QuEChERS萃取结合GC－ECD测定甜玉米中多种有机氯及拟除虫菊酯类农药残留

符靖雯，林玉婵，黄梅花，江诗韵，陈孟君

（惠州市农产品质量安全监督检测中心，惠州516008）

甜玉米作为新型果蔬、高档营养食品，因其优质可口、风味独特、健康时尚，深受广大消费者青睐。但甜玉米每年因病、虫、草害造成的直接损失约占总产量的50%，使用农药可挽回上述损失中的30%。目前，常用的农药主要是高效、低毒、杀虫广谱的拟除虫菊酯类农药，但是由于农民对农药的使用缺乏科学指导，往往施药间隔期不足就开始采摘，例行监测中农药残留仍时有检出［1］。因此，有效地测定和控制甜玉米中农药残留量，不仅关系到人民群众的身体健康，而且对增加食品出口、提高农民收入以及农业的可持续发展都有着极其重要的意义。

目前国内对农药残留的测定，多采用液相色谱法（LC）［2－4］、气相色谱法（GC）［5－13］、气相色谱－质谱法 （GC－MS）［14－15］、高 效 液 相 色 谱－串 联 质 谱 法（HPLC－MS／MS）［16－17］、气相色谱－串联质谱法（GCMS／MS）［18－19］。但对于蔬菜和水果中有机氯和拟除虫菊酯类农药，气相色谱－电子捕获检测器（GCECD）［20－21］仍然是主流检测仪器。实验室也一直沿用 NY／T 761 － 2008［22］、GB／T 5009.146 －2008［23］、GB／T 19648－2006［24］作为检测依据。但这些方法步骤繁琐，耗时长，消耗试剂量大，不适合大批量样品的检测。本工作通过优化QuEChERS前处理方法，建立了气相色谱－电子捕获检测器法（GC－ECD）测定甜玉米中12种有机氯和拟除虫菊酯类农药残留的方法。

1 试验部分

1.1 仪器与试剂

GC 2010Plus－ECD型气相色谱－电子捕获检测器；MS 3型涡旋振荡器；TDZ5－WS型多管架自动平衡离心机；BS 224S型电子天平；QuEChERS净化管：含25mg N－丙基乙二胺（PSA）、150mg无水硫酸镁。

混合标准储备溶液：分别移取1.000g·L－1的各农药标准品0.10mL，混匀，用正己烷溶解并定容至10mL，配制成10.0mg·L－1的混合标准储备溶液，于4℃冰箱中保存，可使用1个月。

基质混合标准工作溶液：将12种农药标准品用样品空白溶液配成1.0mL不同浓度的基质混合标准工作溶液，供GC－ECD检测，现用现配。

12种农药标准品质量浓度均为1 000mg·L－1。

乙腈为色谱纯；氯化钠为分析纯。

1.2 仪器工作条件

DB－5／DB－35 色 谱 柱 （30m ×0.25mm，0.25μm）；进样口温度260℃。柱升温程序：初始温度100℃，保持1min；然后以30℃·min－1升温至270℃，保持1min；再以30℃·min－1升温至290℃，保持18min。进样方式为不分流进样；分流比10∶1；进样量1μL；载气为高纯氦气，流量0.9mL·min－1；检测器温度300℃。

1.3 试验方法

称取试样10.00g于50mL塑料离心管中，加入乙酸－乙腈（1＋99）混合液15mL，用匀质器以10 000r·min－1匀浆提取1min，加入氯化钠4～6g，再匀浆30s，将离心管放入离心机，以4 000r·min－1转速离心5min，取上清液，待净化。

取上述上清液1.5～2.0mL于装有25mg PSA、150mg无水硫酸镁的QuEChERS净化管中，涡旋振荡30s，将离心管放入离心机，以4 000r·min－1转速离心5min，取上清液1.0mL于玻璃离心管，于40℃氮吹至近干，用正己烷定容至1.0mL，涡旋混匀，供GC－ECD测定。

2 结果与讨论

2.1 色谱行为

12种农药混合标准溶液的色谱图见图1，空白样品添加12种农药标准品的色谱图见图2。

图1 12种农药混合标准溶液的色谱图Fig.1 Chromatogram of mixed standard solution of 12kinds of pesticides

图2 空白样品添加12种农药标准品的色谱图Fig.2 Chromatogram of the blank sample added 12kinds of pesticide standards

2.2 前处理条件的优化

2.2.1 提取剂和盐析剂

最早的QuEChERS方法［25］及后来改良过的方法［26－27］均采用乙腈作为提取剂，无水硫酸镁进行盐析，无水硫酸镁及PSA作为净化剂对样品进行前处理。试验对比了乙腈、乙酸－乙腈（1＋99）混合液、乙酸－乙腈（2＋98）混合液、乙酸－乙腈（1＋99）混合液（含1g无水乙酸钠）的提取效果。结果表明，乙酸－乙腈（1＋99）混合液的提取效果较好。试验还发现，上述方法在利用无水硫酸镁盐析时产生热量，使得提取剂的温度升高，无水硫酸镁遇水结块，影响农药的提取，使提取效率偏低。而氯化钠可以使水相和有机相分离，以除去水溶性杂质，同时还可减少提取液中的干扰基质含量，并提高待测组分在有机相中的分配比［5］。因此，试验选择乙酸－乙腈（1＋99）混合液作为提取剂，氯化钠作为盐析剂。

2.2.2 净化剂

常规的净化剂中，PSA能有效除去样品中的极性基质成分，如极性有机酸、糖类和某些亲脂性色素。C18对脂肪类、固醇类和类胡萝卜素有一定的吸附作用。石墨化碳黑（GCB）能够强烈吸附色素类物质。试验比较了5组分别含150mg无水硫酸镁、50mg PSA，150mg 无水硫酸镁、25mg PSA，150mg无水硫酸镁、50mg PSA、50mg C18，150mg无水硫酸镁、25mg PSA、7.5mg GCB，150mg无水硫酸镁、25mg PSA、25mg C18的净化剂对甜玉米样品的净化情况。结果表明：含150mg无水硫酸镁、25mg PSA的净化剂不仅可以将甜玉米样品中的杂质净化，还对目标农药的吸附少。这主要是因为甜玉米主要含糖类、蛋白质、纤维素等营养成分，色素含量少。C18和GCB的加入，不仅对杂质净化作用不显著，还吸附了目标农药成分，使目标组分响应值降低。因此，试验选择提取离心后，取上清液1.5～2.0mL加入到含150mg无水硫酸镁、25mg PSA的净化管中进行净化。

2.3 上机分析液的确定

QuEChERS法推荐使 用 GC－MS、HPLC－MS检测，根据其本身试验条件和试验简单化的考虑，推荐使用乙腈作为进样溶剂，但乙腈不是很好的GC进样溶剂，文献［21］发现乙腈作为进样溶剂时响应值太高，经常产生平头峰和分裂峰，给试验结果带来一定的影响。为避免乙腈给检测结果带来不稳定的影响，在试验中将样品转溶，用正己烷进样，获得了良好的结果。同时将样品转溶还避免了样品处理中水分的微量残留，有利于保护气相色谱仪。相对于较昂贵的质谱检测器及其苛刻的检测条件而言，电子捕获检测器相对廉价，易在更多实验室里实现，因此该检测方法具有推广基础。

2.4 色谱条件的优化

有机氯和拟除虫菊酯类农药多半属于极性较弱的农药，根据相似相溶原理，试验选择了弱极性的DB－5和中等极性的DB－35色谱柱进行双柱双检测器检测。由图1和图2可以看出：12种有机氯及拟除虫菊酯类农药在该色谱条件下得到较好的分离。

试验考察了进样口温度在230，260，280℃时12种农药的响应值。结果发现，230，260℃下，12种农药的响应值相差不显著；在280℃下，全部农药的响应值只有260℃时的30%～50%。因此对于GC－ECD检测，并不是进样口温度越高，灵敏度越高。为了防止进样口污染，试验选择进样口温度在260℃下进行样品的检测。

2.5 基质效应的考察

基质效应是残留检测中普遍存在的现象，对气相色谱和液相色谱检测方法来说，分别表现为基质增强和基质减弱效应［10－11，15］。文献［10］发现有机氯和拟除虫菊酯类农药在蔬菜、水果中较易产生基质减弱效应，这主要和被测农药的结构、性质、浓度及基质的种类、酸度、浓度、状态有关系［11］，还和不同进样条件［15］有关。试验采用相对响应值法评价甜玉米中12种有机氯和拟除虫菊酯类农药的基质效应系数（ME），按公式（1）计算：

式中：A为纯溶剂中农药的响应值；B为样品基质中添加相同浓度农药的响应值。当ME等于或接近100时，表明不存在基质效应；当ME大于100时，表明存在离子增强作用；当ME小于100时，表明存在离子抑制作用。一般ME在85%～115%之间时无基质效应。12种农药的基质效应系数见表1，其中＊为同分异构体。

表1 12种农药的保留时间与基质效应系数Tab.1 Retention times and matrix effect coefficients of 12kinds of pesticides

表1 （续）

由表1可知：百菌清、氟氯氰菊酯、氰戊菊酯和溴氰菊酯都有很强的基质增强效应。基质效应的补偿方法有基质匹配法、基质净化法、内标法等。试验采用空白样品作为基质溶液，配制基质标准溶液作校准曲线来补偿基质效应。

2.6 校准曲线与检出限

分别移取8，20，40，80，160μL混合标准工作溶液，用基质空白溶液定容至1.0mL，配制成质量浓度为0.080，0.20，0.40，0.80，1.60mg·L－1基质混合标准溶液，按照仪器工作条件进行测定，以外标法绘制校准曲线。12种农药的质量浓度在0.080～1.60mg·L－1内与峰面积呈线性关系，线性回归方程、相关系数见表2。以3倍信噪比计算方法的检出限（3S／N），以10倍信噪比计算测定下限（10S／N），结果见表2。

表2 12种农药的线性参数、检出限与测定下限Tab.2 Linearity parameters，detection limits and lower limits of determination of the 12kinds of pesticides

12种农药的检出限为0.10～1.5μg·kg－1，测定下限为0.33～5.0μg·kg－1。

2.7 精密度与回收试验

在阴 性 甜 玉米 样 品 中 添 加 0.080，0.20，0.40mg·kg－1等3个浓度水平的农药标准品，按试验方法平行测定6次，计算加标回收率及测定值的相对标准偏差（RSD），结果见表3。

表3 精密度与回收试验结果（n＝6）Tab.3 Results of tests for precision and recovery（n＝6）

2.8 样品分析

按试验方法对惠州市内大型生产基地采集的30批次甜玉米样品进行分析，上述12种农药均未检出。

本工作通过对QuEChERS前处理条件优化，对气相色谱－电子捕获检测器的色谱参数的优化，建立了基于QuEChERS提取法的GC－ECD测定甜玉米中12种有机氯和拟除虫菊酯类农药残留的方法。本方法操作简单、快速、稳定、精密度高，适用于甜玉米中有机氯和拟除虫菊酯类农药残留的测定。

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