煙草中28種有機(jī)磷農(nóng)藥快速檢測(cè)方法。方法快速，高效，適合大批量煙草有機(jī)磷農(nóng)藥殘留的快速監(jiān)測(cè)。

[1] GB/T13595-2004煙草及煙草制品擬除蟲菊酯殺蟲劑、有機(jī)磷殺蟲劑、含氮農(nóng)藥殘留量的測(cè)定[S].

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