GC-ECD 法同時測定紅參中的擬除蟲菊酯和有機氯類農藥殘留

◎ 蔣忠岑，黃文平，熊 雙，鄭 容

（1.重慶三峽學院 生物與食品工程學院，重慶 404000；2.重慶市萬州食品藥品檢驗所，重慶 404000）

紅參是五加科植物人參的栽培品經蒸制后的干燥根和根莖[1]。紅參具有大補元氣、復脈固脫、益氣攝血的功效，現代藥理學研究表明，紅參具有抗疲勞[2-3]、抗氧化[4]、抗腫瘤[5]、抗衰老[6-7]、增強免疫[8-9]、降血糖[10]、調節腸道微生物菌群[11]以及促進神經系統的發育[12]等功效。紅參作為食藥兩用中藥材不僅有重要的藥用價值還有很好的保健功能，因此深受人們的喜愛。

有機氯類農藥因具有極好的殺蟲效果在世界各地廣泛應用，在環境中極難降解，對土壤和水體污染嚴重，并且會通過食物鏈在生物體內富集，從而對人體健康造成影響。目前，雖然大部分有機氯農藥已經在世界各地被禁用，但在我國仍有紅參中檢出五氯硝基苯的報道[13]。擬除蟲菊酯因具有高效、低毒、易降解[14]的特點而被廣泛應用，在害蟲防治方面發揮了重要的作用，部分擬除蟲菊酯農藥有神經毒性、免疫毒性[15]、生殖毒性[16]等。近年來，檢測發現中藥材中擬除蟲菊酯殘留水平較高[17-18]，對我國的藥食兩用植物質量造成了影響。

2020 年版《中華人民共和國藥典》規定了農藥多殘留量測定法（質譜法），該方法能夠對多種物質的農藥殘留進行高效分析[19-20]，但此方法所用的儀器氣相色譜-質譜儀和液相色譜-質譜儀非常昂貴，一般基礎實驗室尚未配備。目前，利用氣相色譜法對紅參中27 種農藥同時進行檢測的方法研究較少，因此本實驗建立了對紅參中27 種農藥同時檢測的方法，以此為紅參中的有機氯和擬除蟲菊酯類農藥測定提供快速、簡便的檢測方法和技術參考。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑與儀器

紅參在當地藥材批發市場購買，樣品1、2 的產地為長白山，樣品3、4、5 的產地為四川。

乙腈、丙酮、石油醚、乙酸乙酯（均為色譜純），成都諾爾施責任有限公司；正己烷（色譜純），北京迪科馬科技有限公司；硫酸（優級純），重慶川東化工有限公司。27 種農藥對照品信息如表1 所示。

GC-ECD（安捷倫7890B 型）；DB-1701P 毛細管柱（30 m 0.25 mm，0.25 μm）、DB-35 毛細管柱（30 m 0.25 mm，0.25 μm），美國安捷倫公司；BS210S型電子天平，德國Sartorius 公司；AutoEVA-60 全自動平行濃縮儀，睿科儀器有限公司；QuEChERS 凈化管（400 mg PSA+400 mg C18EC+45 mg Bulk Carbograph+1200 mg MgSO4），天津錦上實驗；FLORISIL 凈化管（1 g，6 mL），上海安普實驗科技股份有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 標準溶液的配制

分別取對照品五氯硝基苯、艾試劑、外環氧七氯、甲氰菊酯10 mg 于10 mL 容量瓶中，用苯溶解并定容得到4 種標準儲備液，分別取上述配制的4 種標準儲備液適量和其他23 種標準品溶液于10 mL 容量瓶用正己烷定容，配制成1 μg·mL-1的有機氯和5 μg·mL-1的擬除蟲菊酯類的混合標準儲備液，避光冷凍保存以備用。

1.2.2 樣品提取與凈化

（1）FLORISIL 前處理方法。將樣品粉碎成細粉并過二號篩，稱取約5.0 g 樣品至50 mL 離心管中，加入5 mL 水，振搖30 min，加入10 mL 乙腈，4 g 氯化鈉，超聲提取30 min 后離心（5 000 r·min-1，5 min），吸取2.00 mL 提取液于氮吹管中，在40 ℃的水浴條件下氮吹至近干，加入正己烷溶液2 mL 溶解以備凈化，活化FLORISIL 柱：依次用5 mL 丙酮-正己烷（1 ∶9）、5 mL 正己烷溶液淋洗，當液面至柱吸附層表面時，將待凈化溶液傾入小柱中，用5 mL 丙酮-正己烷（1 ∶9）進行洗脫，并重復一次，收集所有洗脫液，置于氮吹管中在40 ℃水浴條件下氮吹至近干，用5 mL 正己烷溶液復溶，待氣相色譜分析。

（2）QuEChERS 前處理方法。取樣品粉碎成細粉并過二號篩，準確稱取5.0 g 樣品至50 mL 離心管中，加入5 mL 水，振搖30 min，加入10 mL 乙腈溶液，加入QuEChERS 提取鹽包，振蕩5 min 后離心（5 000 r·min-1，5 min），收集全部上清液于QuEChERS凈化管中，充分振蕩渦旋5 min 后離心（8 000 r·min-1，5 min），吸取上清液2.00 mL 于氮吹管中，在40 ℃水浴條件下氮吹至近干，加入5.00 mL 正己烷溶液復溶，待氣相色譜分析。

1.2.3 色譜條件

進樣口溫度：250 ℃；檢測器溫度：300 ℃；升溫程序：110 ℃持續1 min，以14 ℃·min-1升溫至220 ℃，保持4 min，以10 ℃·min-1升溫至270 ℃，保持5 min，以18 ℃·min-1升溫至280 ℃，保持10 min；載氣：氮氣，純度大于99.99%，恒流模式；流速：2.0 mL·min-1；進樣量1.0 μL；進樣方式：不分流進樣。

2 結果與分析

2.1 提取溶劑的選擇

本方法從提取溶劑和凈化方法兩方面來優化前處理方法，首先采用單一的提取溶劑進行試驗。常用的提取溶劑有乙腈、乙酸乙酯、丙酮、正己烷、石油醚。正己烷和石油醚在提取過程中容易發生乳化現象不易提取出目標化物，用乙腈和乙酸乙酯提取的目標化物的回收率沒有明顯的差異，丙酮提取的回收率要相對較高一些，但是丙酮的溶解能力強，考慮到紅參的基質比較復雜，因此下一步采取乙腈和丙酮、乙酸乙酯和丙酮配合使用。采用以下4 種提取溶劑，即乙腈∶丙酮（1 ∶2，V∶V）、乙腈∶丙酮（2 ∶1，V∶V）、乙酸乙酯∶丙酮（1 ∶2，V∶V）、乙酸乙酯∶丙酮（2 ∶1，V∶V）進行實驗。結果顯示，乙酸乙酯∶丙酮（1 ∶2，V∶V）、乙酸乙酯∶丙酮（2 ∶1，V∶V）作為提取溶劑提取的雜質較多，乙腈∶丙酮（1 ∶2，V∶V）較乙腈∶丙酮（2 ∶1，V∶V）作為提取溶液的回收率高，因此本方法用乙腈∶丙酮（1 ∶2，V∶V）作為提取溶劑。

2.2 凈化方法的選擇

實驗同時采用QuEChERS、FLORISIL 柱和硫酸磺化進行樣品凈化對比。結果發現，采用QuEChERS凈化時雖然快速省時，但凈化結果不理想、雜質多、回收率不理想；采用硫酸磺化凈化時，硫酸將擬除蟲菊酯類氧化使得其回收率低；FLORISIL 柱凈化雜質少、回收率理想。因此，本文采用FLORISIL 柱進行樣品凈化。

2.3 色譜柱的選擇

同時測有機氯和擬除蟲菊酯類常使用HP-5（30 m 0.32 mm，0.25 μm）、DB-35（30 m 0.25 mm，0.25 μm）和DB-1701P（30 m 0.25 mm，0.25 μm），本文同時比較了3 種色譜柱對上述目標化合物的分離情況及靈敏度。結果表明，使用弱極性色譜柱HP-5時，ο’ρ-DDT 和ρ’ρ-DDT 的靈敏度較低；使用色譜柱DB-35 時，只有當柱溫箱的初始溫度為60 ℃時，七氯和δ-666 才能完全分離，初始柱溫箱為60 ℃時，分析一個樣所需要的時間比較長，α-硫丹和順-氯丹DB-35 上的保留時間一致，沒有辦法分開；DB-1701P 能夠很好地分離本文中的27 種目標化合物且靈敏度較高，因此本文使用色譜柱DB-1701P。

2.4 柱溫箱初始溫度

溫箱的初始溫度依次設置為90 ℃、100 ℃、110 ℃、120 ℃、130 ℃和160 ℃，通過比較得到溫度越低目標峰分離程度越高的結果。在120 ℃及以上溫度時，α-666 與五氯硝基苯、α-硫丹與反-氯丹不能完全分離，但初始溫度越低，需要的分析時間就越長，為了節省時間和能很好地分離目標化合物，選用110 ℃作為初始溫度最為合適，各物質出峰順序如圖1 所示。

圖1 27 種有機氯農藥混合標準物質色譜圖

2.5 方法學考察

吸取混合標準物質儲備溶液0.10 mL、0.20 mL、0.40 mL、0.60 mL、0.80 mL 和1.00 mL 用正己烷溶液稀釋至10.00 mL，按照1.2.3 的色譜條件進行檢測分析，以濃度為橫坐標，以峰面積為縱坐標，繪制標準曲線圖，以3 倍信噪比（S/N=3）計算檢出限。各目標化合物的線性方程、線性范圍、檢出限、相關系數見表2。由表2 可知，各目標化合物的相關系數在0.998 0 ～0.999 9，檢出限在0.004 ～0.115 mg·kg-1。稱取紅參空白樣品加入適量的標準溶液，按照1.2.1 的方法制備成低、中、高3 個不同水平的樣液，每個添加水平進行3 個重復，按照1.2.3 的條件進行檢測分析，結果見表3。由表3 可知，回收率在78.9%～109.8%，相對標準偏差在0.13%～8.63%。

表2 各對照品線性關系和檢出限結果表

表3 27 種農藥的添加回收率以及相對標準偏差結果表

2.6 實際樣品測定

將5 批樣品按照1.2.2（1）中FLORISIL 前處理方法進行提取凈化，按1.2.3 色譜條件進行色譜分析，5 批樣品中有2 批樣品檢出五氯硝基苯，樣品1 測定值為12.31 μg·kg-1，樣品4 測定值為14.22 μg·kg-1，其他樣品未檢出農藥殘留。2020 年版《中華人民共和國藥典》規定紅參五氯硝基苯含量不得超過0.1 mg·kg-1，樣品1 和樣品4 五氯硝基苯的殘留量小于0.1 mg·kg-1為合格樣品。

3 結論與討論

本文建立了GC-ECD 方法測定紅參中的27 種農藥。比較了不同提取溶劑的提取效果，最終選擇了回收率較高、雜質較少的乙腈∶丙酮（1 ∶2，V∶V）作為提取溶劑。紅參化學成分較復雜，含有揮發油、多糖、人參皂苷、氨基酸和多肽等，需要凈化才能進行氣相色譜分析，本文比較了3 種凈化方式的效果，硫酸磺化會將擬除蟲菊酯類物質氧化，從而降低回收率，QuEChERS 凈化時雖然快速省時，但是凈化結果不理想、雜質多、回收率不理想，FLORISIL 柱凈化雜質少、回收率理想。實驗結果表明此方法精密度、靈敏度、準確度較高，適用于測定紅參中22 種有機氯和5 種擬除蟲菊酯類農藥，為紅參中農藥殘留快速檢測提供技術支撐以及為風險監測提供保障。