谷糧中硫丹及其代謝物殘留的G C-MS分析

耿平蘭 程化鵬 張吉敏 趙應梅 楊金川

（國家酒類及飲料產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心，貴州 貴陽 550004）

硫丹是一種廣譜有機氯高毒殺蟲殺螨劑，又稱賽丹、碩丹、安殺丹。其具有α和β兩種異構體，略帶SO2氣味，微溶于水，可溶于二甲苯、氯仿和乙醇等有機溶劑[1-3]。硫丹活性基團為環(huán)硫酸酯，具有觸殺、胃毒和熏蒸等作用，對果樹、煙草、谷物、棉花、茶葉上咀嚼式和刺吸式口器害蟲及螨蟲都有較好的防治效果[4-5]。但研究發(fā)現(xiàn)，硫丹及其代謝產(chǎn)物硫丹硫酸鹽對人及動物神經(jīng)和生殖系統(tǒng)有嚴重損害，且殘留期長，半衰期4～11月，潛在危害高，生物富集作用強[6-8]。2011年斯特哥爾摩公約已將硫丹列入持久有機污染物(POPs)名單[9]?？梢姳O(jiān)控這類農(nóng)藥在谷糧的殘留具有重要意義。

目前，硫丹類殘留的檢測方法主要為氣相色譜[10-11]及氣相色譜-質(zhì)譜法[12]。本文建立了固相萃取結合GC-MS法檢測谷糧中α-硫丹、β-硫丹和硫丹硫酸鹽殘留量的方法。所建立方法檢出限為：0.002mg/kg～0.003mg/kg，回收率為87.3%～110.2%。滿足谷糧中硫丹及其代謝物殘留量的檢測要求。

1 實驗部分

1.1 主要儀器與試劑

氣相色譜/質(zhì)譜儀，7890A-5975C(美國Agilent公司)；冷凍離心機，Allegra X-22R(美國貝克曼庫爾特公司)；渦旋混勻器，Multi Reax(Heidolph)；超聲波清洗機，SB25-12DTD(寧波新芝生物科技股份有限公司)；控制型搖床 KS260(IKA)；分析天平，感量 0.1mg，AE200(Mettler公司)； 固相萃取儀 (美國 Agilent公司)； 移液槍，20～200μL，100～1000μL(Thermo 公司)。

標準品：α-硫丹純度大于 99.6%(sigma公司)；β-硫丹純度大于99.8%(sigma公司)；硫丹硫酸鹽純度大于98.5%(Dr.Ehrenstorfer公司)；乙腈、正己烷、丙酮：色譜純(德國MERCK公司)。

1.2 標準溶液的配制

準確稱取適當?shù)牧虻藴势罚蒙倭康募妆饺芙夂?，分別以正己烷稀釋成1mg/mL的標準儲備液，4℃冰箱保存。取適量儲備液用正己烷配制成混標，并逐級稀釋成適當濃度的標準工作液。

1.3 氣相色譜質(zhì)譜條件

1.3.1 氣相色譜條件

色譜柱：HP-5MS(30m×0.25mm×0.25μm)；進樣口溫度 250℃；進樣量 1.0μL，不分流進樣；載氣氦氣（99.999%），流速 1.0mL/min；程序升溫：初始溫度 80℃，保持 1min，以 15℃/min升到 280℃，保持 6min，30℃/min升到 300℃，保持 5min。

1.3.2 質(zhì)譜條件

電子轟擊離子源(EI)，電離能70eV；離子源溫度230℃；四極桿溫度150℃；傳輸線溫度280℃，溶劑延遲5min，選擇離子監(jiān)測(SIM)模式掃描，α-硫丹、β-硫丹和硫丹硫酸鹽的保留時間、定性離子及其豐度比、定量離子見表1。

1.4 樣品前處理

1.4.1 提取

稱取粉碎試樣5.00g，放入50mL離心管中，加入20mL正己烷，用渦旋儀在9000r/min提取30min，把離心管放入離心機，4000r/min離心5min。取10mL上清液于具塞比色管中，40℃氮吹濃縮至1～2mL，待凈化。

表1 目標物的定量離子、定性離子及其豐度比

1.4.2 凈化

依次用5mL丙酮+正己烷(1+9)、5mL正己烷活化弗羅里硅土固相萃取小柱(固相萃取小柱填料上方填有1cm無水Na2SO4)，將待凈化樣加到活化好的固相萃取柱上，用少量正己烷洗滌比色管，涮洗液上柱。用3×3mL丙酮+正己烷(1+9)淋洗小柱，調(diào)節(jié)流速使其逐滴滴下，收集洗脫液于10mL比色管中，40℃氮吹濃縮近干，冷卻后用正己烷定容至1mL，待GC-MS檢測。

2 結果與討論

2.1 提取方法的選擇

實驗考查了超聲波提取、振蕩提取和渦旋提取方式，結果表明，渦旋提取中樣品與提取試劑能更好的接觸，渦旋提取的回收率明顯高于超聲波和振蕩提取，所以實驗選用渦旋提取，回收率見圖1。

圖1 不同提取方式的回收率

2.2 提取試劑的選擇

實驗中分別用正己烷、乙腈、丙酮作為提取試劑，結果發(fā)現(xiàn)用正己烷作提取劑時，目標物的回收率較高，且色譜圖中干擾少，而用乙腈和丙酮作提取劑時色譜圖干擾較多。所以選用正己烷作為提取試劑。

2.3 儀器條件的選擇

2.3.1 氣相色譜條件優(yōu)化

SN/T1873-2007《進出口食品中硫丹殘留量的檢測方法：氣相色譜-質(zhì)譜法》中檢測耗時長，α-硫丹、β-硫丹和硫丹硫酸鹽保留時間分別為23.73min、27.77min、30.47min，本實驗中優(yōu)化了氣相升溫程序，三者的出峰時間分別提前為12.966min、13.695min、14.222min，且樣品中無干擾峰。見圖2、圖3。

圖2 空白樣品

圖3 空白樣品加標(200μg/L)

圖4 未選用特征離子207(m/z)標圖

圖5 選用特征離子207(m/z)標圖

2.3.2 定量離子的優(yōu)化

α-硫丹和β-硫丹的質(zhì)譜圖中都含有碎片離子207(m/z)，且相對豐度值很高。但氣相色譜中柱流失中常存在207(m/z)，兩者若以207(m/z)作特征離子，色譜圖噪音高。為降低噪音，提高檢出限，因此質(zhì)譜條件未選用207(m/z)為特征離子，見圖4、圖5。

2.4 標準工作曲線

實驗中以標準系列中α-硫丹、β-硫丹和硫丹硫酸鹽濃度為橫坐標，以定量離子的峰面積為縱坐標，繪制標準曲線，各組分的線性方程見表2。在20-2000ug/L范圍內(nèi)，各組分工作曲線線性良好，相關系數(shù)R2在0.998～1.000之間。

2.5 方法檢出限、回收率與精密度

本實驗以S/N=3，確定方法檢出限為0.002mg/kg～0.003mg/kg。并針對谷糧樣品考察了所建立方法的回收率與精密度。向大米樣品中添加α-硫丹、β-硫丹和硫丹硫酸鹽標準溶液，加入量分別為50μg/L、200μg/L濃度水平，每個水平平行測定6次，計算方法的回收率和相對標準偏差。實驗結果見表3，在50μg/L加標水平，各組分回收率在87.3%～92.2%之間，而200μg/L各組分加標回收率在108.5%～110.2%之間，2個加標水平的相對標準偏差1.7%～3.9%之間，該方法能滿足谷糧中硫丹殘留量的測定。

2.6 實際樣品的測定

采用本方法對市售的大米、高粱、大豆、小米4種產(chǎn)品進行檢測，結果表明：檢測的樣品中α-硫丹、β-硫丹和硫丹硫酸鹽的檢出量均低于檢出限。

表2 α-硫丹、β-硫丹和硫丹硫酸鹽線性方程

表3 方法回收率、精密度(n=6)及檢出限(S/N=3)

3 結論

本實驗對谷糧樣品直接溶劑提取，固相萃取凈化后GC-MS-SIM分析測定硫丹殘留量。優(yōu)化了提取方法、提取試劑及色譜參數(shù)。在線性范圍內(nèi)，方法具有良好的回收率和重復性，前處理簡便、快捷，適合應用于谷糧中硫丹及其代謝物殘留量的分析檢測工作。

［1］徐甫,周志俊.硫丹的毒理學研究進展[J].環(huán)境與職業(yè)醫(yī)學,2011,28(5):319-321.

［2］潘丹丹，湯峰，岳永德，等.硫丹殘留檢測方法綜述[A]//食品安全的理論與實踐：安徽食品安全博士科技論壇論文集[C].2005.

［3］葛寶坤，陳其勇，王偉，等.水生動物及水產(chǎn)品中硫丹及其代謝物殘留量的氣相色譜-質(zhì)譜測定[J].分析測試學報，2007，26(6):911-913.

［4］周林軍，周紅，呂鳳蘭，等.硫丹風險評價分析[A]//中國環(huán)境科學學會學術年會論文集[C].2010.

［5］蔣卉，晉玉霞，劉文杰.溶劑萃取-氣相色譜法測定糧食中硫丹類農(nóng)藥殘留量[J].理化檢驗化學分冊，2010(46):251-253.

［6］韓麗，郭德華，鄧曉軍，等.氣相色譜-負離子化學電離質(zhì)譜法測定水產(chǎn)品中殘留的硫丹及其代謝物[J].色譜，2007，25(6):902-906.

［7］曾正宏，王太全，王俊紅，等.分散固相萃取-氣相色譜-質(zhì)譜法測定肉制品中殘留的硫丹及其代謝物[J].肉類工業(yè)，2010(6):47-50.

［8］朱魯生，于建壘，李光德，等.硫丹環(huán)境毒理研究進展[J].環(huán)境科學進展，1996，4(1):41-49.

［9］農(nóng)藥硫丹被列入永久污染物名單[J].農(nóng)藥研究與應用，2011(02).

［10］I.Mukherjee,M.Gopal,Technique for determination of an Organophosphorus Pesticide from Soil and nematode control[J].Bulletin of Toxicol.Envion.Chem,2000(64):40-46.

［11］H.Ghadiri,C.W.Rose.Degradation and transport of endosulfan in cotton soils from cotton farms of western Queensland[J].Environ.Management,2001(62):155-162.

［12］J.L.Martínez Vidal,M.Moreno Frías,A.Garrido Frenich,etl.Determination of endocrine-disrupting pesticides and polychlorinated biphenyls in human serum by GC-ECD and GC-MS-MS and evaluation of contributions to the uncertainty of the results[J].Anal Bioanal Chem,2002(372):766-775.