分散固相萃取- 氣相色譜法測(cè)定百香果中有機(jī)磷農(nóng)藥殘留的方法優(yōu)化

陶 森，楊 華，高 婧，羅苑銘，黎 獻(xiàn)

（1.陽(yáng)江市檢測(cè)檢驗(yàn)中心，廣東 陽(yáng)江 529500；2.廣東海洋大學(xué)，廣東 陽(yáng)江 529500）

百香果風(fēng)味獨(dú)特，被譽(yù)為“果汁之王”，且市場(chǎng)需求大、經(jīng)濟(jì)效益好，被列入全國(guó)脫貧攻堅(jiān)的產(chǎn)業(yè)扶貧項(xiàng)目，廣東省百香果產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛[1]。百香果生長(zhǎng)期間噴灑的農(nóng)藥中含磷殺蟲劑尤為多見(jiàn)，會(huì)對(duì)人體造成不同程度的危害，因此對(duì)百香果中有機(jī)磷農(nóng)藥殘留檢測(cè)成為了必要的檢測(cè)[2-4]。

QuEChERS 柱是以無(wú)水硫酸鎂（MgSO4）、十八烷基硅烷鍵合硅膠（C18）、乙二胺- N - 丙基硅烷（PSA）和石墨化炭黑（GCB）為填料的QuICKQuECh-ERS小柱，“QuEChERS”方法簡(jiǎn)便快捷，無(wú)需洗脫，其中分散的SPE 填料、緩沖鹽和樣品提取液混合后振動(dòng)和離心，得到的上清液可直接用于農(nóng)藥殘留檢測(cè)分析[5-7]。

目前，有機(jī)磷的檢測(cè)主要是通過(guò)液液萃取，經(jīng)固相萃取柱凈化，由于固相萃取柱需要洗脫，處理大批量樣品時(shí)會(huì)延長(zhǎng)試驗(yàn)時(shí)間，且使用較多的溶劑，增大了試驗(yàn)成本[8-10]。因此，試驗(yàn)的主要目的是建立一種準(zhǔn)確高效測(cè)定百香果中8 種有機(jī)磷農(nóng)藥分散固相萃取- 氣相色譜法，通過(guò)比較不同凈化小柱峰值圖，選擇凈化效果最好的凈化小柱；使用該方法比較勻漿法和超聲法的有機(jī)磷農(nóng)藥提取效率。最后，同時(shí)使用凈化效果最好的凈化小柱和提取效率最高的方法對(duì)樣品進(jìn)行加標(biāo)回收，準(zhǔn)確測(cè)定8 種有機(jī)磷農(nóng)藥的殘留值，為百香果中有機(jī)磷農(nóng)藥的檢測(cè)提供參考。

1 材料和方法

1.1 試劑與材料

1.1.1 試劑

丙酮、正己烷、乙腈（色譜純），德國(guó)Merck 公司提供；氯化鈉（AR），廣州化學(xué)試劑廠提供；蒸餾水，屈臣氏提供；Florisil SPE 柱、氨基柱、QuECh-ERS 柱，上海安譜實(shí)驗(yàn)科技股份有限公司提供；敵敵畏、治螟磷、樂(lè)果、特丁硫磷、殺螟硫磷、馬拉硫磷、對(duì)硫磷、殺撲磷（質(zhì)量濃度為100 μg/mL），天津農(nóng)業(yè)部環(huán)境保護(hù)科研監(jiān)測(cè)所提供。

1.1.2 樣品

百香果，購(gòu)自陽(yáng)江市大潤(rùn)發(fā)超市。

1.2 儀器與設(shè)備

GC-2010 型氣相色譜儀，日本島津公司產(chǎn)品；DB-5 型色譜柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm），美國(guó)安捷倫公司產(chǎn)品；P300H 型超聲波清洗器，德國(guó)Elma 公司產(chǎn)品；MFV-24 型氮吹儀，廣州德泰儀器科技有限公司產(chǎn)品；T10 basic 型高速勻漿機(jī)，德國(guó)IKA公司產(chǎn)品；3-18KS 型高速冷凍離心機(jī)，德國(guó)Sigma實(shí)驗(yàn)室離心機(jī)公司產(chǎn)品。

1.3 試驗(yàn)方法

準(zhǔn)確稱取25.0 g 百香果樣品于100 mL 離心管中，加入乙腈50.00 mL，氯化鈉5～7 g，搖勻，放入超聲波清洗器超聲20 min，超聲后以轉(zhuǎn)速4 000 r/min離心5 min，使乙腈相和水相分層。取2 mL 上清液過(guò)QuEChERS 柱凈化后，氮?dú)獯蹈?，? mL 丙酮復(fù)溶，用0.22 μm 濾膜過(guò)濾，待上機(jī)檢測(cè)。

1.3.1 凈化小柱選擇

在提取液中分別加入8 種有機(jī)磷農(nóng)藥混標(biāo)，使加標(biāo)質(zhì)量濃度為0.05 mg/kg 和0.20 mg/kg 的樣品，分別標(biāo)記為0.05F，0.20F（用Florisil SPE 柱凈化）；0.05N，0.20N（用氨基柱凈化）；0.05Q，0.20Q（用QuEChERS 柱凈化）。

不同小柱的處理方法見(jiàn)表1。

表1 不同小柱的處理方法

1.3.2 提取方法選擇

準(zhǔn)確稱取25.0 g 百香果樣品于100 mL 離心管中，分別標(biāo)為超聲和勻漿。加入8 種有機(jī)磷農(nóng)藥混標(biāo)，使加標(biāo)質(zhì)量濃度為0.20 mg/kg。加入50.00 mL乙腈，5～7 g 氯化鈉，用超聲或勻漿的方法，使乙腈相和水相分層。使用1.3.1 中選擇出的最優(yōu)凈化柱凈化，上機(jī)檢測(cè)，選擇出提取效果最好的提取方法。

1.3.3 精密度及加標(biāo)回收檢測(cè)

準(zhǔn)確稱取25.0 g 百香果樣品于100 mL 離心管中，分別加入0.05，0.10，0.20 mg/kg 這3 個(gè)加標(biāo)質(zhì)量濃度，使用1.3.1 和1.3.2 得到的最優(yōu)參數(shù)進(jìn)行上機(jī)檢測(cè)，測(cè)定加標(biāo)回收率。

1.3.4 色譜條件

試驗(yàn)進(jìn)樣口溫度及檢測(cè)器溫度分別為220.0，250.0 ℃，柱子溫度升高程序?yàn)?50.0 ℃保持2.0 min；隨后以7.5 ℃/min 的速度，升高溫度至220.0 ℃，保持5.0 min 后，以10.0 ℃/min 的速度，升溫至250.0 ℃維持10.0 min。整體升溫階段載氣為10.0 mL/min 氮?dú)?，流速?0.0 mL/min 氫氣，流速為110.0 mL/min空氣。樣品每次進(jìn)樣量為1.0 μL，以保留時(shí)間定性，以DB-5 型毛細(xì)管柱最終獲得峰面積為基準(zhǔn)，進(jìn)行外標(biāo)法定量分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 方法學(xué)試驗(yàn)結(jié)果

準(zhǔn)確移取8 種有機(jī)磷農(nóng)藥混和標(biāo)準(zhǔn)溶液1 mg/L，用空白基質(zhì)溶液逐級(jí)稀釋成質(zhì)量濃度為0.010，0.020，0.050，0.100，0.200，0.400 mg/L 的標(biāo)準(zhǔn)工作溶液進(jìn)行測(cè)定，以各個(gè)化合物的質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)，以峰面積為縱坐標(biāo)，進(jìn)行一次線性回歸擬合；采用標(biāo)準(zhǔn)添加后再逐步用空白基質(zhì)溶液稀釋的試驗(yàn)方法進(jìn)行檢測(cè)，得到各個(gè)化合物的檢出限（3 S/N） 為0.01 mg/kg，定量限（10 S/N） 為0.03 mg/kg。

8 種有機(jī)磷農(nóng)藥的線性方程、相關(guān)系數(shù)、檢出限及定量限見(jiàn)表2。

2.2 凈化小柱選擇

弗羅里硅柱（Florisil SPE 柱） 有硅膠鍵合氧化鎂，其可萃取極性化合物，氨基柱具有鍵合官能團(tuán)氨丙基，可同時(shí)用于正相和反相條件，試驗(yàn)的洗脫液為丙酮正己烷（1∶1），這個(gè)比例的丙酮正己烷溶液對(duì)有機(jī)磷農(nóng)藥的洗脫效果較好，能達(dá)到良好去除雜質(zhì)的效果[11]。QuEChERS 柱里含有分散的SPE 填料（PSA，C18，GCB）、緩沖鹽（無(wú)水硫酸鎂），其中硫酸鎂將水相與有機(jī)物分離，吸附物質(zhì)PSA 去除樣品中的糖和脂肪，而C18消除流體干擾，GCB 消除樣品中的顏色，因此能使樣品的純度更高，達(dá)到了很好的凈化作用，所以上機(jī)時(shí)干擾較少，信號(hào)響應(yīng)比較好，色譜圖較為清晰干凈，沒(méi)有雜質(zhì)峰。

3 種凈化小柱的凈化效果對(duì)比見(jiàn)圖1，不同小柱的加標(biāo)回收率見(jiàn)圖2。

圖1 3 種凈化小柱的凈化效果對(duì)比

圖2 不同小柱的加標(biāo)回收率

由圖1 可知，F(xiàn)lorisil SPE 出峰圖（b） 9 處，出現(xiàn)了雜質(zhì)峰，說(shuō)明Florisil SPE 的凈化效果并沒(méi)有十分理想；氨基柱雖然沒(méi)有雜質(zhì)峰，但農(nóng)藥出峰值總體較其他2 個(gè)小柱低，甚至出峰不明顯?？焖偬幚硇≈龇逯递^為清晰干凈，無(wú)雜質(zhì)峰，說(shuō)明其凈化效果比Florisil SPE、氨基柱高，且農(nóng)藥出峰值較其他2 個(gè)小柱高。由圖2 可知，QuEChERS 柱處理的樣品中8 種有機(jī)磷的的加標(biāo)回收率在3 種小柱中最高，平均回收率為88%～105%，該方法回收率較高、操作快捷；Florisil SPE，氨基柱的加標(biāo)回收率不僅沒(méi)有QuEChERS 柱高，并且洗脫方法較快速處理小柱繁瑣，所需時(shí)間多。因此，選擇QuEChERS 柱為最佳凈化方法。

2.3 提取方法選擇

為了選擇出最優(yōu)的提取方法，將勻漿法和超聲法的提取效率進(jìn)行了對(duì)比。

不同提取方法的加標(biāo)回收率見(jiàn)圖3。

圖3 不同提取方法的加標(biāo)回收率

在步驟中，使用了QuEChERS 柱進(jìn)行凈化。雖然超聲法和勻漿法總體出峰值較為接近，但由圖3可知，超聲法的加標(biāo)回收率較勻漿法的加標(biāo)回收率高，回收率均在90%以上，R2＞0.999。超聲法具有可大批量處理樣品的優(yōu)點(diǎn)，且提取效果高；勻漿法只能處理小批次樣品，而且處理1 個(gè)以上樣品時(shí)，樣品之間可能會(huì)發(fā)生交叉污染，不利于農(nóng)藥殘留的分析，可能達(dá)不到去除雜質(zhì)的效果。在日常處理樣品中，只有小批量的樣品才會(huì)使用勻漿法。因?yàn)槭褂脛驖{機(jī)處理樣品時(shí)，不僅需要多次清洗刀口，使試驗(yàn)的時(shí)間加長(zhǎng)，而且難以避免刀口上有其他樣品農(nóng)藥的殘留，使試驗(yàn)的結(jié)果不準(zhǔn)確。因此，選擇提取效率高、可大批處理樣品的超聲法作為最佳提取方法。

2.4 精密度及加標(biāo)回收檢測(cè)

加標(biāo)回收率（n=6） 見(jiàn)表3。

表3 加標(biāo)回收率

用超聲法提取，QuEChERS 柱凈化，樣品平均加標(biāo)回收率為84.9%～95.1%，RSD 為0.8～1.9，加標(biāo)回收率較高，準(zhǔn)確度高精密性好。采用試驗(yàn)的QuECh-ERS 柱和超聲法檢測(cè)8 種農(nóng)藥在百香果中的殘留量可行性強(qiáng)，雜質(zhì)峰出峰較少。對(duì)比2.2 和2.3，雖然都使用了超聲法提取，QuEChERS 柱凈化，但是加標(biāo)回收率較其低，有可能是因?yàn)榇舜卧囼?yàn)使用了前1 d 的百香果樣品，其含有的部分農(nóng)藥和乙腈已經(jīng)揮發(fā)，使加標(biāo)回收率偏低。

2.5 實(shí)際樣品檢測(cè)

隨機(jī)對(duì)陽(yáng)江市的各大超市出售的百香果進(jìn)行采樣，共采集到23 批次樣品。按照研究建立的方法對(duì)每個(gè)樣品中的8 種有機(jī)磷農(nóng)藥殘留進(jìn)行分析檢測(cè)，每個(gè)樣品平行測(cè)定2 次。結(jié)果表明，23 批次百香果樣品中8 種有機(jī)磷農(nóng)藥均未檢出。

3 結(jié)論

采用島津GC-2010 型氣相色譜儀對(duì)百香果中8 種有機(jī)磷農(nóng)藥進(jìn)行檢測(cè)，在選擇最優(yōu)凈化小柱時(shí)，選擇了QuEChERS 柱。超聲法和勻漿法回收率接近，但超聲法的回收率較之勻漿法高，在處理樣品的數(shù)量上遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于勻漿法，既避免了樣品交叉污染，又在日常大批次處理樣品時(shí)具有優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，使用超聲法和快速處理小柱后，峰值圖清晰干凈，沒(méi)有雜質(zhì)峰，且樣品平均加標(biāo)回收率為84.9%～95.1%，RSD 為0.8～1.9，說(shuō)明精密性好、準(zhǔn)確度高，為百香果中有機(jī)磷農(nóng)藥的檢測(cè)提供參考，具有一定的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。