气相色谱法测定果蔗中有机氯农药残留

杨玲，樊仙，李复琴，邓军，沈石妍，高欣欣，杨绍林，李如丹，张跃彬，刀静梅

（云南省农业科学院甘蔗研究所/云南省甘蔗遗传改良重点实验室，云南开远 661699）

0 引言

果蔗作为鲜食的水果，深受食客们青睐[1]，我国种植果蔗的时间久远[2]，主产区分布在我国南方。果蔗口感甘甜，富含人体所需的多种营养物质，还有消热解乏的作用[3]。果蔗种植周期长，在种植期间，一般需要喷施农药预防和控制病虫草害。果蔗砍收后不易贮存[4]，容易发生变质，不方便长时间储存[5]，农户和商家通常使用保鲜剂延长储藏期限[6]。农药就像一把双刃剑，虽然提高了果蔗的产量，如果超标使用容易损害消费者的身体健康[7]。如果农药长期不规范使用，不仅会造成土壤内残留，而且污染地下水，影响水质，严重破坏人类赖以生存的生态环境[8]。随着人们生活水平日渐提高，饮食的卫生安全引起各界人士重视，蔬菜水果的农药残留问题备受消费者的关注[9]。有机氯农药是用于防治植物病、虫害的组成成分中含有有机氯元素的有机化合物，具有挥发缓慢、脂肪溶解性强、不易分解的特点[10]。百菌清、乙烯菌核利、腐霉利均属于杀菌剂类型的有机氯农药，也都可以作为防腐剂使用。为做好果蔗保鲜剂安全风险评估工作，项目组在我国果蔗主产地广西、广东、云南和海南销售市场随机采集80 份果蔗样品，检测果蔗蔗汁中的百菌清、乙烯菌核利和腐霉利3种有机氯农药残留含量，以期评价果蔗市场的农药残留潜在市场风险。

1 材料与方法

1.1 材料

在我国甘蔗主产地广西、云南、广东、海南各省（区），随机抽取市场销售的果蔗共80份，样品分别来自农贸市场、超市和网络销售。果蔗削去外皮，保留可食部分，用甘蔗压榨机压榨出果蔗汁，混匀后放置于干净的塑料样品瓶中，放在-20 ℃超低温冰箱内存放，等待检测。

1.2 样品测定方法

样品提取：准确称取果蔗汁25.00 g于100 mL锥形瓶中，加入50.0 mL乙腈，在匀浆机中高速匀浆2 min后用滤纸过滤，滤液收集到装有5.00～7.00 g 氯化钠的100 mL 具塞量筒中，收集滤液40～50 mL，盖上塞子，剧烈震荡1 min，在室温下静置30 min，使乙腈相和水相分层。

样品净化：从100 mL具塞量筒中吸取10.00 mL乙腈溶液，放入50 mL烧杯中，将烧杯放在80 ℃水浴锅上加热，杯内缓缓通入氮气，蒸发近干，加入2.0 mL 正己烷，盖上铝箔，待净化。将弗罗里矽柱依次用5.0 mL[丙酮+正己烷（10+90）]、5.0 mL正己烷预淋洗，当溶剂液面到达柱吸附层表面时，立即倒入上述待净化溶液，用15 mL刻度离心管接收洗脱液，用5 mL[丙酮+正己烷（10+90）]冲洗烧杯后淋洗弗罗里矽柱，并重复一次。将盛有淋洗液的离心管置于氮吹仪上，在水浴温度50 ℃条件下，氮吹蒸发至小于5 mL，用正己烷定容至5.0 mL，在旋涡混合器上混匀，装入样品瓶内，待测。

色谱条件：50%聚苯基甲基硅氧烷（DB-17）柱，30 m×0.25 mm×0.25μm；进样口温度：200 ℃；检测器温度：320 ℃；柱温：起始温度150 ℃，保持2 min，以6 ℃/min 升至270 ℃，保持8 min。载气：氮气，纯度≥99.999%，流速为1 mL/min；进样方式：分流进样，分流比10∶1。在此色谱条件下，果蔗汁做好前处理后上气相色谱仪检测，整个进样时间为30 min，15.223 min 时，图谱显示出百菌清的峰（见图1a），乙烯菌核利在15.174 min时出峰，（图1b），腐霉利的出峰时间为19.111 min（图1c）。

图1 百菌清（a）、乙烯菌核利（b）、腐霉利（c）标准色谱图Fig.1 Standard chromatogram of chlorothalonil(a),vinclozolin(b)and procymidone(c)

1.3 实验仪器、设备及药品

使用气相色谱仪检测，型号为岛津GC-2014，具备双电子捕获检测器（ECD）；小型甘蔗榨汁机，型号LCZ-80；涡旋混匀器，型号XW-80；高速匀浆机；水浴恒温氮吹仪；电子天平等实验室普通设备。百菌清、乙烯菌核利、腐霉利标准品，乙腈和正己烷；重蒸丙酮；分析纯氯化钠，140℃烘烤4 h；0.2µm 有机溶剂滤膜；铝箔；固相萃取柱，弗罗里矽柱，容积6 mL，填充物1 000 mg。

标准溶液的配制：单一农药标准溶液，根据各农药在对应检测器上的响应值，准确吸取适量的标准储备液，用正己烷稀释配制成所需的标准工作液：1 μg/mL。农药混合标准溶液：依照各种标准品在仪器上的响应值，用移液管依次吸取一定体积的单个农药标准品储备液分别注入同一容量瓶中，用正己烷稀释至刻度。使用前用正己烷稀释成所需质量浓度的标准工作液：1 μg/mL。

2 结果与分析

2.1 色谱柱、样品浸提液及固相萃取柱的选择

本实验采用50%聚苯基甲基硅氧烷（DB-17）柱，30 m×0.25 mm×0.25 μm，显示出的色谱图基线平稳、干净，没有漂移。峰形好，呈尖锐峰，分离完全，没有拖尾，因此能获得精确的峰面积。具有重复性好，灵敏度较高的优点。检测果蔗汁中有机氯农药残留含量的前处理浸提试剂为乙腈溶液，提取出的上层乙腈相清澈透亮，干扰杂质和残渣能完全分离出来并沉降到下层水相中，乙腈相和水相分层界限清晰，能够准确吸取出制备样液，减少了其它杂质带入[11]。乙腈能很大限度溶解有机磷、有机氯等很多种类农药，并具有沉淀蛋白质，不溶解脂肪和色素等杂质的特点。乙腈浸提液做果蔗前处理，杂峰、干扰峰大大减少，基线干净平稳。在果蔗汁样品前处理净化中，使用的固相萃取柱为弗罗里矽柱，样品的加标回收率为90%～104%，达到了吸附杂质强、分离效果好的目的。

2.2 检测方法的准确度和精密度

经过空白试验和加标回收率的检测，百菌清、乙烯菌核利、腐霉利3 种有机氯农药的准确度和精密度完全达到检测要求，见表1～表3。准确称取25.00 g 果蔗汁，加入含有百菌清、乙烯菌核利、腐霉利3 种标准品的混合标准溶液，每个浓度做3个平行。添加浓度为1.0、2.0、4.0 μg。按照材料与方法中测定步骤1.2方法进行检测。从表1～表3可见，百菌清的平均加标回收率为93%～98%，RSD值为3.61%～5.10%；乙烯菌核利的平均加标回收率是90%～97%，RSD 值为1.67%～3.85%；腐霉利的平均加标回收率是90%～104%，RSD 值为1.11%～3.85%。

表1 百菌清检出限、加标回收率、RSD 值Table 1 Detection limit,standard recovery rate and RSD value of chlorothalonil

表2 乙烯菌核利检出限、加标回收率、RSD 值Table 2 Detection limit,standard recovery rate and RSD value of vinclozolin

表3 腐霉利检出限、加标回收率、RSD 值Table 3 Detection limit,standard recovery rate and RSD value of procymidone

2.3 检测方法的最低检出限（LOD）

方法检出限是指某分析方法可检测的待测元素的最小浓度或含量[12]。检测方法的随机误差和机器的基线噪音密切相关，整个分析过程引起的误差总和也是由它决定的，和试样性质、样品的前处理步骤密不可分[13]。依照NY/T 761-2008《蔬菜和水果中有机磷、有机氯、拟除虫菊酯和氨基甲酸酯类农药多残留的测定》方法，百菌清的最低方法检出限为0.0003 mg/kg，乙烯菌核利的最低方法检出限为0.0004 mg/kg，腐霉利的最低方法检出限是0.002 mg/kg（如表1～3所示）。

2.4 果蔗样品测定结果

来自广西、广东、云南和福建等我国果蔗主要种植区域市场销售的样品共80个，每个样品做2次重复，依据NY/T 761-2008《蔬菜和水果中有机磷、有机氯、拟除虫菊酯和氨基甲酸酯类农药多残留的测定》检测，用气相色谱仪测定样品蔗汁含量，80 份样品中百菌清、乙烯菌核利、腐霉利含量均低于检出限，样品检测结果仅代表取样时的取样市场果蔗百菌清、乙烯菌核利、腐霉利评估是安全的（详见表4）。80份果蔗样品均没检测出来，有可能蔗农没施用这些农药，也有可能施用后的含量已经低于最低检出限。百菌清的精密度，质量浓度为0.05 mg/kg，重复性限为0.0045 mg/kg，再现性限为0.0153 mg/kg；乙烯菌核利的精密度，质量浓度为0.05 mg/kg，重复性限为0.0039 mg/kg，再现性限为0.0083 mg/kg；腐霉利的精密度，质量浓度为0.05 mg/kg，重复性限为0.0032 mg/kg，再现性限为0.0064 mg/kg。低于检出限的，依据国标NY/T 761-2008，均检测不出来。

表4 果蔗样品检测结果(mg/kg)Table 4 Test results of chewing cane samples(mg/kg)

3 讨论与结论

果蔗试样中所含组分很多[14]，最主要富含蔗糖、葡萄糖、果糖等糖类[15]。果蔗汁里还含有19种氨基酸、各种维生素、脂肪、钙、磷、铁等对人体有益的养分[16]。由于成分繁多，在测定农药残留时会互相干扰，前处理浸提不完全、净化不彻底，造成基线不稳、杂峰多，用乙腈做样品浸提剂可以避免上述情况，且果蔗汁样品添加标准回收率较高。制备样品时，削去所有果蔗外皮，用小型不锈钢压榨机榨取果蔗汁，避免了蔗皮上厚厚的蜡质粉带入试样中，产生干扰杂质。

综上所述，用气相色谱法对果蔗蔗汁中的百菌清、乙烯菌核利、腐霉利3种有机氯农药残留进行检测，此检测方法样品前处理简单、步骤少，使用乙腈能有效提取所需目标物，分离其它扰乱物质，净化过程用时短，大大提高了工作效率，用气相色谱仪操作方便、易学，具有峰形好、基线稳定等优点。因此保证了分析数据的精密度和准确度，为果蔗判定GB 2763-2016《食品安全国家标准食品中农药最大残留限量》范围提供了强有力依据。本文研究的样品是市场随机抽样检测，检测的80份样品中百菌清、乙烯菌核利、腐霉利含量均低于检出限，样品检测结果仅代表取样时的取样市场果蔗风险评估。保鲜剂在甘蔗上的使用不是必须的，可能只有部分长距离运输的经销商或蔗农使用。