氣相色譜法同時測定稻谷中10種有機磷農藥殘留量方法的探討

忻雪¹，張霞¹，李萬軍¹，高虹¹，徐波¹，李雅蓮¹，程興杰¹，戴志桐²

（1．沈陽市糧油檢驗監測所 110021；2．中國物流集團前進國家糧食儲備庫 110045）

有機磷農藥作為一類廣譜、高效的殺蟲劑、除草劑、殺菌劑，正在廣泛用于農業、倉儲等領域，雖然具有殺蟲、殺菌效率高、易分解、對植物藥害小等優點，但大量使用后對人、蓄和環境產生的危害也在日益增加。絕大多數的有機磷農藥是劇毒的，經過皮膚、呼吸道及胃腸進入人體后，對體內膽堿酯酶的活性產生抑制，不能催化水解乙酰膽堿，使其在體內蓄積，致使神經處于興奮而產生中毒。目前各國都在投入大量的人力、物力、財力，加強無公害綠色農藥的研制、開發和應用，并且制定愈來愈嚴格的農藥殘留限量標準來控制其殘留，使糧食及食品的質量安全得到了保證。因此加強對糧食中有機磷農藥檢測方法的研究，對保護生態環境和人類健康具有重要意義。

國家標準第GB/T5009.20—2003《糧食中有機磷農藥殘留量的測定》給出了兩種方法，都是用氣相色譜火焰光度檢測器測定，第一種方法主要適用蔬菜水果的檢測，第二種方法主要適用谷物的檢測，而第二種方法只能檢測敵敵畏、樂果、馬拉硫磷、對硫磷等8種有機磷農藥，還有一些農業上常用的有機磷農藥沒有包含其中，如沈陽地區農民常用的毒死蜱等有機磷農藥不在GB/T 5009.20—2003方法中，如需檢測還要采用GB/T5009.145—2003《植物性食品中有機磷和氨基甲酸酯類農藥多種殘留的測定》，而該方法中使用的是氮磷檢測器。由于氮磷檢測器調試到穩定狀態需要時間較長，雖然其靈敏度較高，但穩定性較差，且檢測器主要部件會隨時間的增加會鈍化，容易產生誤差，而且需要不斷更換，增加檢測成本，因此應用受到限制。在樣品的前處理上，由于檢驗標準出臺較早，三種方法檢測組分的提取凈化也存在許多不足，一是需用較多的有機試劑，對環境和實驗操作人員的健康帶來危害。二是有機試劑要通過旋轉蒸發器蒸發濃縮，濃縮后殘留的雜質得到了富集，對組分分析產生干擾較大，色譜圖出現雜峰，污染色譜柱，減少色譜柱使用壽命。三是提取凈化需要時間較長，處理環節較多，易造成目標物的流失，降低回收率，并增加了檢驗員的勞動強度較大。

本文研究了用氣相色譜火焰光度檢測器同時分析10種有機磷農藥的方法，樣品利用二氯甲烷提取后，采用離心機離心，經過0.45μm有機濾膜過濾，用商品固相萃取小柱（碳銨柱CARB/NH2）進行色譜分離凈化，再經氮吹儀濃縮近干，最后用丙酮定容到1ml，選擇分離效果最佳的0.32mm×30m，膜厚d_f=0.25μm的中等極性的毛細管柱進樣分析。

1　實驗部分

1.1　主要儀器、試劑、實驗樣品

（1）儀器 氣相色譜儀：GC-2010，附帶FPD檢測器，日本島津公司；氮吹儀：MultiVap-8平行濃縮儀，北京萊伯泰科儀器股份有限公司；CARB/NH₂固相萃取柱：500mg/500mg/6ml。

（2）試劑 二氯甲烷，正己烷，丙酮，分析純；丙酮，色譜純；

農藥標準品：敵敵畏、甲拌磷、樂果、甲基嘧啶磷、毒死蜱、馬拉硫磷、殺螟松、對硫磷、喹硫磷、乙硫磷純度均大于99%，北京壇墨質檢科技有限公司。

（3）實驗樣品 稻谷，沈陽市地產。

1.2　色譜條件

色譜柱：Rtx-1701（長度30m，內徑0.32mm，膜厚0.25μm）；進樣口溫度：240℃；檢測器溫度：270℃；柱溫：初溫90℃，保持2min后以15℃/min的程序升溫至160℃，保持5min后再以25℃/min的程序升溫至270℃，保持6min；載氣：高純氮氣；氫氣流量：85ml/min；空氣流量：90ml/min；進樣方式：無分流；進樣量：1.0μl。

1.3　樣品前處理

將稻谷試樣脫殼、磨粉，過20目篩，混勻，備用。稱取試樣10g置于100ml具塞三角瓶中，加入20ml二氯甲烷，于振蕩器上振搖0.5h，將上清液放入離心管中，以10000r/min離心10min。經過0.45μm有機濾膜過濾后，用固相萃取柱進行色譜分離凈化，凈化前用5ml正己烷活化固相萃取柱，待填料層上方保留約1mm正己烷液層時，再加入2ml二氯甲烷平衡液，待填料層上方保留約1mm二氯甲烷液層時，準確吸取過濾后試樣液1ml于小柱中，待填料層上方保留約1mm試樣液時，先用1ml丙酮-正己烷（30 : 70）洗脫，洗脫液棄去，再用6ml丙酮-正己烷（30 : 70）繼續洗脫，收集6ml的洗脫液于蒸餾瓶中，于氮吹儀上35℃濃縮近干，用色譜純丙酮定容至1.0ml，待測。

2　結果與討論

2.1　色譜條件的選擇

色譜柱、溫度、載氣流量是影響氣相色譜分離效果、分析時間及靈敏度的主要因素。為了既能把待測組分完全分離，又能縮短分析時間，提高分析效率，柱溫采用程序升溫、載氣采用恒線速度方式，同時比較了Rtx-1701毛細管色譜柱及HP-1毛細管色譜柱，結果表明Rtx-1701毛細管色譜柱對10種有機磷的分離效果較好，在18min內能有效地分離10種有機磷，且分離效果及峰形均能滿足方法要求，結果見圖1。

2.2　線性方程、相關系數及檢出限

按最佳的色譜條件測定含有敵敵畏等10種有機磷的混合標準溶液三個系列，計算峰面積，求得線性回歸方程及相關系數。并以大于儀器的3倍噪聲計算出該方法的最低檢出限。結果見表1。

2.3　凈化條件的選擇

2.3.1　洗脫液比例的選擇

準備5個固相萃取柱，先用5ml正己烷活化固相萃取柱，再用2ml二氯甲烷平衡固相萃取柱，加入1ml的加標試樣液（樣品提取見1.3），選擇10ml丙酮和正己烷比例分別為1 : 9、2 : 8、3 : 7、4 : 6、5 : 5的混合液作為洗脫液，收集洗脫液于濃縮瓶中，于氮吹儀上35℃濃縮近干，用色譜純丙酮定容至1.0ml，上機測定，色譜結果見圖2。

由圖2可以看出，從雜峰和已知樣品的響應值來看，丙酮和正己烷比例為3 : 7時，洗脫效果最好，回收最佳；丙酮和正己烷比例為4 : 6和5 : 5時，由于洗脫液極性較強，將固相萃取柱上的一部分色素和脂肪洗脫下來，長期實驗將會污染毛細管色譜柱，減少毛細管色譜柱使用壽命；當丙酮和正己烷比例為1 : 9和2 : 8時，雖然色素和脂肪基本保留在固相萃取柱上，但是回收效果不佳。所以最后選擇丙酮和正己烷比例為3 : 7的洗脫液。

2.3.2　洗脫液體積的確定

在2.3.1節中確定了洗脫液比例的濃度，為了縮短洗脫時間及避免色素和脂肪的流出，對洗脫液的體積進行了試驗。將1ml的上樣液，及10ml洗脫液每1ml收集在一個濃縮瓶中，共11個濃縮瓶，于氮吹儀上35℃濃縮近干，用色譜純丙酮定容至1.0ml，上機測定。結果見表2。

由表2可以看出，當洗脫液體積在2～7ml之間，敵敵畏等10種農藥可以完全洗脫下來。色譜和脂肪基本都保留在固相萃取柱上，減少雜峰，縮短洗脫時間。所以在洗脫時，先用1ml的洗脫液洗脫，洗脫液棄去，再用6ml洗脫液洗脫并收集。

2.4　方法回收率測定結果

在未檢出有機磷的稻谷樣品中添加高、低兩種不同濃度的混合有機磷標準溶液，充分混勻后按1.3節中進行樣品前處理，上機測定，每個添加濃度測定6次，計算回收率及RSD值。

通過表3可以看出，回收率在75.5%～109.5%，RSD值在1.9%～9.5%，均能滿足檢驗要求。

2.5　結論

本文采用Rtx-1701毛細管色譜柱及在前處理中通過固相萃取柱對樣品進行凈化，可以同時測定稻谷中10種有機磷農藥，標準曲線線性良好，色譜圖的干擾少且分離效果好，方法的最低檢出限及較高的回收率，完全能夠滿足食品中農藥殘留衛生標準的要求^[1]，分析速度快，操作簡便，可以適用于糧食中多種有機磷農藥殘留的同時測定。

參考文獻

[1] GB 2763—2014, 食品中農藥殘留最大限量。