不同結球甘藍品種氣相色譜圖譜分析

王冬群

(慈溪市農業監測中心，浙江 慈溪 315300)

結球甘藍(Brassicaoleraceavar.capitata)屬于十字花科(Cruciferae)蕓薹屬，為甘藍(Brassicaoleracea)的變種。結球甘藍起源于地中海沿岸，16世紀開始傳入中國[1]。甘藍具有耐寒、抗病、適應性強、產量高、品質好和易貯耐運等特點，在我國各地普遍栽培，是東北、西北和華北等地區春、夏和秋季的主要蔬菜種植品種之一。在利用氣相色譜儀進行蔬菜樣品農藥殘留檢測過程中，常會發現一些不是農藥殘留表現出來的峰，有的峰面積比較大，且比較穩定，通常我們會把它們作為雜質峰來處理[2]。氣相色譜圖譜上表現出來的峰是作為樣品中所含物質在特定條件下的特定反映，不同類型樣品往往有屬于自己的氣相色譜圖譜特征。了解不同樣品的氣相色譜圖譜特征對樣品檢測過程中準確定性有重要的參考意義。

在利用氣相色譜儀配火焰光度檢測器(FPD)檢測結球甘藍農藥殘留過程中，發現結球甘藍具有與其他蔬菜不同的非常有特點的色譜圖譜。本文對結球甘藍色譜圖譜的氣相色譜檢測方法穩定性進行了研究，并對3個品種結球甘藍圖譜特點和差異進行了分析。

1 材料與方法

1.1 材料

2015年4月，在慈溪市金豐蔬菜農場隨機抽取了品種為淮南新豐的結球甘藍3個，在慈溪市天元鎮紅杰果蔬農場隨機抽取了品種為冬升、冬綠的結球甘藍各3個。在實驗室采用四分法縮分取樣。

1.2 樣品分析與測定

儀器：Agilent公司6890 N氣相色譜儀配7683自動進樣器，采用火焰光度檢測器(FPD)，選取DB-1701 30 m×0.32 mm(id)×0.25 μm (film)作為檢測用色譜柱，DSY-Ⅲ氮吹儀，IKA T18基本型高速勻漿機，TD5A-WS離心機，家用攪拌機。

試劑：乙腈為AR級；丙酮為色譜純；氯化鈉為AR級，140 ℃烘3 h，冷卻后儲于密閉容器中。

1.3 氣相色譜條件

柱溫程序：初始溫度100 ℃，以40 ℃·min-1升溫至200 ℃，再以2 ℃·min-1升溫至210 ℃，然后以30 ℃·min-1升溫至240 ℃并保留4 min至樣品全部流出。采用DB-1701色譜柱, 進樣口溫度220 ℃，檢測器溫度250 ℃；載氣為高純氮氣，流量30 mL·min-1；氫氣流量為75 mL·min-1，空氣流量110 mL·min-1；柱前壓68.6 kPa，恒流方式，尾吹氮氣；采用不分流進樣方式，進樣量1 μL，進樣0.85 min后吹掃。

采用保留時間定性，峰面積定量。

1.4 提取與凈化

結球甘藍經切碎，家用攪拌機攪拌打碎混勻后，準確稱取25.0 g置于125 mL試劑瓶中，加入乙腈50.0 mL，用勻漿機高速勻漿2 min，靜止提取30 min，倒入加有4 g氯化鈉的100 mL離心管中，充分振蕩1 min，搖勻；離心管以4 000 r·min-1離心5 min，用移液槍吸取上層乙腈10.00 mL到10 mL帶塞玻璃試管中，用氮吹儀在水浴80 ℃的條件下吹至近干，最后用丙酮定容至5.0 mL。

1.5 數據統計與分析

以3個品種結球甘藍氣相色譜圖譜上的峰保留時間、峰數量和峰面積作為研究對象，用變異系數(RSD)來考察數據穩定性。

2 結果與分析

2.1 檢測方法的穩定性

同一品種結球甘藍(冬綠)重復整個實驗過程9次，選取6個主要的峰作為研究對象，分別編為峰1、峰2、峰3、峰4、峰5、峰6(圖1)。從表1可見，峰1～峰6的峰面積穩定性指標變異系數為12.57%～19.64%，較為穩定。

表1 冬綠重復實驗9次得到的結果

2.2 保留時間與峰面積的穩定性

同一個結球甘藍(冬綠)樣品連續上機進樣10次，考察儀器條件對結球甘藍氣相色譜圖譜保留時間和峰面積的穩定性。統計各峰保留時間和峰面積，得到表2～3。從表2可見，6個峰的保留時間為2.423～5.465 min，變異系數為0.009%～0.040%。可見各峰的保留時間非常穩定，該儀器條件可作為結球甘藍氣相色譜圖譜定性的依據。

從連續10次重復進樣得到的峰面積穩定性來看，峰1的面積989.03～1 111.98，平均值為1 058.36，變異系數為3.87%；峰2的面積1 601.29～1 815.00，平均值為1 712.17，變異系數為4.05%；峰3的面積340.87～405.08，平均值為367.13，變異系數為5.64%；峰4的面積1 436.47～1 689.16，平均值為1 541.47，變異系數為5.95%；峰5的面積953.72～1 081.95，平均值為1 015.89，變異系數為4.52%；峰6的面積358.40～430.92，平均值為395.50，變異系數為5.99%(表3)。在連續10次進樣過程中，6個主要的峰峰面積穩定性指標變異系數介于3.87%～5.99%，可見峰面積非常穩定，該儀器條件可作為結球甘藍氣相色譜圖譜定量的依據。

表2 結球甘藍(冬綠)保留時間的穩定性

表3 結球甘藍(冬綠)峰面積的穩定性

2.3 氣相色譜圖

通過檢測，從冬綠、冬升、淮南新豐結球甘藍的氣相色譜圖(圖1)可以看出，除了幾個主要的峰外，3個結球甘藍品種的氣相色譜圖譜均比較干凈，雜質峰較少。3個品種的結球甘藍氣相色譜圖譜差異明顯，冬升、淮南新豐、冬綠分別有4、5和6個峰。3個品種結球甘藍均有峰1、峰2、峰3和峰6等4個具有相同保留時間的共同峰，淮南新豐還有峰4，冬綠有峰4、峰5。可見，3個品種結球甘藍在峰的數量和峰的保留時間上既有一定的相似性又有明顯差異。

圖1 結球甘藍冬綠(A)、冬升(B)、淮南新豐(C)的氣相色譜

2.4 3個品種結球甘藍的氣相色譜圖譜特征與差異

對圖1進行比較可知，3個品種的4個共同峰在峰高上差異非常明顯。從表4可見，冬綠樣品各個峰峰面積平均值為417.98～1 952.88，各峰變異系數為1.09%～9.85%，穩定性較好；冬升樣品各個峰面積平均值為1 442.53～2 545.80，各峰變異系數為15.55%～33.86%；淮南新豐樣品各個峰面積平均值為203.91～8 445.04，各峰變異系數為19.01%～31.71%。可見，冬綠的個體峰面積穩定性比冬升、淮南新豐好。

表4 不同品種結球甘藍峰個數和峰面積的差異

注：RSD為變異系數，用來考察穩定性。表5同。

2.5 3個品種結球甘藍4個共有峰的峰面積之間的比例關系

從峰面積之間的比例關系(表5)可以看出，冬綠樣品各峰面積之間的比例平均值為0.21～1.63，個體間變異系數為1.25%～10.96%；冬升樣品各峰面積之間的比例平均值為0.59～1.76，個體間變異系數為0.33%～30.19%；淮南新豐樣品各峰面積之間的平均值比例為0.71～13.19，個體間變異系數為1.29%～15.38%。

從表5可以發現，峰2/峰1比較穩定。冬綠的峰2/峰1為1.60～1.68，平均值為1.63；冬升的峰2/峰1為11.76～1.77，平均值為1.76；淮南新豐的峰2/峰1為2.20～2.25，平均值為2.23。從數據穩定性指標變異系數來看，冬綠、冬升和淮南新豐的峰2/峰1的變異系數分別為2.67%、0.33%和1.29%，比較穩定。冬綠、冬升、淮南新豐的峰6/峰1的變異系數分別為7.53%、10.65%和10.65%，也比較穩定。因此，3個品種的峰2/峰1、峰6/峰1值可以作為品種區分的參考指標。

表5 不同品種結球甘藍峰面積之比

3 討論

同一樣品連續上機進樣10次，結果發現作為研究對象的6個峰保留時間和峰面積變異系數分別介于0.009%～0.040%和3.87%～5.99%，兩者都非常穩定，因此，該儀器可作為定性定量的依據。同一品種9個樣品的重復實驗表明，1～6號峰峰面積穩定性指標變異系數12.57%～19.64%，可見提取氣相色譜圖譜的方法比較穩定，可以作為研究結球甘藍氣相色譜圖譜的方法。重復實驗得到的變異系數明顯大于連續上機進樣得到的變異系數，說明影響實驗結果穩定性的因素主要在樣品的前處理過程。

從結球甘藍氣相色譜圖譜各個峰的峰面積穩定性來看，冬綠的變異系數為1.09%～9.85%，冬升、淮南新豐的變異系數分別為15.55%～33.86%和19.01%～31.71%，表明冬綠在個體峰面積穩定性上比冬升、淮南新豐好。氣相色譜中特定物質峰面積的大小可能受一些因素的制約出現一些波動，但從變異系數來看影響不大。從各個峰峰面積之間的比例統計分析結果來看，同一品種個體間不同峰峰面積之比的穩定性比單純的峰面積穩定性好，表明同一品種個體間不同峰峰面積之間存在一定的比例關系。

冬綠、冬升和淮南新豐的氣相色譜圖譜的峰數量和保留時間有相似性，同時差異也非常明顯。3個品種結球甘藍的氣相色譜圖譜均擁有峰1、峰2、峰3、峰6，淮南新豐還有峰4，冬綠還有峰4、峰5。3個品種的結球甘藍品種內峰2/峰1、峰6/峰1值比較穩定，且品種間差異較大。