GC-ECD 法同時(shí)測(cè)定紅參中的擬除蟲菊酯和有機(jī)氯類農(nóng)藥殘留

◎ 蔣忠岑，黃文平，熊 雙，鄭 容

（1.重慶三峽學(xué)院 生物與食品工程學(xué)院，重慶 404000；2.重慶市萬州食品藥品檢驗(yàn)所，重慶 404000）

紅參是五加科植物人參的栽培品經(jīng)蒸制后的干燥根和根莖[1]。紅參具有大補(bǔ)元?dú)狻?fù)脈固脫、益氣攝血的功效，現(xiàn)代藥理學(xué)研究表明，紅參具有抗疲勞[2-3]、抗氧化[4]、抗腫瘤[5]、抗衰老[6-7]、增強(qiáng)免疫[8-9]、降血糖[10]、調(diào)節(jié)腸道微生物菌群[11]以及促進(jìn)神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育[12]等功效。紅參作為食藥兩用中藥材不僅有重要的藥用價(jià)值還有很好的保健功能，因此深受人們的喜愛。

有機(jī)氯類農(nóng)藥因具有極好的殺蟲效果在世界各地廣泛應(yīng)用，在環(huán)境中極難降解，對(duì)土壤和水體污染嚴(yán)重，并且會(huì)通過食物鏈在生物體內(nèi)富集，從而對(duì)人體健康造成影響。目前，雖然大部分有機(jī)氯農(nóng)藥已經(jīng)在世界各地被禁用，但在我國(guó)仍有紅參中檢出五氯硝基苯的報(bào)道[13]。擬除蟲菊酯因具有高效、低毒、易降解[14]的特點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用，在害蟲防治方面發(fā)揮了重要的作用，部分?jǐn)M除蟲菊酯農(nóng)藥有神經(jīng)毒性、免疫毒性[15]、生殖毒性[16]等。近年來，檢測(cè)發(fā)現(xiàn)中藥材中擬除蟲菊酯殘留水平較高[17-18]，對(duì)我國(guó)的藥食兩用植物質(zhì)量造成了影響。

2020 年版《中華人民共和國(guó)藥典》規(guī)定了農(nóng)藥多殘留量測(cè)定法（質(zhì)譜法），該方法能夠?qū)Χ喾N物質(zhì)的農(nóng)藥殘留進(jìn)行高效分析[19-20]，但此方法所用的儀器氣相色譜-質(zhì)譜儀和液相色譜-質(zhì)譜儀非常昂貴，一般基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室尚未配備。目前，利用氣相色譜法對(duì)紅參中27 種農(nóng)藥同時(shí)進(jìn)行檢測(cè)的方法研究較少，因此本實(shí)驗(yàn)建立了對(duì)紅參中27 種農(nóng)藥同時(shí)檢測(cè)的方法，以此為紅參中的有機(jī)氯和擬除蟲菊酯類農(nóng)藥測(cè)定提供快速、簡(jiǎn)便的檢測(cè)方法和技術(shù)參考。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑與儀器

紅參在當(dāng)?shù)厮幉呐l(fā)市場(chǎng)購(gòu)買，樣品1、2 的產(chǎn)地為長(zhǎng)白山，樣品3、4、5 的產(chǎn)地為四川。

乙腈、丙酮、石油醚、乙酸乙酯（均為色譜純），成都諾爾施責(zé)任有限公司；正己烷（色譜純），北京迪科馬科技有限公司；硫酸（優(yōu)級(jí)純），重慶川東化工有限公司。27 種農(nóng)藥對(duì)照品信息如表1 所示。

GC-ECD（安捷倫7890B 型）；DB-1701P 毛細(xì)管柱（30 m 0.25 mm，0.25 μm）、DB-35 毛細(xì)管柱（30 m 0.25 mm，0.25 μm），美國(guó)安捷倫公司；BS210S型電子天平，德國(guó)Sartorius 公司；AutoEVA-60 全自動(dòng)平行濃縮儀，睿科儀器有限公司；QuEChERS 凈化管（400 mg PSA+400 mg C18EC+45 mg Bulk Carbograph+1200 mg MgSO4），天津錦上實(shí)驗(yàn)；FLORISIL 凈化管（1 g，6 mL），上海安普實(shí)驗(yàn)科技股份有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

分別取對(duì)照品五氯硝基苯、艾試劑、外環(huán)氧七氯、甲氰菊酯10 mg 于10 mL 容量瓶中，用苯溶解并定容得到4 種標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液，分別取上述配制的4 種標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液適量和其他23 種標(biāo)準(zhǔn)品溶液于10 mL 容量瓶用正己烷定容，配制成1 μg·mL-1的有機(jī)氯和5 μg·mL-1的擬除蟲菊酯類的混合標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液，避光冷凍保存以備用。

1.2.2 樣品提取與凈化

（1）FLORISIL 前處理方法。將樣品粉碎成細(xì)粉并過二號(hào)篩，稱取約5.0 g 樣品至50 mL 離心管中，加入5 mL 水，振搖30 min，加入10 mL 乙腈，4 g 氯化鈉，超聲提取30 min 后離心（5 000 r·min-1，5 min），吸取2.00 mL 提取液于氮吹管中，在40 ℃的水浴條件下氮吹至近干，加入正己烷溶液2 mL 溶解以備凈化，活化FLORISIL 柱：依次用5 mL 丙酮-正己烷（1 ∶9）、5 mL 正己烷溶液淋洗，當(dāng)液面至柱吸附層表面時(shí)，將待凈化溶液傾入小柱中，用5 mL 丙酮-正己烷（1 ∶9）進(jìn)行洗脫，并重復(fù)一次，收集所有洗脫液，置于氮吹管中在40 ℃水浴條件下氮吹至近干，用5 mL 正己烷溶液復(fù)溶，待氣相色譜分析。

（2）QuEChERS 前處理方法。取樣品粉碎成細(xì)粉并過二號(hào)篩，準(zhǔn)確稱取5.0 g 樣品至50 mL 離心管中，加入5 mL 水，振搖30 min，加入10 mL 乙腈溶液，加入QuEChERS 提取鹽包，振蕩5 min 后離心（5 000 r·min-1，5 min），收集全部上清液于QuEChERS凈化管中，充分振蕩渦旋5 min 后離心（8 000 r·min-1，5 min），吸取上清液2.00 mL 于氮吹管中，在40 ℃水浴條件下氮吹至近干，加入5.00 mL 正己烷溶液復(fù)溶，待氣相色譜分析。

1.2.3 色譜條件

進(jìn)樣口溫度：250 ℃；檢測(cè)器溫度：300 ℃；升溫程序：110 ℃持續(xù)1 min，以14 ℃·min-1升溫至220 ℃，保持4 min，以10 ℃·min-1升溫至270 ℃，保持5 min，以18 ℃·min-1升溫至280 ℃，保持10 min；載氣：氮?dú)猓兌却笥?9.99%，恒流模式；流速：2.0 mL·min-1；進(jìn)樣量1.0 μL；進(jìn)樣方式：不分流進(jìn)樣。

2 結(jié)果與分析

2.1 提取溶劑的選擇

本方法從提取溶劑和凈化方法兩方面來優(yōu)化前處理方法，首先采用單一的提取溶劑進(jìn)行試驗(yàn)。常用的提取溶劑有乙腈、乙酸乙酯、丙酮、正己烷、石油醚。正己烷和石油醚在提取過程中容易發(fā)生乳化現(xiàn)象不易提取出目標(biāo)化物，用乙腈和乙酸乙酯提取的目標(biāo)化物的回收率沒有明顯的差異，丙酮提取的回收率要相對(duì)較高一些，但是丙酮的溶解能力強(qiáng)，考慮到紅參的基質(zhì)比較復(fù)雜，因此下一步采取乙腈和丙酮、乙酸乙酯和丙酮配合使用。采用以下4 種提取溶劑，即乙腈∶丙酮（1 ∶2，V∶V）、乙腈∶丙酮（2 ∶1，V∶V）、乙酸乙酯∶丙酮（1 ∶2，V∶V）、乙酸乙酯∶丙酮（2 ∶1，V∶V）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。結(jié)果顯示，乙酸乙酯∶丙酮（1 ∶2，V∶V）、乙酸乙酯∶丙酮（2 ∶1，V∶V）作為提取溶劑提取的雜質(zhì)較多，乙腈∶丙酮（1 ∶2，V∶V）較乙腈∶丙酮（2 ∶1，V∶V）作為提取溶液的回收率高，因此本方法用乙腈∶丙酮（1 ∶2，V∶V）作為提取溶劑。

2.2 凈化方法的選擇

實(shí)驗(yàn)同時(shí)采用QuEChERS、FLORISIL 柱和硫酸磺化進(jìn)行樣品凈化對(duì)比。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，采用QuEChERS凈化時(shí)雖然快速省時(shí)，但凈化結(jié)果不理想、雜質(zhì)多、回收率不理想；采用硫酸磺化凈化時(shí)，硫酸將擬除蟲菊酯類氧化使得其回收率低；FLORISIL 柱凈化雜質(zhì)少、回收率理想。因此，本文采用FLORISIL 柱進(jìn)行樣品凈化。

2.3 色譜柱的選擇

同時(shí)測(cè)有機(jī)氯和擬除蟲菊酯類常使用HP-5（30 m 0.32 mm，0.25 μm）、DB-35（30 m 0.25 mm，0.25 μm）和DB-1701P（30 m 0.25 mm，0.25 μm），本文同時(shí)比較了3 種色譜柱對(duì)上述目標(biāo)化合物的分離情況及靈敏度。結(jié)果表明，使用弱極性色譜柱HP-5時(shí)，ο’ρ-DDT 和ρ’ρ-DDT 的靈敏度較低；使用色譜柱DB-35 時(shí)，只有當(dāng)柱溫箱的初始溫度為60 ℃時(shí)，七氯和δ-666 才能完全分離，初始柱溫箱為60 ℃時(shí)，分析一個(gè)樣所需要的時(shí)間比較長(zhǎng)，α-硫丹和順-氯丹DB-35 上的保留時(shí)間一致，沒有辦法分開；DB-1701P 能夠很好地分離本文中的27 種目標(biāo)化合物且靈敏度較高，因此本文使用色譜柱DB-1701P。

2.4 柱溫箱初始溫度

溫箱的初始溫度依次設(shè)置為90 ℃、100 ℃、110 ℃、120 ℃、130 ℃和160 ℃，通過比較得到溫度越低目標(biāo)峰分離程度越高的結(jié)果。在120 ℃及以上溫度時(shí)，α-666 與五氯硝基苯、α-硫丹與反-氯丹不能完全分離，但初始溫度越低，需要的分析時(shí)間就越長(zhǎng)，為了節(jié)省時(shí)間和能很好地分離目標(biāo)化合物，選用110 ℃作為初始溫度最為合適，各物質(zhì)出峰順序如圖1 所示。

圖1 27 種有機(jī)氯農(nóng)藥混合標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)色譜圖

2.5 方法學(xué)考察

吸取混合標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)儲(chǔ)備溶液0.10 mL、0.20 mL、0.40 mL、0.60 mL、0.80 mL 和1.00 mL 用正己烷溶液稀釋至10.00 mL，按照1.2.3 的色譜條件進(jìn)行檢測(cè)分析，以濃度為橫坐標(biāo)，以峰面積為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線圖，以3 倍信噪比（S/N=3）計(jì)算檢出限。各目標(biāo)化合物的線性方程、線性范圍、檢出限、相關(guān)系數(shù)見表2。由表2 可知，各目標(biāo)化合物的相關(guān)系數(shù)在0.998 0 ～0.999 9，檢出限在0.004 ～0.115 mg·kg-1。稱取紅參空白樣品加入適量的標(biāo)準(zhǔn)溶液，按照1.2.1 的方法制備成低、中、高3 個(gè)不同水平的樣液，每個(gè)添加水平進(jìn)行3 個(gè)重復(fù)，按照1.2.3 的條件進(jìn)行檢測(cè)分析，結(jié)果見表3。由表3 可知，回收率在78.9%～109.8%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在0.13%～8.63%。

表2 各對(duì)照品線性關(guān)系和檢出限結(jié)果表

表3 27 種農(nóng)藥的添加回收率以及相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差結(jié)果表

2.6 實(shí)際樣品測(cè)定

將5 批樣品按照1.2.2（1）中FLORISIL 前處理方法進(jìn)行提取凈化，按1.2.3 色譜條件進(jìn)行色譜分析，5 批樣品中有2 批樣品檢出五氯硝基苯，樣品1 測(cè)定值為12.31 μg·kg-1，樣品4 測(cè)定值為14.22 μg·kg-1，其他樣品未檢出農(nóng)藥殘留。2020 年版《中華人民共和國(guó)藥典》規(guī)定紅參五氯硝基苯含量不得超過0.1 mg·kg-1，樣品1 和樣品4 五氯硝基苯的殘留量小于0.1 mg·kg-1為合格樣品。

3 結(jié)論與討論

本文建立了GC-ECD 方法測(cè)定紅參中的27 種農(nóng)藥。比較了不同提取溶劑的提取效果，最終選擇了回收率較高、雜質(zhì)較少的乙腈∶丙酮（1 ∶2，V∶V）作為提取溶劑。紅參化學(xué)成分較復(fù)雜，含有揮發(fā)油、多糖、人參皂苷、氨基酸和多肽等，需要凈化才能進(jìn)行氣相色譜分析，本文比較了3 種凈化方式的效果，硫酸磺化會(huì)將擬除蟲菊酯類物質(zhì)氧化，從而降低回收率，QuEChERS 凈化時(shí)雖然快速省時(shí)，但是凈化結(jié)果不理想、雜質(zhì)多、回收率不理想，F(xiàn)LORISIL 柱凈化雜質(zhì)少、回收率理想。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明此方法精密度、靈敏度、準(zhǔn)確度較高，適用于測(cè)定紅參中22 種有機(jī)氯和5 種擬除蟲菊酯類農(nóng)藥，為紅參中農(nóng)藥殘留快速檢測(cè)提供技術(shù)支撐以及為風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)提供保障。