凝膠滲透色譜凈化、GC-FPD測定食用植物油中7種有機磷農藥

瞿春芳 羅成玉/上海市浦東新區計量質量檢測所

0 引言

有機磷農藥毒性大，且脂溶性高，對人體健康造成很大危害[1]。加強我國食用植物油中的有機磷農藥殘留管理，建立有效快速的有機磷農殘檢測方法是必要的。食用植物油中油脂含量高，主要成分是不飽和脂肪酸的甘油酯，它對基體的干擾很大，而且會污染檢測器，降低其使用壽命，所以對油脂凈化分離要求很高。傳統的油脂凈化分離有液液分配法[2-3]，固相萃取法[4-5]等，這些方法操作復雜、費時，是最容易引起誤差的環節。而GPC基于體積排阻的分離機理，通過具有分子篩性質的固定相，用來分離相對分子質量較小的物質，可以把食用植物油中相對分子較大的酯類與一些分子量小的有機磷農藥殘留分離，從而達到快速凈化。目前，現行的針對植物油有機磷檢測的國標檢測方法中前處理都較麻煩，而GPC由于具有其自動化程度高、較好的凈化效率、以及較好的回收率，可以應用于農藥殘留分析中脂類提取物與農藥的分離，可以作為含脂類食物樣品中農藥殘留分析的主要凈化手段[6-9]。本方法利用在線預濃縮-凈化-定量聯用儀的在線聯用技術，通過凝膠滲透色譜（GPC）將7種有機磷農藥殘留從食用植物油基體中分離、濃縮、快速提取凈化、定量，定量液直接進氣相色譜（GC）-FPD測定。

1 材料與方法

1.1 試驗儀器與工作站

全在線預濃縮-凈化-定量聯用儀（GPC）：德國LC Tech科技有限公司，GPC ULTRA 10836型，GPC柱，500 mm×25 mm glass colum，Celite 545填料；

低溫恒溫槽：寧波天恒儀器廠，THD-0506型；

氣相色譜儀（GC）：Agilent 7890，配火焰光度檢測器（FPD），HP-1701毛細管柱，分流不分流進樣口，自動進樣器；

電子天平：METTLER TOLEDO公司的XS204型；

Vortex genie2渦旋振蕩器：美國Scientific Industries公司的G560E型；

GC工作軟件：安捷倫化學工作站B.04.02 SP1；

GPC工作軟件：Version 2.08/02-Jul-2008。

1.2 試劑、農藥標準品和標準溶液

1.2.1 試劑與農藥標準品

甲醇、環己烷、乙酸乙酯（色譜級，美國Fisher公司），環己烷-乙酸乙酯（體積比為1∶1）。甲醇中敵敵畏、甲胺磷、樂果、毒死蜱、甲基對硫磷、馬拉硫磷、對硫磷農藥標準溶液（上海市農藥研究所，單標）：含量均為100 mg/L。

1.2.2 標準溶液配制

1）甲胺磷、毒死蜱等7種有機磷農藥混標儲備液（5 mg/L）：準確吸取上述8種標準溶液各0.5 mL置10 mL容量瓶中，加甲醇定容；

2）7種有機磷農藥標準工作溶液：準確吸取1）中的混合標準儲備液0.2 mL、0.4 mL、0.8 mL、1.0 mL、1.5 mL置于5 mL 容量瓶中，用甲醇定容，制成標準濃度系列為0.2～1.5 mg/L。

1.3 實驗條件

1.3.1 氣相色譜工件條件

1）色譜柱：DB-1701毛細管柱， 30 mm×0.32 mm×0.25 μm。

2）儀器條件：進樣口220℃；檢測器溫度250℃；柱溫100℃保持1 min，以15℃/min速率至200℃保持1 min，以5℃/min速率至220℃保持7.5 min，不分流進樣。

3）氣流條件：H2流量：70 mL/min；空氣流量：100 mL/min； 載氣流量：2 mL/min。

1.4 樣品前處理

利用全在線預濃縮-凈化-定量聯用儀（GPC），凝膠滲透色譜凈化濃縮后定容樣品，即用Procedure 5 GPC+SE模式。定容完的樣品直接上GC測定。

全在線預濃縮-凈化-定量聯用儀工作條件：GPC Flow Rate 5.0 mL/min，GPC PreClean Timer 10 s，GPC-Forerun 700 s，GPC-Main Fraction 1900 s，GPC-Trailing 300 s，Cycles of Solvent Exchange 3 times，Rinsing 3 times，Rinsing the Needle 3 times，Heating Bath Temperature 40℃，Pressure Phase 1 18 kPa，Pressure Phase 2 20 kPa，Pressure used in Solvent Exchange Process 10 kPa，收集2#位選中并設置為1 000 μL ，4#位選中并設置為0 μL。

準確稱取食用植物油4.000 g（精確至0.001 g）置于10 mL的具塞玻璃分度管，用環己烷-乙酸乙酯（體積比1∶1）定容至10 mL，在渦旋振蕩器混勻，將混勻后的樣品轉移至GPC專用的16 mL樣品瓶后置于二聯機盤上，在GPC工件軟件上設置工作參數，用環己烷-乙酸乙酯（體積比1∶1）作為洗脫溶劑，流速為5 mL/min，收集餾出液時間：700～1 900 s，濃縮定容，定容液設定為1 mL，取1.0 μL供氣相色譜測定。二聯機的取樣方法與三聯機不同，并非取用全液樣品，用5 mL定量杯為取樣量，故上述轉移樣品的過程不用清洗離心管，不影響檢測樣液的濃度，也不會影響到檢測結果。

2 結果與討論

2.1 方法的線性、檢測限和樣品檢測結果

在上述色譜條件下，取1.2.2的2）中的5個梯度的混合標準工作溶液進樣，進樣量均為1 μL，7種有機磷農藥混合標準樣品的GC色譜圖見圖1；在本次實驗條件下測定，線性方程、相關系數、方法檢測限（S/N=3）等見表1。

圖1 7種有機磷農藥混合標準溶液的色譜圖

表1 7種有機磷農藥線性回歸方程、相關系數、方法檢測限

由實驗可見，7種有機磷農藥混合標準溶液的回歸方程的相關系數都大于0.99，關聯度高，方法檢測限（S/N=3）為 0.017 ～ 0.043 mg/kg，能夠滿足食用植物油中7種有機磷農藥殘留的檢測要求。

2.2 加標回收率實驗和重復性

準確稱取大豆油4.000 g (精確到0.001 g)18份，分別加入1.0 mg/L混合標樣各0.20 mL、0.8 mL、1.6 mL，用本實驗方法測定，每個添加水平下重復實驗6次，結果如表2所示。

表2 7種有機磷農藥(Pesticide)的回收率（Recovery）、相對標準偏差（RSD）

2.3 實際樣品分析

對市場上不同品牌的食用植物油3份，按上述方法測定各植物油中7種有機磷含量，結果3份樣品中7種有機磷農殘均在方法檢測限之下。

2.4 討論

2.4.1 確定前處理方法

樣品的萃取、凈化、濃縮等預處理過程在有機磷農藥殘留分析中起著關鍵的作用。食用植物油含脂質較多，凈化較難，常規的有索氏提取、液-液分配、florisil、硅膠、硅藻土及氧化鋁柱色譜、共沸蒸餾、固相萃取法(spe)等等凈化措施，這些技術不需要昂貴的設備和特殊儀器，但整個分析過程卻要人去操作，又是加試劑又是轉換溶劑，又從一個容器提取凈化換到另一個容器，要人工過柱，費時費力、最容易引起誤差，特別是多種有機磷同時凈化，效果不太理想。而利用全在線預濃縮-凈化-定量聯用儀，能快速地提取、凈化、濃縮、定量待測樣品，有效地除去與目標物同時存在的雜質，減少了色譜圖中的干擾峰，同時避免雜質對色譜柱和檢測器的污染。在線聯用技術的整個過程是全自動的，可避免樣品轉移的損失，減少各種人為的偶然誤差，只要儀器參數選擇適當，可大大提高分析方法的可靠性，并使分析時間縮短。本實驗的前處理利用全在線預濃縮-凈化-定量聯用儀作為前處理儀器，用凝膠滲透色譜（GPC）凈化濃縮前處理技術。

2.4.2 GPC凈化條件的確定

GPC工作參數中收集時間段的選擇很重要，要充分考慮被滲透排除的基體組分與待測組分的分離情況。分別設置不同的收集時間段，在1 040 ～1 200 s收集餾出液發現7種有機磷農殘的加標回收率并不高，再設置在700 ～ 1 900 s收集餾出液發現其回收率有明顯提高，再分別設置在500 ～1 900 s和700 ～ 2 000 s收集餾出液發現回收率基本上與700 ～ 1 900 s保持平穩，所以綜合考慮油脂和待測農殘的洗脫情況，最終選擇收集時間段為700 ～ 1 900 s的餾出液，供GC測定。

2.4.3 GC色譜條件的選擇

對進樣口溫度、檢測器溫度、柱溫、分流比及載氣流速的參數設定中進行多次實驗，確定兩種參數設定，再將其比較。第一種參數設定：進樣口220℃、檢測器溫度250℃、柱溫150℃保持2 min、以8℃/min速率至200℃保持17 min、不分流進樣、載氣流量：2 mL/min的條件下出來的各組分分離度好，但峰形不太好看；第二種參數設定：進樣口220℃、檢測器溫度250℃、柱溫100℃保持1 min、以15℃/min速率至200℃保持1 min、以5℃/min速率至220℃保持7.5 min、不分流進樣、載氣流量：2 mL/min的條件下出來的各組分分離度好，且峰形較好，峰高比前面的條件高出近二倍。經實驗表明，現所確定的色譜條件可成功地分離7種標準組分峰，且峰形良好。圖2為添加7種有機磷標準混合溶液的食用植物油中有機磷農殘的色譜圖。

圖2 添加標準品的食用植物油中有機磷農殘色譜圖

3 結論

本文建立了食用植物油中7種有機磷農殘的GPC-GC分析方法。采用了全在線預濃縮-凈化-定量聯用儀（GPC）對樣品進行在線提取、凈化、轉換溶劑、濃縮、定量，供氣相色譜測定，簡化了前處理過程，提高了檢測效率，更重要的是用全在線聯用技術可避免樣品轉移的損失，減少各種人為的偶然誤差。從結果分析，在0.05 mg/kg、0.20 mg/kg、0.40 mg/kg三個添加水平的平均回收率為80 ～ 95%，重復性5.25 ～ 7.41%，7種有機磷農藥方法檢測限（S/N=3）為0.017 ～ 0.043 mg/kg，表明該實驗方法可以滿足食用植物油中7種有機磷農藥品殘留分析的要求。

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