氣相色譜質譜法檢測食品有機磷農藥殘留的效果研究

孫翠玉，王躍武，曹虎

摘 要：目的：探討氣相色譜-質譜法（Gas Chromatography-Mass Spectrometry，GC-MS）檢測食品有機磷農藥殘留的效果。方法：使用GS-MS法檢測有機磷農藥殘留，對比不同提取劑的提取效率，不同提取方式的凈化效果。結果：15 min時農藥殘留提取率高于12～14 min（P＜0.05）；提取劑中乙腈提取率最高（P＜0.05）；QuEChERs與Carb/NH2兩種提取法的提取率無顯著差異（P＞0.05）。結論：GS-MS法能有效提取常見有機磷農藥殘留，提取劑種類中乙腈提取有效性較高，而提取方式可根據實際條件靈活選用。

關鍵詞：食品檢測；有機磷農藥殘留；氣相色譜-質譜法

Determination of Organophosphorus Pesticide Residues in Food by Gas Chromatography-Mass Spectrometry

SUN Cuiyu1， WANG Yuewu2， CAO Hu3

（1.Zibo City Zhoucun District Inspection and Testing Center， Zibo 255300， China; 2.Zoucheng Inspection and Testing Center， Zoucheng 273500， China; 3.Yantai City Haiyang Inspection and Testing Center， Haiyang 265100， China）

Abstract： Objective： To explore the effect of gas chromatography-mass spectrometry （GC-MS） on the detection of organophosphorus pesticide residues in food. Method： GS-MS method was used to detect organophosphorus pesticide residues， and the extraction efficiency of different extractants and the purification effect of different extraction methods were investigated. Result： The extraction rate of pesticide residues at 15 min was higher than that at 12～14 min （P＜0.05）. The extraction rate of acetonitrile was the highest （P＜0.05）. There was no significant difference between QuEChERs and Carb/NH2 extraction methods （P＞0.05）. Conclusion： GS-MS method can effectively extract organophosphorus pesticide residues. Among the extractants， acetonitrile extraction is more effective， and the extraction method can be flexibly selected according to the actual conditions.

Keywords： food detection; organophosphorus pesticide residue; gas chromatography-mass spectrometry method

有機磷農藥是我國使用最廣泛的農藥種類，如對硫磷、內吸磷、馬拉硫磷、樂果和敵敵畏等。食品上殘留農藥是導致食物中毒的主要原因之一[1]。在食品安全方面，實現有機磷農藥殘留的高質量管控是杜絕食品安全問題的重要保證，在管控工作中采用有效的檢測辦法十分必要。氣相色譜-質譜法（Gas Chromatography-Mass Spectrometry，GC-MS）是一種層析檢測技術，本研究旨在探討氣相色譜質譜法檢測食品中有機磷農藥殘留的應用效果，評價其應用價值。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料

本研究中所涉及的樣品為豬肉、白菜、食用水和大米飯共4種，均采自某次食品安全現場。檢測工作均由檢測中心人員完成，人員均符合對應專業技術，知悉并同意本次研究。

1.1.2 試劑及儀器

正己烷（色譜純），德國默克公司；氯化鈉（規格2 g），國藥化學試劑公司；乙腈（規格0.1 g），北京生物科技有限公司；三唑磷、馬拉硫磷、甲胺磷、甲基對硫磷、殺螟松、敵敵畏和氧化樂果共7種標準溶液，濃度均為100 μg·mL-1。

DB-624色譜柱（30 m×0.5 mm×0.25 μm），美國Agilent公司；7890B/5977A氣相色譜質譜聯用儀，美國Agilent公司；TGL-16高度冷凍離心機，北京時代北利離心機有限公司；VORTEX-T渦旋振蕩器、DC-12氮吹儀，美國Techne公司；LC02/8011S搗碎儀，北京中西華大科技公司。

1.2 方法

1.2.1 樣品處理

本次4種樣品接受處理，各樣品均采集10 g（×6組），采集完成后，放置于離心管（規格50 mL，×6組）中，乙腈提取方法為（二氯甲烷及氯化鈉提取劑辦法相同）離心管中加入10 mL乙酸、乙腈混合液和15 mL水，加蓋后混合，采用搗碎儀進行搗碎，搗碎樣品倒入燒杯，加入2 g氯化鈉、10 mL乙腈，用0.5 mg·kg-1進行加標實驗，得到待測液，待測液提取方法分別為QuEChERs以及Carb/NH2兩種，對應加入QuEChERs粉末（1.2 g無水硫酸鎂）以及SA粉末0.4 g。隨后用渦旋振蕩儀處理10 min、超聲提取30 min，最終得到上清液，吸取上清液加入50 mL離心管，再次加入10 mL乙腈重復提取，最終合并提取液，采用氮吹儀處理至接近干燥，采用正己烷復溶1.0 mL，待測。

1.2.2 氣相色譜-質譜條件建立

色譜參數設置為恒流1.0 mL·min-1，氦氣純度不低于99.999%，溫度控制以程序升溫為準，初始溫度設置60 ℃，持續時間2 min，隨后以25 ℃·min-1升溫至150 ℃，再以2 ℃·min-1升溫至260 ℃（進樣口為250 ℃），不分流進樣。質譜參數四極桿溫度為150 ℃，離子源溫度230 ℃，電子能量70 eV；GS-MS傳輸溫度為280 ℃[2]。

1.2.3 實驗驗證

使用農藥標準液做對比，使用丙酮進行稀釋，在已經建立的色譜條件下進行外標溶液定量，進行測定對比，利用GS-MS法對食品有機磷農藥殘留進行檢測。

1.3 觀察指標

觀察指標分別為提取劑食品提取效率對比、提取方法食品提取率對比和農藥殘留時間及豐度比情況。

1.4 統計學方法

利用SPSS 23.0軟件進行數據分析，計量資料比較采用t檢驗，并以（x±s）表示，計數資料采用χ2檢驗，并以率（%）表示，P＜0.05為差異顯著，有統計學意義。

2 結果與分析

2.1 農藥殘留時間及豐度情況

有機磷農藥殘留提取量受靜置時間的影響，在15 min時提取率顯著高于12～14 min（P＜0.05），見表1。

2.2 提取劑食品提取效率對比

本研究所涉及的3種提取劑（乙腈、氯化鈉以及二氯甲烷）中，乙腈提取效率顯著高于氯化鈉以及二氯甲烷（P＜0.05）。①豬肉。乙腈為98.12%，氯化鈉為92.44%，二氯甲烷為91.95%（χ2=15.041，P=0.001）。②白菜。乙腈為98.85%，氯化鈉為91.40%，二氯甲烷為90.17%（χ2=16.418，P=0.001）。③食用水。乙腈為91.15%，氯化鈉為89.42%，二氯甲烷為86.55%（χ2=29.216，P=0.001）。④大米飯，乙腈為90.55%，氯化鈉為83.71%，二氯甲烷為81.17%（χ2=28.522，P=0.001）。

2.3 提取方法食品提取率對比

本研究所涉及的QuEChERs和Carb/NH2兩種凈化方法提取率中，對比無顯著差異（P＞0.05）。①豬肉。QuEChERs為96.51%，Carb/NH2為96.65%（χ2=0.003，P=0.957）。②白菜。QuEChERs為97.33%，Carb/NH2為96.91%（χ2=0.031，P=0.859）。③食用水。QuEChERs為92.13%，Carb/NH2為90.98%（χ2=0.085，P=0.770）。④大米飯。QuEChERs為94.52%，Carb/NH2為94.16%（χ2=0.012，P=0.912）。

3 結論與討論

有機磷農藥是高效廣譜類殺蟲劑，品類較多，藥效持續時間長，主要應用于水果、蔬菜等農作物的除草除蟲工作，以保障農作物正常生長。該藥濫用或使用不合理，可抑制或破損農作物生長因子，同時藥物被吸收至土壤中還可導致土壤肥力降低，破壞一定區域內的土壤結構，若不及時處理還會二次轉移至農作物組織內部，從而導致有機磷農藥殘留量增高[2]。多數有機磷農藥屬于高毒性農藥，藥物殘留超標可蓄積于人體內，對身體健康造成極大危害。有調查顯示，有機磷農藥殘留可致使急性中毒，還能引發慢性中毒[3]。另有研究指出，蔬菜中的有機磷農藥殘留與腫瘤疾病發病率上升存在相關性[4]。因此，從維護生態環境安全與人類身體健康視角而言，精準檢測有機磷農藥殘留以及時干預具有重大意義。

在食品有機磷農藥殘留檢測中，常見的檢測方法有高效液相色譜法、分析氣相色譜法、氣相色譜質譜法以及薄層色譜法等，而常見的新方法為化學發光檢測技術、傳感器監測技術、采用發光菌檢測方法等[5]。

在眾多檢測方法中，GC-MS法技術成熟，能有效簡化樣品提取流程，提升農藥回收率，并縮短檢測樣品實驗前的處理時間[6]。此次研究應用GC-MS法進行檢測時，采用了乙腈、氯化鈉以及二氯甲烷作為提取劑，同時選取QuEChERs以及Carb/NH2兩種凈化方式進行檢測研究，均能有效提取到有機磷農藥殘留。研究發現，有機磷農藥殘留靜置時間中，15 min時農藥殘留提取率高于12～14 min （P＜0.05），這說明GC-MS法檢測食品有機磷農藥殘留時不同的靜置時間均會影響結果。提取劑選用中，乙腈提取率顯著高于二氯甲烷和氯化鈉（P＜0.05）。可能是相較于二氯甲烷和氯化鈉，乙腈提取受基質中脂肪、蠟質等親脂性色素干擾較小，同時其具備沉淀蛋白的作用，使提取液中的雜質被有效剔除，因此其作為提取液應用于農藥檢測，可最大程度上提取出農藥殘留，提高檢測結果的準確率[7]。此外，兩種凈化方式無顯著差異（P＞0.05），但實驗中發現QuEChERs凈化速度快于Carb/NH2凈化，更適用于食物樣品的凈化。可能是由于QuEChERS機制在于吸附雜質而實現除雜凈化，而本次實驗應用吸水機可更快地分離水與有機相，加之吸水時同步放熱，有效調和萃取液溫度，更利于提取有機磷農藥殘留，這與王艷麗[8]等學者研究結論較一致。

綜上所述，GC-MS法能有效提取常見的有機磷農藥殘留，提取劑種類中乙腈提取率較高，而提取方法可根據實際條件靈活選用。

參考文獻

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