玉米和大豆中多種有機氯農藥殘留檢測方法研究

王智亮，安靜，王曉紅，李智瑾

（赤峰出入境檢驗檢疫局，內蒙古赤峰 024000）

玉米和大豆中多種有機氯農藥殘留檢測方法研究

王智亮，安靜，王曉紅，李智瑾

（赤峰出入境檢驗檢疫局，內蒙古赤峰 024000）

摘 要：以玉米和大豆為基質，主要研究比較了采用不同提取試劑以及在不同提取條件、不同凈化手段下12種有機氯農藥殘留的分析方法。經過比較分析最終樣品以乙腈為提取劑，經振蕩方法提取，提取液經C18柱和Carb-NH2柱固相萃取柱凈化，采用氣相色譜外標法定量、氣質聯用儀定性分析。加標回收率為87%～108%，相對標準偏差小于15%，12種農藥的檢測限為0.001 mg/kg～0.5 mg/kg。經比較分析建立了一種適合玉米和大豆中有機氯農藥多殘留分析的方便、快捷、準確的檢測方法。

關鍵詞：玉米；大豆；有機氯檢測技術方法研究

玉米和大豆屬糧谷類食品，含有豐富的淀粉、脂肪和蛋白質（60%、20%和40%），美國科學家研究發現，進食玉米能刺激人腦細胞，增強人的腦力和記憶力。玉米中所含的鎂元素及玉米胚芽中的天然維生素E具有極高的營養價值和保健功能。大豆性味甘、平，歸脾、胃、大腸經。其含蛋白質40%左右，在量和質上均可與動物蛋白比美，所以黃豆有“植物肉”及“綠色乳牛”之譽。我國是玉米和大豆的主要出口國，目前歐盟對糧谷類中農藥殘留提出了300多項限量要求，日本也對糧谷類食品提出了近乎苛刻的限量要求，美國等其他國家或地區都制定了相應的規程。我國是有機氯農藥使用大國，較早就在有機氯殘留檢測方面進行了研究，形成了大量標準方法，但檢測限量高低不等，在提取、凈化和儀器分析等方面都存在著較大的區別。因此研究糧谷類食品中有機氯殘留檢測及確證技術，進一步完善現有的殘留檢測方法，搭建組合式分析檢測技術平臺，開展新技術在糧谷檢測方面的應用研究，為解決現有糧谷類中有機氯農藥殘留快速檢測方法覆蓋率低等突出問題，具有極大重要的現實意義。

1 試驗部分

1.1 儀器、材料和試劑

Agilent 6820氣相色譜儀：配有ECD檢測器；Agilent 6890-5795N氣質聯用儀：配有電子轟擊（EI）源和自動進樣器；氮吹儀：美國Organomation公司；DSHE-300振蕩器：太倉市實驗設備廠；C18柱：500mg/3mL；Carb-NH2柱：500 mg/6 mL；正己烷、乙腈、甲苯：農殘級。

農藥標準品均購自國家標準物質中心。用正己烷溶解，配制成1 μg/mL的標準儲備液，儲存于冰箱中。

1.2 色譜條件

1.2.1 GC條件

色譜柱：DB-1701毛細石英柱（30 m×0.250 mm×0.25 μm）；不分流進樣模式；溫度：進樣口，230 ℃；ECD檢測器，300℃；色譜柱溫度：100℃，保持1 min然后以10℃/min程序升溫至220℃，保持12min，再以8℃/min升溫至270℃，保持15 min。

1.2.2 氣體及流量

載氣：氮氣，純度≥99.999%，流量為1 mL/min。

1.2.3 GC-MS條件

電子轟擊源（EI）：70eV；離子源溫度：230 ℃；四極桿溫度：150℃；掃描時間：0.00 min～23 min；掃描方式：選擇離子檢測模式。

1.3 標準溶液的配制

標準儲備液：分別準確稱取適量的每種農藥標準品，用正己烷[1]分別配制成1μg/mL的標準儲備液；混合標準溶液：根據需要再用正己烷逐級稀釋成濃度為0.01、0.02、0.05、0.1、0.2μg/mL系列混合標準工作液。

1.4 樣品前處理

稱取2g粉末樣品，加乙腈20mL，震蕩提取30min，過濾，濃縮，定容至5 mL，待凈化[2]。

用3 mL乙腈預淋洗C18柱，然后將上述樣液移入，并用5 mL乙腈洗滌C18柱，收集萃取液及洗滌液，氮吹濃縮至約1 mL，備用。

用4mL乙腈+甲苯（3∶1，體積比）預淋洗Carb-NH2柱，將上述樣品濃縮液轉移至Carb-NH2柱中，用3×2 mL乙腈+甲苯（3∶1，體積比）洗滌樣液瓶，并將洗滌液移入柱中，再用25 mL乙腈+甲苯（3∶1，體積比）洗滌柱，收集上述所有流出物，氮吹濃縮至約1 mL。用氣相色譜測定[3]。

2 結果與討論

2.1 儀器條件

儀器在標準濃度為 0.005 μg/mL～0.5 μg/mL在線性范圍內。儀器的檢測限為0.001 μg/mL，定量限為0.005 μg/mL，在以上色譜條件下標準品峰出峰時間短，分離效果良好，見圖1和圖2。各有機氯農藥的定性選擇離子及豐度見表1。

圖1 12種有機氯農藥標準品的氣相色譜圖濃度為0.02 μg/mLFig.1 12 kinds of organochlorine pesticide standard gas chromatogram concentration was 0.02 μg/mL

圖2 12種有機氯農藥標準品的氣相色譜-質譜選擇離子色譜圖濃度為1 μg/mLFig.2 12 kinds of organochlorine pesticide standard gas chromatography mass spectrometry and selected ion chromatogram，concentration was 1 μg/mL

表1 12種有機氯農藥的定性選擇離子及豐度Table 1 Qualitative analysis of 12 organochlorine pesticides selected ion and abundance

圖1中標準品出峰順序：α-六六六、γ-六六六、艾氏劑、β-六六六、δ-六六六、環氧七氯、p，p’-DDE、狄氏劑、異狄氏劑、o，p’-DDT、p，p’-DDD、p-p’DDT。

圖2中標準品出峰順序：α-六六六、γ-六六六、艾氏劑、β-六六六、δ-六六六、環氧七氯、p，p’-DDE、狄氏劑、異狄氏劑、o，p’-DDT、p，p’-DDD、p，p’-DDT。

2.2 凈化條件的選擇

本方法通過大量的試驗，比較和優化了不同類型固相萃取柱的淋洗條件以及凈化方法，主要有硫酸凈化法、佛羅里矽柱、C18柱和Crab-NH2柱等固相萃取小柱除去樣品中雜質的能力[1-3]，試驗數據表明硫酸法凈化非常適用于666、DDT的檢測，方法簡便，回收率穩定并且高，但并不適用于其它有機氯的檢測。佛羅里矽柱固相萃取小柱對雜質的除去能力一般，凈化后回收率較低，C18柱和Crab-NH2柱聯用法除雜質能力強，回收率高且穩定。相關情況見圖3～圖6。

圖3 玉米樣品空白氣相色譜-質譜總離子圖Fig.3 Corn sample blank GC-MS total ion chromatogram

圖4 凈化后玉米樣品添加濃度為0.5 mg/kg氣相色譜-質譜選擇離子圖Fig.4 Afterpurification,thecornsamplegaschromatographymass spectrometryandselectediondiagramconcentrationwas0.5mg/kg

圖5 大豆樣品空白氣相色譜-質譜圖Fig.5 Soybean sample blank GC-MS total ion chromatogram

圖6 凈化后大豆樣品添加濃度為0.5 mg/kg氣相色譜-質譜選擇離子圖Fig.6 After purification,the soybean sample gas chromatography mass spectrometry and selected ion diagram concentration was 0.5 mg/kg

2.3 提取手段的選擇

本方法主要比較了震蕩提取和超聲提取。經過對實驗數據的分析得出兩種提取方法在本實驗中均可采用，本實驗采用震蕩提取法，簡單快捷。

2.4 提取溶劑的選擇

本試驗中經過以上凈化條件的選擇，使用的提取液主要為石油醚和乙腈[2-3]，試驗得出對六六六、DDT的單獨檢測使用石油醚效果好，方便快捷。而對于有機氯多殘留檢測時其它有機氯農藥效果不佳，所以提取液選用乙腈，乙腈對脂肪、色素以及淀粉的溶解能力最小，且大多數農藥在乙腈中的溶解度很高，乙腈又對于大多數樣品基質的穿透力強，在有機磷、有機氯等農藥的分析中，大多被AOAC法所采用，也是我國目前農藥多殘留分析常分析用的提取溶劑。因此選用乙腈作為該樣品中農藥組分的提取劑既能得到很高的提取效率，又能在很大程度上降低不同基質物質對方法建立的干擾，是適合糧谷樣品多農殘留檢測技術的首選溶劑。

根據文獻報道玉米基質中，淀粉含量高達60%，實驗證明乙腈對于狄氏劑和異狄氏劑的提取效果明顯好于石油醚，并且淀粉在乙腈中的溶解度很低，這樣就很好的排除了淀粉等基質對于檢測的干擾。

根據文獻報道大豆基質中，脂肪含量高達40%，脂肪在乙腈中的溶解度很低，由上述數據比較得狄氏劑、異狄氏劑在石油醚提取時回收率很低，而乙腈中效果非常好。這樣既提高了回收率又避免了脂肪基質等的干擾。

2.5 標準曲線和最低檢出限

配制12種農藥的質量濃度分別為0.01、0.05、0.1、0.2、0.5 μg/mL的標準溶液，然后進行GC分析。測定時，根據其標準物質和待測樣品的標準譜圖的分高，外標法定量。以農藥標準峰面積對農藥的質量濃度繪制標準曲線，并求得直線回歸方程和相關系數。最低檢出限為向空白樣品中加入12種有機氯農藥的混合標準溶液，進行樣品前處理，所能得到農藥的最低檢測濃度（以3倍信噪比計算），結果見表2。

2.6 方法的回收率及精密度

取陰性樣品粉碎，加混合標準溶液配置成濃度為0.010 mg/kg的樣品溶液，混勻。取2 g左右樣品6份按上述方法處理并測定，計算測量結果的回收率平均值及相對標準偏差，可知本法的回收率均在87%～108%相對標準偏差為1.31%～4.70%，表明測量精密度良好。

表2 12種農藥的線性關系和測定低限表Table 2 12 kinds of pesticides linearity and limit of detection

3 結論

本方法采用固相萃取技術和常用的GC技術相結合的分析方法，大大簡化了玉米和大豆樣品前處理復雜，基質干擾嚴重等難題，探索了一套新穎的樣品前處理方法和儀器分析方法，為玉米和大豆的農藥多殘留分析儲備了大量的技術數據，并且建立了一種適合玉米和大豆中農藥多殘留分析的方便、快捷、準確的分析方法。

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[1]中華人民共和國農業部.NY/T 761-2008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藥多殘留的測定[S].北京:中國農業出版社,2008:16

[2]中華人民共和國衛生部,中國國家標準化管理委員會.GB/T 5009.19-2008食品中有機氯農藥多組分殘留量的測定[S].北京:中國標準出版社,2009:4

[3]中華人民共和國秦皇島出入境檢驗檢疫局,中國標準出版社第一編輯室.常用農藥獸藥殘留量檢測方法標準選編[M].北京:中國標準出版社,2007:147

Method Research of Multi Organochlorine Pesticides Determination Technology in Corn and Soybean

WANG Zhi-liang，AN Jing，WANG Xiao-hong，LI Zhi-jin
（Chifeng Exit-Entry Inspection and Quarantine Bureau，Chifeng 024000，Inner Mongolia，China）

Abstract：This paper focus on comparison of a multi-residue analytical method with different extraction reagent different extraction method and different purification method in corn and soybean.Organochlorine pesticides were extracted from samples with acetonitrile by oscillation，purify by C18column and Carb-NH2column，organochlorine pesticides were quantified by gas chromatograph and confirmed by gas chromatograph-mass spectrometry.The recoveries obtained ranged from 87%to 108%with relative standard deviations less than 15%，The detection limits of the method for all the organochlorine pesticides were under 0.001 mg/kg-0.5 mg/kg.To estabished a suitable method for determination of organochlorine pesticides in corn and soybean.

Key words：corn；soybean；method research of multi organochlorine pesticides determination technology

DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2013.14.027

王智亮（1981—），男（漢），工程師，本科，研究方向：食品農藥殘留檢測。

2012-10-11