探究氣相色譜ECD檢測丙溴磷的分析方法

賈利蕊 馬占清 馬 婷

(青海省農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測中心，青海 西寧 810000)

丙溴磷分子式為：C11H15BrClO3PS，它是一種廣譜高效、中等毒性、低殘留的有機磷殺蟲劑，主要用于棉花、玉米、甜菜、大豆、馬鈴薯、蔬菜、煙草等作物，防治害蟲(特別是鱗翅目害蟲)和螨。少量的農(nóng)藥殘留不會引起人體急性中毒，但長期食用農(nóng)藥殘留超標的食品，對人體健康有一定影響。根據(jù)《食品安全國家標準食品中農(nóng)藥最大殘留限量》[2](GB2763—2021)中規(guī)定，丙溴磷在番茄、白菜、蘋果中的最大殘留限量分別為10mg/kg、5mg/kg、0.05mg/kg。

丙溴磷的過量食用會造成嚴重污染，危害人類健康和生態(tài)可持續(xù)發(fā)展，因此，本文利用氣相色譜，以番茄，白菜，蘋果做研究對象，建立果蔬中丙溴磷農(nóng)藥殘留的檢測方法。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

1.1.1儀器

高速組織搗碎機(2000r/min)、JM-2002電子天平(0.01g)、AH-30全自動勻漿機(10000r/min)、G16高速離心機(6000r/min)、N-1200B旋轉蒸發(fā)儀(150r/min、36℃)、MS3basis旋渦混合器、Agilent6890N氣相色譜儀(美國安捷倫公司生產(chǎn))，配備電子捕獲檢測器(ECD)。

1.1.2試劑

乙腈(德國Merk公司，色譜純)；正己烷(德國Merk公司，色譜純)；丙酮(德國Merk公司，色譜純)；氯化鈉(分析純)；SPE小柱(Dick-Ma,弗羅里矽柱Florisil)；丙溴磷農(nóng)藥標準品為100ug/mL(農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳環(huán)境保護科研檢測所)。

1.2 實驗方法及原理

本試驗參照《蔬菜和水果中有機磷、有機氯、擬除蟲菊酯和氨基甲酸酯類農(nóng)藥多殘留的測定》(NY/T761-2008)中第2部分，蔬菜和水果中有機氯類、擬除蟲菊酯類農(nóng)藥多殘留的測定進行檢測，將試樣用乙腈分離、提取，提取液經(jīng)濃縮、凈化、再濃縮后，用自動進樣器，經(jīng)過毛細管柱到電子捕獲器(ECD)檢測器中檢測。根據(jù)保留時間定性，外標法定量。

ECD檢測器使用原理：電子捕獲檢測器ECD也是一種離子化檢測器，它是一個有選擇性的高靈敏度的檢測器，它只對具有電負性的物質(zhì)，如含鹵素、硫、磷、氮的物質(zhì)有信號，物質(zhì)的電負性越強，也就是電子吸收系數(shù)越大，檢測器的靈敏度越高如丙溴磷等則有信號，而對電中性(無電負性)的物質(zhì)，如烷烴等則無信號。

1.3 操作條件

色譜柱：DB-17(50%聚甲基硅氧烷，30m×0.25mm×0.25um毛細色譜柱)，進樣口溫度：200℃；檢測器溫度:310℃；柱溫梯度：開始升至100℃(保持1min)后，以20℃/min升至200℃保持5min，再以5℃/min升至250℃保持3min，最后再以10℃/min升至270℃保持10min；載氣：氮氣(高純氮≥99.999%，流速60mL/min)，采用不分流進樣，進樣量為1uL。

1.4 標準溶液配制

準確量取1.00mL的丙溴磷(100ug/mL)農(nóng)藥標準品，用正己烷稀釋至10mL，配制成10.00ug/mL的丙溴磷農(nóng)藥標準儲備液，避光保存在-18℃冰箱中，有效期為12個月。

將10.00ug/mL的丙溴磷標準儲備液，分別用正己烷溶劑、番茄基質(zhì)，白菜基質(zhì)和蘋果基質(zhì)配制成0.01ug/mL，0.05ug/mL，0.10ug/mL，0.20ug/mL和0.50ug/mL五個梯度的標準工作溶液，經(jīng)儀器測定，進行對比分析。

1.5 實驗步驟

1.5.1樣品制備。將番茄、白菜、蘋果切碎混合均勻放入高速組織搗碎機中，粉碎制成待測樣，標明編號，放入樣品盒中，與-18℃冰箱中保存、備用。

1.5.2提取和凈化。用電子天平準確稱取20.00g試樣于離心管中，加入40mL乙腈，放入全自動勻漿機中進行勻漿2min后，再放入7g的氯化鈉，繼續(xù)勻漿2min，然后離心2min，使乙腈相和水相充分分層。吸取10mL有機相于旋蒸瓶中，旋蒸至近干，加入2mL正己烷備用。

向上述備用液中加入5.0mL丙酮+正己烷(10+90)混合溶液充分振蕩，通過先后用5.0mL丙酮+正己烷(10+90)和5.0mL正己烷預淋洗、條件化的弗羅里矽柱，進行吸附、凈化于另一旋蒸瓶中，重復2次，然后將盛有洗脫液的旋蒸瓶，再次放到旋轉蒸發(fā)儀上蒸發(fā)至近干，最后，加入5.0mL的正己烷在漩渦混合器上混勻，分別移入2mL自動進樣器的樣品瓶中待測。

2 結果和分析

在上述條件下，待儀器基線穩(wěn)定后，連續(xù)注入數(shù)針丙溴磷標準工作溶液，直至相鄰2針標液的保留時間相差在±0.05min內(nèi)，響應值(峰面積)相對變化小于10%，說明該實驗條件穩(wěn)定。

2.1 圖譜分析

待儀器穩(wěn)定后，分別依次取0.10ug/mL丙溴磷的正己烷溶劑標、番茄基質(zhì)標、蘋果基質(zhì)標、白菜基質(zhì)標的順序進行上機測定，即可得丙溴磷標樣溶劑標和各試樣基質(zhì)標色譜圖[3]，見圖1、2、3、4。

圖1 正已烷溶劑標色譜圖

圖2 番茄基質(zhì)標色譜圖

圖3 白菜基質(zhì)標色譜圖

圖4 蘋果基質(zhì)標色譜圖

色譜圖顯示：依據(jù)色譜圖特點，丙溴磷信號時間保留在24.5min左右，相差在±0.05min內(nèi)，是一種較穩(wěn)定、分離效果較好的一種農(nóng)藥。

2.2 標準曲線和基質(zhì)效應

分別用0.01ug/mL，0.05ug/mL，0.10ug/mL，0.20ug/mL和0.50ug/mL五個梯度的正己烷溶劑標、番茄基質(zhì)標，白菜基質(zhì)標和蘋果基質(zhì)標進行檢測，即可得丙溴磷溶劑標和各試樣基質(zhì)標標準曲線，見圖5、6、7、8。

圖5 正已烷溶劑標的標準曲線

圖6 番茄基質(zhì)標的標準曲線

圖7 白菜基質(zhì)標的標準曲線

圖8 蘋果基質(zhì)標的標準曲線

由圖可見：根據(jù)4種丙溴磷標準溶液的濃度和峰面積得到線性方程和相關系數(shù)。具體如下：見表1、表2。

表1 4種丙溴磷標準溶液的濃度和峰面積

表2 4種丙溴磷標準溶液的線性方程和相關系數(shù)

表1、表2顯示：濃度在0.01～0.50ug/mL范圍內(nèi)，標準溶液濃度的相關系數(shù)均≥0.999，說明改該溶液的濃度和峰面積線性關系良好。

基質(zhì)效應是指提取共洗脫組分對目標化合物電離的影響，使待測物在儀器上的響應發(fā)生增強或減弱的現(xiàn)象，從而影響化學分析的準確性?；|(zhì)效應是通過基質(zhì)配標校準曲線斜率和溶劑配標校準曲線斜率的比值來確定的，計算方程式見公示(1)

基質(zhì)效應=(1-基質(zhì)配標校準曲線斜率/溶劑配標校準曲線斜率)×100%(1)

基質(zhì)效應被分為3個等級：-20%～20%為輕微的基質(zhì)增強或減弱，在可接受范圍內(nèi)；-50%～50%為中等程度的基質(zhì)效應；<-50%或>50%，視為嚴重的基質(zhì)效應。結果顯示：番茄、白菜、蘋果的基質(zhì)效應分別是-1.56%、-1.84%、-0.41%，三者均在-2%～2%范圍內(nèi)，可視為無基質(zhì)效應[4]。

2.3 回收率和精密度

分別稱取20.00g的番茄、白菜和蘋果試樣各6份，再向這些試樣中添加0.200mL，濃度為10ug/mL的丙溴磷農(nóng)藥標準儲備液，混勻后依照上述實驗步驟，則可配制成濃度為0.1ug/mL的加標，用每種樣品的6個平行加標分別進行檢測，得到結果與0.1ug/mL丙溴磷溶劑標的(n=6)重復測定的平均值(表3)依據(jù)《蔬菜和水果中有機磷、有機氯、擬除蟲菊酯和氨基甲酸酯類農(nóng)藥多殘留的測定》NY/T761-2008中第2部分定量計算方法做對比分析(表4)。

表3 0.1ug/mL丙溴磷溶劑標的6次重復測定值和平均值(峰面積)

表4 3種丙溴磷添加樣的回收率和精密度

結果顯示：在加標回收的實驗中可以看出，這三種添加量為0.10ug/mL丙溴磷的試樣平均回收率在83.73%～99.56%范圍內(nèi)，并且RSD≤0.90%，二者皆滿足平均回收率介于70%～120%，RSD≤20%要求。

3 結論

由于丙溴磷的結構中含有溴原子、氯原子，增強了該物質(zhì)的電負性，所以選擇電子捕獲檢測器ECD進行檢測，本研究參照標準《NY/T761-2008》中第2部分，蔬菜和水果中有機氯類、擬除蟲菊酯類農(nóng)藥多殘留的測定方法，前處理由原來的靜置分層≥30min改為離心分層2min的方法，不僅可以縮短時間，還可使有機相和水相的分層更明顯，另外采用SPE小柱(弗羅里矽柱Florisil)凈化，有效除去了色素、有機酸、糖類等干擾物質(zhì)，從而消除了基質(zhì)效應，相比丙溴磷的傳統(tǒng)做法，不僅提高了效率還提高了準確率。此方法的線性相關系數(shù)好，回收率和精密度高，滿足實驗要求，可以做番茄、白菜和蘋果等果蔬中丙溴磷殘留檢測技術參考。