氣相色譜儀FPD和ECD雙檢測器共用技術的應用

楊璐羽 陶向前 李字明

摘要? ? 在配置有FPD和ECD 2個不同檢測器的TRACE1310氣相色譜儀中，檢測器、進樣口等可以獨立控制，理論上可以同時使用。但要同時檢測有機磷、有機氯和擬除蟲菊酯類農藥，實現雙檢測器同時工作，就需要探索一個既滿足有機磷檢測又能兼顧有機氯和擬除蟲菊酯類農藥檢測的色譜條件。本文通過TRACE1310氣相色譜儀，以發現問題為導向，進行了大量試驗，證明了所有同一臺配有2個不同的檢測器和雙進樣器的氣相色譜儀都可以找到適宜的色譜條件，實現雙檢測器同時工作，節約成本并提高檢測效率，在農產品質量安全檢測、獸藥檢測等方面都可以廣泛應用。

關鍵詞? ? 氣相色譜儀;雙檢測器;檢測技術;應用

中圖分類號? ? S481.8;O657.7+1? ? ? ? 文獻標識碼? ? A

文章編號? ?1007-5739（2019）14-0111-02? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?開放科學（資源服務）標識碼（OSID）

按照《蔬菜和水果中有機磷、有機氯、擬除蟲菊酯和氨基甲酸酯類農藥多殘留的測定》[1]（NY/T 761—2008）標準進行農產品質量安全檢測時，氣相色譜儀具備檢測有機磷、有機氯和擬除蟲菊酯類農藥三大類共計95項農藥殘留的功能，其中火焰光度檢測器（以下稱FPD）可檢測54項有機磷類農藥，電子俘獲檢測器（以下稱ECD）可檢測41項有機氯和擬除蟲菊酯類農藥。按照該標準中的方法一，若一臺氣相色譜儀同時安裝2個相同的檢測器（2個FPD或者2個ECD），則至少需要同時擁有2臺氣相色譜儀才能滿足既檢測有機磷類農藥又檢測有機氯和擬除蟲菊酯類農藥的需求。但高昂的儀器成本是大多數檢測機構所不能承擔的，多數檢測機構僅配備有1臺同時裝配了FPD和ECD 2個不同檢測器的氣相色譜儀，以此來分批對有機磷、有機氯和擬除蟲菊酯類農藥殘留進行檢測。因此，探索一個既能滿足有機磷類農藥檢測，又能兼顧有機氯和擬除蟲菊酯類農藥檢測的色譜條件，可滿足在現有條件下FPD和ECD雙檢測器同時工作的需求[2]。

1? ? 問題發現過程

1.1? ? 過程一

先按NY/T 761—2008標準中有機磷類農藥多殘留檢測方法二用FPD對有機磷進行檢測，此時ECD檢測器端不工作，需要拆下連接ECD檢測器端的色譜柱，并將相應端口堵住，避免檢測過程中造成ECD檢測器的污染。待有機磷項目檢測結束，關機冷卻儀器，取下有機磷檢測項目使用的色譜柱，堵住相應端口，在ECD檢測器和相應進樣口端連接上檢測有機氯和擬除蟲菊酯類農藥的色譜柱，然后再按NY/T 761—2008標準中有機氯和擬除蟲菊酯類農藥多殘留檢測方法二用ECD對有機氯和擬除蟲菊酯類農藥進行檢測。

綜上所述，使用傳統方法雖然能滿足既檢測有機磷類農藥又檢測有機氯和擬除蟲菊酯類農藥的需求，但耗時長，不能提高檢測工作效率，而且不斷的拆卸會對儀器設備造成損傷，導致接口處螺紋滑絲，更有甚者引入外界污染，直接污染檢測器，造成更大的損失。

1.2? ? 過程二

在配置有FPD和ECD 2個不同檢測器的TRACE1310氣相色譜儀中，檢測器、進樣口等部件可以獨立控制，理論上可以同時使用。通過一系列儀器條件的優化，探索一個既滿足有機磷類農藥檢測又能兼顧有機氯和擬除蟲菊酯類農藥檢測的色譜條件，最終實現FPD和ECD雙檢測器同時工作。

2? ? 試驗設計與方法

2.1? ? 柱溫初始溫度的優化

在NY/T 761—2008標準中，FPD和ECD升溫程序的初始溫度相同，由此推斷FPD和ECD能在相同的初始溫度下工作。最初采用NY/T 761—2008推薦的150 ℃保持2 min的初始溫度，發現有機磷類農藥出峰時間在前的甲胺磷和敵敵畏基線分離效果不好，通過試驗發現，降低初始溫度能夠很好地解決該問題，最終決定以100 ℃保持1 min作為初始溫度。

2.2? ? 柱溫最高溫度的優化

試驗了NY/T 761—2008中250 ℃和270 ℃ 2個升溫最高溫度，發現在250 ℃最高溫度下，氟胺氰菊酯、溴氰菊酯等農藥殘留項目出峰不理想，而270 ℃下能夠得到理想的峰型。在滿足檢測器溫度不低于程序升溫最高溫度的前提下，將FPD檢測器溫度調整為270 ℃[3]。

2.3? ? 柱溫升溫程序的優化

確定初始溫度和最高溫度后，經過不斷的優化，得出100 ℃保持1 min，以25 ℃/min升至150 ℃，保持2 min，再以6 ℃/min升至270 ℃，保持8 min的升溫程序，同時選用合適的色譜柱類型及載氣、燃氣、助燃氣、流速，可實現FPD和ECD雙檢測器同時工作。

3? ? 試驗技術路線及步驟

3.1? ? 檢查儀器設備硬件配置

要求儀器要搭載雙進樣器，進樣針安裝正確，FPD檢測器端選用100%聚二甲基硅氧烷TR-1色譜柱，規格為30 m×0.25 mm×1.0 μm;ECD檢測器端可選用5%苯基聚硅氧烷TR-5色譜柱，規格為30 m×0.25 mm×0.25 μm，各端口連接正確。

3.2? ? 開啟相應輔助設備，調整合適的分壓閥壓力

助燃氣分壓閥壓力調節至0.5 MPa，氮氣分壓閥壓力調節至0.6 MPa，氫氣分壓閥壓力調節至0.3 MPa，同時要求所使用氮氣和氫氣純度必須達到99.999%。

3.3? ? 初步建立FPD和ECD同時工作的儀器方法

初步建立FPD和ECD同時工作的儀器方法，調整儀器狀態，驗證該儀器方法的可行性。參考NY/T 761—2008中推薦的儀器方法和儀器廠家推薦的最佳參數，初步建立能滿足FPD和ECD同時工作的儀器方法（表1），進行基線監視，完成基線監視后，嘗試進樣，以純溶劑作為樣品，驗證儀器是否能正常運行。

監視基線時間大于3 h，且要求FPD基線值穩定在小于30 pA·min的數值，ECD基線值穩定在<5 kHz·min的數值。進樣檢測時，FPD端檢測丙酮純溶劑，ECD端檢測正己烷純溶劑，在1.5 min左右處均出現相應溶劑的溶劑峰，說明該儀器條件下FPD和ECD能同時正常工作[4]。

3.4? ? 配制標準工作溶液

將-18 ℃下儲存的多個有機磷標準母液、有機氯和擬除蟲菊酯標準母液置于室內回溫至室溫，采用逐級稀釋法配制成2組混標（表2）。

3.5? ? 驗證初步建立的儀器方法針對多組分農殘的適用性

測定2組混標中各組分農殘標準出峰情況，在該儀器方法下有部分農殘標準出峰不理想，說明該儀器方法需要再做進一步改進。

3.6? ? 優化柱溫初始溫度

通過步驟（五）的測定發現，在150 ℃保持2 min的初始溫度下，有機磷類農藥出峰時間在前的甲胺磷和敵敵畏基線分離效果不好，試驗后發現降低初始溫度能夠很好地解決該問題。試驗表明，在100 ℃保持1 min初始溫度下，甲胺磷和敵敵畏實現良好的基線分離[5]。

3.7? ? 優化柱溫最高溫度

對NY/T 761—2008中步驟（五）的測定發現，在250 ℃最高溫度下，氟胺氰菊酯、溴氰菊酯等農藥殘留項目出峰不完全，提高最高溫度可以解決該問題。最終確定在確保檢測器溫度不低于柱溫最高溫度的前提下，將FPD檢測器溫度調整為270 ℃。

3.8? ? 優化柱溫升溫程序

完成步驟（六）、（七）后，再次測定2組混標，發現僅通過一個升溫梯度仍不能滿足多農殘組分的測定，再增加一個升溫梯度可以解決這一問題。通過不斷優化，得出100 ℃ 保持1 min，以25 ℃/min升溫至150 ℃，保持2 min，再以6 ℃/min升溫至270 ℃，保持8 min的升溫程序。使用該升溫程序能滿足既檢測有機磷類農藥，又檢測有機氯和擬除蟲菊酯類農藥的要求。

4? ? 結果與討論

4.1? ? 優化后的儀器條件

使用優化后的儀器方法（表3）進行儀器重復性評價，連續進樣6針，FPD測得馬拉硫磷的RSD為0.78%，ECD測得α-666的RSD值是0.27%，遠高于≤3%的標準要求，定量重復性極好。

4.2? ? 該技術的優點

實現一臺氣相色譜儀FPD和ECD雙檢測器同時檢測，既提高了檢測效率，又能保證檢測結果的準確性、可靠性，同時避免反復拆卸對儀器造成的損傷和污染[6]。

4.3? ? 結論

TRACE1310氣相色譜儀FPD和ECD雙檢測器可以同時工作，且該技術不僅局限于TRACE1310型氣相色譜儀，所有同一臺氣相色譜儀裝配有2個不同的檢測器和雙進樣器的氣相色譜儀通過摸索都可以找到適宜的色譜條件，實現雙檢測器同時工作，節約成本的同時又可提高檢測效率，在農產品質量安全檢測、獸藥檢測等方面都可以廣泛應用[7-8]。

5? ? 參考文獻

[1] 蔬菜和水果中有機磷、有機氯、擬除蟲菊酯和氨基甲酸酯類農藥多殘留的測定：NY/T761—2008[S/OL].[2019-03-02].http：www.lddoc.cn/p-1349841.html.

[2] 紅河州農產品質量安全檢驗檢測中心.TRACE1310氣相色譜儀FPD和ECD雙檢測器共用技術[Z].2018.

[3] 陳慧玲.淺析氣相色譜儀在食品安全中的應用于維護[J].建材與裝飾，2018（5）：159-160.

[4] 葉江雷，弓振斌.GC-ECD/FPD同時測定環境樣品中有機氯、擬除蟲菊酯和有機磷農藥殘留的研究[C]//中國化學會環境化學專業委員會.第三屆全國環境化學學術大會論文集.北京：中國化學會，2005：120-121.

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[6] 劉銘揚，李盛安，賈曉菲，等.氣相色譜-雙柱雙檢測器測定水稻土中菊酯農藥的殘留[J].廣東化工，2018，45（24）：39-40.

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