水果、蔬菜中20種有機氯和擬除蟲菊酯類農藥殘留量的測定

張金娥,董茂忠,陳冬梅,畢研迎

(1.山東師范大學 化學化工與材料科學學院，山東 濟南 250014；2. 山東師范大學 后勤管理處，山東 濟南 250014)

水果、蔬菜中20種有機氯和擬除蟲菊酯類農藥殘留量的測定

張金娥1,董茂忠2,陳冬梅1,畢研迎1

(1.山東師范大學 化學化工與材料科學學院，山東 濟南 250014；2. 山東師范大學 后勤管理處，山東 濟南 250014)

采用V(環己烷):V(丙酮) =1:1混合溶劑提取、柱層析凈化、V(環己烷):V(石油醚) =1:1的混合溶劑洗脫，建立了一種以BPX608彈性石英毛細管柱分離、電子捕獲檢測器檢測的氣相色譜法，測定水果、蔬菜中20種有機氯和擬除蟲菊酯類農藥殘留量。最低檢出限為0.01～0.07mg/kg，回收率為83%～100%，變異系數為1.3%～5.5%。

有機氯和擬除蟲菊酯類農藥；殘留量測定；氣相色譜法-電子捕獲檢測器

有機氯農藥性質穩定，易造成殘留。水果、蔬菜中六六六、DDT或其它單個殘留有機氯農藥的測定，國內已經建立了標準方法[1]。但是，目前還沒有制定出多種有機氯農藥殘留量的標準檢測方法，而且單獨測定食品中一種或幾種菊酯類農藥殘留量的方法亦不能完全滿足實際需要，農藥殘留量的檢測趨于多種殘留物同時測定[2-4]。

有機氯或多種菊酯農藥殘留量同時測定的方法在國內外的研究報道較少，主要有高效液相色譜法和氣相色譜法[5-7]等。在國內，李金培[8]用大口徑毛細管氣相色譜法測定了煙草中6種擬除蟲菊酯農藥殘留量。Lentza-Rizos等[9]用毛細管柱氣相色譜法測定了橄欖油中硫丹和5種菊酯類殺蟲劑的殘留量；Niessner等[10]用GC-NCI-MS測定了植物(谷物、蘋果、麥子、面粉)中28種有機氯農藥的殘留量。但這些方法的樣品前處理大多存在操作繁瑣、溶劑消耗多、樣品用量大等缺點。

有機氯和菊酯類農藥含有鹵素、氮等電負性強的基團，易電離出電子，具有熱穩定性及捕獲電子的性質，因而適合采用ECD檢測[11-12]。當同時測定多種菊酯類農藥殘留量時，此種檢測器要求盡量采用無干擾萃取液，這就需要研究一種快速、有效的樣品提取和凈化手段。本研究采用環己烷-丙酮混合溶劑提取、Florisil柱層析技術凈化、環己烷-石油醚作淋洗劑，成功地同時分離、檢測了有機氯和擬除蟲菊酯類共20種農藥的殘留量，此方法簡便、快速、可行。

1 實驗部分

1.1 主要儀器和試劑

儀器：HP4890D型氣相色譜儀(美國惠普公司)帶ECD 63Ni檢測器;HP3398A GC ChemStation;

KDM電子控溫電熱套(山東龍口市先科儀器公司)；高速勻漿機(德國IKA公司)； SRJ-III循環水式多用真空泵(鄭州長城科教儀器有限公司)；HY-4調速多用振蕩器(江蘇金城國勝實驗儀器廠)；T500電子天平(常熟雙杰測試儀器廠)；R200D精密電子分析天平(德國沙多利斯公司)；TBL-400B離心機(江蘇金壇大地自動化儀器廠環保儀器廠)。

層析柱(25 cm×1 cm I.D.)的制備：內裝2.0g脫活的Florisil硅土、0.70gDarco G60

活性炭：Celite545助濾劑(3:2,m/m)混合物，柱兩端各裝有約0.50cm厚的無水硫酸鈉。試劑：環己烷 A.R.重蒸 (天津市科密歐科技有限公司)；丙酮 A.R.重蒸、石油醚 A.R. 重蒸(天津市廣成化學試劑有限公司)；弗羅里硅土(Florisil)650℃灼燒4h(用前140℃烘烤2h)( Fluka 進口分裝 60-80目 上海化學試劑采購供應站分裝廠)；無水硫酸鈉 A.R.400℃灼燒10h ( 山東萊陽經濟技術開發區精細化工廠) 。六六六(α-六六六、β-六六六、γ-六六六、δ-六六六，99.0%,國家農藥質檢中心)、滴滴涕(對，對-滴滴涕、對，對-滴滴滴、對，對-滴滴依、鄰，對-滴滴涕，100ppm儲備液，國家農藥質檢中心)、硫丹(Ⅰ、Ⅱ，98.5%,山東京博農化集團公司)、三氟氯氰菊酯(α-三氟氯氰菊酯、β-三氟氯氰菊酯，98.0%,英國)、氯菊酯(順-氯菊酯、反-氯菊酯，93.0%,國家農藥質檢中心)、氰戊菊酯(順-氰戊菊酯、反-氰戊菊酯,98.5%，國家農藥質檢中心)、氯氰菊酯(右旋順式氯氰菊酯、左旋順式氯氰菊酯，94.8%,Dow AgroSciences,Indianapolis,IN46268,USA)、溴氰菊酯(右旋順式溴氰菊酯、左旋順式溴氰菊酯,98.0%,國家農藥質檢中心)共20種農藥，用環己烷配制并稀釋成適當含量的混合標準工作液。

這20種農藥標準工作液的濃度分別是：六六六(α-六六六、β-六六六、γ-六六六、δ-六六六)0.333mg/L、滴滴涕(對，對-滴滴涕、對，對-滴滴滴、對，對-滴滴依、鄰，對-滴滴涕)0.333mg/L、硫丹(Ⅰ、Ⅱ)0.225mg/L、三氟氯氰菊酯(α-三氟氯氰菊酯、β-三氟氯氰菊酯)0.497mg/L、氯菊酯(順-氯菊酯、反-氯菊酯)0.572mg/L、氰戊菊酯(順-氰戊菊酯、反-氰戊菊酯)0.581mg/L、氯氰菊酯(右旋順式氯氰菊酯、左旋順式氯氰菊酯)0.545mg/L、溴氰菊酯(右旋順式溴氰菊酯、左旋順式溴氰菊酯)0.733mg/L。

1.2 分析步驟

1.2.1 樣品的提取與凈化

稱取1.000g已被高速勻漿的水果、蔬菜樣品于20mL刻度管中，加入10mL V(環己烷):V(丙酮) =1:1的混合液，振蕩提取15min，與離心機中以1000轉/分的速度離心5min，取5.00mL 上層清夜。

將所取的5.00mL 上層清夜直接過已制備好的25cm ×1cm(I.D.)玻璃層析柱，以5mL V(環己烷):V(石油醚) =1:1的混合液洗脫，收集全部洗脫液于10mL刻度管中，用氮氣吹蒸濃縮至近干，再用環己烷定容至1.00mL，供色譜分析用。

1.2.2 色譜條件

色譜柱：BPX608, 25m×0.33mm(I.D.)×0.4μm(FILM THICKNESS) 彈性石英毛細管色譜柱;載氣：高純氮氣(純度99.999%),流速2.40mL/min;進樣口溫度：270℃;檢測室溫度：280℃; 進樣方式:不分流；進樣量：1.00μL。

柱溫程序：柱溫80℃，恒溫保持1min,以10℃/min的速率升至190℃,恒溫保持5min，再繼續以20℃/min的速率升至270℃,恒溫保持25min至樣品全部流出。

在此條件下，各農藥的保留時間分別為：α-六六六14.40min、β-六六六16.18min、γ-六六六17.28min、δ-六六六18.44min；對，對-滴滴涕21.29min、對，對-滴滴滴22.85min、對，對-滴滴依22.32min、鄰，對-滴滴涕21.63min；硫丹(Ⅰ)20.93min、硫丹(Ⅱ)22.51min；α-三氟氯氰菊酯24.74min、β-三氟氯氰菊酯25.06min；順-氯菊酯27.75min、反-氯菊酯28.18min；順-氰戊菊酯35.46min、反-氰戊菊酯36.73min；右旋順式氯氰菊酯30.87min、左旋順式氯氰菊酯31.32min；右旋順式溴氰菊酯39.92min、左旋順式溴氰菊酯41.42min。

1.2.3 定性、定量方法

采用標準農藥樣品的保留時間定性、外標法峰面積定量。定量計算公式為：

式中：C——樣品中農藥殘留量測定值，mg/kg；

A樣——樣品溶液峰面積，pA·s；

C標——標準溶液進樣濃度，μg/mL；

V標——標準溶液進樣體積，μL；

V終——樣品的定容體積，mL；

L1——提取溶液有機相體積,mL；

A標——標準溶液峰面積，pA·s；

L2——提取溶液有機相取用體積，mL；

V樣——樣品溶液進樣體積，μL；

m——樣品質量，g。

2 結果與討論

2.1 色譜分離情況

本實驗采用彈性石英毛細管色譜柱BPX608為分離柱，在上述色譜條件下，同時測定了桔子、黃瓜樣品中20種有機氯和擬除蟲菊酯類農藥的殘留。分離譜圖見圖1、圖2、圖3。

1.α-六六六(α-BHC)；2.β-六六六(β-BHC)；3.γ-六六六(γ-BHC)；4.δ-六六六(δ-BHC)；5. α-硫丹(α-endosulfan)；6.對，對-滴滴涕(p,p,-DDT)；7.對，對-滴滴滴(p,p,-DDD)；8.對，對-滴滴依(p,p,-DDE)；9. β-硫丹(β-endosulfan)；10.鄰，對-滴滴涕(O,p,-DDT)；11.α-三氟氯氰菊酯(α-cyhalothrin)；12.β-三氟氯氰菊酯(β-cyhalothrin)；13.順-氯菊酯(1-permethrin)；14.反-氯菊酯(2-permethrin)；15. 右旋順式氯氰菊酯(1-cypermnethrin)；16. 左旋順式氯氰菊酯(2-cypermnethrin)；17.順-氰戊菊酯(1-fenvalerate)；18.反-氰戊菊酯(2-fenvalerate)；19.右旋順式溴氰菊酯(1-deltamethrin)；20.左旋順式溴氰菊酯(2-deltamethrin)

圖1 20種有機氯和擬除蟲菊酯類農藥的標準譜圖

圖2 添加20種有機氯和擬除蟲菊酯類農藥的桔子樣品的色譜分離譜圖

圖3 添加20種有機氯和擬除蟲菊酯類農藥的黃瓜樣品的色譜分離譜圖

由以上的色譜分離譜圖可以看到，空白圖譜無干擾，標準樣峰形好，且20種有機氯和擬除蟲菊酯類農藥及其異構體被完全分離，互不干擾測定。說明本方法對分離這20種有機氯和擬除蟲菊酯類農藥及其異構體是一個可行的方法。

2.2 凈化方法選擇

有機氯和擬除蟲菊酯類農藥殘留量分析的凈化方法主要有濃硫酸磺化法、柱層析法、液-液分配法等。液-液分配法凈化效果往往不理想，且要耗費大量有機溶劑；濃硫酸磺化法凈化會使一些酸不穩定的農藥分解，造成回收率偏低；柱層析法是一種理想的凈化方法，只要選擇合適極性的混合溶液作為洗脫液，就能收到滿意的結果。本文采用V(環己烷):V(石油醚) =1:1的混合液為洗脫液，對桔子、黃瓜樣品的凈化效果良好，能得到滿意的回收率。

2.3 色譜條件的選擇

首先找到每一種農藥的最佳氣相色譜條件及其出峰時間，然后再把這20種農藥混合在一起，根據分離情況進行適度調節，最后找出最佳氣相色譜條件。

2.4 方法的準確度、精密度和檢出限

選用桔子、黃瓜樣品分別添加這20種農藥進行回收試驗，結果見表1、表2。說明本法對這20種農藥殘留量的檢測有較高的回收率、較低的變異系數，且靈敏度較高，能滿足多殘留分析要求。

表1 20種農藥在桔子和黃瓜中的添加回收率(n=5)

表2 農藥的檢出限

注：檢出限的單位為mg/kg

3 結論

因為農藥的種類較多，各種農藥的性質不同，因而對樣品的提取、凈化、氣譜條件等分析條件的選擇要求比較苛刻。用本法所確立的條件，對水果和蔬菜中這20種農藥殘留量的測定，樣品用量少，符合多殘留分析的要求，可作為對這20種農藥殘留檢測的可行方法。

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[12] 國家藥典委員會. 中國藥典(四部)[S]. 北京：中國醫藥科技出版社，2015:59，63.

(本文文獻格式：張金娥,董茂忠,陳冬梅，等.水果、蔬菜中20種有機氯和擬除蟲菊酯類農藥殘留量的測定[J].山東化工，2017，46(14)：59-62,65.)

Analysis of 20 Organochlorine Pesticide andPyrethroid Residues in Vegetables and Fruits

ZhangJine1*,DongMaozhong2,ChenDongmei1，BiYanying1

(1.College of Chemistry, Chemical Engineering and Materials Science, Shandong Normal University,Jinan 250014, China;2.Logic Management,Shandong Normal University,Jinan 250014, China)

A simple and rapid method has been described for the determination of 20 kinds of organochlorine pesticides and pyrethroids residues in vegetables and fruits. The mixture of cyclohexane-acetone (1:1, v/v) was used to extract the samples, followed by a cleanup technique on a column packed with Florisil using the mixture of cyclohexane-petroleum ether (1:1, v/v) to elute the samples. The samples were concentrated by rotary vacuum evaporator and analyzed by gas chromatography-electron capture detector (GC-ECD). Mean recoveries of samples ranged from 83% to 100%, with relative standard deviations ranging from 1.3% to 5.5%, and the lowest detection limits ranged from 0.01 to 0.07mg /kg.

organochlorine pesticides and pyrethroids; determination of residues; gas chromatography-electron capture detector (GC-ECD);vegetables and fruits

2017-05-04

張金娥(1967——)，女，山東萊西人，副教授，理學碩士，于山東師范大學化學化工與材料科學學院工作，目前主要從事藥物分析教學工作，主要研究方向：食品藥品中的農藥殘留量分析、質譜用于霧霾細顆粒物中的有機污染物分析、用于手性藥物分離的金屬有機框架色譜固定相研究等。

O657.71

A

1008-021X(2017)14-0059-04

分析與測試