氣相色譜法測定西紅柿中多種有機磷農(nóng)藥殘留量

□ 林朝暉 陽春市疾病預(yù)防控制中心

隨著我國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及人們食品安全意識的不斷增強，農(nóng)作物的農(nóng)藥殘留問題也越來越受重視。在農(nóng)作物種植中，有機磷農(nóng)藥被廣泛使用，因此，測定農(nóng)作物中的有機磷農(nóng)藥殘留量具有十分重要的意義?；诖耍P者對氣相色譜法測定西紅柿中多種有機磷農(nóng)藥殘留量進(jìn)行了介紹。

1 試驗材料和方法概述

1.1 試驗儀器與相關(guān)試劑

本次試驗采用型號為SHIMADZU-GC2014C的氣相色譜儀、自動進(jìn)樣器、FPD火焰光度檢測器、TE612-L德國產(chǎn)電子天平、T25德國IKA產(chǎn)勻漿機、XH-C上海產(chǎn)旋渦混合器、R-210瑞士產(chǎn)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器、3-18k德國產(chǎn)冷凍離心機、低溫冷卻液循環(huán)泵外加SHB-3A循環(huán)水多用泵。在試劑方面，使用有機磷農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品：毒死蜱、乙腈、100μg/mL甲基對硫磷、二嗪磷、氯化鈉、甲拌磷、美國Fisher丙酮、0.45μm過濾器、250μL進(jìn)樣針，以及試驗期間使用的相關(guān)玻璃儀器。

1.2 色譜

本次試驗色譜條件包括：DB1701P石英毛細(xì)管柱，規(guī)格為30m×0μm、32mm×0.25μm；載氣方面選擇高純氮，恒流模式下載氣的流速為1.5mL/min，空氣流速400mL/min，氫氣流速40mL/min；檢測器溫度設(shè)置為250℃，氮氣尾吹23mL/min。本次試驗期間，進(jìn)樣口溫度220℃，進(jìn)樣1μL，試驗期間的程序升溫：120℃（保持 2min）10℃ /min——220℃（保持 2min）40℃ /min——260℃（保持4min）。

1.3 溶液配制

本試驗對二嗪磷、甲拌磷、甲基對硫磷農(nóng)藥以及毒死蜱分別進(jìn)行100μg/mL的準(zhǔn)確吸取，各吸取1mL隨后將其放置在25mL的容量瓶中，使用丙酮定容，得出4μg/mL農(nóng)藥混合標(biāo)準(zhǔn)儲備液。

1.4 試驗前準(zhǔn)備工作

準(zhǔn)備一個樣品盒，放入搗碎攪拌好的西紅柿制樣。稱取15g西紅柿制樣放入盛有85mL聚四氟的離心管內(nèi)，隨后加入20mL乙腈和4g氯化鈉，進(jìn)行高速勻漿。以14000r/min的速度進(jìn)行勻漿，高速提取1min。將離心管蓋上后，再次進(jìn)行15℃、7000r/min轉(zhuǎn)速下的離心，離心時長5min。將水相和乙腈分層，在離心管中取100mL的上層有機相于茄型瓶中，在40℃溫度下進(jìn)行旋蒸，直至近干。使用丙酮4mL對茄型瓶進(jìn)行3次沖洗，隨后向10mL比色管中轉(zhuǎn)移。最后將試驗定容設(shè)置在5.0mL，再使用旋渦混合器進(jìn)行混勻，過0.2μm濾頭進(jìn)行裝瓶上機[1]。

2 試驗結(jié)果討論

2.1 對升溫程序的參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化

在開展試驗的過程中，氣相色譜儀有很多需要設(shè)置的參數(shù)，例如進(jìn)樣口的氣化溫度、載氣流速度、柱溫以及尾吹流量等等，在這些能夠?qū)υ囼灲Y(jié)果造成影響的多項因素中，當(dāng)屬升溫程序和柱溫對結(jié)果影響最大。本次試驗，首先開展恒溫條件下的試驗，分析試驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)，本次所采用的4種有機磷農(nóng)藥組成混合樣，不適合在恒溫條件下開展試驗分析，不僅峰型較差，且每個組分的出峰時間很長，因此在本次試驗決定在2℃/min、6℃/min、10℃/min、20℃/min這4種升溫速度下，進(jìn)行從120℃提升到220℃的試驗。通過對第二次試驗結(jié)果進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)在升溫速度為2℃/min的過程中，峰型沒有明顯的改善效果；在柱溫為6℃/min的情況下，雖然出現(xiàn)峰型變化，但仍需要很長的出峰時間。隨后將柱溫升到20℃開展試驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，甲基對硫磷與毒死蜱之間分離度依然不理想，最終判定以10℃/min升溫速度開展試驗最為合適。在充分考慮試驗期間基質(zhì)當(dāng)中的高沸點雜質(zhì)會對結(jié)果產(chǎn)生影響，就在4種物質(zhì)出峰、分離之后，將柱溫的溫度快速提升到色譜柱可接受范圍之內(nèi)，同時保持一段時間之后，將色譜柱中高沸點的雜質(zhì)殘留逐漸減少，最終確定本次試驗程序參數(shù)的優(yōu)化為：120℃（保持2min）10℃/min——220℃（保持2min）40℃/min——260℃（保持4min）。本次試驗的整個過程共計消耗時間20min，4種農(nóng)藥均在15min時間內(nèi)全部出峰，同時全部具備很好的分離效果，圖1展示的是混合4種農(nóng)藥色譜圖。

圖1 混合農(nóng)藥色譜示意圖

2.2 回收率受提取液用量的影響分析

在選擇提取液的過程中，首先要考慮農(nóng)藥的特性因素，即需要以農(nóng)藥極性的強弱來選擇與其對應(yīng)的、適合的提取液。本次試驗中，提取液選擇乙腈，因其具有很強穿透能力，使用鹽就能夠析出，同時乙腈具有很強的極性，可以很好的同水融合。依據(jù)相似相溶原理，使用乙腈對極性很強的機磷農(nóng)藥進(jìn)行提取，效果十分理想，并且會過濾掉一些非極性雜質(zhì)，例如葉綠素、蠟質(zhì)物品等等，因此使用乙腈作為提取液，提取的純度較高，雜質(zhì)較少。在試驗階段，針對已經(jīng)含有0.05mg/kg毒死蜱的西紅柿，通過進(jìn)樣針添加187.5μL、4μg/mL的毒死蜱，根據(jù)上文提到的處理步驟進(jìn)行處理，分別采用15mL、20mL、25mL、30mL、35mL用量開展試驗，圖2展示的為本次試驗的結(jié)果示意圖[2]。

圖2 不同乙腈用量帶來的回收率影響

通過觀察圖2可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)乙腈用量從20mL提升到35mL期間，回收率為84.9%，相比20mL乙腈的83.2%回收率增加幅度僅僅為1.7%，變化很小，考慮到環(huán)保和成本因素，后續(xù)試驗乙腈用量確定為20mL[3]。

2.3 回收率受相對離心力影響的分析

在試驗過程中，乙腈同含水溶液是否可以快速分層，是由離心機的轉(zhuǎn)速，即相對離心力以及含鹽量所決定，同時，分層后的乙腈體積也由二者來決定。本次試驗期間，使用4g氯化鈉對西紅柿本體的含水量進(jìn)行鹽析，在使用離心機開展高速離心之后，在水相層仍然可見未溶解的氯化鈉沉淀，這說明實驗可以滿足對氯化鈉水相溶液進(jìn)行鹽析期間提出的要求。再次以毒死蜱為例，在15g西紅柿樣品中，使用進(jìn)樣針加入187.5μL、4μg/mL毒死蜱添加液，將其制作為含有毒死蜱0.05mg/kg的制樣，依據(jù)上文所提到的處理步驟進(jìn)行處理，使用離心機開展5000r/min、6000r/min、7000r/min、8000r/min、9000r/min，RCF值依次為 2739g、3944g、5369g、7012g、8875g的離心5min。圖3展示的為不同相對離心力對回收率的影響示意圖。

圖3 不同離心力回收率示意圖

通過觀察圖3可以發(fā)現(xiàn)，隨著相對離心力的提高，水相同乙腈之間的分離效果逐漸變好，在RCF=2739g、轉(zhuǎn)速為5000r/min的情況下，水相、乙腈分離效果很差，回收率為49.2%，在離心機的轉(zhuǎn)速提升到7000r/min期間，回收率也隨之上升到83.8%。此后，即使隨著轉(zhuǎn)數(shù)逐漸增加到8000r/min、9000r/min，回收率也沒有出現(xiàn)十分大的增加幅度，因此本次實驗的最終離心轉(zhuǎn)速采用7000r/min（RCF=5369g）進(jìn)行高速離心[4]。

2.4 試驗系數(shù)與檢出限分析

在開展本次試驗之前，使用西紅柿空白樣品基質(zhì)液把4μg/mL的農(nóng)藥混合溶液稀釋成為0.1μg/L、0.25μg/L、0.5μg/L、1μg/L、2.5μg/L的基質(zhì)，將其加標(biāo)做成曲線，并對稀釋后的每一份工作液開展6次平行測定，利用峰面積對被測組分質(zhì)量的濃度開展線性回歸的分析工作，使用檢測方法加上3倍信噪比來確定檢出限（如表1所示）。

通過表1的數(shù)據(jù)可以推測出，在采用該方法開展試驗期間，4種農(nóng)藥的最低檢出限在0.02～0.04mg/kg范圍內(nèi)。

2.5 加標(biāo)回收率與精密度分析

在經(jīng)組織搗碎得到的西紅柿制樣中，將3個不同質(zhì)量、不同濃度的農(nóng)藥混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，在最佳試驗條件下開展測定，針對每一個質(zhì)量的濃度水平開展至少3次水平測定，通過表1顯示的加標(biāo)精密度、回收率試驗數(shù)據(jù)可以得出，在使用氣相色譜法開展試驗期間，4種農(nóng)藥基質(zhì)標(biāo)液的標(biāo)準(zhǔn)曲線相關(guān)系數(shù)在0.9941～0.9988范圍之內(nèi)[5]。

表1 檢測系數(shù)、檢出限和加標(biāo)回收示意表

3 結(jié)束語

本次研究圍繞西紅柿中有機磷農(nóng)藥殘留問題開展深入研究，提出使用氣相色譜法，利用氣體當(dāng)做流動氣相的有效分析方式，具備著高效性、多選擇性、速度快、高靈敏度的特點，可以將其利用對有機化合物、定量分析，將本文提出的農(nóng)藥殘留量分析方法應(yīng)用到實際農(nóng)業(yè)中，能夠迅速檢測出農(nóng)藥殘留量。