頂空—固相微萃取—氣相色譜法測定黃瓜中9種有機磷農藥

葉慧星 陶昆 曹巧巧 蔡輝 黃曉歡 王琳佳

摘要：該研究建立了頂空固相微萃取-氣相色譜法測定黃瓜中9種有機磷農藥的分析方法。獲得優化的最佳條件為：攪拌速度500r/min，萃取時間10min，萃取溫度60℃。9種有機磷農藥的平均加標回收率達到89%～112%，相對標準偏差（RSD）均<10%。

關鍵詞：頂空；固相微萃取；氣相色譜；黃瓜；有機磷農藥

有機磷農藥，是指含磷元素的有機化合物農藥。其在農業生產中的廣泛使用，導致在農作物中發生不同程度的殘留。有機磷農藥與人體發生大劑量或反復接觸之后，會出現一系列中毒癥狀如出汗、語言失常等，嚴重者會出現呼吸麻痹，甚至導致死亡[1]。在我國，黃瓜的種植方式分為大棚種植和露地栽培。在栽培過程中，廣大農戶選擇性價比高的有機磷農藥。長期食用有機磷農藥殘留的黃瓜會增加患肺癌的幾率，損傷神經系統，影響人體的正常生殖功能[2]。而在有機磷農殘檢測中，主要的前處理方法有液-液萃取（LLE）[3]、超臨界流體萃取（SFE）、固相萃取（SPE）[4]等。固相微萃取（SPME）是近年發展起來的一種無溶劑快速技術，具有簡便、靈敏和重復性好等優點[5]。這種技術正在農藥殘留檢測領域中廣泛應用。

本實驗研究了頂空固相微萃取（HS-SPME）與氣相色譜聯用，合并萃取、富集和色譜分析過程一步完成，建立了一個測定黃瓜中9種有機磷農藥的簡便、靈敏度較高的方法。這9種選擇測定的有機磷農藥分別為：敵敵畏、甲基對硫磷、速滅靈、對硫磷、二嗪磷、樂果、倍硫磷、毒死蜱、殺螟硫磷。此方法顯示有較高的準確度和精密度，為黃瓜中有機磷農藥的殘留研究提供了一定的參考依據。

1 實驗部分

1.1 實驗儀器

島津GC2010 PLUS型氣相色譜儀，配火焰光度檢測器（FPD）帶分流/不分流進樣口；Talboys Prefessional磁力加熱攪拌器（17.8cm陶瓷面板）；聚二甲基硅氧烷（PDMS，100μm）萃取頭及手柄（美國Supelco公司）；T10高速勻漿機（德國IKA公司）。

1.2 主要試劑與實驗用水

質量濃度為0.1mg/mL的9種有機磷農藥（敵敵畏、速滅靈、甲基對硫磷、對硫磷、樂果、二嗪磷、毒死蜱、倍硫磷、殺螟硫磷）混合標準品溶液（國家標準總局）；色譜純甲醇，氯化鈉為分析純；實驗用水為一級水。

1.3 實驗材料

實驗用黃瓜購于某地大潤發超市。稱取去皮黃瓜肉100g，加100ml水置于高速勻漿機進行勻漿。取樣品液2.0ml加入1.0g氯化鈉，用本法進行測定。

1.4 實驗方法

1.4.1 色譜條件。色譜柱：SE-30石英毛細管柱（30m×0.25mm×0.33μm）；采用程序升溫方式進樣分析：初溫150℃，保持2min后以6℃/min升溫至250℃；進樣口溫度：260℃；載氣柱流速為2.0ml/min，尾吹氣流量28ml/min；進樣不分流2min后分流，分流比為30：1；FPD檢測器溫度：280℃。

1.4.2 頂空固相微萃取方法。于12ml安瓿瓶中加入10μl有機磷農藥混合標液、2.0ml樣品基質溶液，然后放入3.8cmPTFE涂層磁力攪拌子，密封安瓿瓶放入70℃水中進行水浴。萃取頭經260℃進樣口活化5min后，向下推置針頭于瓶內液面上方頂空處，離樣品液面高度為1.0cm，在磁力攪拌器500r/min條件下萃取10min。萃取完成后，直接插入進樣口隨載氣進入色譜柱經火焰光度檢測器測定。

2 結果與討論

2.1 萃取頭選擇。根據有機磷農藥強極性的性質，本實驗選取膜厚為85μm的PA商用萃取頭。

2.2 萃取條件優化

2.2.1 攪拌速率與萃取頭在頂空中的高度。取混合標準品10μl，用10mL水稀釋作為實驗樣品。攪拌速度分別為300、400、500、600、7000r/min，在恒溫60℃下萃取10min后，在GC進樣口解吸5min后色譜分析，從色譜數據分析，攪拌速度定為500r/min，萃取頭在頂空中高度為1.0cm處可得到理想的萃取效果。

2.2.2 萃取時間。本實驗考察了萃取時間為5、10、15、20min的峰面積變化。出于實驗周期及工作效率的考慮，萃取時間定為10min。

2.2.3 萃取溫度。通過水中有機磷農藥的萃取來優化頂空固相微萃取的溫度。萃取時間定為10min，分別考察40～70℃萃取溫度對萃取效率變化的影響。數據分析得出溫度60℃時萃取效果最佳，故選取萃取溫度為60℃。

2.3 方法評價

2.3.1 線性回歸分析。分別吸取稀釋倍數為2～100倍的有機磷農藥混合標準液10μl于12ml安瓿瓶中，加2.0ml黃瓜果肉基質溶液，按優化條件進行頂空固相微萃取后，供氣相色譜測定。

2.3.2 準確度和精密度試驗。取空白樣品按優化條件進行加標回收試驗，取高、低兩個加標水平，分別加入10μL和20μL混合標準溶液，平行測定5次，結果列于表1。待測組分平均回收率均在89%～112%之間，5次平行測定的相對標準偏差RSD小于10%，相對標準偏差和回收率均滿足痕量分析的要求。

3 結束語

固相微萃取將傳統的液-液萃取的繁瑣操作優化為一步完成萃取、富集和色譜進樣，是一種簡便快速、無溶劑消耗的萃取濃縮技術，其精密度和準確度均能滿足測定要求，可用于測定黃瓜中的有機磷農藥組分。

參考文獻：

[1]劉小瓊，王曉媛，李慶聰，戴余波，李金濤.有機磷類農藥殘留檢測技術研究[J].安徽農業科學，2019，47（01）： 17-19，30.

[2]馬昕.農藥殘留檢測研究進展[J].青海農林科技，2018（03）：56-59.

[3]丁明，鐘冬蓮，湯富彬，等.固相萃取/液質聯用測定竹筍中丁烯氟蟲腈農藥殘留研究[J]. 分析測試學報，2013，32（3）：372～376.

[4]董春洲，王文芳. 頂空固相微萃取氣相色譜法測定馬鈴薯中有機氯農藥[J]. 中華預防醫學雜志，2006，40（5）：364～367.

[5]董春洲，王文芳.頂空固相微萃取氣相色譜法測定蘿卜中有機氯農藥及類似物[J]. 化學分析計量，2007，16（2）：17～19.

基金項目：2017年浙江省大學生科技創新項目，編號2017R471010。

作者簡介：葉慧星，女，1998年4月，研究方向為食品安全與檢測。

通訊作者：陶昆，女，1978年1月，碩士，高級實驗師，研究方向為食品安全與檢測。