氣相色譜質(zhì)譜法檢測(cè)食品有機(jī)磷農(nóng)藥殘留的效果研究

孫翠玉，王躍武，曹虎

摘 要：目的：探討氣相色譜-質(zhì)譜法（Gas Chromatography-Mass Spectrometry，GC-MS）檢測(cè)食品有機(jī)磷農(nóng)藥殘留的效果。方法：使用GS-MS法檢測(cè)有機(jī)磷農(nóng)藥殘留，對(duì)比不同提取劑的提取效率，不同提取方式的凈化效果。結(jié)果：15 min時(shí)農(nóng)藥殘留提取率高于12～14 min（P＜0.05）；提取劑中乙腈提取率最高（P＜0.05）；QuEChERs與Carb/NH2兩種提取法的提取率無顯著差異（P＞0.05）。結(jié)論：GS-MS法能有效提取常見有機(jī)磷農(nóng)藥殘留，提取劑種類中乙腈提取有效性較高，而提取方式可根據(jù)實(shí)際條件靈活選用。

關(guān)鍵詞：食品檢測(cè)；有機(jī)磷農(nóng)藥殘留；氣相色譜-質(zhì)譜法

Determination of Organophosphorus Pesticide Residues in Food by Gas Chromatography-Mass Spectrometry

SUN Cuiyu1， WANG Yuewu2， CAO Hu3

（1.Zibo City Zhoucun District Inspection and Testing Center， Zibo 255300， China; 2.Zoucheng Inspection and Testing Center， Zoucheng 273500， China; 3.Yantai City Haiyang Inspection and Testing Center， Haiyang 265100， China）

Abstract： Objective： To explore the effect of gas chromatography-mass spectrometry （GC-MS） on the detection of organophosphorus pesticide residues in food. Method： GS-MS method was used to detect organophosphorus pesticide residues， and the extraction efficiency of different extractants and the purification effect of different extraction methods were investigated. Result： The extraction rate of pesticide residues at 15 min was higher than that at 12～14 min （P＜0.05）. The extraction rate of acetonitrile was the highest （P＜0.05）. There was no significant difference between QuEChERs and Carb/NH2 extraction methods （P＞0.05）. Conclusion： GS-MS method can effectively extract organophosphorus pesticide residues. Among the extractants， acetonitrile extraction is more effective， and the extraction method can be flexibly selected according to the actual conditions.

Keywords： food detection; organophosphorus pesticide residue; gas chromatography-mass spectrometry method

有機(jī)磷農(nóng)藥是我國(guó)使用最廣泛的農(nóng)藥種類，如對(duì)硫磷、內(nèi)吸磷、馬拉硫磷、樂果和敵敵畏等。食品上殘留農(nóng)藥是導(dǎo)致食物中毒的主要原因之一[1]。在食品安全方面，實(shí)現(xiàn)有機(jī)磷農(nóng)藥殘留的高質(zhì)量管控是杜絕食品安全問題的重要保證，在管控工作中采用有效的檢測(cè)辦法十分必要。氣相色譜-質(zhì)譜法（Gas Chromatography-Mass Spectrometry，GC-MS）是一種層析檢測(cè)技術(shù)，本研究旨在探討氣相色譜質(zhì)譜法檢測(cè)食品中有機(jī)磷農(nóng)藥殘留的應(yīng)用效果，評(píng)價(jià)其應(yīng)用價(jià)值。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料

本研究中所涉及的樣品為豬肉、白菜、食用水和大米飯共4種，均采自某次食品安全現(xiàn)場(chǎng)。檢測(cè)工作均由檢測(cè)中心人員完成，人員均符合對(duì)應(yīng)專業(yè)技術(shù)，知悉并同意本次研究。

1.1.2 試劑及儀器

正己烷（色譜純），德國(guó)默克公司；氯化鈉（規(guī)格2 g），國(guó)藥化學(xué)試劑公司；乙腈（規(guī)格0.1 g），北京生物科技有限公司；三唑磷、馬拉硫磷、甲胺磷、甲基對(duì)硫磷、殺螟松、敵敵畏和氧化樂果共7種標(biāo)準(zhǔn)溶液，濃度均為100 μg·mL-1。

DB-624色譜柱（30 m×0.5 mm×0.25 μm），美國(guó)Agilent公司；7890B/5977A氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀，美國(guó)Agilent公司；TGL-16高度冷凍離心機(jī)，北京時(shí)代北利離心機(jī)有限公司；VORTEX-T渦旋振蕩器、DC-12氮吹儀，美國(guó)Techne公司；LC02/8011S搗碎儀，北京中西華大科技公司。

1.2 方法

1.2.1 樣品處理

本次4種樣品接受處理，各樣品均采集10 g（×6組），采集完成后，放置于離心管（規(guī)格50 mL，×6組）中，乙腈提取方法為（二氯甲烷及氯化鈉提取劑辦法相同）離心管中加入10 mL乙酸、乙腈混合液和15 mL水，加蓋后混合，采用搗碎儀進(jìn)行搗碎，搗碎樣品倒入燒杯，加入2 g氯化鈉、10 mL乙腈，用0.5 mg·kg-1進(jìn)行加標(biāo)實(shí)驗(yàn)，得到待測(cè)液，待測(cè)液提取方法分別為QuEChERs以及Carb/NH2兩種，對(duì)應(yīng)加入QuEChERs粉末（1.2 g無水硫酸鎂）以及SA粉末0.4 g。隨后用渦旋振蕩儀處理10 min、超聲提取30 min，最終得到上清液，吸取上清液加入50 mL離心管，再次加入10 mL乙腈重復(fù)提取，最終合并提取液，采用氮吹儀處理至接近干燥，采用正己烷復(fù)溶1.0 mL，待測(cè)。

1.2.2 氣相色譜-質(zhì)譜條件建立

色譜參數(shù)設(shè)置為恒流1.0 mL·min-1，氦氣純度不低于99.999%，溫度控制以程序升溫為準(zhǔn)，初始溫度設(shè)置60 ℃，持續(xù)時(shí)間2 min，隨后以25 ℃·min-1升溫至150 ℃，再以2 ℃·min-1升溫至260 ℃（進(jìn)樣口為250 ℃），不分流進(jìn)樣。質(zhì)譜參數(shù)四極桿溫度為150 ℃，離子源溫度230 ℃，電子能量70 eV；GS-MS傳輸溫度為280 ℃[2]。

1.2.3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

使用農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)液做對(duì)比，使用丙酮進(jìn)行稀釋，在已經(jīng)建立的色譜條件下進(jìn)行外標(biāo)溶液定量，進(jìn)行測(cè)定對(duì)比，利用GS-MS法對(duì)食品有機(jī)磷農(nóng)藥殘留進(jìn)行檢測(cè)。

1.3 觀察指標(biāo)

觀察指標(biāo)分別為提取劑食品提取效率對(duì)比、提取方法食品提取率對(duì)比和農(nóng)藥殘留時(shí)間及豐度比情況。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

利用SPSS 23.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，計(jì)量資料比較采用t檢驗(yàn)，并以（x±s）表示，計(jì)數(shù)資料采用χ2檢驗(yàn)，并以率（%）表示，P＜0.05為差異顯著，有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果與分析

2.1 農(nóng)藥殘留時(shí)間及豐度情況

有機(jī)磷農(nóng)藥殘留提取量受靜置時(shí)間的影響，在15 min時(shí)提取率顯著高于12～14 min（P＜0.05），見表1。

2.2 提取劑食品提取效率對(duì)比

本研究所涉及的3種提取劑（乙腈、氯化鈉以及二氯甲烷）中，乙腈提取效率顯著高于氯化鈉以及二氯甲烷（P＜0.05）。①豬肉。乙腈為98.12%，氯化鈉為92.44%，二氯甲烷為91.95%（χ2=15.041，P=0.001）。②白菜。乙腈為98.85%，氯化鈉為91.40%，二氯甲烷為90.17%（χ2=16.418，P=0.001）。③食用水。乙腈為91.15%，氯化鈉為89.42%，二氯甲烷為86.55%（χ2=29.216，P=0.001）。④大米飯，乙腈為90.55%，氯化鈉為83.71%，二氯甲烷為81.17%（χ2=28.522，P=0.001）。

2.3 提取方法食品提取率對(duì)比

本研究所涉及的QuEChERs和Carb/NH2兩種凈化方法提取率中，對(duì)比無顯著差異（P＞0.05）。①豬肉。QuEChERs為96.51%，Carb/NH2為96.65%（χ2=0.003，P=0.957）。②白菜。QuEChERs為97.33%，Carb/NH2為96.91%（χ2=0.031，P=0.859）。③食用水。QuEChERs為92.13%，Carb/NH2為90.98%（χ2=0.085，P=0.770）。④大米飯。QuEChERs為94.52%，Carb/NH2為94.16%（χ2=0.012，P=0.912）。

3 結(jié)論與討論

有機(jī)磷農(nóng)藥是高效廣譜類殺蟲劑，品類較多，藥效持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，主要應(yīng)用于水果、蔬菜等農(nóng)作物的除草除蟲工作，以保障農(nóng)作物正常生長(zhǎng)。該藥濫用或使用不合理，可抑制或破損農(nóng)作物生長(zhǎng)因子，同時(shí)藥物被吸收至土壤中還可導(dǎo)致土壤肥力降低，破壞一定區(qū)域內(nèi)的土壤結(jié)構(gòu)，若不及時(shí)處理還會(huì)二次轉(zhuǎn)移至農(nóng)作物組織內(nèi)部，從而導(dǎo)致有機(jī)磷農(nóng)藥殘留量增高[2]。多數(shù)有機(jī)磷農(nóng)藥屬于高毒性農(nóng)藥，藥物殘留超標(biāo)可蓄積于人體內(nèi)，對(duì)身體健康造成極大危害。有調(diào)查顯示，有機(jī)磷農(nóng)藥殘留可致使急性中毒，還能引發(fā)慢性中毒[3]。另有研究指出，蔬菜中的有機(jī)磷農(nóng)藥殘留與腫瘤疾病發(fā)病率上升存在相關(guān)性[4]。因此，從維護(hù)生態(tài)環(huán)境安全與人類身體健康視角而言，精準(zhǔn)檢測(cè)有機(jī)磷農(nóng)藥殘留以及時(shí)干預(yù)具有重大意義。

在食品有機(jī)磷農(nóng)藥殘留檢測(cè)中，常見的檢測(cè)方法有高效液相色譜法、分析氣相色譜法、氣相色譜質(zhì)譜法以及薄層色譜法等，而常見的新方法為化學(xué)發(fā)光檢測(cè)技術(shù)、傳感器監(jiān)測(cè)技術(shù)、采用發(fā)光菌檢測(cè)方法等[5]。

在眾多檢測(cè)方法中，GC-MS法技術(shù)成熟，能有效簡(jiǎn)化樣品提取流程，提升農(nóng)藥回收率，并縮短檢測(cè)樣品實(shí)驗(yàn)前的處理時(shí)間[6]。此次研究應(yīng)用GC-MS法進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，采用了乙腈、氯化鈉以及二氯甲烷作為提取劑，同時(shí)選取QuEChERs以及Carb/NH2兩種凈化方式進(jìn)行檢測(cè)研究，均能有效提取到有機(jī)磷農(nóng)藥殘留。研究發(fā)現(xiàn)，有機(jī)磷農(nóng)藥殘留靜置時(shí)間中，15 min時(shí)農(nóng)藥殘留提取率高于12～14 min （P＜0.05），這說明GC-MS法檢測(cè)食品有機(jī)磷農(nóng)藥殘留時(shí)不同的靜置時(shí)間均會(huì)影響結(jié)果。提取劑選用中，乙腈提取率顯著高于二氯甲烷和氯化鈉（P＜0.05）。可能是相較于二氯甲烷和氯化鈉，乙腈提取受基質(zhì)中脂肪、蠟質(zhì)等親脂性色素干擾較小，同時(shí)其具備沉淀蛋白的作用，使提取液中的雜質(zhì)被有效剔除，因此其作為提取液應(yīng)用于農(nóng)藥檢測(cè)，可最大程度上提取出農(nóng)藥殘留，提高檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確率[7]。此外，兩種凈化方式無顯著差異（P＞0.05），但實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)QuEChERs凈化速度快于Carb/NH2凈化，更適用于食物樣品的凈化。可能是由于QuEChERS機(jī)制在于吸附雜質(zhì)而實(shí)現(xiàn)除雜凈化，而本次實(shí)驗(yàn)應(yīng)用吸水機(jī)可更快地分離水與有機(jī)相，加之吸水時(shí)同步放熱，有效調(diào)和萃取液溫度，更利于提取有機(jī)磷農(nóng)藥殘留，這與王艷麗[8]等學(xué)者研究結(jié)論較一致。

綜上所述，GC-MS法能有效提取常見的有機(jī)磷農(nóng)藥殘留，提取劑種類中乙腈提取率較高，而提取方法可根據(jù)實(shí)際條件靈活選用。

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