气相色谱法测定番茄中有机磷农药残留研究

刘　纳

(四川省农产品质量安全中心，四川 成都 610041)

有机磷农药是指用于防治植物病、虫、害含有机磷的化合物,国内生产的有机磷农药绝大多数为杀虫剂[1]。随着其广泛的使用，其在各种作物上的残留问题也显露出来，有时对人体健康造成较大威胁，因此对其在农产品中的残留进行监测非常必要。本实验应用气相色谱仪配火焰光度检测器对番茄中甲拌磷、二嗪磷、毒死蜱、甲基对硫磷4种农残进行了测定，优化了样品前处理方法和气相色谱条件,建立了一种简单、快速、灵敏的分析方法。

1　材料与方法

1.1　仪器与试剂

Agilent7890A气相色谱仪(配气相色谱火焰光度检测器(FPD)，7693自动进样器，分流/不分流进样口)，TE612-L电子天平(德国Sartorius)，XH-C旋涡混合器(上海梅香仪器有限公司)，T25匀浆机(德国IKA)，3-18k台式冷冻离心机(德国Sigma),R-210旋转蒸发仪(瑞士BUCHI)，配套蒸发仪使用的SHB-3A循环水式多用真空泵和低温冷却液循环泵(郑州杜甫仪器厂)。

有机磷农药标准品:甲拌磷、二嗪磷、毒死蜱、甲基对硫磷(100μg/mL,农业部环境保护科研监测所)，氯化钠(分析纯，成都市科龙化工试剂厂,使用前140℃烘烤4h，在干燥器中冷却至室温)，乙腈、丙酮(色谱纯，美国Fisher)，25OμL微型进样针，筒式过滤器(0.45μm，有机系,天津津腾)，各种玻璃仪器若干。

1.2　色谱条件

DB1701P石英毛细管柱(Aglient,30m×0.32mm×0.25μm)；以高纯氮气为载气，载气流速1.5mL/min，恒流模式；氢气流速120mL/min，空气流速100mL/min，氮气尾吹流速23mL/min；检测器温度250℃;不分流进样，进样量1μL，进样口温度：220℃。程序升温：120℃(保持2min)10℃/min 220℃(保持2min)40℃/min 260℃(保持4min)。

1.3　标准溶液配置

分别准确吸取1.0mL的100μg/mL甲拌磷、二嗪磷、毒死蜱、甲基对硫磷农药标准物质于25mL容量瓶中，用丙酮定容至刻度，得到浓度为4μg/mL的农药混标储备液。

准确吸取1.0mL的100μg/mL甲拌磷、二嗪磷、毒死蜱、甲基对硫磷农药标准物质于25mL容量瓶中，用丙酮定容至刻度，得到浓度为4μg/mL的农药单标储备液。使用时，准确吸取适量的标准储备液，用丙酮稀释配制成所需的标准工作液。

1.4　前处理操作步骤

搅拌混匀样品盒中组织捣碎后的番茄样品，并准确称取15.00g于85mL聚四氟离心管中，加入4g氯化钠和20mL乙腈，以14000r/min高速匀浆提取1min，盖上离心管盖，在15℃，7000r/min(相对离心力RCF=5369g)离心5min，使乙腈相和水相分层。然后从离心管中吸取8mL上层有机相于100mL茄形瓶中，40℃旋蒸至近干，用4mL丙酮分3次冲洗茄形瓶，并转移至10mL比色管中，最后定容至5.0mL，在漩涡混合器上混匀，过0.2μm滤头装瓶上机。

2　结果与讨论

2.1　升温程序参数优化

气相色谱仪设置参数比较多，有柱温度、进样口汽化温度、升温程序、载气流速，尾吹流量等，在众多影响因素中，以柱温、升温程序的影响最大[2]。首先进行了恒温条件试验，结果发现恒温条件下不适合这4种有机磷农药混合样的分析，各组份出峰时间长，峰形差，故采用程序升温的方式进行条件摸索，分别以2，6，10，20℃/min，从120℃升温至220℃，结果发现当柱温以2℃/min升温时峰形改善不明显，以6℃/min升温虽然峰形有所改善但出峰时间仍较长，而以20℃/min升温时毒死蜱和甲基对硫磷分离度较差，综合考虑以10℃/min升温较为合适。考虑到实际样品检测过程中，基质中高沸点杂质的影响，在4种物质依次出峰分离后设置了以较快的速率升高到了色谱柱能承受的较高柱温，并保持一定时间，以减少高沸点杂质在色谱柱中的残留。最终优化的程序升温条件为120℃(保持2min)10℃/min 220℃(保持2min)40℃/min 260℃(保持4min)，整个过程耗时20min，这4种农药在15min内全部出峰，且分离效果良好，如图1所示。

图1　4种混合农药的色谱图(图中11.038min-甲拌磷；11.755min-二嗪磷、11.183min-毒死蜱、11.567min-甲基对硫磷)

2.2　提取液的用量对回收率的影响

提取液的选择首先要考虑农药的特性,依据农药极性强弱选择合适的提取液[3]。本实验选择乙腈作为提取液，乙腈极性大能与水混溶，穿透力强，且容易用盐析出[4]；按照相似相溶原理，极性强的机磷农药容易被乙腈提取出来，且一些非极性杂质如蜡质、叶绿素等不容易被乙腈一起被提取出来，这样提取出来的样品杂质干扰较少。

本实验以毒死蜱为例，用微型进样针将187.5μL，4μg/mL的毒死蜱标准液添加到15g番茄样品中制备成含0.05mg/kg毒死蜱的番茄样品，按照1.4的前处理步骤处理，乙腈用量分别为15mL、20mL、25mL、30mL、35mL。实验结果如图2所示，使用15mL的乙腈回收率只有59.8%，不能满足农残测定要求。乙腈从20mL增加35mL回收率从83.2%增加到84.9%，仅增加1.7%，变化不大。从节约试剂、环保角度和后续浓缩步骤的处理出发选取提取液用量为20mL。

图2　提取液的用量对回收率的影响

2.3　离心机转速(相对离心力)对回收率的影响

盐含量和离心机转速(相对离心力)决定了乙腈与含水溶液能否快速分层及分层后乙腈的体积。本实验根据番茄本身含水量，加入了4g氯化钠进行盐析，在高速离心后水相层中仍可见未溶解的氯化钠沉淀，能够满足饱和氯化钠水相溶液盐析要求。同样以毒死蜱为例，用微型进样针将187.5μL，4μg/mL的毒死蜱标准液添加到15g番茄样品中制备成含0.05mg/kg毒死蜱的番茄样品，按照1.4的前处理步骤处理，分别以5000r/min(RCF=2739g)，6000r/min(RCF=3944g)，7000r/min(RCF=5369g)，8000r/min(RCF=7012g)，9000r/min(RCF=8875g)离心5min，结果如图3所示。随着离心机转速(相对离心力)的增加，乙腈和水相分离效果越来越好，当转速为5000r/min(RCF=g)时，乙腈和水相分离较差，回收率仅49.2%；当转速增加至7000r/min(RCF=5369g)，回收率达到83.8%。随着转速的继续增加回收率变化不大，故本实验选择最终离心转速为7000r/min(RCF=5369g)。

图3　离心机转速对回收率的影响

2.4　相关系数和检出限

临用前用番茄空白样品基质液将浓度为4μg/mL的农药混标储备液稀释成浓度分别为0.1μg/L、0.25μg/L、0.5μg/L、1μg/L、2.5μg/mL的基质加标工作曲线。每份工作液平行测定6次。以峰面积对相应被测组分的质量浓度做线性回归分析，检出限以3倍信噪比结合检测方法确定。结果见表1，可以看出用该方法4种农药最低检出限在0.02～0.04mg/kg之间。

2.5　加标回收率和精密度

在经组织捣碎的番茄样品中分别添加3个不同质量浓度水平的农药混合标准溶液，应用试验确定的最佳条件进行测定，每个质量浓度水平测定3次，加标回收率和精密度试验结果见表1所示，可以看出用该方法4种农药基质标液标准曲线相关系数在0.9941～0.9988之间。

3　结论

为满足对大量样品进行快速分析检测的需要，农药残留分析方法必须向简单、快速、灵敏、易推广方向发展。本实验建立了一个简便快捷的有机磷农药分析方法，以20mL乙腈为提取液，加入氯化钠后，7000r/min(RCF=5369g)，15℃离心分层，浓缩定容，气相色谱火焰光度检测器测定，15min内4种有机磷农药完全分开，方法回收率78.9%～91.9%，检出限0.02～0.04mg/kg，精密度3.1%～7.9%，能够满足农残分析要求。

参考文献：

[1]崔迪，依桂华.有机磷农药残留检测的方法[J].养殖技术顾问,2014,5:70-73.

[2]刘虎威.气相色谱方法及应用[M].北京：化学工业出版社，2000.

[3]张卫国，章晓麟.残留农药分析中提取溶剂的选择方法[J].中国人民公安大学学报:自然科学版,2001,3:9-11.

[4]钱传范.农药残留分析原理与方法[M].北京：化学工业出版社，2011:46-47.