不同結(jié)球甘藍(lán)品種氣相色譜圖譜分析

王冬群

(慈溪市農(nóng)業(yè)監(jiān)測中心，浙江 慈溪 315300)

結(jié)球甘藍(lán)(Brassicaoleraceavar.capitata)屬于十字花科(Cruciferae)蕓薹屬，為甘藍(lán)(Brassicaoleracea)的變種。結(jié)球甘藍(lán)起源于地中海沿岸，16世紀(jì)開始傳入中國[1]。甘藍(lán)具有耐寒、抗病、適應(yīng)性強、產(chǎn)量高、品質(zhì)好和易貯耐運等特點，在我國各地普遍栽培，是東北、西北和華北等地區(qū)春、夏和秋季的主要蔬菜種植品種之一。在利用氣相色譜儀進行蔬菜樣品農(nóng)藥殘留檢測過程中，常會發(fā)現(xiàn)一些不是農(nóng)藥殘留表現(xiàn)出來的峰，有的峰面積比較大，且比較穩(wěn)定，通常我們會把它們作為雜質(zhì)峰來處理[2]。氣相色譜圖譜上表現(xiàn)出來的峰是作為樣品中所含物質(zhì)在特定條件下的特定反映，不同類型樣品往往有屬于自己的氣相色譜圖譜特征。了解不同樣品的氣相色譜圖譜特征對樣品檢測過程中準(zhǔn)確定性有重要的參考意義。

在利用氣相色譜儀配火焰光度檢測器(FPD)檢測結(jié)球甘藍(lán)農(nóng)藥殘留過程中，發(fā)現(xiàn)結(jié)球甘藍(lán)具有與其他蔬菜不同的非常有特點的色譜圖譜。本文對結(jié)球甘藍(lán)色譜圖譜的氣相色譜檢測方法穩(wěn)定性進行了研究，并對3個品種結(jié)球甘藍(lán)圖譜特點和差異進行了分析。

1 材料與方法

1.1 材料

2015年4月，在慈溪市金豐蔬菜農(nóng)場隨機抽取了品種為淮南新豐的結(jié)球甘藍(lán)3個，在慈溪市天元鎮(zhèn)紅杰果蔬農(nóng)場隨機抽取了品種為冬升、冬綠的結(jié)球甘藍(lán)各3個。在實驗室采用四分法縮分取樣。

1.2 樣品分析與測定

儀器：Agilent公司6890 N氣相色譜儀配7683自動進樣器，采用火焰光度檢測器(FPD)，選取DB-1701 30 m×0.32 mm(id)×0.25 μm (film)作為檢測用色譜柱，DSY-Ⅲ氮吹儀，IKA T18基本型高速勻漿機，TD5A-WS離心機，家用攪拌機。

試劑：乙腈為AR級；丙酮為色譜純；氯化鈉為AR級，140 ℃烘3 h，冷卻后儲于密閉容器中。

1.3 氣相色譜條件

柱溫程序：初始溫度100 ℃，以40 ℃·min-1升溫至200 ℃，再以2 ℃·min-1升溫至210 ℃，然后以30 ℃·min-1升溫至240 ℃并保留4 min至樣品全部流出。采用DB-1701色譜柱, 進樣口溫度220 ℃，檢測器溫度250 ℃；載氣為高純氮氣，流量30 mL·min-1；氫氣流量為75 mL·min-1，空氣流量110 mL·min-1；柱前壓68.6 kPa，恒流方式，尾吹氮氣；采用不分流進樣方式，進樣量1 μL，進樣0.85 min后吹掃。

采用保留時間定性，峰面積定量。

1.4 提取與凈化

結(jié)球甘藍(lán)經(jīng)切碎，家用攪拌機攪拌打碎混勻后，準(zhǔn)確稱取25.0 g置于125 mL試劑瓶中，加入乙腈50.0 mL，用勻漿機高速勻漿2 min，靜止提取30 min，倒入加有4 g氯化鈉的100 mL離心管中，充分振蕩1 min，搖勻；離心管以4 000 r·min-1離心5 min，用移液槍吸取上層乙腈10.00 mL到10 mL帶塞玻璃試管中，用氮吹儀在水浴80 ℃的條件下吹至近干，最后用丙酮定容至5.0 mL。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

以3個品種結(jié)球甘藍(lán)氣相色譜圖譜上的峰保留時間、峰數(shù)量和峰面積作為研究對象，用變異系數(shù)(RSD)來考察數(shù)據(jù)穩(wěn)定性。

2 結(jié)果與分析

2.1 檢測方法的穩(wěn)定性

同一品種結(jié)球甘藍(lán)(冬綠)重復(fù)整個實驗過程9次，選取6個主要的峰作為研究對象，分別編為峰1、峰2、峰3、峰4、峰5、峰6(圖1)。從表1可見，峰1～峰6的峰面積穩(wěn)定性指標(biāo)變異系數(shù)為12.57%～19.64%，較為穩(wěn)定。

表1 冬綠重復(fù)實驗9次得到的結(jié)果

2.2 保留時間與峰面積的穩(wěn)定性

同一個結(jié)球甘藍(lán)(冬綠)樣品連續(xù)上機進樣10次，考察儀器條件對結(jié)球甘藍(lán)氣相色譜圖譜保留時間和峰面積的穩(wěn)定性。統(tǒng)計各峰保留時間和峰面積，得到表2～3。從表2可見，6個峰的保留時間為2.423～5.465 min，變異系數(shù)為0.009%～0.040%?？梢姼鞣宓谋Ａ魰r間非常穩(wěn)定，該儀器條件可作為結(jié)球甘藍(lán)氣相色譜圖譜定性的依據(jù)。

從連續(xù)10次重復(fù)進樣得到的峰面積穩(wěn)定性來看，峰1的面積989.03～1 111.98，平均值為1 058.36，變異系數(shù)為3.87%；峰2的面積1 601.29～1 815.00，平均值為1 712.17，變異系數(shù)為4.05%；峰3的面積340.87～405.08，平均值為367.13，變異系數(shù)為5.64%；峰4的面積1 436.47～1 689.16，平均值為1 541.47，變異系數(shù)為5.95%；峰5的面積953.72～1 081.95，平均值為1 015.89，變異系數(shù)為4.52%；峰6的面積358.40～430.92，平均值為395.50，變異系數(shù)為5.99%(表3)。在連續(xù)10次進樣過程中，6個主要的峰峰面積穩(wěn)定性指標(biāo)變異系數(shù)介于3.87%～5.99%，可見峰面積非常穩(wěn)定，該儀器條件可作為結(jié)球甘藍(lán)氣相色譜圖譜定量的依據(jù)。

表2 結(jié)球甘藍(lán)(冬綠)保留時間的穩(wěn)定性

表3 結(jié)球甘藍(lán)(冬綠)峰面積的穩(wěn)定性

2.3 氣相色譜圖

通過檢測，從冬綠、冬升、淮南新豐結(jié)球甘藍(lán)的氣相色譜圖(圖1)可以看出，除了幾個主要的峰外，3個結(jié)球甘藍(lán)品種的氣相色譜圖譜均比較干凈，雜質(zhì)峰較少。3個品種的結(jié)球甘藍(lán)氣相色譜圖譜差異明顯，冬升、淮南新豐、冬綠分別有4、5和6個峰。3個品種結(jié)球甘藍(lán)均有峰1、峰2、峰3和峰6等4個具有相同保留時間的共同峰，淮南新豐還有峰4，冬綠有峰4、峰5?？梢?，3個品種結(jié)球甘藍(lán)在峰的數(shù)量和峰的保留時間上既有一定的相似性又有明顯差異。

圖1 結(jié)球甘藍(lán)冬綠(A)、冬升(B)、淮南新豐(C)的氣相色譜

2.4 3個品種結(jié)球甘藍(lán)的氣相色譜圖譜特征與差異

對圖1進行比較可知，3個品種的4個共同峰在峰高上差異非常明顯。從表4可見，冬綠樣品各個峰峰面積平均值為417.98～1 952.88，各峰變異系數(shù)為1.09%～9.85%，穩(wěn)定性較好；冬升樣品各個峰面積平均值為1 442.53～2 545.80，各峰變異系數(shù)為15.55%～33.86%；淮南新豐樣品各個峰面積平均值為203.91～8 445.04，各峰變異系數(shù)為19.01%～31.71%。可見，冬綠的個體峰面積穩(wěn)定性比冬升、淮南新豐好。

表4 不同品種結(jié)球甘藍(lán)峰個數(shù)和峰面積的差異

注：RSD為變異系數(shù)，用來考察穩(wěn)定性。表5同。

2.5 3個品種結(jié)球甘藍(lán)4個共有峰的峰面積之間的比例關(guān)系

從峰面積之間的比例關(guān)系(表5)可以看出，冬綠樣品各峰面積之間的比例平均值為0.21～1.63，個體間變異系數(shù)為1.25%～10.96%；冬升樣品各峰面積之間的比例平均值為0.59～1.76，個體間變異系數(shù)為0.33%～30.19%；淮南新豐樣品各峰面積之間的平均值比例為0.71～13.19，個體間變異系數(shù)為1.29%～15.38%。

從表5可以發(fā)現(xiàn)，峰2/峰1比較穩(wěn)定。冬綠的峰2/峰1為1.60～1.68，平均值為1.63；冬升的峰2/峰1為11.76～1.77，平均值為1.76；淮南新豐的峰2/峰1為2.20～2.25，平均值為2.23。從數(shù)據(jù)穩(wěn)定性指標(biāo)變異系數(shù)來看，冬綠、冬升和淮南新豐的峰2/峰1的變異系數(shù)分別為2.67%、0.33%和1.29%，比較穩(wěn)定。冬綠、冬升、淮南新豐的峰6/峰1的變異系數(shù)分別為7.53%、10.65%和10.65%，也比較穩(wěn)定。因此，3個品種的峰2/峰1、峰6/峰1值可以作為品種區(qū)分的參考指標(biāo)。

表5 不同品種結(jié)球甘藍(lán)峰面積之比

3 討論

同一樣品連續(xù)上機進樣10次，結(jié)果發(fā)現(xiàn)作為研究對象的6個峰保留時間和峰面積變異系數(shù)分別介于0.009%～0.040%和3.87%～5.99%，兩者都非常穩(wěn)定，因此，該儀器可作為定性定量的依據(jù)。同一品種9個樣品的重復(fù)實驗表明，1～6號峰峰面積穩(wěn)定性指標(biāo)變異系數(shù)12.57%～19.64%，可見提取氣相色譜圖譜的方法比較穩(wěn)定，可以作為研究結(jié)球甘藍(lán)氣相色譜圖譜的方法。重復(fù)實驗得到的變異系數(shù)明顯大于連續(xù)上機進樣得到的變異系數(shù)，說明影響實驗結(jié)果穩(wěn)定性的因素主要在樣品的前處理過程。

從結(jié)球甘藍(lán)氣相色譜圖譜各個峰的峰面積穩(wěn)定性來看，冬綠的變異系數(shù)為1.09%～9.85%，冬升、淮南新豐的變異系數(shù)分別為15.55%～33.86%和19.01%～31.71%，表明冬綠在個體峰面積穩(wěn)定性上比冬升、淮南新豐好。氣相色譜中特定物質(zhì)峰面積的大小可能受一些因素的制約出現(xiàn)一些波動，但從變異系數(shù)來看影響不大。從各個峰峰面積之間的比例統(tǒng)計分析結(jié)果來看，同一品種個體間不同峰峰面積之比的穩(wěn)定性比單純的峰面積穩(wěn)定性好，表明同一品種個體間不同峰峰面積之間存在一定的比例關(guān)系。

冬綠、冬升和淮南新豐的氣相色譜圖譜的峰數(shù)量和保留時間有相似性，同時差異也非常明顯。3個品種結(jié)球甘藍(lán)的氣相色譜圖譜均擁有峰1、峰2、峰3、峰6，淮南新豐還有峰4，冬綠還有峰4、峰5。3個品種的結(jié)球甘藍(lán)品種內(nèi)峰2/峰1、峰6/峰1值比較穩(wěn)定，且品種間差異較大。