氣相色譜—火焰光度檢測器測定菠菜中有機(jī)磷農(nóng)藥

摘要：建立了氣相色譜-火焰光度檢測器測定菠菜中有機(jī)磷農(nóng)藥的方法，對提取和純化、儀器條件、微波處理與樣品凈化、線性方程、檢測限和定量限、回收率和精密度、不確定度等進(jìn)行了設(shè)計(jì)與考察，平均回收率為73%～118%，檢出限為1.1～10.0 μg/kg，農(nóng)藥分析不確定性低于16%。采用市售菠菜為樣品，進(jìn)行了方法可行性驗(yàn)證。菠菜采用微波處理50 s后加入50 mL乙腈，使用T18均質(zhì)器勻漿，采用固相萃取法凈化，利用氣相色譜-火焰光度檢測器測定。結(jié)果表明，該方法可用于檢測菠菜有機(jī)磷農(nóng)藥殘留。

關(guān)鍵詞：氣相色譜法；火焰光度檢測器；有機(jī)磷農(nóng)藥；菠菜

中圖分類號：S481.8；0657.7；R155.5+1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：0439-8114（2016）15-3991-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.15.048

Abstract：A method for the determination of organophosphate pesticides in spinaches by GC-FPD was established，the extraction and purification，instrumental condition，microwave treatment and sample purification，linear equation，delectability and limit of quantitation，recover and precision，uncertainty were designed and investigated. The average recoveries were 73-118%，limits of detection were 1.1-10.0 μg/kg，and the uncertainty of pesticide analysis was below 16%. Taking the commercial spinaches as samples to verify feasibility of the method. After the spinaches were treated for 50 s with microwave，50 mL of methyl cyanide were added and homogenized by T18 homogenizer，then purified with solid-phase extraction method and determined by gas chromatography and flame photometric detector. Results showed that， the method can be used for the determination of organophosphate pesticides in spinaches.

Key words：gas chromatography； flame photometric detector； organophosphate pesticide； Spinaches

使用化學(xué)農(nóng)藥是蔬菜生產(chǎn)、儲(chǔ)藏、加工及運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)中病蟲害防治的主要手段[1]，絕大部分農(nóng)產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中使用過農(nóng)藥[2]。有機(jī)磷農(nóng)藥作為高效、易降解且價(jià)格低廉的化學(xué)殺蟲劑，被廣泛應(yīng)用于蔬菜病蟲防治[3-6]，占所有農(nóng)藥總量的65%[7]，其殘留會(huì)對人類健康造成危害。加強(qiáng)蔬菜有機(jī)磷農(nóng)藥檢測分析，對于保障食品安全、促進(jìn)蔬菜產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展有重要意義。

1 材料與方法

1.1 材料

農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品，購自蘭博瑞科學(xué)技術(shù)（中國）有限公司，純度95.0%～99.5%；乙腈，色譜純，購自德國達(dá)姆施塔特的默克（中國）公司；正己烷、乙酸乙酯，分析純，購自Kehaozhe中國（北京）公司；氯化鈉，分析純，購自北京化工試劑有限公司。

農(nóng)藥儲(chǔ)備液，農(nóng)藥溶于乙酸乙酯，濃度為2 000 mg/L，4 ℃存放。工作液，由相應(yīng)的儲(chǔ)備液用乙酸乙酯稀釋制得；空白為乙酸乙酯。

固相萃取柱，含500 mg一級和二級胺PSA柱，購自美國里士滿山迪馬科技（中國）有限公司。

GC-FPD設(shè)備（美國安捷倫科技有限公司生產(chǎn)）：安捷倫6890 GC系統(tǒng)，帶有電子壓力控制裝置，并配有火焰光度檢測器（FPD）；安捷倫7683型系列自動(dòng)進(jìn)樣器；DB-1701型毛細(xì)管氣相色譜柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm）。

GC-MS設(shè)備（美國安捷倫科技有限公司生產(chǎn)）：安捷倫6890型，配備5973型質(zhì)量選擇檢測器（MSD）和7683型自動(dòng)進(jìn)樣器；毛細(xì)管柱DB-5-MS 型（30 m×0.25 mm×0.25 μm）。

菠菜，購自西寧市內(nèi)蔬菜市場。

1.2 提取和純化

菠菜切成長2 cm小段，充分混合，稱取20 g加入150 mL錐形燒瓶，650 W微波加熱，加50 mL乙腈于T18均質(zhì)器9 500 r/min勻漿2 min，過濾至裝有5 g氯化鈉的100 mL收集瓶中，振搖1 min靜置5 min，移取25 mL上清液加入100 mL圓底燒瓶， 40 ℃真空蒸發(fā)后氮吹至干，3 mL正己烷∶乙酸乙酯（1∶1，V/V）溶解，得提取液。

6 mL正己烷∶乙酸乙酯（1∶1，V/V）預(yù)處理PSA柱，將提取液裝入柱中，12 mL正己烷∶乙酸乙酯 （1∶1，V/V）洗脫，收集于15 mL錐形管中，氮吹干后用2 mL乙酸乙酯溶解，移至2 mL進(jìn)樣瓶中待測。

1.3 儀器條件

GC-FPD：初始溫度120 ℃保持1 min，15 ℃/min升至220 ℃保持1 min， 3 ℃/min升到240 ℃保持 5 min。進(jìn)樣口240 ℃、檢測器250 ℃。載氣為氦氣，采用不分流模式進(jìn)樣（電子壓力控制），進(jìn)樣量1 μL。

GC-MS：初始溫度60 ℃保持1 min；15 ℃/min升至240 ℃保持10 min。進(jìn)樣量1 μL，進(jìn)樣口溫度250 ℃，初始脈沖壓力30 pi（1.5 min）。載氣為氦氣，流量為1 mL/min，傳輸線溫度280 ℃。

利用自動(dòng)調(diào)控軟件優(yōu)化質(zhì)譜條件，電子能量為70 eV、離子源（質(zhì)荷比，m/z）為50～400掃描獲得EI質(zhì)譜。離子源和四極分析儀的溫度分別設(shè)定為240和150 ℃，有機(jī)磷農(nóng)藥的保留時(shí)間、分子質(zhì)量和離子源見表1。

2 結(jié)果與分析

2.1 微波時(shí)間確定

為保證準(zhǔn)確性，GC-FPD檢測前進(jìn)行微波提取驗(yàn)證試驗(yàn)。將1.5 mL 0.2 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)品混合，650 W微波處理0、30、50、70、90、120 s，結(jié)果表明，0～70 s各農(nóng)藥峰面積未表現(xiàn)出較大差異（圖1）。分析50、60、0 s測定結(jié)果表明，50 s微波可有效消除干擾。

2.2 微波熱處理與樣品凈化方法確定

菠菜切碎或勻漿會(huì)產(chǎn)生多種有機(jī)硫化合物[8，9]干擾有機(jī)磷農(nóng)藥分析。微波輻射能抑制酶分解作用，從而減少甚至消除硫化物產(chǎn)生。圖2為不同微波處理的菠菜樣品色譜。在凈化過程中，考察不同體積比（3∶7或1∶1）乙酸乙酯-正己烷混合物洗脫液效果，結(jié)果表明12 mL 1∶1的乙酸乙酯-正己烷混合液回收率高。

2.3 線性方程確定

標(biāo)準(zhǔn)曲線根據(jù)基線匹配校準(zhǔn)方法得到，第一個(gè)校準(zhǔn)水平等于或低于文獻(xiàn)[9]中中國限量及歐盟限量（MRL）（表2）。經(jīng)檢測、計(jì)算，11種農(nóng)藥在0.01～2.50 mg/L有好的線性關(guān)系，R2均高于0.998 2。

2.4 檢測限和定量限確定

通過直接進(jìn)樣標(biāo)準(zhǔn)混合物，以產(chǎn)生的信號噪音比（S/N）為3和10計(jì)算得到了較低的檢出限和定量限。在每個(gè)標(biāo)度運(yùn)行控制空白樣品以實(shí)現(xiàn)對被分析樣品的潛在干擾監(jiān)測。得到的檢測限和定量限見表2。

2.5 回收率和精密度確定

向空白樣品中加入農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品，制得加標(biāo)0.01、0.05、0.10、0.50 mg/kg的樣品，檢驗(yàn)回收率和精密度（n=5）。得到的平均回收率（Rec）和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）見表3。加標(biāo)0.05 mg/kg的樣品色譜見圖3。

2.6 不確定度確定

通常，由定量分析得到的信息含有兩個(gè)數(shù)值，c±U，c是均值，U是不確定性數(shù)值，表示數(shù)值的分散性，歸因于測量的每一個(gè)獨(dú)立步驟。

樣品中農(nóng)藥濃度（mg/kg）cop=cRef×fv /（wsample×rec）。其中，cRef是分析物檢測濃度值；fv=（v1/v2）×（v3/v4），v1=50，v2=25，v3=2，v4=1，單位為mL；wsample是子樣本質(zhì)量（20 g）；rec是回收率。

不確定度ucop=。

ucRef對應(yīng)于檢定參照物和隨之產(chǎn)生于標(biāo)準(zhǔn)品配制過程的稱重、體積測量等步驟以及在稀釋到最終濃度之間的所有稀釋步驟的不確定性；ufv與體積校正和稀釋因子的不確定性相關(guān)聯(lián)；uwsample相應(yīng)于樣品稱重過程衍生的不確定性的貢獻(xiàn)；urec對應(yīng)于方法精度的的貢獻(xiàn)，即重現(xiàn)性的不確定度，與回收率相關(guān)。

擴(kuò)展不確定度（U）是通過合成不確定度乘以保險(xiǎn)系數(shù)（k）得到的，取值k=2相當(dāng)于95%可信度。

不確定度檢測結(jié)果見表4。農(nóng)藥的擴(kuò)展不確定度在8.32%～15.49%范圍內(nèi)?；厥章实牟淮_定度是合成不確定度的最主要來源，而fv和樣品質(zhì)量的權(quán)重較低，貢獻(xiàn)較少。

2.7 方法驗(yàn)證

10個(gè)菠菜樣品中3個(gè)樣品檢測結(jié)果顯示為陽性，測出的較高濃度為對硫磷（0.035 mg/kg）和二嗪磷（0.031 mg/kg），對硫磷濃度超過了中國最高殘留限量[15]，二嗪磷濃度超過了歐盟限量。該結(jié)果得到GC-MS驗(yàn)證（圖4）。此外，還有微量毒死蜱被檢出。

對硫磷和二嗪磷的不確定度分別為10.24%、11.81%，所以菠菜樣本中對硫磷和二嗪磷的實(shí)際濃度分別是（0.035±0.004） mg/kg和（0.031±0.004） mg/kg。

3 結(jié)論

建立了用于分析菠菜中有機(jī)磷農(nóng)藥的方法，并進(jìn)行了驗(yàn)證。菠菜樣本在微波爐中加熱50 s以使酶失活，用一級/二級胺固相萃取柱凈化提取液，以除去極性成分。該方法的準(zhǔn)確度、精密度、最低檢出限和選擇性符合要求，保險(xiǎn)系數(shù)k=2時(shí)總不確定度在8.32%～15.49%的范圍內(nèi)。用該方法分析10個(gè)菠菜樣品，對于陽性樣品附加利用氣相色譜-質(zhì)譜法進(jìn)行驗(yàn)證，結(jié)果令人滿意。該方法可用于蔬菜有機(jī)磷農(nóng)藥檢測。

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