儲糧中馬拉硫磷氣相色譜工作條件的優(yōu)化

鮑會梅

（江蘇食品藥品職業(yè)技術(shù)學院食品與營養(yǎng)工程學院，江蘇淮安223003）

儲糧中馬拉硫磷氣相色譜工作條件的優(yōu)化

鮑會梅

（江蘇食品藥品職業(yè)技術(shù)學院食品與營養(yǎng)工程學院，江蘇淮安223003）

為了更加精確的檢測出儲糧中馬拉硫磷的殘留量，采用氣相色譜法測定其殘留量。樣品稻谷檢測結(jié)果為0.78 mg/kg，保留時間RSD：0.25%，峰面積RSD：0.42%，回收率：96.0%～98.3%，并確定最佳檢測條件：檢測器：火焰光度檢測器；載氣流量2.5 mL/min；汽化室溫度250℃；檢測器溫度250℃；檢測器的燃氣氫氣120 mL/min，助燃氣空氣100 mL/min；柱溫升溫模式為150℃，以15℃/min速率升到220℃，保留3 min；尾吹氣流量60 mL/min。氣相色譜法是一種快速、簡單、準確及靈敏度高的檢測方法。

氣相色譜法；儲糧（稻谷）；馬拉硫磷

馬拉硫磷是一種高效的有機磷農(nóng)藥，具有良好的觸殺、熏蒸作用，廣泛用于防治水稻等作物上的害蟲，也用于防治倉庫害蟲[1-2]。馬拉硫磷化學名為0，0-二甲基一硫-（1，2-二乙氧羰基乙基）二硫代磷酸醋，又名馬拉塞翁等?；瘜W式C10H19O6PS2，相對質(zhì)量330.37，熔點：2.9℃～3.7℃，沸點：156℃（1.43 kPa）[3]。由于馬拉硫磷毒性較大，所以在使用過程中，必然會對環(huán)境造成一定程度上的污染，因此本文對馬拉硫磷農(nóng)藥殘留測定條件進行優(yōu)化研究，這對環(huán)境監(jiān)測有著重要的意義[4]。

馬拉硫磷殘留量的檢測是微量或痕量分析，因此必須采用高靈敏度的檢測技術(shù)才能實現(xiàn)。常規(guī)檢測的分析方法有氣相色譜法、光譜法、極譜法和酶抑制法。

氣相色譜法：是色譜法的一種，是農(nóng)藥殘留分析的常用方法之一。氣相色譜法分離效率高，選擇性好，靈敏度高，分析速度快；光譜法[5]只能檢測一種或具有相同基團的一類有機磷農(nóng)藥，靈敏度不高，一般只作為定性方法；極譜法[6]適用于現(xiàn)場檢測，但需特殊的選擇性電極，應(yīng)用會受到一定的限制；酶抑制法[5-6]對大部分有機磷和氨基甲酸酯農(nóng)藥的檢測靈敏度只可以滿足半定量要求，酶的種類與來源不穩(wěn)定，相應(yīng)儀器設(shè)備還有待提高。

通過以上方法的分析研究可知，氣相色譜法分離效率高，選擇性好，靈敏度高，分析速度快。因此，本文選擇氣相色譜法來測定儲糧中馬拉硫磷殘留量。此外，對氣相色譜法的色譜條件進行了單因素的討論，確定最佳色譜條件。

1 材料與方法

1.1 主要儀器

Agilent6890氣相色譜（FPD火焰光度檢測器）：美國Agilent公司；毛細管色譜柱（30 mm×0.32 mm× 0.25 μm）：美國Agilent公司；HZ.82型回旋式振蕩器：江蘇省金壇市正基儀器有限公司；高度組織搗碎機：京德泉興業(yè)商貿(mào)有限公司；MCE·GF-8型高速離心機：德國Hettich UNIVERAL公司。

1.2 主要試劑及配置

二氯甲烷：分析純，重蒸；丙酮、磷酸：重蒸；甲醇：色譜純，經(jīng)0.5 μm孔徑油相濾膜，重蒸；氯化鈉、無水硫酸鈉、氯化銨：分析純；硅膠：60目～80目，130℃烘2 h，5%水失活；助濾劑：Celite 545；凝結(jié)液：5 g氯化銨+10 mL磷酸+100 mL水，用前稀釋5倍；正己烷：重蒸；載氣N2：≥99.999%；儲糧（稻谷）：淮安城南農(nóng)貿(mào)市場；馬拉硫磷標準樣品：純度≥96.1%。

馬拉硫磷儲備液：（1.0 mg/mL）準確稱取10 mg標準樣品，用10 mL二氯甲烷溶解，配置成1.0 mg/mL標準儲備液，貯于冰箱（4℃）。

馬拉硫磷標準使用液：（1.0 μg/mL）用10 mL二氯甲烷稀釋成1.0 μg/mL標準使用液（每毫升相當于1.0 μg的馬拉硫磷）。

1.3 方法

1.3.1 色譜條件

柱溫：初溫150℃，以15℃/min速率升到220℃，保留3 min；柱流量3.0 mL/min，檢測器250℃，汽化室250℃；不分流模式進樣；汽化室分流出口吹掃流量60 mL/min、分流吹掃時間1.0 min，檢測器的燃氣氫氣120 mL/min、助燃氣空氣100 mL/min；尾吹氣流量60 mL/min，標準和樣品溶液進樣量均為1.0 mL。

1.3.2 樣品的制備[7]

稻谷脫殼、磨粉，過20目篩，混勻。稱取10.000 0 g樣品置于300 mL燒杯中，加入50 mL水和100 mL丙酮，用組織搗碎機提取1 min～2 min。猛烈振搖2 min～3 min，靜置10 min，使丙酮與水相分層，水相用50 mL二氯甲烷振搖2 min，再靜置分層。

將丙酮與二氯甲烷提取液合并經(jīng)裝有30 g無水硫酸鈉的玻璃漏斗脫水濾入250 mL圓底燒瓶中，再以約40 mL二氯甲烷分數(shù)次洗滌溶劑和無水硫酸鈉。洗滌液也并入燒瓶中，用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器濃縮至2.00 mL，濃縮液定量轉(zhuǎn)移至25 mL容量瓶中，加二氯甲烷定容，待測。

1.3.3 標準曲線的繪制[8]

取已配置濃度為1.0 mg/mL的馬拉硫磷母液，用稀釋法配制成1.0 μg/mL的馬拉硫磷標準溶液。再取1.0 μg/mL的馬拉硫磷標準溶液0.00、2.00、4.00、6.00、8.00、10.00 mL（相當于0.00、2.00、4.00、6.00、8.00、10.00 μg/mL）一系列不同濃度的標準工作溶液，分別置于6個10 mL的容量瓶做空白實驗。將配制的系列標準工作液進行氣相色譜測定。從低濃度到高濃度依次進樣，以峰面積為縱坐標，馬拉硫磷的濃度為橫坐標，繪制標準曲線。

1.3.4 樣品的測定

在選定的最佳色譜條件下，取制備好的試樣1.0mL，檢測其峰面積，在標準曲線上測定其濃度并計算出樣品中的馬拉硫磷含量。

1.3.5 結(jié)果計算

在設(shè)定的色譜條件下，以馬拉硫磷保留時間定性，以色譜峰面積定量，計算糧食中的馬拉硫磷殘留量。其計算公式為：

式中：X試樣中馬拉硫磷含量，（mg/kg）；M為樣品質(zhì)量，g；V為量取液體體積，mL；C1從標準曲線上查得的樣品溶液中殘留馬拉硫磷的濃度，（μg/mL）。

1.4 氣相色譜法檢測條件的探討

對氣相色譜的檢測器溫度的選擇、檢測器載氣的選擇等影響測定結(jié)果的因素進行討論。

1.4.1 檢測器的選擇

高靈敏度和轉(zhuǎn)移性強的檢測器能夠檢出微量農(nóng)藥。通過比較火焰光度檢測器、電子捕獲檢測器的靈敏度和實用性來選擇最適宜檢測器。

1.4.2 載氣流速的選擇

載氣流速直接影響實驗的分離效果，本實驗以柱流量來衡量。在保證其他實驗條件不變的情況下，探討柱流量為1.5、2.0、2.5、3.0、3.5 mL/min對實驗結(jié)果的影響。

1.4.3 汽化室溫度的選擇

汽化室溫度會影響樣品峰形及分離效果，本文探討汽化室溫度為230、240、250、260、270℃時對峰形及分離效果的影響，從而選擇出最佳汽化室溫度。

1.4.4 檢測器溫度的選擇

本文探討了檢測器溫度在250℃～300℃范圍內(nèi)對出峰的影響。通過實驗選擇出最佳檢測器溫度。

1.4.5 氫氣與空氣流量比選擇

氫氣與空氣分別是指檢測器的燃氣與助燃氣，本文探討氫氣與空氣流量比為100∶80、120∶100、140∶120、150∶110、160∶140下測得的峰值、峰面積的測定值比較，從而得出最佳氫氣與空氣流量比。

1.4.6 柱溫的選擇

通過分析研究柱溫對峰形的影響。

1.4.7 尾吹氣流量的選擇

本文通過探討尾吹氣流量為 30、45、60、75、90 mL/min時，對于測定結(jié)果的影響，從而得出實驗所需最佳尾吹氣流量。

2 結(jié)果與分析

2.1 標準工作曲線

根據(jù)馬拉硫磷進樣量與峰面積的線性關(guān)系繪制標準曲線，結(jié)果見表1、圖1。

表1 馬拉硫磷進樣量與峰面積Table 1 Malathion sample volume and peak area

圖1 馬拉硫磷工作曲線Fig.1 Malathion working curve

由圖1可知，馬拉硫磷的濃度在2.0 μg/mL～10.0 μg/mL范圍內(nèi)，線性關(guān)系較好。方程為：y=100.1x-1.665 9，其中y為峰面積，x為進樣濃度（μg/mL），相關(guān)系數(shù)為：R2=0.999 8。

測定樣品中馬拉硫磷進樣量的峰面積為780PA*S，由圖1可知，樣品濃度為7.8 μg/mL。根據(jù)公式（1）計算樣品中馬拉硫磷的含量為0.78 mg/kg，低于我國儲糧中馬拉硫磷殘留量的最大限值，在國家標準允許范圍內(nèi)。

2.2 精密度的測定

在選定的最佳色譜條件下，用相同濃度的馬拉硫磷標準溶液進行重復測定5次。結(jié)果見表2。

表2 馬拉硫磷精密度測定結(jié)果Table 2 Results of determination of malathion precision

根據(jù)表2得出保留時間相對標準偏差為0.25%、峰面積標準偏差為0.42%。此檢測方法重復性好，精密度高。

2.3 回收率測定

在一定量樣品中加標量馬拉硫磷，以丙酮為溶劑定容至100 mL，進行色譜分析，得到的試驗結(jié)果見表3所示。

表3 馬拉硫磷回收率數(shù)據(jù)記錄與結(jié)果Table 3 Malathion recovery data records and results

由表3可知，樣品量、馬拉硫磷量與回收率呈正相關(guān)關(guān)系，回收率為96.0%～98.3.0%，本實驗測定結(jié)果準確。

通過RSD、回收率實驗可知，保留時間RSD為0.25%、峰面積RSD為0.42%；回收率為96.0%～98.3.0%，由此可知，該檢測方法精密度高，回收率高。

3 色譜檢測條件的探討

3.1 檢測器的選擇

由1.4.1可知，檢測器的靈敏度影響檢測結(jié)果的精確度。由于不同農(nóng)藥里幾乎都含有雜原子O、P、S等，因此不同類型的農(nóng)藥應(yīng)該有不同類型的檢測器。用于農(nóng)藥殘留檢測的檢測器有火焰光度檢測器和電子捕獲檢測器。

火焰光度檢測器：是一種高靈敏性、高選擇性的檢測器，主要用于含硫磷化合物，特別是硫化合物的痕量檢測。

電子捕獲檢測器：主要用于有機氯農(nóng)藥的檢測。

通過近5年來約60篇文獻中兩者檢測器的使用情況比較，見表4所示。

表4 兩種檢測器在文獻中使用情況Table 4 The two detector used in literature

由表4可知，火焰光度檢測器是農(nóng)藥殘留中對有機磷的測定最常用的檢測器。又因其靈敏度高、選擇性高，因此選用火焰光度檢測器。

3.2 載氣流速的選擇

根據(jù)1.4.2可知，在控制其他條件不變只改變柱流量的情況下，對實驗的效果進行結(jié)果討論，實驗結(jié)果見表5。

表5 不同柱流量下測定值Table 5 Different column flow measurement value

由表5可知，當柱流量為2.5 mL/min時，保留時間最短，峰面積最大。由于當柱流量為2.5 mL/min，可以提高分析靈敏度，縮短檢測時間，因此柱流量選擇為2.5 mL/min。

3.3 汽化室溫度的選擇

根據(jù)1.4.3可知，在不同汽化室溫度下，峰高/峰面積的測定值結(jié)果見表6。

表6 汽化室不同溫度下測定值Table 6 The vaporizing chamber under different temperature measured value

由表6的測定結(jié)果可以看出，當汽化室溫度為250℃時，峰高、峰面積都達到了最高值，因此汽化室溫度選擇為250℃。

3.4 檢測器溫度的選擇

為保證出峰效果好、靈敏度高、柱子及檢測器在良好保護狀態(tài)下，優(yōu)化選擇的柱溫比最終的溫度高20℃～50℃（不超過柱子允許的最高溫度）。當溫度在250℃～300℃之間影響不大，從節(jié)約能源的角度來講，因此選擇溫度為250℃。

3.5 氫氣與空氣流量比的選擇

根據(jù)1.4.5可知，在氫氣與空氣的比例不同的實驗條件下，測定的峰面積與峰高是不同的。實驗測定結(jié)果見表7。

表7 氫氣與空氣流量比不同條件下測定值Table 7 Hydrogen and air flow ratio under different conditions，the determination of the value

通過實驗比較表7中的數(shù)據(jù)，可以發(fā)現(xiàn)氫氣與空氣流量比為120∶100和150∶110時測定結(jié)果比較接近，從節(jié)約氣源角度考慮，故選擇氫氣與空氣流量比為120∶100。

3.6 柱溫的選擇

柱溫在色譜分離中至關(guān)重要，影響分離效果：當初始溫度過低，則檢測時間過長；若過高，容易造成固定液揮發(fā)，樣品保留時間縮短，不利于峰形分離。由于馬拉硫磷的沸點較高，在稻谷中的含量很低，因此采用不分流進樣模式提高馬拉硫磷的靈敏度。

填充柱使用的柱溫為恒溫180℃，柱箱起始溫度采用低于二氯甲烷溶劑沸點，但此程序升溫模式升降溫平衡時間較長，不能滿足快速分析的需要；因此采用高的初始柱溫縮短分析時間，經(jīng)比較調(diào)整程序升溫模式為150℃，以15℃/min速率升到220℃，保留3 min。

3.7 尾吹氣流量的選擇

根據(jù)1.4.7，單一變量尾吹氣流，實驗結(jié)果比較見表8。

表8 不同尾吹氣情況下的測定Table 8 Determination of different tail blowing conditions

由表8可知，當尾吹流量選擇為60 mL/min出峰效果最好，因此選擇尾吹流量為60 mL/min適宜。

4 結(jié)論

本文采用氣相色譜法檢測儲糧（稻谷）中馬拉硫磷的殘留量，并通過單一變量的方法對氣相色譜法的色譜條件進行最佳結(jié)果的探討，測得樣品中馬拉硫磷含量為0.78mg/kg。從實驗得出保留時間RSD為0.25%、峰面積RSD為0.42%可知，氣相色譜法檢測馬拉硫磷精確度好、回收率高。

通過試驗得到最佳色譜檢測條件：實驗檢測器火焰光度檢測器；柱流量為2.5 mL/min；汽化室溫度為250℃；檢測器溫度為250℃；檢測器的燃氣氫氣為120 mL/min，助燃氣空氣為100 mL/min；柱溫升溫模式為150℃，以15℃/min速率升到220℃，保留3 min；尾吹氣流量60 mL/min。這使得檢測結(jié)果更加快速、準確。

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[5]牛文琪,王鴻梅,李建權(quán),等.食品中農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學,2009,37(25):14005-14008

[6]阮長青,黃明海,徐宗良.食品中農(nóng)藥殘留的快速檢測技術(shù)[J].黑龍江八一農(nóng)墾大學學報,2003,15(4):70-75

Optimizing the Storage of Malathion in Meteorological Chromatographic Working Conditions

BAO Hui-mei
（Jiangsu Food and Drug Career Technical College，College of Food Science and Nutritional Engineering，Huaian 223003，Jiangsu，China）

In order to detect the residues of malathion in grain storage is more exact，using gas chromatography to determination of residues of malathion in stored grain.the sample grain test results for 0.78 mg/kg，retention time，peak area of RSD：0.25%RSD：0.42%，the recovery rate：96.0%-98.3% （78.5%-101.4%），and select the flame photometric detector；the flow rate of carrier gas 2.5 mL/min；vaporizer temperature 250℃；detector temperature 250℃；120 mL/min is hydrogen gas，auxiliary gas air 100 mL/min；column temperature mode=150℃to 15℃/min rate rose to 220℃，keep 3 min；tail gas flow 60 mL/min.gas chromatography is a rapid，simple，accurate，high sensitivity detection method.

gas chromatography；grain（rice）；malathion

10.3969/j.issn.1005-6521.2015.08.022

鮑會梅（1974—），女（漢），副教授，碩士，主要從事食品理化檢驗技術(shù)教學工作。

2013-08-03