論頂空氣相色譜法測(cè)定煙草熏蒸的磷化氫殘留量

摘 要：建立了頂空氣相色譜法測(cè)定熏蒸后煙草中的痕量磷化氫。采用PoraPLOT Q毛細(xì)管色譜柱，脈沖火焰光度檢測(cè)器（PFPD）P模式檢測(cè)。結(jié)果顯示，方法決定系數(shù)R2為0.9998，平均加標(biāo)回收率為98.90%，日內(nèi)重復(fù)性 RSD為0.5%（n=5），日間重復(fù)性RSD為2.4%（n=5），方法檢出限為0.0050μg/g，定量限為0.015μg/g。運(yùn)用本方法對(duì)熏蒸后煙草進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果顯示熏蒸結(jié)束 3 天后煙草中磷化氫殘留量均小于0.0069μg/g。

關(guān)鍵詞：煙草；磷化氫；氣相色譜法

1 樣品與方法

1.1 煙葉倉(cāng)庫(kù)熏蒸樣品采集及樣品前處理

1.1.1 煙葉倉(cāng)庫(kù)熏蒸樣品采集

倉(cāng)庫(kù)熏蒸防蟲(chóng)作業(yè)前，將片煙和煙末樣品盛于敞口容器中，放置在投藥點(diǎn)和煙垛間。熏蒸結(jié)束散氣通風(fēng)72h后，連續(xù)3天對(duì)熏蒸前放置的片煙和煙末樣品進(jìn)行取樣，稱(chēng)取0.5g片煙或煙末樣品于20mL頂空瓶中密封冷藏。煙草熏蒸過(guò)程按照煙草行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YC/T300-2009《片煙貯存養(yǎng)護(hù)通用技術(shù)要求》規(guī)定的熏蒸工作濃度要求執(zhí)行，熏蒸方式采取整倉(cāng)熏蒸。

1.1.2 樣品前處理

低溫時(shí)部分磷化氫吸附在煙末表面或微孔中，會(huì)導(dǎo)致氣相磷化氫含量減少，檢測(cè)結(jié)果偏低。本實(shí)驗(yàn)通過(guò)加熱樣品瓶，使吸附到煙草上的磷化氫脫附，進(jìn)而測(cè)定其殘留量。在分析樣品前將待測(cè)樣品瓶在60℃烘箱中加熱3min，取出冷卻至室溫后進(jìn)樣檢測(cè)。由于PFPD檢測(cè)器對(duì)其他揮發(fā)性含碳有機(jī)物無(wú)響應(yīng)，因此在此溫度下?lián)]發(fā)到樣品瓶中的其他化合物不會(huì)對(duì)分析結(jié)果產(chǎn)生影響。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 儀器及試劑

儀器：氣相色譜儀（布魯克，GC-456），包括脈沖火焰光度檢測(cè)器PFPD（磷濾光片中心透過(guò)波長(zhǎng)530nm）、頂空進(jìn)樣器（布魯克，SHS-40）；HY-8調(diào)速振蕩器（常州國(guó)華電器有限公司）；渦漩混合器（Troemner）。

試劑：磷化鋁（56%片劑，3.2±0.1g/片）、氯化汞、氫氧化鈉、甲基紅、酚酞、95%乙醇、超純水等，其中試劑等級(jí)均為分析純。

1.2.2 色譜條件

采用安捷倫PoraPLOT Q毛細(xì)管色譜柱（25m×0.32mm，10.00μm）。氮?dú)庾鲚d氣，載氣流速為2mL/min，進(jìn)樣口、檢測(cè)器溫度均為200℃。程序升溫：初溫50℃，保持1min，以30℃/min升至125℃，保持3min；分流比10：1。

PFPD檢測(cè)器設(shè)置參數(shù)：空氣1流速為17.0mL/min，氫氣流速為13.0mL/min，空氣2流速為10.0mL/min，靈敏度Range為9，PMT電壓500V，門(mén)延遲4.0ms，門(mén)寬10ms。

頂空進(jìn)樣器參數(shù)：定量環(huán)體積1mL，爐溫40℃加熱1min，傳輸線(xiàn)溫度80℃，閥溫度110℃，瓶壓50KPa。

1.2.3 磷化氫標(biāo)準(zhǔn)氣體的制備方法

參考報(bào)道的方法制備磷化氫氣體并對(duì)磷化氫標(biāo)準(zhǔn)氣體的含量進(jìn)行測(cè)定。磷化鋁片劑壓碎，稱(chēng)取0.250g粉末，放入250mL頂空瓶（預(yù)先用氮?dú)獯祾撸┲校尤?.5mL超純水，旋轉(zhuǎn)振蕩5h使反應(yīng)完全，用注射器移取1mL頂空瓶中氣體注入20mL頂空瓶（預(yù)先用氮?dú)獯祾撸鳛榱谆瘹錁?biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備氣。

2 結(jié)果與討論

2.1 色譜柱和檢測(cè)器的選擇

實(shí)驗(yàn)比較了DB-5和PoraPLOT Q毛細(xì)管色譜柱對(duì)樣品分析效果的影響。

采用DB-5毛細(xì)管柱分析樣品時(shí)，空氣峰與目標(biāo)物不能很好的分離，空氣峰會(huì)干擾磷化氫定量；采用PoraPLOT Q毛細(xì)管色譜柱，目標(biāo)物與空氣峰分離效果好，該色譜柱有保護(hù)柱，可防止柱流失對(duì)檢測(cè)器污染。因此，實(shí)驗(yàn)采用PoraPLOT Q毛細(xì)管色譜柱分析磷化氫殘留量。

脈沖火焰光度檢測(cè)器（PFPD）P模式的設(shè)計(jì)原理使其具有比FPD或NPD對(duì)磷元素更高的靈敏度，與質(zhì)譜檢測(cè)器相比，其選擇性響應(yīng)是后者不具有的。

因此，實(shí)驗(yàn)選擇脈沖火焰光度檢測(cè)器（PFPD）P模式。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)工作曲線(xiàn)

用外標(biāo)法計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)工作曲線(xiàn)，結(jié)果顯示PFPD檢測(cè)器P模式下磷化氫濃度與峰面積線(xiàn)性相關(guān)。標(biāo)準(zhǔn)工作曲線(xiàn)線(xiàn)性方程為y=1.602357×10-6x-1.836724×10-4磷化氫色譜峰面積和磷化氫濃度呈現(xiàn)較好的線(xiàn)性關(guān)系，決定系數(shù)R2為0.9998，線(xiàn)性范圍為1.33～19.89μg/L。每進(jìn)行20次樣品測(cè)定后，加入一個(gè)中等濃度的標(biāo)準(zhǔn)氣控制樣，如果測(cè)定值相差超過(guò)5%，則重新進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的制作。

2.3 重復(fù)性和回收率實(shí)驗(yàn)

稱(chēng)取約0.5g未熏蒸的煙草及煙草制品放入20mL頂空瓶中，分別加入2μL磷化氫標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備氣，按待測(cè)樣品前處理方法進(jìn)行前處理，對(duì)同一濃度樣品平行測(cè)定5次的日內(nèi)重復(fù)性RSD為0.5%，對(duì)同一濃度樣品平行測(cè)定5次的日間重復(fù)性RSD為2.4%。

2.4 檢出限和定量限

將本方法所配磷化氫氣體工作曲線(xiàn)最低濃度平行測(cè)定5次，取分析結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)偏差的3倍及10倍作為本方法檢出限及定量限，分別為0.0050μg/g，0.015μg/g。表明本方法靈敏度高，具有較低的檢出限和定量限，適合于測(cè)定熏蒸后煙草中殘留的痕量磷化氫。

2.5 樣品測(cè)定

磷化氫熏蒸作業(yè)完成并散氣通風(fēng)72h后，從第4天開(kāi)始連續(xù)3天對(duì)置于投藥點(diǎn)和煙垛間的片煙和煙末取樣并進(jìn)行測(cè)試。結(jié)果表明，熏蒸后煙草及煙草制品有痕量的磷化氫殘留，片煙與煙末的磷化氫殘留量無(wú)明顯差異，說(shuō)明采用本方法對(duì)樣品進(jìn)行前處理能消除樣品狀態(tài)對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，磷化氫能夠完全離開(kāi)煙草吸附表面與孔隙。熏蒸結(jié)束3天后煙草中磷化氫殘留量均小于0.0069μg/g，遠(yuǎn)小于國(guó)際食品法典委員會(huì)CODEX和歐盟規(guī)定的谷物中磷化氫最大殘留量0.1μg/g，以及匈牙利規(guī)定的煙草磷化氫最大殘留量0.1μg/g。

3 結(jié)束語(yǔ)

本方法通過(guò)頂空氣相色譜外標(biāo)法快速測(cè)定熏蒸后煙草中殘留的痕量磷化氫，采用PoraPLOTQ毛細(xì)管色譜柱，脈沖火焰光度檢測(cè)器（PFPD）P模式進(jìn)行分析測(cè)定。方法的決定系數(shù)R2為0.9998，平均加標(biāo)回收率為98.90%，日內(nèi)重復(fù)性RSD為0.5%（n=5），日間重復(fù)性RSD為2.4%（n=5），方法檢出限為0.0050μg/g，定量限為0.015μg/g。方法靈敏度高，操作簡(jiǎn)便，穩(wěn)定性好，可作為煙草中磷化氫殘留量快速測(cè)定方法。試驗(yàn)測(cè)得熏蒸后煙草樣品的磷化氫殘留，遠(yuǎn)小于國(guó)際食品法典委員會(huì)CODEX和歐盟規(guī)定的谷物中磷化氫最大殘留量0.1μg/g，以及匈牙利規(guī)定的煙草磷化氫最大殘留量0.1μg/g。

參考文獻(xiàn)

[1]程新勝，王方曉，魏重生.從CORESTA指南談我國(guó)煙草倉(cāng)庫(kù)熏蒸滅蟲(chóng)實(shí)踐[C].//中國(guó)煙草學(xué)會(huì)2004年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集.北京：中國(guó)煙草學(xué)會(huì)，2004：477-480.