氣相色譜法測定堅果中8種擬除蟲菊酯農(nóng)藥殘留

廖和菁,胡禮淵,劉瑞芳,梁東軍

(廣西東興出入境檢驗檢疫局，廣西 東興 538100)

氣相色譜法測定堅果中8種擬除蟲菊酯農(nóng)藥殘留

廖和菁*,胡禮淵,劉瑞芳,梁東軍

(廣西東興出入境檢驗檢疫局，廣西 東興 538100)

建立了東盟進(jìn)口堅果夏威夷果、開心果、杏仁中8種擬除蟲菊酯農(nóng)藥殘留的檢測方法。樣品采用乙腈作萃取溶劑超聲波提取，經(jīng)中性氧化鋁串聯(lián)弗羅里硅土小柱凈化，組分經(jīng)不同極性的兩根毛細(xì)管柱進(jìn)行分離，采用氣相色譜法以ECD檢測器檢測堅果中8種擬除蟲菊酯農(nóng)藥。該方法在0.01～1.0 μg/mL濃度范圍內(nèi)具有良好的線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為0.999 2～0.999 9；在農(nóng)藥添加濃度為10，20，50 μg/kg時，回收率為71%～115%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為4.5%～9.8%，檢出限(LOD，S/N=3)為 0.014～0.28 μg/kg，定量下限(LOQ，S/N=10)為0.047～0.94 μg/kg。該方法分離效果好，準(zhǔn)確可靠，回收率高，方便快速，可用于堅果中農(nóng)藥殘留的日常檢測。

氣相色譜法(GC)；擬除蟲菊酯類農(nóng)藥；夏威夷果；開心果；杏仁

隨著中國-東盟自貿(mào)區(qū)的建成，中國-東盟雙方農(nóng)產(chǎn)品貿(mào)易日益活躍。堅果是東盟國家主要的農(nóng)產(chǎn)品之一，主要有夏威夷果、開心果、杏仁、腰果等，因堅果富含不飽和脂肪酸、氨基酸、維生素、微量元素和多種抗氧化劑[1]，具有健胃、補(bǔ)腦、預(yù)防疾病等多種功效，常被人們當(dāng)作保健品食用[2]。然而，東盟國家農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理技術(shù)水平普遍不高，相關(guān)部門對混亂的農(nóng)藥市場缺乏有效的監(jiān)督和控制，大量其他國家早已禁用的產(chǎn)品仍在市面上流通，且使用量驚人。農(nóng)藥的廣泛使用造成了堅果中的農(nóng)藥殘留。國際食品法典委員會(CAC)、美國等國家或組織均對堅果中的農(nóng)藥規(guī)定了最大殘留限量(MRLs)，其中規(guī)定堅果中 MRLs 的農(nóng)藥種類有 299種[3]，并涉及所有常見的堅果種類。在我國登記注冊的農(nóng)藥約3 000種，其中殺蟲劑占農(nóng)藥登記的33%左右，東盟國家作物病蟲害與我國相似，用藥類型也類似。擬除蟲菊酯類農(nóng)藥是模擬天然除蟲菊素由人工合成的一類殺蟲劑，由于其殺蟲譜廣、效果好、低殘留、無蓄積作用等優(yōu)點[4]，是近30年來廣泛使用的一大類農(nóng)藥。

目前，國內(nèi)外農(nóng)藥殘留的檢測研究主要針對水果、蔬菜、茶葉、糧食等，對堅果中農(nóng)藥殘留的檢測報道較少，堅果中農(nóng)藥殘留的檢測主要采用氣相色譜法[5-6]、液相色譜法[7]、氣相色譜-質(zhì)譜法[8-9]、液相色譜-質(zhì)譜法等[10-11]。由于ECD檢測器對擬除蟲菊酯類農(nóng)藥的檢測靈敏度很高，同時氣相色譜儀在基層實驗室較為普及。故本文采用氣相色譜法，選擇8種有限量要求的擬除蟲菊酯類農(nóng)藥，以東盟進(jìn)口的夏威夷果、開心果、杏仁為研究對象，選用乙腈作為萃取溶劑，并采用超聲波技術(shù)萃取樣品，縮短了前處理時間。中性氧化鋁串聯(lián)弗羅里硅土小柱對雜質(zhì)的凈化效果明顯，洗脫溶劑用量少，經(jīng)HP-5弱極性柱石英毛細(xì)管柱分離后用氣相色譜ECD檢測器測定，陽性樣品再經(jīng)DB-17中等極性石英毛細(xì)管柱進(jìn)行確認(rèn)。結(jié)果證明該方法準(zhǔn)確可靠、檢出限低、分離效果好、回收率高，是一種方便、快速的檢測方法。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

7890A氣相色譜儀(配有ECD檢測器，美國Agilent公司)，旋渦振蕩器(江蘇海門其林貝爾儀器制造有限公司)，多功能振蕩器(日本Yamato)，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，臺式離心機(jī)，超聲波清洗儀。

乙腈、丙酮、正己烷均為色譜純，無水硫酸鈉(使用前650 ℃，烘烤4 h)；Alumina-N固相萃取小柱(500 mg/6 mL)，F(xiàn)lorisil固相萃取小柱(1 000 mg/6 mL)， GCB/NH2固相萃取小柱(500 mg/500 mg，6 mL)均為CNW公司產(chǎn)品。聯(lián)苯菊酯、甲氰菊酯、三氯氟氰菊酯、氯菊酯、氟氯氰菊酯、氯氰菊酯、氰戊菊酯、溴氰菊酯均從國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心購買，濃度為100 μg/mL。

1.2 實驗方法

1.2.1 色譜條件 采用HP-5弱極性石英毛細(xì)管柱和DB-17中等極性石英毛細(xì)管柱分別對8種擬除蟲菊酯類農(nóng)藥進(jìn)行分離。色譜條件為：

色譜柱1：HP-5(30 m×0.32 mm×0.25 μm)，進(jìn)樣口溫度270 ℃；檢測器溫度325 ℃；恒流模式，柱流量2.0 mL/min。升溫程序：70 ℃保持1 min，以20 ℃/min速率升至270 ℃保持1 min，以1 ℃/min速率升至285 ℃保持41 min，再以20 ℃/min速率升至300 ℃保持15 min。進(jìn)樣量1 μL，不分流進(jìn)樣，外標(biāo)法定量。

色譜柱2：DB-17(30 m×0.32 mm×0.25 μm)，進(jìn)樣口溫度250 ℃；檢測器溫度280 ℃；恒流模式，柱流量2.5 mL/min。升溫程序：60 ℃保持1 min，以20 ℃/min速率升至230 ℃保持3 min，以15 ℃/min速率升至270 ℃保持15 min，進(jìn)樣量1 μL，不分流進(jìn)樣，外標(biāo)法定量。

1.2.2 8種擬除蟲菊酯混標(biāo)的線性方程 從濃度為100 μg/mL的8種擬除蟲菊酯標(biāo)準(zhǔn)品中分別吸取100 μL標(biāo)準(zhǔn)溶液注入到10 mL容量瓶中，用正己烷稀釋至刻度，配制成1 μg/mL的農(nóng)藥混合標(biāo)準(zhǔn)儲備液，臨用前分別稀釋成0.01，0.02，0.05，0.1，0.2，0.5，1.0 μg/mL 7個濃度的擬除蟲菊酯混合標(biāo)樣，進(jìn)氣相色譜分析，以峰面積作為縱坐標(biāo)，質(zhì)量濃度作為橫坐標(biāo)進(jìn)行線性回歸。

1.2.3 樣品前處理 樣品提?。簩⑾耐墓?、開心果、核桃、杏仁剝殼后，取可食部分制成粉末狀后，稱取5 g(精確至0.01 g)試樣置于50 mL離心管中，加入20 mL乙腈，旋渦混勻1 min，超聲波提取10 min后，置于離心機(jī)中以5 000 r/min離心5 min，取上清液于100 mL茄形瓶中，殘渣再加入10 mL乙腈提取1次，合并2次提取液。在40 ℃下水浴減壓濃縮至約1 mL，待凈化。

凈化：取中性氧化鋁柱串聯(lián)Florisil固相萃取小柱，各加入1 cm高的無水硫酸鈉，用10 mL乙腈預(yù)淋洗柱子，將待凈化的1 mL樣液加至柱上。用2 mL乙腈洗滌茄形瓶，將清洗液同樣加至柱上，重復(fù)2次。再用25 mL乙腈淋洗柱子，收集洗脫液，40 ℃水浴旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮至近干，將剩余溶液轉(zhuǎn)移至15 mL離心管中，并用適量乙腈多次沖洗茄形瓶，合并沖洗液于15 mL離心管中，用氮吹儀吹干后，加1 mL正己烷制成分析液，用于氣相色譜儀測定，先采用HP-5色譜柱進(jìn)行分離，陽性樣品再經(jīng)DB-17進(jìn)行確認(rèn)。

2 結(jié)果與討論

2.1 提取溶劑的選擇

農(nóng)藥殘留的提取溶劑一般為乙腈[12]、正己烷[13]和丙酮[14]，本文選取乙腈、正己烷和丙酮作為提取溶劑。實驗中發(fā)現(xiàn)，采用正己烷為提取溶劑濃縮后呈淺黃色粘稠狀液體，選用丙酮作提取溶劑濃縮后呈紅褐色粘稠狀液體，易堵塞SPE小柱，而采用乙腈提取時，溶液色素少且易過柱，因此本實驗選用乙腈作為提取劑。

2.2 SPE固相萃取小柱的選擇

SPE固相萃取小柱能夠去除脂肪酸含量高的樣品基質(zhì)，通常采用Florisil，Alumina-N，NH2，GCB能夠去除大部分雜質(zhì)，但不能去除所有的脂肪酸。綜合以上固相萃取柱的優(yōu)缺點，選擇Alumina-N串聯(lián)Florisil柱和GCB/NH2固相萃取小柱，對8種擬除蟲菊酯混標(biāo)進(jìn)行回收實驗。實驗結(jié)果顯示，采用Alumina-N串聯(lián)Florisil柱時，8種目標(biāo)物的回收率為95%～111%，而采用GCB/NH2固相萃取小柱時的回收率為60%～120%，因此最終選擇Alumina-N與Florisil柱串聯(lián)對溶液進(jìn)行凈化。

2.3 洗脫溶劑的選擇

用Alumina-N串聯(lián)Florisil柱，對比了乙腈-甲苯(3∶1)和乙腈兩種溶劑的洗脫凈化效果，發(fā)現(xiàn)乙腈的效果優(yōu)于乙腈-甲苯(3∶1)，這是因為甲苯和油脂均為非極性物質(zhì)，能夠?qū)⒁呀?jīng)吸附的油脂洗脫下來，故選擇乙腈為洗脫溶劑。同時對乙腈的洗脫體積進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)洗脫體積為25 mL時，回收率無較大提高。綜合考慮，選擇25 mL乙腈洗脫。

2.4 色譜柱的選擇

分別采用HP-5柱和DB-5兩種色譜柱對8種濃度為0.01 μg/mL的擬除蟲菊酯混合標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行測定。結(jié)果顯示，8種擬除蟲菊酯均得到了較好的分離，但采用HP-5柱時所有化合物在18.683 min內(nèi)出峰完全，而在DB-17柱需26.393 min出峰完全，在出峰效率上，HP-5色譜柱優(yōu)于DB-17柱。因此，后續(xù)實驗采用HP-5色譜柱對待測物進(jìn)行分離。

2.5 線性關(guān)系與檢出限

采用HP-5中等極性柱為色譜分離柱，按照“1.2.2”方法考察了8種擬除蟲菊酯農(nóng)藥的線性關(guān)系。結(jié)果顯示，8種農(nóng)藥在0.01～1.0 μg/mL范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)(r)為0.999 2～0.999 9。本文以信噪比S/N=3確定方法的檢出限(LOD)，S/N=10確定方法的定量下限(LOQ)。結(jié)果表明，8種擬除蟲菊酯在堅果中的檢出限為 0.014～0.28 μg/kg，定量下限0.047～0.94 μg/kg，均低于CAC中MRLs，結(jié)果見表1。

表1 8種擬除蟲菊酯農(nóng)藥的線性關(guān)系、檢出限及定量下限Table 1 Linear correlations,detection limits and quantitation limits of 8 pyrethroid pesticide residues

采用HP-5中等極性柱為色譜分離柱，選取夏威夷果、開心果、杏仁3種空白粉末樣品，分別添加3種不同水平的擬除蟲菊酯混標(biāo)，靜置30 min，待農(nóng)藥充分吸收后，按照“1.2.3”方法進(jìn)行樣品處理并做加標(biāo)回收試驗，每個水平重復(fù)6次。圖1為杏仁空白樣品及杏仁空白加標(biāo)樣品的色譜圖，加標(biāo)濃度為20 μg/kg，從圖譜可以看出，空白樣品色譜圖的圖譜干擾少，8種擬除蟲菊酯農(nóng)藥得到了較好的分離。8種擬除蟲菊酯在10，20，50 μg/kg加標(biāo)水平下的回收率及相對標(biāo)準(zhǔn)偏差見表2。8種擬除蟲菊酯農(nóng)藥回收率為71%～115%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為4.5%～9.8%，方法準(zhǔn)確可靠。

Pesticides夏威夷果(Hawaiinuts)開心果(Pigeonnuts)杏仁(Almonds)Added(μg/kg)Recovery(%)RSD(%)Added(μg/kg)Recovery(%)RSD(%)Added(μg/kg)Recovery(%)RSD(%)Bifenthrin10896 210958 410956 820907 820918 320978 750919 050928 650997 1Fenpropathtin10907 010949 810997 720917 920937 8201025 550968 550958 7501107 3Cyhalothrin10938 010957 9101008 020928 120947 5201066 7501128 7501028 9501126 0Permethrin101057 310948 4101104 520998 3201028 3201058 8501058 9501038 8501147 4Cyfluthrin10965 910966 110927 2201137 9201017 9201149 0501019 5501068 650987 8Cypermethrin10888 510897 910958 220908 120929 220996 5501028 950998 9501158 0Fenvalerate10968 710958 6101026 520938 220889 020967 7501109 050938 8501126 9Deltamethrin10729 110717 910867 420727 820728 820896 550858 650858 750907 6

2.6 實際樣品的測定

對東盟進(jìn)口的380份堅果樣品進(jìn)行8種擬除蟲菊酯類農(nóng)藥的檢測，其中有10個樣品檢出氯菊酯、溴氰菊酯2種農(nóng)藥，但均低于MRL。因堅果是取可食部分進(jìn)行農(nóng)殘檢測，堅果外層果殼能夠有效降低進(jìn)入果肉中的農(nóng)藥殘留量。檢測結(jié)果表明所抽檢的堅果樣品農(nóng)藥檢出含量較低，是一種相對安全的食品。

3 結(jié) 論

本文建立了同時檢測堅果中8種擬除蟲菊酯農(nóng)藥殘留的氣相色譜分析方法，采用乙腈為萃取溶劑，超聲波法提取樣品，大大縮短了萃取時間，提高了萃取效率；選Alumina-N串聯(lián)Florisil柱凈化樣品，樣品凈化效果良好。本方法在0.01～1.0 μg/mL濃度范圍內(nèi)具有良好的線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為0.999 2～0.999 9；對夏威夷果、開心果、杏仁3種樣品進(jìn)行加標(biāo)回收實驗，8種擬除蟲菊酯農(nóng)藥的回收率為71%～115%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為4.5%～9.8%，檢出限為 0.014～0.28 μg/kg，定量下限0.047～0.94 μg/kg。結(jié)果表明所建立的方法分離效果好、準(zhǔn)確可靠、回收率高、方便快速，適用于堅果中農(nóng)藥殘留的日常檢測。

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Determination of 8 Pyrethroid Pesticide Residues in Nuts by Gas Chromatography

LIAO He-jing*，HU Li-yuan，LIU Rui-fang，LIANG Dong-jun

(Guangxi Import and Export Inspection and Quarantine Bureau，Dongxing 538100，China)

An analytical method was developed for the determination of 8 pyrethroid pesticide residues in nuts(hawaii nuts，pigeon nuts，almonds imported from ASEAN).The samples were extracted with acetonitrile by ultrasonic technique，purified with Alumina-N SPE and Florisil SPE.The components were separated with two different polarity capillary columns，and 8 kinds of pyrethroid pesticide residues were detected by GC with ECD detector.The linear range of the method was in the range of 0.01-1.0 μg/mL(r=0.999 2-0.999 9).The recoveries at three spiked concentrations of 10，20，50 μg/kg were in the range of 71%-115%，with relative standard deviations(RSD) of 4.5%-9.8%.The limits of detection(LOD，S/N=3) were in the range of 0.014-0.28 μg/kg.The limits of quantitation(LOQ，S/N=10) were in the range of 0.047-0.94 μg/kg.The established method has the advantages of good separation，high accurancy，high recovery， convenience and rapidness，and could be used for the routine analysis of pesticide residues in nuts.

gas chromatography(GC);pyrethroid pesticide;Hawaii nuts;pigeon nuts;almonds

2016-11-24；

2017-01-10

10.3969/j.issn.1004-4957.2017.05.016

O657.71;F767.2

A

1004-4957(2017)05-0669-05

*通訊作者：廖和菁，碩士，工程師，研究方向：食品有毒有害物質(zhì)的檢驗，Tel：18607700271，E-mail：363985487@qq.com