磁固相萃取-氣相色譜法檢測黃瓜中丙溴磷

董融融 林麗云 李琪 葉劍芝 林玲 馬會芳 曾紹東 楊春亮

摘 ?要：復雜樣品前處理極大的影響分析結果的準確度和分析過程的時效性，因此建立高效的分離分析方法提高檢測的準確性和效率具有重要意義。本研究通過一步水熱法，合成了碳包覆四氧化三鐵磁性納米粒子（Fe3O4@C-Magnetic nanoparticles，F(xiàn)e3O4@C-MNPs），利用透射電子顯微鏡（transmission electron microscope，TEM）、掃描電子顯微鏡（scanning electron microscope，SEM）、X射線衍射（X-ray diffraction，XRD）、X射線光電子能譜（X-ray photoelectron spectroscopy，XPS）、傅立葉變換紅外光譜（Fourier transform infrared spectroscopy，F(xiàn)TIR）、振動樣品磁強計（vibrating sample magnetometer，VSM）考察材料的形貌、結構以及磁性能，并以Fe3O4@C-MNPs作為磁性吸附劑，構建磁固相萃取-氣相色譜法用于黃瓜中丙溴磷的定量檢測，優(yōu)化了影響磁固相萃取過程農(nóng)藥回收率的主要因素，即磁性吸附材料用量、萃取時間和溶液pH。結果表明：合成的Fe3O4@C-MNPs表面有豐富的官能團，粒徑分布均勻，分散性好，具有超順磁性，對有機磷農(nóng)藥（organophosphorus pesticides，OPs）丙溴磷有較好的吸附富集效果;最優(yōu)條件下，即Fe3O4@C-MNPs磁性吸附劑用量0.06?g、溶液pH 6、吸附平衡時間10 min、洗脫劑為丙酮時，檢測丙溴磷農(nóng)藥的線性范圍在0.011～1.0??g/mL，檢出限為0.0011?mg/kg;使用合成的磁性吸附劑材料Fe3O4@C-MNPs用于磁固相萃取-氣相色譜法檢測黃瓜實際樣品中丙溴磷，回收率在95.0%～101.4%，相對標準偏差（relative standard deviation，RSD）為2.9%～8.5%。該方法有機試劑用量少，吸附劑可重復利用，降低檢測成本的同時也更環(huán)保，檢測效率也得到提高，檢測結果準確可靠。

關鍵詞：磁性納米顆粒;前處理技術;氣相色譜;有機磷農(nóng)藥;丙溴磷

Abstract： The pretreatment of complex samples greatly affects the accuracy of the analysis results and the timeliness of the analysis process. Therefore， it is of great significance to establish an efficient separation and analysis method to improve the accuracy and efficiency of detection. In this study， Fe3O4@C-MNPs with rich functional groups on the surface， uniform particle size distribution and good dispersion were successfully synthesized by an improved one-step hydrothermal method. The magnetic nanoparticles which have good adsorption properties for organophosphorus pesticides （OPs） are superparamagnetic. Using Fe3O4@C-MNPs as a magnetic adsorbent， a magnetic solid phase extraction-gas chromatography method was constructed for the quantitative determination of profenofos in cucumber. Transmission electron microscopy （TEM）， scanning electron microscopy （SEM）， X-ray diffraction （XRD）， X-ray photoelectron spectroscopy （XPS）， Fourier transform infrared spectroscopy （FTIR） and vibrating sample magnetometer （VSM） were used to observe the morphology， structure and magnetic properties of the materials. The main factors affecting the recovery rate of pesticides in the process of magnetic solid phase extraction （MSPE） were optimized， including the amount of magnetic adsorption materials， extraction time and solution pH. The experimental results showed that Fe3O4@C-MNPs had a good adsorption and enrichment effect. The optimal condition is that the amount of Fe3O4@C-MNPs magnetic adsorbent is 0.06 g， the solution pH is 6， the adsorption equilibrium time is 10 min， and the eluent is acetone. Under the optimal conditions， the linear range of profenofos pesticide detection was 0.011～1.0 ?g/mL， and the detection limit was 0.0011 mg/kg. The synthetic magnetic adsorbent material Fe3O4@C-MNPs was used to detect profenofos in actual cucumber samples by magnetic solid phase extraction-gas chromatography. The recoveries ranged from 95.0% to 101.4%， and the relative standard deviation （RSD） was 2.9%-8.5%. This method uses less organic reagents and the adsorbent can be reused. The method reduces the cost of testing and is more environmentally friendly. The testing efficiency is also improved. In addition， the detection results are accurate and reliable.

Keywords： magnetic nanoparticles; pretreatment technology; gas chromatography; organophosphorus pesticides; profenofos

有機磷農(nóng)藥（organophosphorus pesticides，OPs）因具備良好的預防、控制及根除害蟲的能力而廣泛應用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中以提高農(nóng)作物產(chǎn)量[1]。然而，由于其較長的半衰期，OPs的殘留會對農(nóng)產(chǎn)品、環(huán)境和水系統(tǒng)造成嚴重污染[2]。此外，OPs是一種神經(jīng)毒素，即使在低濃度下也會阻礙膽堿酯酶的活性并對人體造成健康危害[3]。丙溴磷是目前廣泛應用的一種有機磷農(nóng)藥，屬三元不對稱的非內(nèi)吸性廣譜殺蟲劑，有觸殺和胃毒作用[4]。它能防治棉花、蔬菜、果樹等農(nóng)作物中的害蟲和螨類，對多種作物害蟲防治效果都很好，世界衛(wèi)生組織把它劃分為中等毒性農(nóng)藥[5]。關于丙溴磷農(nóng)藥的檢測標準如NY/T 761—2008《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(nóng)藥多殘留的測定》、GB 23200.116—2019《食品安全國家標準 植物源性食品中90種有機磷類農(nóng)藥及其代謝物殘留量的測定 氣相色譜法》等對于樣品的前處理步驟繁瑣耗時，不能很好地滿足大批量樣品的檢測要求，且有毒有害試劑用量較大，對檢測人員的健康以及環(huán)境都造成一定威脅。因此開發(fā)高效、準確、環(huán)保的農(nóng)藥檢測方法具有很大的研究意義。目前關于農(nóng)藥殘留檢測前處理方法已報道的技術包括液-液萃取技術[6]、固相萃取技術[7]、固相微萃取技術[8]、QuEChERS技術[9]以及分子印跡聚合物技術[10]等。這些技術也都存在一些樣品前處理步驟復雜繁瑣、結果重復性及回收率有待提高等問題。為了提高農(nóng)藥檢測效率，降低檢測成本，復雜樣品基質中痕量物質分析就成為了食品中農(nóng)藥殘留分析技術的主流，主要以色譜和質譜法進行定性和定量檢測?？偟膩碚f儀器檢測結果比較準確，檢測結果可做執(zhí)法依據(jù)，仍是國際上普遍接受的檢測方法[11]。

樣品的制備是農(nóng)藥殘留檢測中十分重要的一個環(huán)節(jié)，它不僅影響后續(xù)檢測方法的選擇也決定了檢測結果的可靠性和準確性以及分析的時間和成本，適當?shù)臉悠奉A處理還可以有效防止分析儀器的損壞[12]。近年來，磁固相萃取技術（magnetic solid phase extraction，MSPE）被廣泛應用于環(huán)境、食品、生物、醫(yī)藥等領域樣品的分離和富集[13]。該法可避免普通固相萃取技術吸附柱易堵塞以及繁瑣的過柱操作等問題，具有操作簡單、萃取時間短、有機試劑使用量少等優(yōu)點[14]。其中Fe3O4基納米材料由于其特殊的磁性能而備受關注。如姚偉宣等[15]將酸化的多壁碳納米管與Fe3O4磁性納米材料結合，合成了復合磁性碳納米管雜化材料，用于水和蜂蜜樣品中六種擬除蟲菊酯類農(nóng)藥的定量檢測。Chahkandi等[16]利用鉀取代羥基磷灰石納米粒子與Fe3O4磁性納米材料結合，生成復合磁性納米材料用于水樣和果汁中有機磷類農(nóng)藥的檢測。但是這些復合磁性納米材料的合成條件苛刻，大多需要在超高溫或強酸強堿條件下進行，操作步驟繁瑣，耗時長且材料回收率不高。而采用一步水熱法以葡萄糖為碳源，F(xiàn)eCl3·6H2O為鐵源制備碳包覆四氧化三鐵復合磁性納米材料（Fe3O4@C-magnetic nanoparticles，F(xiàn)e3O4@C- MNPs），該方法操作簡便，將Fe3O4磁核的合成與修飾融為一步，大大縮短了材料合成時間。另外經(jīng)過表面修飾的Fe3O4磁性核殼納米粒子具有良好的超順磁性、較大的比表面積和大量暴露的表面活性中心，這些特性使得該材料具有高吸附效率和分離效率。通過外部磁場作用，可以從多組分基質中富集分離丙溴磷農(nóng)藥，再將萃取液送入氣相色譜儀進行定量檢測。該檢測方法準確度高、檢測限低、檢測范圍廣、效率高，為檢測OPs提供了新的思路。

1 ?材料與方法

1.1 ?材料

1.1.1 ?材料與試劑 ?甲基異柳磷、喹硫磷、丙溴磷標準品（100??g/mL），天津農(nóng)業(yè)部環(huán)境質量監(jiān)督檢驗中心;葡萄糖（AR）、氨水（AR），廣東光華化學廠有限公司;FeCl3·6H2O、NaCl（AR），上海阿拉丁有限公司;乙腈、丙酮、甲醇，均為色譜純，北京科展生物科技有限公司;實驗室用水為超純水。

1.1.2 ?儀器與設備 ?GC-2010 Pro氣相色譜儀（日本Shimadzu）;GC-MS 5975氣相色譜質譜儀（美國Agilent）;Tecnai G2 F20場發(fā)透射電子顯微鏡（美國Fei）;D8 Rigaku 9000粉末X射線衍射（德國Bruker）;賽默飛 K-Alpha X射線光電子能譜（英國Thermo）;Mastersizer 3000E馬爾文激光粒度儀（英國Malvern）;Tensor 27傅立葉轉換紅外光譜儀（德國Bruker）;IKA-MS3 渦旋混合器（中國旦鼎）;TOPPER-31750A數(shù)控高溫電爐（美國Topsoe）;臺式真空干燥箱（中國森信）;Milli-Q Academic 超純水凈化系統(tǒng)（美國Millipore）。

1.2 ?方法

1.2.1 ?Fe3O4@C-MNPs的合成 ?稱取1.6?g FeCl3·6H2O、4.0 g葡萄糖、1.0?g聚乙二醇充分溶解于15?mL超純水中。在800?r/min下攪拌15?min，邊攪拌邊逐滴加入氨水，然后將混合液轉移至50?mL反應釜中密封，在200?℃下加熱反應12?h。反應完成后自然冷卻至室溫，用釹磁鐵分離獲得Fe3O4@C-MNPs固體材料。用乙醇和超純水反復清洗材料，至上清液pH呈中性。將所得固體材料放入真空干燥箱60?℃烘12?h，經(jīng)研磨后即得Fe3O4@C-MNPs粉末，密封放于干燥器內(nèi)保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2.2 ?Fe3O4@C-MNPs的表征 ?用掃描電子顯微鏡（SEM）、透射電子顯微（TEM）、馬爾文粒度分析儀、X射線衍射（XRD）、傅里葉變換紅外光譜（FTIR）觀察了材料的尺寸、形貌和微觀結構。利用X射線光電子能譜（XPS）和振動樣品磁強計（VSM）表征了材料的元素組成，表面官能團以及磁性強度。采用粉末X射線衍射儀連續(xù)掃描記譜對產(chǎn)物物相進行表征，管電壓為35?kV，管電流為25?mA，Cu Kα輻射，石墨單色濾波，測量角度范圍10°～80°，掃描速度為5°/min。根據(jù)測試譜圖衍射峰的位置和數(shù)目，d值和相對強度與標準JCPDS物相卡片進行對比分析，確定產(chǎn)物物相。采用德國Bruker公司的Tensor 27型號傅里葉變換紅外光譜儀（FTIR）記錄500～4000?cm?1波段吸收光譜。采用美國Quantum Design公司的PPMS-9綜合物性測量系統(tǒng)在常溫下，對材料磁性能進行測量。

1.2.3 ?Fe3O4@C-MNPs吸附性能考察 ?取100??g/mL的丙溴磷農(nóng)藥標準液，用丙酮稀釋至4??g/mL的溶液，?18?℃下保存?zhèn)溆?。取配制好??mL不同濃度（低、中、高）丙溴磷溶液于離心管內(nèi)，加入30?mg Fe3O4@C-MNPs，振蕩吸附5?min，用釹磁鐵收集已經(jīng)吸附了溶液中丙溴磷的Fe3O4@C-MNPs沉淀，此時棄去上清液，取沉淀加入2?mL乙腈，超聲洗脫3?min，釹磁鐵吸附沉淀5?min，重復3次洗脫步驟，收集洗脫液6 mL。將洗脫液氮吹至近干，1?mL丙酮定容，渦旋30?s后過0.22?μm有機濾膜，轉移至進樣瓶。AOC-20I+ S自動進樣器取1 μL進GC-FPD檢測。檢測條件：不分流進樣，氣化室溫度為230?℃，壓力128?kPa，色譜柱流量為1.51?mL/min，色譜柱為RTX-1（30?m×0.25?mm×0.25?μm）。升溫程序為先升溫至100?℃保持2?min，再以10?℃/min升至260?℃保持5?min，平衡時間0.5?min。氫氣流量為62.5?mL/min，空氣流量為90.0?mL/min。記錄對應峰面積，外標法定量。

1.2.4 ?黃瓜樣品待測液的制備及檢測 ?黃瓜樣品購于當?shù)爻校盟晕_洗表面，帶皮切塊勻漿，準確稱取10.0?g樣品于50?mL離心管內(nèi)，加入5～6?g NaCl，20?mL乙腈，振蕩提取5?min，100?00?r/min離心5?min。上清液轉移至干凈離心管內(nèi)于4?℃保存?zhèn)溆谩?/p>

為了確認方法的準確性，采用氣相色譜-質譜法對方法回收率進行驗證。取部分上述黃瓜樣品，分為4份（分別標記為1、2、3、4組），每份100?g，在2、3、4組黃瓜表面噴灑一定劑量的丙溴磷農(nóng)藥（100??g/kg），靜置12?h后切塊勻漿。按上述方法對黃瓜進行處理，收集洗脫液氮吹至近干，1?mL丙酮定容，渦旋后過0.22?μm有機濾膜，轉移至進樣瓶。取1?μL進行GC-MS檢測，分析譜圖計算出丙溴磷回收率，與本研究方法進行對比。色譜柱為Rtx-5MS（30.0?m0.25?mm×0.25?μm）;升溫程序為色譜柱先升溫至80?℃保持2?min，以40?℃/min升溫至200?℃，再以20?℃/min升溫至280?℃，保持10?min;進樣口溫度為230?℃;不分流進樣;流速為36.8?cm/s;進樣量為1?μL。離子源為SIM;離子源溫度為230?℃;檢測離子（m/z）為339、374、297。

2 ?結果與分析

2.1 ?Fe3O4@C-MNPs的合成與表征

2.1.1 ?Fe3O4@C-MNPs的合成與結構表征 ?以FeCl3·6H2O、葡萄糖、聚乙二醇、氨水為原料采用一步水熱法在最優(yōu)條件下合成了Fe3O4@C-MNPs。為了考察所合成材料的形貌，通過SEM、TEM對其進行了表征。如圖1A所示，材料呈類似球形的顆粒結構，顆粒尺寸分布較均一。通過TEM（圖1B）圖可以看到明顯的碳包覆層。這也進一步說明成功將碳包覆上Fe3O4-MNPs。圖1B中內(nèi)插圖為Fe3O4@C-MNPs的HRTEM圖，顯示Fe3O4@C-MNPs晶格間距為0.27?nm。圖1C為通過DLS表征Fe3O4@C-MNPs 的粒徑分布直方圖，顯示其粒徑主要分布在8～ 12?nm范圍內(nèi)，最大粒徑分布在10?nm，這與TEM和SEM顯示的結果一致。

為了進一步研究Fe3O4@C-MNPs的組成結構，對該材料進行了XPS分析，通過XPS全譜可以看到該材料主要是由C、O、Fe三種元素組成（圖2A）。各元素含量分別為C 70.94%、O 23.11%、Fe 5.95%，其中高分辨C 1s譜（圖2B）含3個不同結合能峰，分別為283.93、284.8、285.4?eV。高分辨O?1s譜（圖2C）含3個不同結合能峰，分別在529.3、529.9、531.5?eV分別為混合氧化物中結合氧、?OOH和?OH峰。高分辨Fe 2p（圖2D）在710.2、723.9 eV出現(xiàn)2個特征峰。

2.1.2 ?Fe3O4@C-MNPs的光譜性能表征 ?為了進一步驗證所合成材料晶體結構與Fe3O4磁性納米粒子一致，對所制備的Fe3O4磁性納米顆粒和Fe3O4@C-MNPs進行了X射線衍射分析。如圖3A所示，F(xiàn)e3O4@C-MNPs的XRD圖中的衍射峰2θ 等于30.2°、35.6°、43.4°、53.7°、57.6°和62.8°分別對應于Fe3O4的（220）、（311）、（400）、（422）、（511）和（440）晶面，其與立方晶系反尖晶石結構標準卡片（CPDSNo.88-0866，D=6.75 ?）相吻合，衍射譜圖中未見雜峰，表明樣品里無雜質，且晶型單一說明所合成材料的晶體結構與Fe3O4晶體結構一致[17]。

將同樣采用水熱法合成的Fe3O4磁性納米粒子和Fe3O4@C-MNPs 進行紅外光譜分析，如圖3B為Fe3O4磁性納米粒子和Fe3O4@C-MNPs 在500～4000?cm?1范圍內(nèi)的吸收峰。紅外圖譜Fe3O4磁性納米粒子和Fe3O4@C-MNPs在660 cm?1處都出現(xiàn)的特征峰對應于Fe-O吸收峰[18]，在2900～ 3000?cm?1區(qū)域比較弱的吸收峰為?OH[21]的伸縮振動峰。Fe3O4@C-MNPs在1601?cm?1和1691?cm?1的吸收峰分別對應于C=O和C=C特征吸收峰[19-21]，而Fe3O4磁性納米粒子在此處吸收峰較弱，由此可以看出通過水熱法成功地合成了Fe3O4@C-MNPs。

2.1.3 ?Fe3O4@C-MNPs的磁性能表征 ?圖4為Fe3O4磁性納米粒子和Fe3O4@C-MNPs在室溫下的磁滯回線圖。由圖4可以看出，在最大磁場強度20000?Oe的外加磁場下，二者的矯頑力與剩磁率均接近零，由此可知，制備的Fe3O4磁性納米粒子和Fe3O4@C-MNPs粒子均為超順磁性。Fe3O4磁性納米粒子的飽和磁化強度為74.71?emu/g，而經(jīng)過表面修飾的Fe3O4@C-MNPs由于表面被非磁性的碳層包覆，飽和磁化強度減小為26.51?emu/g，但對于普通磁場仍保持了足夠的磁響應。據(jù)文獻報道，材料飽和磁化強度大于16.3?emu/g即可用于固液分離，因此制備的Fe3O4@C-MNPs顆?？梢杂糜趶碗s樣品中殘留農(nóng)藥的富集分離[22]。

2.2 ?丙溴磷的檢測

為了驗證Fe3O4@C-MNPs材料對丙溴磷的吸附效果，按低、中、高原則配制了4個不同濃度（標記為1、2、3、4組）的丙溴磷標準溶液，分別加入30?mg，F(xiàn)e3O4@C-MNPs材料按1.2.3的方法進行處理，計算回收率，每個濃度做3組平行，結果如表1所示。丙溴磷吸附實驗結果表明，F(xiàn)e3O4@C-MNPs材料對于農(nóng)藥丙溴磷具有一定的吸附性。因此后續(xù)實驗對材料吸附丙溴磷的磁固相萃取過程進行了優(yōu)化，以期獲得更高的農(nóng)藥回收率。

2.3 ?丙溴磷檢測中磁固相萃取條件的優(yōu)化

2.3.1 ?優(yōu)化Fe3O4@C-MNPs的用量 ?本研究是利用Fe3O4@C-MNPs對于丙溴磷具有良好的吸附能力從而將其從復雜基質中富集分離出來，因此Fe3O4@C-MNPs的添加量將極大的影響檢測結果。為了考察Fe3O4@C-MNPs的最佳用量，在室溫下控制丙溴磷的濃度及其他條件不變，改變材料的添加量（20、30、40、50、60、70?mg）設計6組吸附實驗，每組平行3次，最終結果以丙溴磷回收率作為指標。結果如圖5A，丙溴磷的回收率隨著Fe3O4@C-MNPs的添加量呈先增大后平穩(wěn)的走勢。在材料添加量為0.06?g時達到最大回收率，回收率為87.33%～90.35%。該回收率在標準范圍內(nèi)，說明該材料對丙溴磷吸附性良好，可以進行后續(xù)的優(yōu)化實驗。

2.3.2 ?優(yōu)化吸附時間 ?在磁固相萃取中，為了使目標農(nóng)藥在磁性材料與樣品溶液之間達到平衡，在MSPE過程中需要足夠的吸附時間，時間過短農(nóng)藥不能完全被吸附劑吸附，農(nóng)藥回收率偏低，時間過長則不能有效地提高檢測效率造成浪費。因此MSPE過程中吸附時間也是一個至關重要的影響因素。為了研究吸附時間在5～30?min內(nèi)，丙溴磷回收率的變化，設計了吸附時間（5、10、15、20、25、30?min）6個實驗組，每組平行3次。如圖5B，當吸附時間為10?min時，丙溴磷回收率達到最大值，表明此時達到了吸附平衡。在10～30?min內(nèi)，萃取回收率無明顯變化。因此為了獲取更高的準確度，縮短檢測時間，在后續(xù)實驗中選取10?min為吸附平衡時間。

2.3.3 ?優(yōu)化溶液pH ?樣品的pH在磁固相萃取過程中能夠影響農(nóng)藥的萃取效率，因為pH可以決定目標分析物在溶液中的狀態(tài)。為了找到最優(yōu)萃取條件，用HCl和NaOH來調節(jié)pH，設計了pH 3～12（3、6、9和12）4組實驗，每組平行3次，對比丙溴磷的回收率。如圖6A，在pH為6時，丙溴磷回收率最高為90.30%～96.51%。因此后續(xù)實驗取pH為6進行。

2.3.4 ?優(yōu)化洗脫劑種類 ?洗脫劑的極性會影響所吸附農(nóng)藥的洗脫效率，因此洗脫液的種類是影響 MSPE過程的重要因素。本研究對四種有機溶劑進行了實驗，即丙酮（ACE），乙腈（ACN），甲醇（MA），乙腈∶甲醇（3∶1）。這些溶劑的解析效率如圖6B所示。丙溴磷屬于中極性有機磷農(nóng)藥，實驗中3種溶劑極性大小為：乙腈>甲醇>丙酮。結果顯示，在4種溶劑中，丙溴磷均有較好的回收率，平均回收率均大于90.0%，無顯著性差異，因此后續(xù)實驗中4種洗脫溶劑均可選擇。為了縮短氮吹時間，故選擇揮發(fā)性較好的丙酮為后續(xù)洗脫溶劑。

2.4 ?線性方程及檢出限

在最優(yōu)條件下，改變?nèi)芤褐斜辶椎臐舛?，按本研究建立的方法對不同濃度丙溴磷溶液進行檢測。以溶液中丙溴磷濃度為橫坐標，丙溴磷峰面積為縱坐標建立線性方程。如圖7所示，當丙溴磷溶液濃度在0.011～1.0??g/mL范圍內(nèi)時，溶液丙溴磷濃度與丙溴磷峰面積呈良好線性關系，其線性回歸方程為：Y=982685.92402X-41246.59884，相關系數(shù)R2為0.9982，檢出限為0.0011?mg/kg。

2.5 ?實際樣品中丙溴磷的檢測

為了考察本研究所建立的方法在復雜基質樣品中進行檢測的可行性，實驗對黃瓜樣品進行了檢測分析。在所制得的黃瓜樣品中加入低、中、高不同濃度的丙溴磷標準溶液進行加標回收率實驗。按方法1.2.4對加標黃瓜樣品進行前處理，提取液中加入Fe3O4@C-MNPs粉末，在最優(yōu)條件下進行磁固相萃取過程，萃取液進GC-FPD檢測，每個濃度平行3組。結果如表2所示，丙溴磷加標回收率在95.0%～101.4%，RSD值在2.9%～ 8.5%。目前應用較廣泛的QuEChERS方法有機磷農(nóng)藥回收率一般也只在80%以上，其中丙溴磷回收率在83.3%～96.1%，與之對比說明本方法的回收率較好，可用于實際樣品的檢測[23-24]。

為了驗證所建立方法的準確性，采用氣相色譜-質譜法對方法進行回收率考察。取部分上述黃瓜樣品，在表面噴灑100??g/kg的丙溴磷，常溫放置12?h后切塊勻漿，按方法1.2.3進行處理，做3組平行樣分析譜圖，計算該樣品回收率，結果如圖8所示。氣相色譜-質譜中檢測離子（m/z）339為定量離子，374和297為定性離子，丙溴磷的出峰時間在8.75?min左右。試劑空白組在8.55～ 8.70?min的高峰為試劑丙酮，9.00?min之后的峰為雜質峰（圖8A）;未噴灑農(nóng)藥黃瓜樣品組（基質空白組）中未檢測出農(nóng)藥丙溴磷（圖8B）;用黃瓜提取液配制的丙溴磷標準液組（基質標準組）能夠得到很好的丙溴磷農(nóng)藥峰型（圖8C）。圖8D為噴灑100??g/kg丙溴磷的黃瓜樣品組（加標樣品組），結果如表3所示。

式中，X為丙溴磷的含量，單位為mg/kg;A為丙溴磷的色譜峰面積;Cs為標準工作液中丙溴磷的濃度，單位為?g/mL;V1為定容體積，V3為提取液體積，V2為分取液體積單位mL;As為標準工作液中丙溴磷色譜峰面積;m為樣品質量單位為g。

可以看出通過以上實驗計算噴灑于黃瓜表面的丙溴磷農(nóng)藥濃度為91.60??g/kg，回收率為91.60%，RSD<1.8%，符合回收率標準，說明所建立方法的準確性好。

3 ?討論

本研究中Fe3O4@C-MNPs為近圓形顆粒，F(xiàn)e3O4@C-MNPs的晶格間距為0.27?nm，這與的Fe3O4的（220）面內(nèi)晶格間距接近，說明在反應化過程中形成了Fe3O4顆粒。Fe3O4@C-MNPs的XPS表征說明其表面微觀組成含F(xiàn)e、O、C元素，表明在合成過程中成功將，碳材料復合到Fe3O4@C- MNPs中，這有利于進一步改善材料吸附性能。高分辨C 1s譜三個不同結合能的峰中，284.8?eV的峰為sp2碳（C-C/C=C）源于Fe3O4@C-MNPs的石墨結構，285.4?eV的峰為sp3碳（C-OR），283.93?eV的峰為（C-H）。高分辨O?1s譜的3個不同結合能峰分別在529.3、529.9、531.5?eV，分別為混合氧化物中結合氧、（C=O/-COOH/-C- OH），說明該Fe3O4@C-MNPs具有較多的含氧基團。另外，高分辨的Fe 2p譜中出現(xiàn)在710.5 eV和723.9?eV的2個特征峰，表明Fe元素以Fe3O4的形式存在[25]。推測關于Fe3O4@C-MNPs吸附OPs的原理為，F(xiàn)e3O4@C-MNPs呈類球形結構且表面含有豐富的官能團，這使得其在水性基質中能很好地分散，這就增加了材料與目標分析物的接觸面積，使得材料上的一些官能團與目標分析物結合，通過外部磁場對Fe3O4@C-MNPs的磁化作用，將目標分析物從復雜基質中分離出來。然而這種識別結合是不穩(wěn)定的，通?？赡転殪o電作用或范德華力，因此當加入強極性有機溶劑作為洗脫劑時，由于有機磷農(nóng)藥為有機相，根據(jù)相似相容原理這種識別結合就會被分離，目標分析物會被很快從Fe3O4@C-MNPs吸附劑上洗脫下來。

本研究通過一步水熱法合成了對OPs具有良好吸附性能的超順磁性納米材料Fe3O4@C-MNPs。將該材料用于黃瓜中丙溴磷的萃取分離氣相色譜定量檢測，丙溴磷加標回收率在95.0%～101.4%，RSD值在2.9%～8.5%，檢出限為0.0011?mg/kg，遠低NY/T?761—2008中對于丙溴磷的檢出限0.04?mg/kg，說明方法靈敏度好。

另外該材料在有機溶劑中經(jīng)過洗脫烘干后可回收重復使用，有機試劑用量小，節(jié)約檢測成本。本研究拓寬了復合碳納米磁性材料在食品檢測方面的應用，為食品中OPs的分析檢測方法提供了新的平臺。

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責任編輯：崔麗虹