雙柱雙檢測器氣相色譜法同時測定煙草中28種有機磷農藥

李乾坤，楊奕南

1.廣西壯族自治區亞熱帶作物研究所，南寧市邕武路22號530001

2.廣西中煙工業有限責任公司，南寧市北湖南路18號530001

目前，國家煙草農藥殘留測定標準[1]只涵蓋11種有機磷農藥殘留測定，沒有涵蓋煙草種植常用的有機磷農藥，不能滿足煙草中農藥多殘留分析。國內文獻報道的煙草中有機磷測定的方法和種類也較少[2-7]，張洪非等[8]采用GC法測定的煙葉中有機磷農藥殘留也只有22種。因此，進行了本研究，旨在建立用氣相色譜雙毛細管柱雙檢測器測定煙草中28種有機磷農藥殘留的方法。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

乙腈(農殘級，Fisher公司);丙酮(農殘級，TEDIA公司);甲苯(AR，廣東光華化學廠有限公司重蒸);氯化鈉(AR，國藥集團化學試劑有限公司);1000 mg/L“敵敵畏”/dichlorvos，“甲拌磷”/phorate，“乙拌磷”/disulfoton，“除線磷”/dichlofenthion，“甲基毒死蜱”/chlropyrifosmethyl，“甲基嘧啶磷”/pirimiphos-methyl，“甲基對硫磷”/parathion-methyl，“喹硫磷”/quinalphos，“殺撲磷”/methi-dathion，“三唑磷”/triazophos，“伐滅磷”/famphur，“苯硫磷”/EPN，“亞胺硫磷”/phosmet，“伏殺硫磷”/phosalone;“甲胺磷”/methamidophos，“速滅磷”/mevinphos，“乙酰甲胺磷”/acephate，“氧樂果”/omethoate，“百治磷”/dicrotophos，“樂果”/dimethoate，“皮蠅磷”/fenchlorphos，“馬拉硫磷”/malathion，“殺螟硫磷”/fenitrothion，“毒死蜱”/chlorpyrifos，“水胺硫磷”/isocarbophos，“溴硫磷”/bromophos，“乙基溴硫磷”/bromophos-ethyl，“滅菌磷”/ditalimfos(純度≥96%，天津中易嘉信科技公司);“真龍嬌子”卷煙樣品;去離子水。

6890N氣相色譜儀(美國Agilent公司)，配備火焰光度檢測器(FPD)，2683 Series100位盤和7683 Series自動進樣器;HR 1727粉碎機(飛利浦公司);BS224S電子天平(感量0.0001 g，德國Sartorius公司);T18勻漿機(德國IKA公司);R-205V800旋轉蒸發儀(德國Buchi公司);N-EVAP氮吹儀(美國OA-SYS公司);SK-1旋渦混合器(江蘇金壇醫療儀器廠);500 mg/6 mL石墨炭黑-氨基串聯柱(VARIAN公司)。

1.2 樣品處理與分析

準確稱取5.00 g 100目卷煙樣品煙絲粉末，置于勻漿瓶中，加入10 mL去離子水，攪拌均勻，靜置30 min，加入50 mL乙腈，在勻漿機上高速勻漿2～3 min，過濾，濾液收集于盛有3～4 g氯化鈉(400℃下烘烤2 h)的100 mL具塞量筒中，收集35～40 mL，蓋上塞子劇烈振蕩2 min，靜置20 min。

取25 mL乙腈萃取液(上層)，傾入蒸餾瓶中，溫度50℃，壓力45 kPa下旋轉蒸發乙腈，至剩余約2 mL時取出蒸餾瓶。將乙腈濃縮液傾入預處理[依次用5 mL乙腈、5 mL乙腈甲苯混合液(體積比3∶1)淋洗，淋洗液面到達柱吸附劑層表面時]的石墨炭黑-氨基串聯柱上，用150 mL燒杯接收洗脫液，用5 mL 3∶1乙腈甲苯混合液沖洗燒瓶，沖洗液淋洗石墨炭黑-氨基串聯柱，重復5次。收集洗脫液的燒杯于氮吹儀上70℃氮吹，接近干時置于室溫下冷卻后用丙酮定容至2.5 mL，在旋渦混合器上混勻，倒入2個氣相色譜進樣小瓶進行GC分析。通過比較標樣和未知組分色譜峰的保留時間定性，峰面積外標法定量。分析條件為:

色譜柱:DB-1701(30 m×0.53 mm i.d.×1.00 μm d.f.)毛細管柱和DB-XLB(30 m×0.53 mm i.d.×1.50 μm d.f.)毛細管柱(連接見圖1);載氣:氮氣(≥99.999%)，10 mL/min;氫氣(≥99.999%):75 mL/min;空氣(無油干燥):100 mL/min;尾吹氣:氮氣(≥99.999%)，50 mL/min;進樣口溫度:220℃;進樣方式:不分流進樣;程序溫度:(15 min);檢測器溫度:250℃;進樣量:1.0 μL。

2 結果與討論

2.1 洗脫劑的確定

圖1 雙色譜柱雙檢測器的連接

表1 不同比例和不同體積的乙腈甲苯混合液洗脫各有機磷農藥的回收率①(%)

用乙腈和水混合提取樣品，提取液中含有雜質，石墨炭黑-氨基串聯柱凈化后可減少GC進樣口的污染和本底的基質效應[9]。用不同配比和體積的乙腈和甲苯混合液進行了洗脫試驗。結果(表1)顯示，用乙腈洗脫，洗脫體積超過20 mL時，“甲胺磷”、“乙酰甲胺磷”回收率無明顯變化，其余農藥回收率亦小于90%，洗脫體積至30 mL時色素稍微洗脫，洗脫液無基質效應。用甲苯洗脫，洗脫體積超過6 mL，除“敵敵畏”、“甲胺磷”、“速滅磷”、“乙酰甲胺磷”、“氧樂果”、“百治磷”外，其余完全洗脫出來，洗脫體積增大，色素反而被洗脫，溶液變為褐黃色，溶液的基質效應明顯，大部分農藥回收率超過100%。因此，選用3∶1乙腈甲苯混合液洗脫，洗脫體積25 mL。

2.2 GC分離條件的選擇

2.2.1 色譜柱

用丙酮作溶劑，將28種有機磷農藥標樣配制成0.1 mg/L混合標準溶液，分別用DB-1701和DB-XLB柱進行GC分離。結果(圖2)顯示，這兩根柱子都不能完全將這28種有機磷農藥分開，都有部分成分色譜峰會重疊。其中，“伐滅磷”、“苯硫磷”、“亞胺硫磷”、“伏殺硫磷”用DB-XLB柱分離，保留時間長，峰形扁平，而用DB-1701柱分離效果好。“甲基嘧啶磷”+“甲基對硫磷”+“皮蠅磷”在DB-XLB柱上不能分開，而在DB-1701柱上能分開，故用DB-1701柱分離“甲基嘧啶磷”、“甲基對硫磷”。“甲基毒死蜱”+“樂果”、“殺螟硫磷”+“溴硫磷”、“乙基溴硫磷”+“喹硫磷”+“水胺硫磷”在DB-1701柱上不能分開，而在DB-XLB柱上能分開，用DB-XLB柱分離“樂果”、“溴硫磷”、“乙基溴硫磷”、“水胺硫磷”效果好。其余14種有機磷農藥用DB-1701或DB-XLB柱分離對測定值均無明顯影響。因此，將28種有機磷農藥標樣配制成混標1(“敵敵畏”、“甲拌磷”、“乙拌磷”、“除線磷”、“甲基毒死蜱”、“甲基嘧啶磷”、“甲基對硫磷”、“喹硫磷”、“殺撲磷”、“三唑磷”、“伐滅磷”、“苯硫磷”、“亞胺硫磷”、“伏殺硫磷”)和混標2(“甲胺磷”、“速滅磷”、“乙酰甲胺磷”、“氧樂果”、“百治磷”、“樂果”、“皮蠅磷”、“馬拉硫磷”、“殺螟硫磷”、“毒死蜱”、“水胺硫磷”、“溴硫磷”、“乙基溴硫磷”、“滅菌磷”)兩組，分別用這兩根色譜柱分離。結果(圖3)顯示，混標1用DB-1701柱定量，混標2用DB-XLB柱定量效果較好。再用檢出的農藥樣品在這兩根色譜柱上的保留時間進行雙柱定性，提高了定性的可靠性。

圖2 28種有機磷農藥標樣在2種色譜柱上的色譜圖

2.2.2 載氣流量、初始溫度和升溫速率

火焰光度檢測器(FPD)為質量型檢測器，氣體流量會影響檢測器的信號響應值，信號與單位時間內進入檢測器的農藥質量成正比。選擇不同流量分別進行試驗。結果(圖4)顯示，不同的載氣流量各峰都能分離，6 mL/min，DB-1701柱的“亞胺硫磷”和“伏殺硫磷”響應值偏低，各峰18 min內出峰完畢，DB-XLB柱的“乙酰甲胺磷”和“氧樂果響”應值較差，各峰12min內出峰完畢。10 mL/min，DB-1701柱的“亞胺硫磷”和“伏殺硫磷”響應值提高，各峰14 min內出峰完畢，DB-XLB柱的“乙酰甲胺磷”和“氧樂果”響應值明顯提高，10 min內出峰完畢。14 mL/min，DB-1701柱的“苯硫磷”和“亞胺硫磷”分離稍差，各峰的響應值無明顯提高，12 min內出峰完畢，DB-XLB柱的“馬拉硫磷”和“殺螟硫磷”、“水胺硫磷”和“溴硫磷”分離反而變差，各峰響應值無明顯提高，9 min內出峰完畢。載氣流量10 mL/min提高了分離效果和響應值，減小了分析時間。因此，選擇載氣流量10 mL/min。

初始溫度的高低，會影響低沸點農藥的分離，對高沸點農藥的分離幾乎沒有影響。選擇不同的初始溫度分別進行試驗。結果(圖5)顯示，初始溫度對靈敏度和分離度均無明顯影響，初始溫度120℃，DB-1701柱的“亞胺硫磷”出峰完畢需要16 min，DB-XLB柱的“滅菌磷”出峰完畢需要12 min。150℃，DB-1701柱的“亞胺硫磷”出峰完畢需要14 min，DB-XLB柱的“滅菌磷”出峰完畢需要10 min。180℃，DB-1701柱的“敵敵畏”受到溶劑的干擾，“亞胺硫磷”出峰完畢需要12 min，DB-XLB柱的“滅菌磷”出峰完畢需要8 min。初始溫度150℃，分析時間短，“敵敵畏”無溶劑干擾。因此，選擇初始溫度150℃。

圖5 兩組有機磷農藥標樣不同初始溫度在2種色譜柱上的色譜圖

選擇不同的升溫速率分別進行試驗。結果(圖6)顯示，升溫速率對2種色譜柱的靈敏度無明顯影響，各峰能分離，升溫速率越大分析速度越快，升溫速率10℃/min，DB-1701柱的“伏殺硫磷”16 min出峰完畢，DB-XLB柱的“馬拉硫磷”和“殺螟硫磷”分離較差，“滅菌磷”12.5 min出峰完畢。升溫速率15℃/min，DB-1701柱的“伏殺硫磷”14 min出峰完畢，DB-XLB柱的“馬拉硫磷”和“殺螟硫磷”分離較好，“滅菌磷”10 min出峰完畢。升溫速率20℃/min，DB-1701柱的“伏殺硫磷”12.5 min出峰完畢，DB-XLB柱的“皮蠅磷”、“馬拉硫磷”、“殺螟硫磷”、“毒死蜱”分離稍差，“滅菌磷”9 min出峰完畢。升溫速率15℃/min，分離效果高，分析時間短。因此，選擇升溫速率15℃/min。

2.3 標準曲線和檢出限

圖6 兩組有機磷農藥標樣不同升溫速率在2種色譜柱上的色譜圖

移液管吸取1000 mg/L有機磷農藥標樣各0.5 mL，將“敵敵畏”、“甲拌磷”、“乙拌磷”等14種有機磷農藥傾入一個50 mL容量瓶中，“甲胺磷”、“速滅磷”、“乙酰甲胺磷”等14種有機磷農藥傾入另一個50 mL容量瓶中，用丙酮稀釋定容，得濃度各10 mg/L混標1和混標2貯備液。再吸取0.05，0.1，0.5，1.0，2.0 mL混標1和混標2貯備液，分別用丙酮稀釋定容至10 mL，得0.05，0.1，0.5，1.0，2.0 mg/L混標1和混標2標準工作溶液將不同濃度的混標1和混標2分別注入DB-1701柱DB-XLB柱進行GC分析，并對各農藥的色譜峰面積(y)與其進樣濃度(x)進行線性回歸分析，得其工作曲線性方程和相關系數(表2)。

將28種有機磷標準溶液依次稀釋，添加進煙草樣本后進行GC分析，得檢出限[10]，數據(表2)顯示，在0.05～2.00 mg/mL濃度范圍內，標準曲線具有良好的線性相關性，相關系數在0.99以上，檢出限在0.009～0.029 mg/kg。

2.4 回收率和相對標準偏差

兩組混標10 mg/L分別稀釋為5 mg/L，吸取混標1和混標2各0.05，0.1，0.5 mL加入煙草樣品中，添加濃度分別是0.05，0.1，0.5 mg/kg，根據加標量和加標后的測定量計算回收率，按式計算相對標準偏差(式中，xi——6次回收率的值——6次回收率的平均值)。結果(表3)顯示，28種有機磷回收率在60.2%～114.8%，相對標準偏差(RSD)在0.83%～9.75%。

表2 28種有機磷農藥標準曲線、相關系數及檢出限

表3 28種有機磷農藥的回收率和相對標準偏差(RSD)①(%)

3 結論

建立了雙柱雙檢測器氣相色譜同時檢測煙草中28種有機磷農藥快速檢測方法。方法快速，高效，適合大批量煙草有機磷農藥殘留的快速監測。

[1] GB/T13595-2004煙草及煙草制品擬除蟲菊酯殺蟲劑、有機磷殺蟲劑、含氮農藥殘留量的測定[S].

[2] 蔡繼寶，劉百戰，高蕓，等.快速氣相色譜法測定煙草中有機氯農藥殘留[J].中國煙草學報，2002(1):7-13.

[3] 張威，唐綱嶺，劉惠民，等.煙草中含硫有機磷殺蟲劑殘留量的測定[J].煙草科技，2006(4):27-30.

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[5] 張威，唐綱嶺，劉惠民，等.煙草中含硫有機磷殺蟲劑殘留量的測定[J].煙草科技，2006(4):27-30.

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[9] 楊旭，湯佳峰，巢文軍.基質效應對有機磷農藥測定的影響及其解決方法[J].分析測試學報，2009(28):1368-1372.

[10] GB/T5009.1-2003食品衛生檢驗方法理化部分總則[S].