固相萃取—氣相色譜—質譜法同時測定 甜瓜中11種有機磷農藥殘留量

鄔陽 郭艷瓊 王建軍 鄔杰 付峰 何建東 翟泰宇 藺玉珍

摘? ? 要：為了建立固相萃取（SPE）氣相色譜-質譜法（GC-MS），同時測定甜瓜中11種有機磷農藥含量的分析方法，甜瓜樣品采用乙腈提取，經Cleanert PC/NH2固相萃取小柱凈化，GC-MS分析，選擇離子監測模式，外標法定量。結果表明，11種有機磷農藥在質量濃度0.05～2.00 mg·L-1線性關系良好（r2>0.99），定量限在0.01～0.20 mg·kg-1之間。3個添加水平下，11種有機磷農藥的平均回收率為82.2%～103.4%，相對標準偏差（RSD）為1.1%～11.2%。該方法前處理簡便，準確度、精密度和靈敏性都符合農藥多殘留檢測的要求，結果令人滿意。

關鍵詞：甜瓜;有機磷農藥;殘留量;固相萃取;氣相色譜-質譜

Abstract： To establish a method for the determination of 11 organophosphorus pesticide residues in muskmelon using solid-phase extraction（SPE） and gas chromatography- mass spectrometry（GC-MS）. The pesticides were extracted with acetonitrile，and cleaned up on a Cleanert PC/NH2 SPE column，The analytes were determined by GC-MS， selective ion monitoring（SIM）model， external standard method were used for the quantification.The results showed that the linearity range of the method between 0.05-2.00 mg·L-1 was satisfying and the limit of quantitation（LOQ）of all pesticides were 0.01-0.20 mg·kg-1. The results of the spiked level test showed that the average recovery of 11 organophosphorus pesticides ranged from 82.2%-103.4% with relative standard deviations（RSDs） of 1.1%-11.2% at the 3 spike levels. The pretreatment of the method was simple，the accruracy， precision and sensitivity of the method can meet the requirements of the multiple pesticide residue analysis， and the result was satisfactory.

Key words： Muskmelon; Organophosphorus pesticide; Residues; Solid-phase extraction; GC-MS

有機磷農藥是我國使用廣泛、用量最大的殺蟲劑。根據其毒性強弱分為高毒、中毒、低毒[1]。通過抑制膽堿酯酶活性使乙酰膽堿積累，導致神經功能紊亂[2]。有機磷農藥具有殺蟲效率高、易分解等特點，在農業生產中廣泛應用，因此，出現了有機磷農藥在蔬菜中的殘留問題，對健康造成危害，現有報道已證明接觸農藥對神經系統、生殖系統產生危害[3-4]。目前，檢測農藥殘留的方法主要有超臨界流體色譜法[5]、毛細管電泳法[6]、免疫分析法[7]、氣相色譜法[8]、高效液相色譜法、氣相色譜-質譜法和高效液相色譜-質譜法等[9]，其中，氣相色譜-質譜法對農藥分離性、準確性和靈敏度均較高，可以同時進行定性和定量分析[10]，是目前主流的用于果蔬中有機磷農藥殘留檢測的方法。GB 23320.8—2016是目前主流采用的處理法，但方法需要過Envi-18、Envi-Carb、Sep-Pak氨丙基柱等3個固相萃取小柱，使用的洗脫液乙腈-甲苯對操作人員健康不利[11]。本文通過對GB 23320.8—2016中的前處理進行了優化，簡化了前處理步驟、減小了對試驗人員健康的危害、提高了方法的精密度。該方法具有簡便、快速、環保、準確的特點，對農藥殘留的檢測結果令人滿意。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗所用甜瓜為包頭市農產品質量安全檢驗檢測中心實驗室委檢樣品10份及市售樣品10份。甲胺磷、敵敵畏、甲拌磷、二嗪磷、殺螟硫磷、馬拉硫磷、毒死蜱、對硫磷、水胺硫磷、亞胺硫磷、伏殺硫磷標準物質購自農業部環境質量監督檢驗測試中心（天津）;甲苯、乙腈、正已烷、丙酮、二氯甲烷、乙酸乙酯、無水乙醇均為色譜純，購自美國Fisher Chemical公司;氯化鈉、無水硫酸鈉為優級純，購自天津市風船化學試劑科技有限公司;色譜柱Cleanert PC/NH2 （1 000 mg·6 mL-1）購自博納艾杰爾公司。

1.2 色譜與質譜條件

1.2.1 色譜條件 色譜柱：HP-5（30 m×0.025 mm×0.25 μm）;進樣方式：不分流進樣;載氣：高純氦氣（99.9999%）;流速：1.2 mL·min-1;程序升溫條件：40 ℃保持1 min，以20 ℃·min-1的速率升溫至130 ℃，再以5 ℃·min-1的速率升溫至270 ℃;再以10 ℃·min-1的速率升溫至300 ℃，保持5 min。總運行時間41.5 min。進樣口溫度：290 ℃;進樣量：1 μL。

1.2.2 質譜條件 離子源：電子轟擊EI;電離能量：70 eV;離子源溫度：230 ℃;四級桿溫度150 ℃，溶劑延遲2 min，掃描方式為選擇離子監測模式SIM。

1.2.3 離子分組

1.3 標準溶液的配制

1.3.1 標準儲備液的配制 分別吸取11種有機磷農藥標準品（1 000 mg·L-1）各1 mL至10 mL容量瓶中，用丙酮溶解并定容到刻度，配成質量濃度為100 mg·L-1的單標準儲備液，4 ℃保存，有效期3個月。

1.3.2 標準溶液的配制 分別移取11種標準儲備液1 mL用丙酮逐級稀釋，配成質量濃度分別為0.5、1.0、2.0 mg·L-1的混合標準溶液供GC-MS測定，以標準工作溶液的質量濃度為橫坐標，定量離子質量色譜峰面積為縱坐標，繪制標準工作曲線。

1.4 樣品前處理

1.4.1 樣品的制備 將供試甜瓜全瓜切塊，用高速勻漿機中處理后取300 g左右放入樣品皿中，作為試樣。

1.4.2 提取 準確稱取25.00 g試樣于100 mL塑料離心管中，加入50 mL乙腈，40 ℃下超聲提取2 min，過濾至事先加入10 g氯化鈉的100 mL具塞量筒中，劇烈振蕩1 min后靜置20 min，準確吸取上清液10 mL于小燒杯中，待凈化。

1.4.3 凈化 將Cleanert PestiCarb/NH2柱放在固定架上，下接雞心瓶。加入約1.5 cm深的無水硫酸鈉，加入4 mL無水乙醇-乙酸乙酯（1+9）活化柱子，當液面到達硫酸鈉頂部時，快速將樣品提取液全部轉移到柱上。用無水乙醇-乙酸乙酯（1+9）洗滌樣液杯3次，每次2 mL，將洗滌液轉移到柱中。用15 mL無水乙醇-乙酸乙酯（1+9）洗滌柱，收集所有流出物于雞心瓶，40 ℃水浴中減壓旋蒸至0.5 mL左右，加入5 mL正已烷在40 ℃水浴中減壓旋蒸至0.5 mL左右，溶劑交換進行兩次，轉移到10 mL試管中，用少量正已烷洗滌雞心瓶3次，收集全部洗滌液，用正已烷定容至3 mL，過0.22 μm過濾器用于上機檢測。

1.5 結果計算

樣品中被測物殘留量按下式計算：

2 結果與分析

2.1 11種農藥總離子流圖（TIC）

11種農藥的總離子流圖（TIC）見圖1。

2.2 試驗條件的優化

吸取一定量的混合標準溶液向空白樣品中添加，經前處理后最終理論質量濃度為0.5 mg·L-1，測定回收率，分別對提取溶劑、提取方式、提取時間、洗脫液及定量方式進行了優化。

2.2.1 提取溶劑的選擇 分別比較了丙酮-二氯甲烷（1+1）、乙腈、乙酸乙酯-正已烷（1+1）、丙酮4種提取劑，結果表明使用乙酸乙酯-正已烷提取會產生沉淀，不利于后續凈化操作;使用丙酮和丙酮-二氯甲烷均會同時將甜瓜中的脂類和色素提取出來，同樣不利于凈化;使用乙腈提取雜質較少，提取效率高，回收率為85.9%～105.4%。由于乙腈具有較強的穿透力，萃取的農藥極性范圍寬，因此，本試驗選擇乙腈作為提取溶劑。

2.2.2 提取方法的選擇 考察了機械振蕩提取法、超聲提取法和均質提取法3種提取方式，機械振蕩提取平均回收率81.2%～105.7%，但處理1個樣品時間耗時長，增加了工作強度，不適合大批量處理樣品，而且機械振蕩存在樣品間交叉污染的問題，影響檢測結果的準確性;均質提取回收率偏低，11種農藥回收率為65%～88%，且不會隨著提取時間增加而上升;超聲提取20 min回收率為83%～112%，因此，本試驗采用超聲提取的方法。

2.2.3 提取時間的選擇 試驗表明，超聲提取時間太短則不能將農藥提取完全;時間太長會使樣品溫度上升，影響檢測結果的精密度，考察了10、20、30 min提取時間下的提取效率，結果表明，超聲提取10 min回收率為50%～77%、20 min為83%～112%、30 min為79.5%～102%，綜合考慮，選擇超聲提取時間為20 min。

2.2.4 洗脫液的選擇 分別比較了乙腈-丙酮溶液（3+1）、無水乙醇-乙酸乙酯（1+9）2種溶液的洗脫效率，其中乙腈-丙酮溶液（3+1）的回收率為89.3%～109.6%、無水乙醇-乙酸乙酯（1+9）的回收率為87.2%～111.3%。使用SPSS 11.0軟件進行統計，ANOVA方差分析表明，2種洗脫液的洗脫效率在0.05水平下差異不顯著，但甲苯揮發性強、毒性大，對操作人員健康不利，故選擇無水乙醇-乙酸乙酯（1+9）做為洗脫液。

2.2.5 定量方式的選擇 分別比較了GB 23200.8—2016中環氧七氯內標法定量和外標法定量，結果表明，內標法定量結果RSD偏高，甲拌磷、毒死蜱2種農藥相對標準偏差超過20%，使試驗結果可靠性下降;而外標法定量回收率及相對標準偏差均令人滿意，故選擇外標法定量。

2.3 標準曲線及方法的回收率、精密度和檢測限

將標準儲備液配制成0.5～2 mg·L-1的基質加標工作溶液，使用建立的GS-MS方法進行測定，以各農藥定量離子的峰面積為y，目標農藥質量濃度為x，得到線性回歸方程，各農藥的回歸方程和相關系數;定量限（LOQ）按10倍信噪比（S/N）計算;分別向樣品中添加1×LOQ、2×LOQ、4×LOQ的各農藥，6次重復，計算平均回收率及相對標準偏差（RSD），結果見表2。

3 實際樣品分析

應用本方法對試驗室存留的委檢樣品10份（1-10）及市售的甜瓜樣品10份（11-20）進行檢測，結果見表3。

結果表明，在20個樣品中，有5、9、15號3個樣品檢出農藥殘留，5號樣品水胺硫磷殘留量為0.02 mg·kg-1，9號樣品檢出殺螟硫磷，殘留量為0.1 mg·kg-1，15號樣品也檢出殺螟硫磷，殘留量為0.2 mg·kg-1。根據GB 2763—2016《食品安全國家標準—食品中農藥最大殘留限量》12，水胺硫磷和殺螟硫磷在瓜類蔬菜中的最大殘留限量（MRL）分別是0.05、0.5 mg·kg-1，故3個樣品農藥殘留均未超標。

4 結 論

筆者建立了同時測定甜瓜中11種有機磷農藥的氣相色譜-質譜法，樣品采用乙腈提取，PC/NH2復合柱凈化，氣相色譜-質譜法分析，外標法定量。該方法中11種有機磷農藥的平均回收率為82.2%～103.4%，相對標準偏差為1.1%～11.2%，方法的定量限為0.01～0.2 mg·kg-1，對試驗室存留及市售的20個樣品進行了檢測，該方法適合批量前處理，準確度、精密度和靈敏度均符合農藥多殘留檢測的技術要求。

參考文獻

[1]? 耿新樸，張軍.有機磷農藥中毒診斷與治療[J].醫藥衛生（文摘版）：89.

[2] SAPBAMRER R，HONGSIBSONG S.Organophosphorus pesticide residues in vegetables from farms，markets，and a supermarket around Kwan Phayao Lake of Northern Thailand [J].Arch Environ Contam Toxicol，2014，67（1）：60-67.

[3] QIN G F，LI Y B，CHEN Y，et al.Pesticide residues determination in China vegetables in 2010—2013 applying gas chromatography with mass spectrometry[J].Food Research International，2015，72：161.

[4] 孔文明，陳金磊，肖國兵.長期農藥接觸對女性生殖系統功能影響的Meta分析[J].浙江預防醫學，2011，23（1）：22-24.

[5] 曲虹云，張軍民.當前國際上先進的農藥殘留分析技術[J].黑龍江農業科學，2000（5）：37-39.

[6] 姚建國，周卯星，馮瑜.蔬菜水果中的農藥殘留分析進展[J].山西農業科學，2003（2）：49-55.

[7] NGEHNGWAINBI J，FOLEY P H，KUAN S S，et al.Parathion antibodies on piezoelectric crystals[J].Journal of the American Chemical Society，1986，108（18）：5444-5447.

[8] 易軍，李云春，弓振斌.食品中農藥殘留分析的樣品前處理技術進展[J].化學進展，2002（6）：415-424.

[9] 卜惠斐，李巧生，林曉飛，等.果蔬農藥殘留快速檢測方法研究進展[J].中國果菜，2017，37（6）：33-34.

[10] 陳明，梁春穗，李少霞，等.蔬菜水果中有機磷農藥殘留測定的GC和GC-MS分析技術研究[J].中國衛生檢驗雜志，2009，19（1）：83-85.

[11] GB23200.8—2016食品安全國家標準水果和蔬菜中 500 種農藥及相關化學品殘留量的測定氣相色譜-質譜法[S].

[12] GB 2763—2016 食品安全國家標準 食品中農藥最大殘留限量[S].