王錦云,王 恒,蔣梅峰,李 鵬
(1.山西省糧油科學研究所,山西太原 030024;2.山西糧食質量監測中心,山西太原 030024)
氣相色譜測定小麥中8種有機氯農藥殘留量
王錦云1,王 恒2,*蔣梅峰1,李 鵬1
(1.山西省糧油科學研究所,山西太原 030024;2.山西糧食質量監測中心,山西太原 030024)
建立了氣相色譜檢測小麥中有機氯農藥殘留量的方法。樣品中的目標物采用乙腈提取,經凝膠滲透色譜凈化后,采用氣相色譜-電子捕獲檢測器檢測。結果表明,小麥樣品基質三水平添加條件下,8種農藥的回收率(n=6)為61.45%~105.21%,相對標準偏差0.59%~9.33%,最低檢出限為0.003~0.006 mg/kg。該方法簡便快速、靈敏度高,適合于小麥中有機氯農藥殘留的檢測。
氣相色譜法;有機氯;凝膠滲透色譜法;小麥
20世紀40~70年代初,有機氯農藥(OCPs) 在世界各國被大量生產與廣泛使用。然而,由于它們具有難降解、高殘留、脂溶性、半揮發、可通過食物鏈生物富集及放大等特征,對環境生態、動植物及人類產生了極大的危害,因此自20世紀70年代開始,六六六(HCHs)、滴滴涕(DDTs) 等有機氯農藥陸續被各國閑置或禁止生產和使用。但是,由于當時使用量大,在環境中具有持久污染性,至今仍能在環境、原糧、食品中檢測到[1]。
關于小麥中有機氯農藥殘留的分析方法、檢出限及精密度主要參考以下標準進行:GB/T 5009.19—2008食品中有機氯農殘多組分殘留量的測定、GB/T 19649—2006糧谷中475種農藥及相關化學品殘留量的測定氣相色譜-質譜法、GB/T 27404—2008實驗室質量控制規范食品理化檢測、GB/T 5009.1—2003食品衛生檢驗方法理化部分總則。試驗通過分析比較前2種國標方法,GB/T 5009.19—2008中樣品提取方法為樣品中加入水、丙酮振蕩30 min,然后加入氯化鈉搖勻,再加入石油醚振蕩30 min,靜置經無水硫酸鈉干燥、濃縮,乙酸乙酯∶環己烷(1∶1)溶解,GPC凈化。此方法的缺點為提取方法較為復雜、使用試劑種類較多、提取時間過長;優點是采用GPC凈化,此方法凈化效果好、對儀器污染小、操作簡單方便、減少人為因素導致的試驗誤差。GB/T 19649—2006中樣品提取方法為樣品加入硅藻土、乙腈提取,采用Envi-18柱、Envi-Carb+Sep-Pak NH2凈化,此方法的優點為提取方法簡單,而缺點是凈化方法過程繁瑣、復雜,不易批量操作。
因此,試驗主要結合此2種國標方法的優點并根據實際工作情況加以優化、改良。建立了凝膠滲透色譜凈化-氣相色譜法同時測定小麥中有機氯農藥的殘留分析方法,即小麥經乙腈提取、濃縮、乙酸乙酯∶環己烷(1∶1) 定容,經GPC凈化、氮氣吹干、丙酮定容,采用氣相色譜法HP-5毛細管色譜柱和電子捕獲檢測器(ECD) 測定。此方法具有快速、便于批量操作、靈敏準確的特點,能滿足糧食中有機氯農藥殘留檢測需要。
1.1 儀器與試劑
1.1.1 儀器設備
瓦里安450-GC型氣相色譜儀,配有ECD檢測器;Varian CP8410型自動進樣器;Perp Elite-GVS型凝膠滲透色譜儀;IKA T25R高速分散均質機;RE52-99型旋轉蒸發儀。
1.1.2 試劑
乙腈、丙酮、乙酸乙酯、環己烷,以上試劑均為色譜級。
農藥標準品:六六六、DDT、狄氏劑、艾氏劑、七氯等標準溶液(100 μg/mL),均由農業部環境監測中心提供。
混合標準溶液配制:分別移取上述標液各1 mL容量瓶中,丙酮定容至刻度。該混合標液中的農藥含量均為 1 μg/mL。
1.2 樣品前處理
1.2.1 提取
準確稱取50 g樣品放入250 mL的三角瓶中,加入乙腈120.0 mL,在均質機中高速均漿2 min后靜置,上清液用濾紙過濾,濾液收集到250 mL的三角瓶內,殘渣再用80 mL的乙腈重復提取1次,合并2次提取液。
收集液于40℃水浴旋轉蒸發儀濃縮至干,然后用乙酸乙酯∶環己烷(1∶1,V/V) 溶液定容至20 mL,待凈化。
1.2.2 GPC凈化
凝膠色譜柱為Bio-Beads SX3(20 mm×300 mm);流動相:乙酸乙酯∶環己烷(1∶1,V/V);流速5.0 mL/min;進樣量5 mL;開始收集時間13 min;結束時間25 min。
1.2.3 濃縮定容
將通過GPC的洗脫液用N2吹干,用丙酮溶液定容至2 mL,供氣相色譜分析。
1.3 氣相色譜測定
色譜柱:HP-5毛細管柱(30 m×0.32 mm×0.25 μm);進樣口溫度:250℃;色譜柱升溫程序:初始溫度50℃,保持1 min;以25℃/min升至100℃,然后以5℃/min升至300℃,保持5 min。進樣方式:分流比為20∶1;進樣量1 μL;檢測器溫度300℃;載氣:氮氣(純度≥99.999%);流速1.5 mL/min。
2.1 標準色譜圖和線性范圍
8種有機氯農藥混合標準色譜見圖1。

圖1 8種有機氯農藥混合標準色譜
用丙酮稀釋混合標準儲備液配制的混合標準溶液做線性回歸分析,以峰面積Y為縱坐標,質量濃度X為橫坐標,得到回歸方程,最終得到有機氯農藥的線性回歸方程、相關系數,同時以3倍空白值的標準偏差(測定次數n≥20)相對應的質量濃度計算檢出限。計算公式為:

式中:b——標準曲線回歸方程中的斜率,響應值,μg;
S——儀器噪音的標準偏差;
n——樣品稀釋倍數。
結果表明,各農藥對照品在0.04~0.75 μg/mL范圍內與峰面積呈良好的線性關系,相關系數R≥0.990 5,檢出限為 0.003~0.006 mg/kg。
8種有機氯農藥的線性回歸方程與相關系數見表1。

表1 8種有機氯農藥的線性回歸方程與相關系數
2.2 樣品測定
取1 μL 2.3中的樣品溶液進樣,用保留時間定性,以峰面積定量。
小麥空白基質色譜見圖2,小麥加標回收色譜見圖3。
2.3 準確度與精密度試驗
以小麥空白基質進行加標回收和精密度試驗,添加量主要參照農藥在小麥中的最大殘留限量進行添加,考查方法的準確度和精密度。

圖2 小麥空白基質色譜

圖3 小麥加標回收色譜
準確稱取50 g若干份小麥樣品,按七氯、狄氏劑、艾氏劑分別為0.01,0.02,0.04 mg/kg;六六六、DDT分別為0.025,0.050,0.100 mg/kg的3個添加水平分別加入相應量的農藥混合標準溶液,進行加標回收試驗,每個添加水平做6組平行樣品,按照試驗方法進行提取、凈化和測定,計算平均回收率和相對標準偏差(RSD)。
小麥中8種有機氯農藥的加標回收和精密度試驗 (n=6) 見表 2。
結果表明,小麥樣品中添加8種農藥在3個添加水平下的平均回收率為61.45%~105.21%,相對標準偏差為0.59%~9.33%。因此,該方法測定小麥中有機氯農藥殘留的準確度和精密度良好,符合有機氯農殘的分析測定要求。
主要對2種國家標準測定有機氯農殘的方法進行了對比、分析。在此基礎上結合試驗中的具體操作進行方法優化與改進。最終確定試驗中的樣品前處理方法,方法處理簡便、快速,凈化效果好,分析靈敏、可靠,準確度和精密度較高,滿足分析測定要求,便于應用在小麥中同時分析多種有機氯農藥殘留的批量檢測工作。

表2 小麥中8種有機氯農藥的加標回收和精密度試驗(n=6)
[1]曹孝文,皺寬,徐丹,等,食品中有機氯農藥與多氯聯苯氣相色譜-質譜分析的離子化方式 [J].巖礦測試,2013,32(1):22-27.◇
Determination of 8 Organic Chlorine Pesticide Residues in Wheat by Gas Chromatography
WANG Jinyun1,WANG Heng2,*JIANG Meifeng1,LI Peng1
(1.Shanxi Institute of Grain and Oil Science,Taiyuan,Shanxi 030024,China;2.Shanxi Food Quality Monitoring Center,Taiyuan,Shanxi 030024,China)
A method was established for the determination of 8 organic chlorine pesticide residues in wheat,using acetonitrile extraction,GPC clean-up method and gas chromatography with ECD.The results showed that the average recovery rate in wheat at three levels were 61.45%~105.21%,the relative standard deviation 0.59%~9.33%,the minimum detection limit ranged 0.003~0.006 mg/kg.The determination method with simplicity,rapidity and high sensitivity could be used for determination of organic chlorine pesticide residues to ensure the quality of wheat.
gas chromatography(GC);organic chlorine pesticide;GPC;wheat
X839.2
A
10.16693/j.cnki.1671-9646(X).2017.11.012
1671-9646(2017) 11a-0039-03
2017-09-11
王錦云(1987— ),女,本科,助理工程師,研究方向為糧油科學研究、分析檢驗。
*通訊作者:蔣梅峰(1982— ),女,碩士,工程師,研究方向為糧油科學研究、分析檢驗。