氣相色譜法測(cè)定番茄中有機(jī)磷農(nóng)藥殘留研究

劉　納

(四川省農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全中心，四川 成都 610041)

有機(jī)磷農(nóng)藥是指用于防治植物病、蟲、害含有機(jī)磷的化合物,國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的有機(jī)磷農(nóng)藥絕大多數(shù)為殺蟲劑[1]。隨著其廣泛的使用，其在各種作物上的殘留問(wèn)題也顯露出來(lái)，有時(shí)對(duì)人體健康造成較大威脅，因此對(duì)其在農(nóng)產(chǎn)品中的殘留進(jìn)行監(jiān)測(cè)非常必要。本實(shí)驗(yàn)應(yīng)用氣相色譜儀配火焰光度檢測(cè)器對(duì)番茄中甲拌磷、二嗪磷、毒死蜱、甲基對(duì)硫磷4種農(nóng)殘進(jìn)行了測(cè)定，優(yōu)化了樣品前處理方法和氣相色譜條件,建立了一種簡(jiǎn)單、快速、靈敏的分析方法。

1　材料與方法

1.1　儀器與試劑

Agilent7890A氣相色譜儀(配氣相色譜火焰光度檢測(cè)器(FPD)，7693自動(dòng)進(jìn)樣器，分流/不分流進(jìn)樣口)，TE612-L電子天平(德國(guó)Sartorius)，XH-C旋渦混合器(上海梅香儀器有限公司)，T25勻漿機(jī)(德國(guó)IKA)，3-18k臺(tái)式冷凍離心機(jī)(德國(guó)Sigma),R-210旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(瑞士BUCHI)，配套蒸發(fā)儀使用的SHB-3A循環(huán)水式多用真空泵和低溫冷卻液循環(huán)泵(鄭州杜甫儀器廠)。

有機(jī)磷農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品:甲拌磷、二嗪磷、毒死蜱、甲基對(duì)硫磷(100μg/mL,農(nóng)業(yè)部環(huán)境保護(hù)科研監(jiān)測(cè)所)，氯化鈉(分析純，成都市科龍化工試劑廠,使用前140℃烘烤4h，在干燥器中冷卻至室溫)，乙腈、丙酮(色譜純，美國(guó)Fisher)，25OμL微型進(jìn)樣針，筒式過(guò)濾器(0.45μm，有機(jī)系,天津津騰)，各種玻璃儀器若干。

1.2　色譜條件

DB1701P石英毛細(xì)管柱(Aglient,30m×0.32mm×0.25μm)；以高純氮?dú)鉃檩d氣，載氣流速1.5mL/min，恒流模式；氫氣流速120mL/min，空氣流速100mL/min，氮?dú)馕泊盗魉?3mL/min；檢測(cè)器溫度250℃;不分流進(jìn)樣，進(jìn)樣量1μL，進(jìn)樣口溫度：220℃。程序升溫：120℃(保持2min)10℃/min 220℃(保持2min)40℃/min 260℃(保持4min)。

1.3　標(biāo)準(zhǔn)溶液配置

分別準(zhǔn)確吸取1.0mL的100μg/mL甲拌磷、二嗪磷、毒死蜱、甲基對(duì)硫磷農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)于25mL容量瓶中，用丙酮定容至刻度，得到濃度為4μg/mL的農(nóng)藥混標(biāo)儲(chǔ)備液。

準(zhǔn)確吸取1.0mL的100μg/mL甲拌磷、二嗪磷、毒死蜱、甲基對(duì)硫磷農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)于25mL容量瓶中，用丙酮定容至刻度，得到濃度為4μg/mL的農(nóng)藥單標(biāo)儲(chǔ)備液。使用時(shí)，準(zhǔn)確吸取適量的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液，用丙酮稀釋配制成所需的標(biāo)準(zhǔn)工作液。

1.4　前處理操作步驟

攪拌混勻樣品盒中組織搗碎后的番茄樣品，并準(zhǔn)確稱取15.00g于85mL聚四氟離心管中，加入4g氯化鈉和20mL乙腈，以14000r/min高速勻漿提取1min，蓋上離心管蓋，在15℃，7000r/min(相對(duì)離心力RCF=5369g)離心5min，使乙腈相和水相分層。然后從離心管中吸取8mL上層有機(jī)相于100mL茄形瓶中，40℃旋蒸至近干，用4mL丙酮分3次沖洗茄形瓶，并轉(zhuǎn)移至10mL比色管中，最后定容至5.0mL，在漩渦混合器上混勻，過(guò)0.2μm濾頭裝瓶上機(jī)。

2　結(jié)果與討論

2.1　升溫程序參數(shù)優(yōu)化

氣相色譜儀設(shè)置參數(shù)比較多，有柱溫度、進(jìn)樣口汽化溫度、升溫程序、載氣流速，尾吹流量等，在眾多影響因素中，以柱溫、升溫程序的影響最大[2]。首先進(jìn)行了恒溫條件試驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)恒溫條件下不適合這4種有機(jī)磷農(nóng)藥混合樣的分析，各組份出峰時(shí)間長(zhǎng)，峰形差，故采用程序升溫的方式進(jìn)行條件摸索，分別以2，6，10，20℃/min，從120℃升溫至220℃，結(jié)果發(fā)現(xiàn)當(dāng)柱溫以2℃/min升溫時(shí)峰形改善不明顯，以6℃/min升溫雖然峰形有所改善但出峰時(shí)間仍較長(zhǎng)，而以20℃/min升溫時(shí)毒死蜱和甲基對(duì)硫磷分離度較差，綜合考慮以10℃/min升溫較為合適。考慮到實(shí)際樣品檢測(cè)過(guò)程中，基質(zhì)中高沸點(diǎn)雜質(zhì)的影響，在4種物質(zhì)依次出峰分離后設(shè)置了以較快的速率升高到了色譜柱能承受的較高柱溫，并保持一定時(shí)間，以減少高沸點(diǎn)雜質(zhì)在色譜柱中的殘留。最終優(yōu)化的程序升溫條件為120℃(保持2min)10℃/min 220℃(保持2min)40℃/min 260℃(保持4min)，整個(gè)過(guò)程耗時(shí)20min，這4種農(nóng)藥在15min內(nèi)全部出峰，且分離效果良好，如圖1所示。

圖1　4種混合農(nóng)藥的色譜圖(圖中11.038min-甲拌磷；11.755min-二嗪磷、11.183min-毒死蜱、11.567min-甲基對(duì)硫磷)

2.2　提取液的用量對(duì)回收率的影響

提取液的選擇首先要考慮農(nóng)藥的特性,依據(jù)農(nóng)藥極性強(qiáng)弱選擇合適的提取液[3]。本實(shí)驗(yàn)選擇乙腈作為提取液，乙腈極性大能與水混溶，穿透力強(qiáng)，且容易用鹽析出[4]；按照相似相溶原理，極性強(qiáng)的機(jī)磷農(nóng)藥容易被乙腈提取出來(lái)，且一些非極性雜質(zhì)如蠟質(zhì)、葉綠素等不容易被乙腈一起被提取出來(lái)，這樣提取出來(lái)的樣品雜質(zhì)干擾較少。

本實(shí)驗(yàn)以毒死蜱為例，用微型進(jìn)樣針將187.5μL，4μg/mL的毒死蜱標(biāo)準(zhǔn)液添加到15g番茄樣品中制備成含0.05mg/kg毒死蜱的番茄樣品，按照1.4的前處理步驟處理，乙腈用量分別為15mL、20mL、25mL、30mL、35mL。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2所示，使用15mL的乙腈回收率只有59.8%，不能滿足農(nóng)殘測(cè)定要求。乙腈從20mL增加35mL回收率從83.2%增加到84.9%，僅增加1.7%，變化不大。從節(jié)約試劑、環(huán)保角度和后續(xù)濃縮步驟的處理出發(fā)選取提取液用量為20mL。

圖2　提取液的用量對(duì)回收率的影響

2.3　離心機(jī)轉(zhuǎn)速(相對(duì)離心力)對(duì)回收率的影響

鹽含量和離心機(jī)轉(zhuǎn)速(相對(duì)離心力)決定了乙腈與含水溶液能否快速分層及分層后乙腈的體積。本實(shí)驗(yàn)根據(jù)番茄本身含水量，加入了4g氯化鈉進(jìn)行鹽析，在高速離心后水相層中仍可見未溶解的氯化鈉沉淀，能夠滿足飽和氯化鈉水相溶液鹽析要求。同樣以毒死蜱為例，用微型進(jìn)樣針將187.5μL，4μg/mL的毒死蜱標(biāo)準(zhǔn)液添加到15g番茄樣品中制備成含0.05mg/kg毒死蜱的番茄樣品，按照1.4的前處理步驟處理，分別以5000r/min(RCF=2739g)，6000r/min(RCF=3944g)，7000r/min(RCF=5369g)，8000r/min(RCF=7012g)，9000r/min(RCF=8875g)離心5min，結(jié)果如圖3所示。隨著離心機(jī)轉(zhuǎn)速(相對(duì)離心力)的增加，乙腈和水相分離效果越來(lái)越好，當(dāng)轉(zhuǎn)速為5000r/min(RCF=g)時(shí)，乙腈和水相分離較差，回收率僅49.2%；當(dāng)轉(zhuǎn)速增加至7000r/min(RCF=5369g)，回收率達(dá)到83.8%。隨著轉(zhuǎn)速的繼續(xù)增加回收率變化不大，故本實(shí)驗(yàn)選擇最終離心轉(zhuǎn)速為7000r/min(RCF=5369g)。

圖3　離心機(jī)轉(zhuǎn)速對(duì)回收率的影響

2.4　相關(guān)系數(shù)和檢出限

臨用前用番茄空白樣品基質(zhì)液將濃度為4μg/mL的農(nóng)藥混標(biāo)儲(chǔ)備液稀釋成濃度分別為0.1μg/L、0.25μg/L、0.5μg/L、1μg/L、2.5μg/mL的基質(zhì)加標(biāo)工作曲線。每份工作液平行測(cè)定6次。以峰面積對(duì)相應(yīng)被測(cè)組分的質(zhì)量濃度做線性回歸分析，檢出限以3倍信噪比結(jié)合檢測(cè)方法確定。結(jié)果見表1，可以看出用該方法4種農(nóng)藥最低檢出限在0.02～0.04mg/kg之間。

2.5　加標(biāo)回收率和精密度

在經(jīng)組織搗碎的番茄樣品中分別添加3個(gè)不同質(zhì)量濃度水平的農(nóng)藥混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，應(yīng)用試驗(yàn)確定的最佳條件進(jìn)行測(cè)定，每個(gè)質(zhì)量濃度水平測(cè)定3次，加標(biāo)回收率和精密度試驗(yàn)結(jié)果見表1所示，可以看出用該方法4種農(nóng)藥基質(zhì)標(biāo)液標(biāo)準(zhǔn)曲線相關(guān)系數(shù)在0.9941～0.9988之間。

3　結(jié)論

為滿足對(duì)大量樣品進(jìn)行快速分析檢測(cè)的需要，農(nóng)藥殘留分析方法必須向簡(jiǎn)單、快速、靈敏、易推廣方向發(fā)展。本實(shí)驗(yàn)建立了一個(gè)簡(jiǎn)便快捷的有機(jī)磷農(nóng)藥分析方法，以20mL乙腈為提取液，加入氯化鈉后，7000r/min(RCF=5369g)，15℃離心分層，濃縮定容，氣相色譜火焰光度檢測(cè)器測(cè)定，15min內(nèi)4種有機(jī)磷農(nóng)藥完全分開，方法回收率78.9%～91.9%，檢出限0.02～0.04mg/kg，精密度3.1%～7.9%，能夠滿足農(nóng)殘分析要求。

參考文獻(xiàn)：

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