氣相色譜法測定番茄中有機磷農藥殘留研究

劉　納

(四川省農產品質量安全中心，四川 成都 610041)

有機磷農藥是指用于防治植物病、蟲、害含有機磷的化合物,國內生產的有機磷農藥絕大多數為殺蟲劑[1]。隨著其廣泛的使用，其在各種作物上的殘留問題也顯露出來，有時對人體健康造成較大威脅，因此對其在農產品中的殘留進行監測非常必要。本實驗應用氣相色譜儀配火焰光度檢測器對番茄中甲拌磷、二嗪磷、毒死蜱、甲基對硫磷4種農殘進行了測定，優化了樣品前處理方法和氣相色譜條件,建立了一種簡單、快速、靈敏的分析方法。

1　材料與方法

1.1　儀器與試劑

Agilent7890A氣相色譜儀(配氣相色譜火焰光度檢測器(FPD)，7693自動進樣器，分流/不分流進樣口)，TE612-L電子天平(德國Sartorius)，XH-C旋渦混合器(上海梅香儀器有限公司)，T25勻漿機(德國IKA)，3-18k臺式冷凍離心機(德國Sigma),R-210旋轉蒸發儀(瑞士BUCHI)，配套蒸發儀使用的SHB-3A循環水式多用真空泵和低溫冷卻液循環泵(鄭州杜甫儀器廠)。

有機磷農藥標準品:甲拌磷、二嗪磷、毒死蜱、甲基對硫磷(100μg/mL,農業部環境保護科研監測所)，氯化鈉(分析純，成都市科龍化工試劑廠,使用前140℃烘烤4h，在干燥器中冷卻至室溫)，乙腈、丙酮(色譜純，美國Fisher)，25OμL微型進樣針，筒式過濾器(0.45μm，有機系,天津津騰)，各種玻璃儀器若干。

1.2　色譜條件

DB1701P石英毛細管柱(Aglient,30m×0.32mm×0.25μm)；以高純氮氣為載氣，載氣流速1.5mL/min，恒流模式；氫氣流速120mL/min，空氣流速100mL/min，氮氣尾吹流速23mL/min；檢測器溫度250℃;不分流進樣，進樣量1μL，進樣口溫度：220℃。程序升溫：120℃(保持2min)10℃/min 220℃(保持2min)40℃/min 260℃(保持4min)。

1.3　標準溶液配置

分別準確吸取1.0mL的100μg/mL甲拌磷、二嗪磷、毒死蜱、甲基對硫磷農藥標準物質于25mL容量瓶中，用丙酮定容至刻度，得到濃度為4μg/mL的農藥混標儲備液。

準確吸取1.0mL的100μg/mL甲拌磷、二嗪磷、毒死蜱、甲基對硫磷農藥標準物質于25mL容量瓶中，用丙酮定容至刻度，得到濃度為4μg/mL的農藥單標儲備液。使用時，準確吸取適量的標準儲備液，用丙酮稀釋配制成所需的標準工作液。

1.4　前處理操作步驟

攪拌混勻樣品盒中組織搗碎后的番茄樣品，并準確稱取15.00g于85mL聚四氟離心管中，加入4g氯化鈉和20mL乙腈，以14000r/min高速勻漿提取1min，蓋上離心管蓋，在15℃，7000r/min(相對離心力RCF=5369g)離心5min，使乙腈相和水相分層。然后從離心管中吸取8mL上層有機相于100mL茄形瓶中，40℃旋蒸至近干，用4mL丙酮分3次沖洗茄形瓶，并轉移至10mL比色管中，最后定容至5.0mL，在漩渦混合器上混勻，過0.2μm濾頭裝瓶上機。

2　結果與討論

2.1　升溫程序參數優化

氣相色譜儀設置參數比較多，有柱溫度、進樣口汽化溫度、升溫程序、載氣流速，尾吹流量等，在眾多影響因素中，以柱溫、升溫程序的影響最大[2]。首先進行了恒溫條件試驗，結果發現恒溫條件下不適合這4種有機磷農藥混合樣的分析，各組份出峰時間長，峰形差，故采用程序升溫的方式進行條件摸索，分別以2，6，10，20℃/min，從120℃升溫至220℃，結果發現當柱溫以2℃/min升溫時峰形改善不明顯，以6℃/min升溫雖然峰形有所改善但出峰時間仍較長，而以20℃/min升溫時毒死蜱和甲基對硫磷分離度較差，綜合考慮以10℃/min升溫較為合適?？紤]到實際樣品檢測過程中，基質中高沸點雜質的影響，在4種物質依次出峰分離后設置了以較快的速率升高到了色譜柱能承受的較高柱溫，并保持一定時間，以減少高沸點雜質在色譜柱中的殘留。最終優化的程序升溫條件為120℃(保持2min)10℃/min 220℃(保持2min)40℃/min 260℃(保持4min)，整個過程耗時20min，這4種農藥在15min內全部出峰，且分離效果良好，如圖1所示。

圖1　4種混合農藥的色譜圖(圖中11.038min-甲拌磷；11.755min-二嗪磷、11.183min-毒死蜱、11.567min-甲基對硫磷)

2.2　提取液的用量對回收率的影響

提取液的選擇首先要考慮農藥的特性,依據農藥極性強弱選擇合適的提取液[3]。本實驗選擇乙腈作為提取液，乙腈極性大能與水混溶，穿透力強，且容易用鹽析出[4]；按照相似相溶原理，極性強的機磷農藥容易被乙腈提取出來，且一些非極性雜質如蠟質、葉綠素等不容易被乙腈一起被提取出來，這樣提取出來的樣品雜質干擾較少。

本實驗以毒死蜱為例，用微型進樣針將187.5μL，4μg/mL的毒死蜱標準液添加到15g番茄樣品中制備成含0.05mg/kg毒死蜱的番茄樣品，按照1.4的前處理步驟處理，乙腈用量分別為15mL、20mL、25mL、30mL、35mL。實驗結果如圖2所示，使用15mL的乙腈回收率只有59.8%，不能滿足農殘測定要求。乙腈從20mL增加35mL回收率從83.2%增加到84.9%，僅增加1.7%，變化不大。從節約試劑、環保角度和后續濃縮步驟的處理出發選取提取液用量為20mL。

圖2　提取液的用量對回收率的影響

2.3　離心機轉速(相對離心力)對回收率的影響

鹽含量和離心機轉速(相對離心力)決定了乙腈與含水溶液能否快速分層及分層后乙腈的體積。本實驗根據番茄本身含水量，加入了4g氯化鈉進行鹽析，在高速離心后水相層中仍可見未溶解的氯化鈉沉淀，能夠滿足飽和氯化鈉水相溶液鹽析要求。同樣以毒死蜱為例，用微型進樣針將187.5μL，4μg/mL的毒死蜱標準液添加到15g番茄樣品中制備成含0.05mg/kg毒死蜱的番茄樣品，按照1.4的前處理步驟處理，分別以5000r/min(RCF=2739g)，6000r/min(RCF=3944g)，7000r/min(RCF=5369g)，8000r/min(RCF=7012g)，9000r/min(RCF=8875g)離心5min，結果如圖3所示。隨著離心機轉速(相對離心力)的增加，乙腈和水相分離效果越來越好，當轉速為5000r/min(RCF=g)時，乙腈和水相分離較差，回收率僅49.2%；當轉速增加至7000r/min(RCF=5369g)，回收率達到83.8%。隨著轉速的繼續增加回收率變化不大，故本實驗選擇最終離心轉速為7000r/min(RCF=5369g)。

圖3　離心機轉速對回收率的影響

2.4　相關系數和檢出限

臨用前用番茄空白樣品基質液將濃度為4μg/mL的農藥混標儲備液稀釋成濃度分別為0.1μg/L、0.25μg/L、0.5μg/L、1μg/L、2.5μg/mL的基質加標工作曲線。每份工作液平行測定6次。以峰面積對相應被測組分的質量濃度做線性回歸分析，檢出限以3倍信噪比結合檢測方法確定。結果見表1，可以看出用該方法4種農藥最低檢出限在0.02～0.04mg/kg之間。

2.5　加標回收率和精密度

在經組織搗碎的番茄樣品中分別添加3個不同質量濃度水平的農藥混合標準溶液，應用試驗確定的最佳條件進行測定，每個質量濃度水平測定3次，加標回收率和精密度試驗結果見表1所示，可以看出用該方法4種農藥基質標液標準曲線相關系數在0.9941～0.9988之間。

3　結論

為滿足對大量樣品進行快速分析檢測的需要，農藥殘留分析方法必須向簡單、快速、靈敏、易推廣方向發展。本實驗建立了一個簡便快捷的有機磷農藥分析方法，以20mL乙腈為提取液，加入氯化鈉后，7000r/min(RCF=5369g)，15℃離心分層，濃縮定容，氣相色譜火焰光度檢測器測定，15min內4種有機磷農藥完全分開，方法回收率78.9%～91.9%，檢出限0.02～0.04mg/kg，精密度3.1%～7.9%，能夠滿足農殘分析要求。

參考文獻：

[1]崔迪，依桂華.有機磷農藥殘留檢測的方法[J].養殖技術顧問,2014,5:70-73.

[2]劉虎威.氣相色譜方法及應用[M].北京：化學工業出版社，2000.

[3]張衛國，章曉麟.殘留農藥分析中提取溶劑的選擇方法[J].中國人民公安大學學報:自然科學版,2001,3:9-11.

[4]錢傳范.農藥殘留分析原理與方法[M].北京：化學工業出版社，2011:46-47.