谷糧中硫丹及其代謝物殘留的G C-MS分析

耿平蘭 程化鵬 張吉敏 趙應梅 楊金川

（國家酒類及飲料產品質量監督檢驗中心，貴州 貴陽 550004）

硫丹是一種廣譜有機氯高毒殺蟲殺螨劑，又稱賽丹、碩丹、安殺丹。其具有α和β兩種異構體，略帶SO2氣味，微溶于水，可溶于二甲苯、氯仿和乙醇等有機溶劑[1-3]。硫丹活性基團為環硫酸酯，具有觸殺、胃毒和熏蒸等作用，對果樹、煙草、谷物、棉花、茶葉上咀嚼式和刺吸式口器害蟲及螨蟲都有較好的防治效果[4-5]。但研究發現，硫丹及其代謝產物硫丹硫酸鹽對人及動物神經和生殖系統有嚴重損害，且殘留期長，半衰期4～11月，潛在危害高，生物富集作用強[6-8]。2011年斯特哥爾摩公約已將硫丹列入持久有機污染物(POPs)名單[9]?？梢姳O控這類農藥在谷糧的殘留具有重要意義。

目前，硫丹類殘留的檢測方法主要為氣相色譜[10-11]及氣相色譜-質譜法[12]。本文建立了固相萃取結合GC-MS法檢測谷糧中α-硫丹、β-硫丹和硫丹硫酸鹽殘留量的方法。所建立方法檢出限為：0.002mg/kg～0.003mg/kg，回收率為87.3%～110.2%。滿足谷糧中硫丹及其代謝物殘留量的檢測要求。

1 實驗部分

1.1 主要儀器與試劑

氣相色譜/質譜儀，7890A-5975C(美國Agilent公司)；冷凍離心機，Allegra X-22R(美國貝克曼庫爾特公司)；渦旋混勻器，Multi Reax(Heidolph)；超聲波清洗機，SB25-12DTD(寧波新芝生物科技股份有限公司)；控制型搖床 KS260(IKA)；分析天平，感量 0.1mg，AE200(Mettler公司)； 固相萃取儀 (美國 Agilent公司)； 移液槍，20～200μL，100～1000μL(Thermo 公司)。

標準品：α-硫丹純度大于 99.6%(sigma公司)；β-硫丹純度大于99.8%(sigma公司)；硫丹硫酸鹽純度大于98.5%(Dr.Ehrenstorfer公司)；乙腈、正己烷、丙酮：色譜純(德國MERCK公司)。

1.2 標準溶液的配制

準確稱取適當的硫丹標準品，用少量的甲苯溶解后，分別以正己烷稀釋成1mg/mL的標準儲備液，4℃冰箱保存。取適量儲備液用正己烷配制成混標，并逐級稀釋成適當濃度的標準工作液。

1.3 氣相色譜質譜條件

1.3.1 氣相色譜條件

色譜柱：HP-5MS(30m×0.25mm×0.25μm)；進樣口溫度 250℃；進樣量 1.0μL，不分流進樣；載氣氦氣（99.999%），流速 1.0mL/min；程序升溫：初始溫度 80℃，保持 1min，以 15℃/min升到 280℃，保持 6min，30℃/min升到 300℃，保持 5min。

1.3.2 質譜條件

電子轟擊離子源(EI)，電離能70eV；離子源溫度230℃；四極桿溫度150℃；傳輸線溫度280℃，溶劑延遲5min，選擇離子監測(SIM)模式掃描，α-硫丹、β-硫丹和硫丹硫酸鹽的保留時間、定性離子及其豐度比、定量離子見表1。

1.4 樣品前處理

1.4.1 提取

稱取粉碎試樣5.00g，放入50mL離心管中，加入20mL正己烷，用渦旋儀在9000r/min提取30min，把離心管放入離心機，4000r/min離心5min。取10mL上清液于具塞比色管中，40℃氮吹濃縮至1～2mL，待凈化。

表1 目標物的定量離子、定性離子及其豐度比

1.4.2 凈化

依次用5mL丙酮+正己烷(1+9)、5mL正己烷活化弗羅里硅土固相萃取小柱(固相萃取小柱填料上方填有1cm無水Na2SO4)，將待凈化樣加到活化好的固相萃取柱上，用少量正己烷洗滌比色管，涮洗液上柱。用3×3mL丙酮+正己烷(1+9)淋洗小柱，調節流速使其逐滴滴下，收集洗脫液于10mL比色管中，40℃氮吹濃縮近干，冷卻后用正己烷定容至1mL，待GC-MS檢測。

2 結果與討論

2.1 提取方法的選擇

實驗考查了超聲波提取、振蕩提取和渦旋提取方式，結果表明，渦旋提取中樣品與提取試劑能更好的接觸，渦旋提取的回收率明顯高于超聲波和振蕩提取，所以實驗選用渦旋提取，回收率見圖1。

圖1 不同提取方式的回收率

2.2 提取試劑的選擇

實驗中分別用正己烷、乙腈、丙酮作為提取試劑，結果發現用正己烷作提取劑時，目標物的回收率較高，且色譜圖中干擾少，而用乙腈和丙酮作提取劑時色譜圖干擾較多。所以選用正己烷作為提取試劑。

2.3 儀器條件的選擇

2.3.1 氣相色譜條件優化

SN/T1873-2007《進出口食品中硫丹殘留量的檢測方法：氣相色譜-質譜法》中檢測耗時長，α-硫丹、β-硫丹和硫丹硫酸鹽保留時間分別為23.73min、27.77min、30.47min，本實驗中優化了氣相升溫程序，三者的出峰時間分別提前為12.966min、13.695min、14.222min，且樣品中無干擾峰。見圖2、圖3。

圖2 空白樣品

圖3 空白樣品加標(200μg/L)

圖4 未選用特征離子207(m/z)標圖

圖5 選用特征離子207(m/z)標圖

2.3.2 定量離子的優化

α-硫丹和β-硫丹的質譜圖中都含有碎片離子207(m/z)，且相對豐度值很高。但氣相色譜中柱流失中常存在207(m/z)，兩者若以207(m/z)作特征離子，色譜圖噪音高。為降低噪音，提高檢出限，因此質譜條件未選用207(m/z)為特征離子，見圖4、圖5。

2.4 標準工作曲線

實驗中以標準系列中α-硫丹、β-硫丹和硫丹硫酸鹽濃度為橫坐標，以定量離子的峰面積為縱坐標，繪制標準曲線，各組分的線性方程見表2。在20-2000ug/L范圍內，各組分工作曲線線性良好，相關系數R2在0.998～1.000之間。

2.5 方法檢出限、回收率與精密度

本實驗以S/N=3，確定方法檢出限為0.002mg/kg～0.003mg/kg。并針對谷糧樣品考察了所建立方法的回收率與精密度。向大米樣品中添加α-硫丹、β-硫丹和硫丹硫酸鹽標準溶液，加入量分別為50μg/L、200μg/L濃度水平，每個水平平行測定6次，計算方法的回收率和相對標準偏差。實驗結果見表3，在50μg/L加標水平，各組分回收率在87.3%～92.2%之間，而200μg/L各組分加標回收率在108.5%～110.2%之間，2個加標水平的相對標準偏差1.7%～3.9%之間，該方法能滿足谷糧中硫丹殘留量的測定。

2.6 實際樣品的測定

采用本方法對市售的大米、高粱、大豆、小米4種產品進行檢測，結果表明：檢測的樣品中α-硫丹、β-硫丹和硫丹硫酸鹽的檢出量均低于檢出限。

表2 α-硫丹、β-硫丹和硫丹硫酸鹽線性方程

表3 方法回收率、精密度(n=6)及檢出限(S/N=3)

3 結論

本實驗對谷糧樣品直接溶劑提取，固相萃取凈化后GC-MS-SIM分析測定硫丹殘留量。優化了提取方法、提取試劑及色譜參數。在線性范圍內，方法具有良好的回收率和重復性，前處理簡便、快捷，適合應用于谷糧中硫丹及其代謝物殘留量的分析檢測工作。

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