固相萃取—毛细管气相色谱法测定蔬菜中14种有机氯类农药残留量分析

王朝杰　李倩　胡玉霞　张友青　杨娜

摘要 建立了蔬菜中有机氯类农药残留量的固相萃取—毛细管气相色谱（SPE-CGC）分析方法。对蔬菜中六六六的4 种异构体、滴滴涕的4 种异构体、乙烯菌核利、α-硫丹、β-硫丹、腐霉利、异菌脲、氯菊酯等14 种有机氯农药的残留量进行了测定。以丙酮-正己烷混合物超声波提取样品，采用HP-5毛细管气相色谱柱分离样品，ECD测定。结果表明，在所建立的方法下，14种有机氯农药能够很好地分离，峰面积与其质量浓度有良好的线性关系，检出限在0.000 1～0.001 0 mg/kg范围内，加标回收率在78.25%～96.55%之间，相对标准偏差均在0.55%～2.91%。该法简单、快捷、灵敏、准确，可用于日常蔬菜中大部分有机氯农药残留的测定。

关键词 固相萃取—毛细管气相色譜法；蔬菜；有机氯农药；残留量

中图分类号 S63；O657.8 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）05-0137-03

Abstract The solid-phase extraction and capillary gas chromatography was introduced for determining 14 organochlorine pesticide residues including α-benzene hexachloride（BHC），β-BHC，γ-BHC，δ-BHC，p，p′-dichloro-diphenyl-dichloroethylene（PP′-DDE），pp′-dichloro-diphenyl-dichloroethane（PP′-DDD），o，p′-dichloro-diphenyl-trichloroethane（OP′-DDT），PP′-DDT，vinclozolin，α-endosulfan，β-endosulfan，procymidone，iprodione，permethrin.The organochlorine pesticides were extracted from vegetables with mixed solvents of acetone and n-hexane by ultrasonic and purified by florisil solid phase extraction column. Then，the extract was separated by HP-5 capillary column and detected by electrochemical detector. The results indicated that the 14 organochlorine pesticides were well separated，the good linearities were obtained，the detection limits were between 0.000 1～0.001 0 mg/kg，the average recoveries were between 78.25 %～ 96.55% and relative standard deviations of 0.55%～2.91%.The method is simple，rapid，accurate and highly sensitive，and it can be used for the simultaneous determination most of organochlorine pesticide residuals in vegetables.

Key words solid-phase extraction and capillary gas chromatography；vegetables；organochlorine pesticides；residuals

有机氯类农药作为高效杀虫剂，广泛使用于蔬菜种植养护中，在环境中容易造成残留进入食物链而影响人体健康。我国是蔬菜生产和消费大国，而蔬菜中毒事件屡屡发生[1-6]。因此，蔬菜中农药残留情况一直是当前各级农业行政主管部门农产品监测的重点和城乡居民关注的热点，并成为制约我国蔬菜及其制品出口的主要问题[7]。解决这一难题的关键是如何更快、更有效地通过检测控制农药残留量问题。因此，分析的质量必须符合特定的要求，并且力求易操作、快速、简便、溶剂使用少、低成本、低污染等[8-9]。

笔者以我国“农业行业标准”方法为基础，用毛细管气相色谱外标法对α-BHC、β-BHC、γ-BHC、δ-BHC、乙烯菌核利、α-硫丹、β-硫丹、腐霉利、异菌脲、PP′-DDE、PP′-DDD、PP′-DDT、OP′-DDT、氯菊酯等14种有机氯农药在蔬菜中的残留量进行了分析研究，该方法测定结果准确，回收率稳定，样品前处理方便，且净化效果好，具有广阔的应用前景[10]。

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂

5200H型超声波清洗器（上海科导超声仪器有限公司）；u-ECD 检测器；Agilent Technologies7890A气相色谱仪；旋转蒸发仪（天津玻璃仪器厂）；Agilent 19091J-413 HP-5（30 m×0.32 mm×0.25 μm）气相色谱柱；FL-PR Florisil 固相萃取柱（170 μm，80A）1 g/6 mL（Phenomenex 公司）。

氯化钠为分析纯。甲醇、正己烷、乙腈、丙酮均为色谱纯。有机氯农药标准品：滴滴涕（DDT包括PP′-DDE、PP′-DDD、PP′-DDT、OP′-DDT）、六六六（BHC，包括α-BHC、β-BHC、γ-BHC、δ-BHC）、氯菊酯、乙烯菌核利、α-硫丹、β-硫丹、腐霉利、异菌脲均为100 μg/mL，由农业部环境保护科研检测所提供。

1.2 样品前处理方法

蔬菜样品包括胡萝卜、菠菜、芹菜、西红柿、黄瓜、娃娃菜、青菜、卷心菜、西兰花、辣椒，按照随机抽样原则取自临安市部分地区农贸市场，共10份，每份1.0～1.5 kg。

1.0 kg新鲜样品取其可食用部分切碎，用四分法取适量样品充分捣碎，制备成分析样品备用。准确称取25.0 g样品（精确到0.01 g），加入50.0 mL乙腈，超声30 min后用滤纸过滤，收集40～50 mL滤液至装有适量无水硫酸镁和5 g氯化钠的100 mL具塞量筒中，盖上塞子，剧烈振荡1 min，在室温下静置30 min，分层。吸取上层乙腈溶液10.00 mL放入150 mL的烧杯中，并置于80 ℃水浴上，氮气吹扫蒸发近干后加入正己烷并定容至2.0 mL，混匀，待净化[11]。

用5.0 mL丙酮+正己烷（10+90）、5.0 mL正己烷先后预淋洗Florisil小柱，填料床上方保留约1 mm液柱。条件化后将上述待净化溶液倒入到小柱内，用50 mL的圆底烧瓶接收洗脱液。用5.0 mL丙酮+正己烷（10+90）重复淋洗2次，流速不超过2.0 mL/min。洗脱液在60 ℃水浴条件下，旋转蒸发近干后，加入正己烷定容至5.0 mL，混匀后移入进样瓶中，待测。

1.3 色谱条件

色谱柱：Agilent Technologies HP-5（30 m×0.32 mm×0.25 μm）；载气：高纯N2（≥99.999 %），流速为3.0 mL/min；进样量：1 μL，分流进样，分流比为10∶1；尾吹气：高纯N2（≥99.999%），流速为40 mL/min；ECD检测器温度：300 ℃；进样口温度：230 ℃；色谱柱升温程序：初始温度80 ℃恒温1 min，以25 ℃/min的速率升温至180 ℃ 恒温1 min，以10 ℃/min的速率升温至240 ℃恒温2 min，以20 ℃/min的速率升温至260 ℃保持5 min；以外标法定量。

1.4 标准曲线的绘制

分别精密量取各标准品溶液适量，用正己烷分别稀释制成含上述各农药的混合标准储备液1.0 mg/L并于4 °C冷藏备用。将1.0 mg/L的标准储备液用正己烷稀释成浓度分别为0.062 5、0.125 0、0.250 0、0.500 0、1.000 0 mg/L的标准溶液按“1.3”项中的色谱条件进样。

1.5 样品测定

准确称取各样品，按“1.2”中的方法处理后以“1.3”中的色谱条件进行测定。

2 结果与分析

2.1 提取方法的研究

2.1.1 固相萃取小柱的选择。现阶段，固相萃取法（SPE）正以其使用方便快速、高选择性、溶剂用量少、回收率高、重复性好、安全等突出优点在农药检测方法的研究中担当着越来越重要的角色。Florisil 固相萃取小柱是正相固相萃取，其中的填料对样品中的有机氯等非极性和弱极性的待测组分不易吸附，而对色素等极性杂质有很强的吸附能力，且待测组分的极性与固定相极性差别越大，净化效果越好[9]。

2.1.2 提取溶剂选择。有机氯农药的提取溶剂一般采用丙酮、乙腈、石油醚、正己烷、二氯甲烷等[10-12]。本试验比较了丙酮、正己烷、乙腈的提取效果，发现采用50 mL乙腈作为提取溶剂，无需多次萃取，净化效果和回收率都很好。

2.1.3 提取方式改进。对3份黄瓜的模拟阳性样品分别采用漩涡混匀2 min、超声30 min、震荡30 min 3种不同的处理方法进行提取，结果显示震荡30 min、超声30 min均优于漩涡混匀2 min。因此，最终确定选用超声提取30 min的方法进行样品提取。

2.1.4 洗脱剂选择。由于待测的14种有机氯农药为非极性和弱极性，因此应尽量选择非极性或弱极性的溶剂作为洗脱剂[9]。试验表明，单用正己烷不能将待测组分洗脱完全，用二氯甲烷洗脱的杂质较多，用正己烷—丙酮作为洗脱剂效果好。进一步试验了不同配比的正己烷—丙酮的洗脱效率，发现使用5 mL丙酮—正己烷（1∶9）效果最好。此外，在样品净化过程中，流速应不超过2.0 mL/min（0.5～1.0 h可完成净化）。

2.2 标准曲线、线性范围与最小检测量

以各组分的峰面积（Y）对其质量浓度（C）绘制标准曲线，线性范围及最小检测限见表1。用正己烷将农药标准品配制成不同质量浓度的标准溶液在所确定的色谱条件下进行测定，色谱图见图1。方法中各组分在线性范围为0.062 5～1.000 0 mg/L的相关系数在0.992 0～0.999 2之间，表明检出限能满足国标规定的有机氯农药残留限量分析。

2.3 精密度

取混合标准稀释液连续进样5次，求得PP′-DDE、PP′-DDD、PP′-DDT、OP′-DDT、α-BHC、β-BHC、γ-BHC、δ-BHC、氯菊酯、乙烯菌核利、腐霉利、α-硫丹、β-硫丹、异菌脲的峰面积积分值的RSD分别为1.73%、1.59%、1.62%、1.46%、1.33%、1.60%、1.15%、1.13%、1.69%、1.78%、0.82%、0.88%、0.87%和1.10%。结果显示该方法准确、可靠。

2.4 加标回收率

选择无待测农药且杂质尽量少的黄瓜作为空白，准确称取并按高、中、低3个水平分别加入0.50、1.00、1.25 mg/kg 3个浓度的混标溶液，同时做样品空白对照。结果表明，回收率满足分析需要（表2）。

2.5 样品测定结果

本试验所抽取的蔬菜样品14种有机氯农药殘留的测定结果绝大部分显示是阴性，只有极少数样品中含有微量的异菌脲、腐霉利、乙烯菌核利，且含量均未超标。

3 结论与讨论

采用固相微萃取柱和溶剂乙腈进行蔬菜中残留有机氯农药的前处理，在笔者所摸索的色谱条件下检测，样品出峰时间缩短至18 min，整个分析从前处理到检测仅需1.5～2.0 h，一次可检测全部有机氯农药残留物，分离度好、峰形尖锐，方法的自动化程度高。综上所述，本法适用于绝大部分蔬菜中有机氯农药残留的测定。本法采用乙腈作为提取剂，用无水硫酸镁吸水的同时，加入大量的氯化钠，使提取液盐析分层。影响农药残留的原因很多，农药施用剂量超标与农作物农药残留有着最直接的关系[13-14]。从样品的测定结果看，虽然我国已经禁止使用该有机氯农药，但是由于其在环境中的持久性、生物积累性等原因，土壤中较高含量的有机氯农药残留仍可通过富集、转移及植物吸收等途径积累在植物体内，通过食物链进入人体，对人体造成伤害[15-17]。因此，如何有效控制有机氯农药污染，生产出健康安全的食品，仍是目前亟需解决的问题。

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