氣相色譜法測定大米中36種有機(jī)磷農(nóng)藥殘留

莫淑梅 沈昌瑩 張建瑩 胡勇

摘要：測定大米中有機(jī)磷農(nóng)藥殘留，對樣品的提取與凈化方法進(jìn)行優(yōu)化，將優(yōu)化后的方法結(jié)合氣相色譜技術(shù)對大米中36種有機(jī)磷農(nóng)藥進(jìn)行檢測。樣品用乙酸乙酯提取，通過渦旋、振蕩、離心、吹氮濃縮，采用火焰光度檢測器（FPD）氣相色譜方法，測定了大米中36種有機(jī)磷農(nóng)藥的殘留量。結(jié)果表明：優(yōu)化后的方法的線性相關(guān)系數(shù)良好，線性相關(guān)系數(shù)均大于0.99。方法檢出限在0.001～0.007 mg/kg，加標(biāo)水平為0.02、0.05、0.10 mg/kg時，回收率為64.7%～120.0%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差≤15%。結(jié)論：該方法具有良好的靈敏度、準(zhǔn)確度和回收率，適用于大米中36種有機(jī)磷農(nóng)藥殘留量的測定。

關(guān)鍵詞：農(nóng)藥殘留；氣相色譜；有機(jī)磷；大米

中圖分類號：TS212.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.16465/j.gste.cn431252ts.20220422

Determination of 36 Organophosphorus Pesticide Residues in Rice by Gas Chromatography

Mo Shumei1，2， Shen Changying1， Zhang Jianying3， Hu Yong2

（ 1. Dongguan Institute for Food and Drug Control， Dongguan， Guangdong 523808； 2. Guangdong Pharmaceutical University， Guangzhou， Guangdong 510006； 3. Food Inspection Center of Shenzhen Ciq， Shenzhen， Guangdong 518048 ）

Abstract： Determine of organophosphorus pesticide residues in rice， and the sample extraction and purification methods had optimized， the optimized method was combined with gas chromatography to detect 36 organophosphorus pesticides in rice. Samples were extracted with ethyl acetate， and the residual amounts of 36 organophosphorus pesticides in rice were determined by vortexing， shaking， centrifugation， and nitrogen blowing， using flame photometric detector （FPD） gas chromatography. The results showed that the linear correlation coefficient of the optimized method was good， and the linear correlation coefficient was greater than 0.99. The detection limit was between 0.01～0.10 μg/kg， when the content was 0.02， 0.05 and 0.10 mg/kg， the recovery rate was between 64.7% and 120.0%， and the relative standard deviation was less than 15%. The method is suitable for the determination of 36 organophosphorus pesticide residues in rice with good sensitivity， accuracy and recovery.

Key words： pesticide residue， gas chromatography， organophosphorus， rice

農(nóng)藥殘留是指農(nóng)藥施用后在生物體、農(nóng)產(chǎn)品和環(huán)境中殘留的痕量或者微量農(nóng)藥親體及其具有毒理學(xué)意義的反應(yīng)物、代謝轉(zhuǎn)化產(chǎn)物和雜質(zhì)等所有衍生物的總稱[1-3]。隨著生活水平不斷提高，稻米中農(nóng)藥殘留的問題已經(jīng)成為人們關(guān)注的焦點之一，每年都有很多起農(nóng)藥中毒事件，嚴(yán)重影響消費者的身體健康[4]。因此，完善農(nóng)藥殘留的檢測手段和防控農(nóng)藥殘留危害的工作刻不容緩[5-6]。農(nóng)藥殘留分析的關(guān)鍵是樣品前處理技術(shù)，現(xiàn)代前處理技術(shù)要求過程符合以下條件：簡單快捷、引入的誤差小、使用的裝置小、處理速度快、對于測定的組分具有高選擇性和高回收率等[7-8]。目前常用的農(nóng)藥殘留分析方法主要有氣相色譜法（GC）[9]、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（GC-MS）、高效液相色譜法（HPLC）、液質(zhì)聯(lián)用（HPLC-MS）等。由于氣相色譜法在檢測農(nóng)藥殘留技術(shù)中具有分離效率高、選擇性好、樣品用量少、靈敏度高等特點，本研究采用氣相色譜法。農(nóng)殘檢測常用的檢測器有火焰光度檢測器（FPD）[10]、氮磷檢測器（NPD）、電子捕獲檢測器（ECD）等。由于FPD對有機(jī)磷農(nóng)藥有很好的響應(yīng)值，故本研究采用FPD檢測器。

本研究基于氣相色譜法建立同時測定大米中36種有機(jī)磷農(nóng)藥（毒死蜱、丙溴磷、敵敵畏、樂果、滅菌磷、殺螟硫磷、倍硫磷、氧樂果、蟲螨畏、甲基異柳磷、甲胺磷、殺撲磷、對硫磷、甲基對硫磷、甲基嘧啶磷、滅線磷、喹硫磷、三唑磷、乙酰甲胺磷、三硫磷、甲基毒死蜱、甲拌磷、乙硫磷、乙拌磷、苯線磷、地蟲硫磷、安硫磷、馬拉硫磷、異稻瘟凈、水胺硫磷、稻豐散、二嗪磷、伏殺硫磷、磷胺、治螟磷、久效磷）殘留量的定量檢測方法，以期為食品農(nóng)藥殘留檢測工作提供有益參考。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

7890A型氣相色譜儀：配備FPD檢測器、7683B Series Injector自動進(jìn)樣器，美國安捷倫公司；SA300型往復(fù)式振蕩器：日本Yamato公司；AB204-S型電子天平：瑞士Mettler Toledo公司；DLM1861型渦旋振蕩器：美國Thermo Scientific公司；N-EVAP 112型氮吹儀：南京銘奧儀器設(shè)備有限公司；3K15型離心機(jī)：德國Sigma公司；T25型均質(zhì)器：德國IKA公司。

氯化鈉（分析純）：廣東廣試試劑科技有限公司；乙腈（色譜純）、乙酸乙酯（色譜純）、丙酮（色譜純）：德國Merck KGaA公司；HLB固相萃取柱：天津Agela Technologies公司；大米：深圳市售。

1.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制

敵敵畏、喹硫磷、甲胺磷、滅線磷、甲拌磷、二嗪磷、甲基對硫磷、馬拉硫磷、毒死蜱、殺螟硫磷、對硫磷、殺撲磷、滅菌磷、樂果、三唑磷、治螟磷、氧樂果、地蟲硫磷、乙拌磷、異稻瘟凈、甲基毒死蜱、丙溴磷、安硫磷、甲基異柳磷、稻豐散、苯線磷、乙硫磷、伏殺硫磷（純度均>99.9%）：德國Dr公司；蟲螨畏、久效磷、甲基嘧啶磷、乙酰甲胺磷、磷胺、倍硫磷、水胺硫磷、三硫磷（純度均>99.9%）：美國Sigma-Aldrich公司。

為提高分離效率，避免保留時間相近的色譜峰互相干擾，把36種農(nóng)藥分成兩組（按出峰順序排列），第1組：敵敵畏、喹硫磷、甲胺磷、蟲螨畏、滅線磷、甲拌磷、二嗪磷、久效磷、甲基嘧啶磷、甲基對硫磷、馬拉硫磷、毒死蜱、殺螟硫磷、對硫磷、殺撲磷、滅菌磷、樂果、三唑磷，共18種；第2組：乙酰甲胺磷、磷胺、治螟磷、氧樂果、地蟲硫磷、乙拌磷、異稻瘟凈、甲基毒死蜱、丙溴磷、安硫磷、倍硫磷、甲基異柳磷、水胺硫磷、稻豐散、苯線磷、乙硫磷、三硫磷、伏殺硫磷，共18種。

準(zhǔn)確稱取適量的各標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，用丙酮配制成質(zhì)量濃度為1 000 mg/L的單一標(biāo)準(zhǔn)溶液，避光-18 ℃保存，可使用半年以上。

準(zhǔn)確吸取各組中適量各單一標(biāo)準(zhǔn)溶液，用丙酮稀釋成兩瓶質(zhì)量濃度為10.0 mg/L的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，避光-18 ℃保存。

1.3 樣品前處理

稱取10 g粉碎均勻的大米樣品放入50 mL塑料離心管中（用12 mL超純水混合均勻），加入15 mL乙酸乙酯，用旋渦混勻器混勻1 min，均質(zhì)1 min，加入3 g氯化鈉（鹽析），往復(fù)式振蕩器上振蕩提取10 min，5 000 r/min離心5 min，取上層有機(jī)相7.5 mL轉(zhuǎn)移至另一15 mL離心管中，于45 ℃下吹氮濃縮至1 mL以下，用乙酸乙酯定容至1 mL。

1.4 氣相色譜分析條件

色譜柱：DB-1701石英毛細(xì)管柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm）；進(jìn)樣口溫度：250 ℃；檢測器：FPD；檢測器溫度：250 ℃；色譜柱升溫程序：從90 ℃以30 ℃/min升至160 ℃，保持2 min，以6 ℃/min升至170 ℃，保持5 min，以3 ℃/min升至200 ℃，保持6 min，以20 ℃/min升至280 ℃，保持7 min；進(jìn)樣量：1.0 μL；進(jìn)樣方式：不分流進(jìn)樣。

2 結(jié)果與分析

2.1 提取條件的優(yōu)化

2.1.1 提取方式對有機(jī)磷農(nóng)藥回收率的影響

本實驗對比了渦旋振蕩、往復(fù)式振蕩和均質(zhì)提取3種不同提取方式對農(nóng)藥回收率的影響，結(jié)果見圖1。渦旋振蕩與往復(fù)式振蕩兩種方式無明顯差異，而均質(zhì)處理之后的回收效果明顯比不均質(zhì)的好。綜合考慮回收效果和實驗簡單程度，最終選擇先均質(zhì)后往復(fù)式振蕩提取10 min。

2.1.2 加水量對有機(jī)磷農(nóng)藥回收率的影響

大米中水分含量低，為保證提取溶劑和大米粉碎顆粒的浸潤程度，在加入提取溶劑前，需先加入適量的水。圖2為加入10、12、14 mL的水浸潤大米樣品后的農(nóng)藥回收率。

由圖2可知，在加入10 mL水的條件下回收率明顯較差，而在加入12 mL水的回收率最好，故本方法采用加入12 mL的水浸潤大米樣品。

2.1.3 乙酸乙酯添加量對有機(jī)磷農(nóng)藥回收率的影響

影響農(nóng)藥殘留提取效果的因素，一般是農(nóng)藥在提取溶劑中的溶解度和農(nóng)藥本身的極性，根據(jù)“相似相溶”原理，一般采用和農(nóng)藥極性相近的溶劑，在農(nóng)殘檢測中，應(yīng)用最廣的溶劑為乙腈、丙酮和乙酸乙酯等[11-12]。由于乙腈價格高、毒性強(qiáng)且后續(xù)濃縮時間長，丙酮在氣相色譜檢測中提取效率不高，而乙酸乙酯不僅提取效果好而且低毒性，因此采用乙酸乙酯（色譜純）作為提取劑。分析了不同用量的乙酸乙酯對有機(jī)磷農(nóng)藥回收率的影響，如圖3所示。

由圖3可知，實驗研究的3個體積的乙酸乙酯提取后各農(nóng)藥的回收率均滿足農(nóng)業(yè)部2386號公告中附錄A對回收率的要求，其中15 mL的回收率最佳。因此，選取用15 mL的乙酸乙酯作為提取劑。

2.2 凈化條件的優(yōu)化

本實驗比較了用HLB小柱凈化[13-15]與不經(jīng)過小柱凈化對樣品回收率的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩種方法的回收率無明顯差異。由于大米樣品比較干凈，同時FPD檢測器具有強(qiáng)抗干擾能力的特點，采用提取濃縮后直接檢測的方法，操作簡便、污染少，且能節(jié)省實驗材料，降低成本。

2.3 樣品有機(jī)磷農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)色譜圖譜

2.3.1 大米本底色譜圖

不含有機(jī)磷農(nóng)藥殘留的大米處理后經(jīng)過氣相色譜柱分離得到的本底色譜圖基線平穩(wěn)，無干擾雜質(zhì)的色譜峰。圖4為大米本底色譜圖。

2.3.2 大米中36種有機(jī)磷農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)色譜圖

將36種有機(jī)磷農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品添加到大米中，使樣品中農(nóng)藥的含量均為0.1 mg/kg，然后按優(yōu)化后的方法處理樣品，經(jīng)過氣相色譜柱分離后的含有36種有機(jī)磷農(nóng)藥的色譜圖，見圖5與圖6。在40 min的時間內(nèi)36種農(nóng)藥都得到了很好的分離。

2.4 標(biāo)準(zhǔn)曲線、檢出限和定量限

大米中有機(jī)磷的檢測采用外標(biāo)法，用大米基質(zhì)作為溶劑，用高濃度的混標(biāo)溶液配制成0.005、0.010、0.020、0.050、0.100 μg/mL的系列標(biāo)準(zhǔn)工作溶液。對36種有機(jī)磷混合標(biāo)液進(jìn)行檢測，各種有機(jī)磷的質(zhì)量濃度（x）與對應(yīng)的峰面積（y）均呈良好的線性關(guān)系。以不同濃度加標(biāo)樣品峰面積均滿足3倍信噪比確定方法的檢出限，以峰面積均滿足10倍信噪比確定方法的定量限（見表1）。方法的檢出限為0.001～0.007 mg/kg，定量限為0.004～0.024 mg/kg，方法靈敏度高。

2.5 回收率和精密度

在大米試樣中添加20、50、100 μL的有機(jī)磷類農(nóng)藥混合標(biāo)準(zhǔn)溶液（10.0 mg/L），使加標(biāo)水平分別為0.020、0.050、0.100 mg/kg，同時做空白基質(zhì)對照。按照優(yōu)化后的方法提取并上機(jī)檢測，結(jié)果如表2所示。

從表2可以看出，平均回收率為64.7%～120.0%，精密度為1.4%～7.9%，符合農(nóng)藥殘留的分析要求。

3 結(jié) 論

本文建立了氣相色譜法測定大米中36種有機(jī)磷農(nóng)藥殘留的分析方法。大米樣品用12 mL水浸潤，采用15 mL乙酸乙酯提取，均質(zhì)后往復(fù)式振蕩，氮吹濃縮，用氣相色譜儀FPD檢測器進(jìn)行測定，省去了凈化步驟。該方法簡便高效，準(zhǔn)確率好，精密度高，能夠滿足大米中農(nóng)藥殘留檢測的要求。

參 考 文 獻(xiàn)

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