气相色谱质谱法在食品有机磷农药残留检测中的应用

杨建伟

（天津市宝坻区疾病预防控制中心理化检验科，天津 301800）

有机磷农药（pesticide）是目前我国应用最广泛、用量最大的农药，是一类有机磷酸酯类或硫代磷酸酯类化合物[1，2]。我国已于2007 年1 月1 日起，全面禁止销售和使用5 种高毒有机磷农药，但是有些地方仍存在乱用和滥用的现象，以及引发的急性和慢性有机磷中毒事件[3]。目前，有机磷农药残留是食品安全管控中的一项重要内容[4]，也是确保食品安全的关键环节。随着有机磷农药种类的不断增多，食品中有机磷农药残留现象越来越多，而有机磷农药残留是食品安全管控工作面临的新的挑战[5]。不同检测方法是样品前处理过程中有效提高其选择性和灵敏度的关键[6]。气相色谱质谱检测已经是一种较为成熟的技术，但是在食品有机磷农药残留检测中的应用有效性、准确性尚存在争议，还需要临床进一步探究[7]。本研究结合已发生的突发食物中毒的样本，研究气相色谱质谱法在食品有机磷农药残留检测中的应用价值，现报道如下。

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂 气相色谱/质谱联用仪（美国Agilent 公司，7890B）、台式高速冷冻离心机（北京时代北利离心机有限公司，TGL-16）、氮吹仪（美国Techne 公司，DC-12）、电子天平（上海生物科技有限公司、VORTEX-T）、食品料理机、色谱柱DB-1701柱（美国Agilent 公司，DB-624）、捣碎仪（北京中西华大科技有限公司，8011S）。试剂：氯化钠（分析纯，国药化学试剂公司，规格：2 g）；乙腈（色谱纯，北京生物科技有限公司，规格：0.1 g）、正己烷（色谱纯，德国默克色谱纯公司，规格：0.4 g）。农残标准溶液：甲胺磷、三唑磷、敌敌畏、杀螟松、马拉硫磷、氧化乐果、甲基对硫磷，所有农药的浓度均为100 μg/ml[8]。

1.2 方法 样品为米饭、生白菜、生活用水、烧肉4 食物（所有样品均在中毒现场采集）。样品处理：分别将10 g 样品加入50 ml 离心管中，使用移液器给离心管中加入15 ml 水和10 ml 浓度为0.10%的乙酸与乙腈混合液，盖好离心管，振荡60 s 充分混合后，使用捣碎仪将食品捣碎，然后将加工处理好的离心管样品倒入烧杯中，加入2 g 氯化钠、10 ml 乙腈，采用0.2 mg/kg 加标试验，分别在待测液中加入QuEChERS 粉末（1.2 g 无水硫酸镁）和0.4 g SA 粉末（固相吸附剂），涡旋10 min 后超声提取30 min，将上清液抽取加入到50 ml 的离心管中，加入10 ml乙腈重复提取，合并提取液，30 ℃氮吹至近干，最后用正己烷复溶至1.0 ml，待测[9]。二氯甲烷和氯化钠提取方式均与乙腈相同。

1.3 气相色谱条件 色谱柱：DB-1701；载气：氦气（纯度＞99.999%）；恒流：1.0 ml/min，程序升温，初温60 ℃保持2 min，以25 ℃/min 升温至150 ℃，2 ℃/min升温至260 ℃，进样口250 ℃，不分流进样[10]。质谱条件：离子源温度：230 ℃；四级杆温度：150 ℃；电子能量：70 eV；GC/MS 传输温度：280 ℃；溶剂延迟5 min，选择离子扫描模式[11]。每个化合物选择1 个定量离子[12]。

1.4 方法学验证 试验结束后，使用丙酮稀释农药标准溶液，在相同色谱条件下，同时采用外标法对溶液进行定量，对用丙酮配制的标准工作溶液进行测定[13]。在气相色谱质谱法检测法下对食品中的有机磷农药残留浓度展开检测。取5 g 匀浆好的生白菜及食用油各15 份，分别加入高、中、低3 不同浓度水平的混合标准溶液，进行加标回收试验，使加标量分别为0.02、0.2、0.8 mg/kg，每个水平平行检测6 次取平均值。

1.5 统计学方法 运用SPSS 21.0 软件对本研究的数据进行统计学处理，计量资料以（）表示，组间两两比较分析行t检验，计数资料以[n（%）]表示，组间比较行X2检验，多组间比较采用F检验；P＜0.05 说明差异有统计学意义。

2 结果

2.1 提取溶剂的选择 采用乙腈提取米饭、水、生白菜、烧肉提取效率高于二氯甲烷和氯化钠，差异有统计学意义（P＜0.05），见表1。

表1 不同提取液米饭、水、生白菜、烧肉提取效率比较（%）

2.2 不同提取方法的选择提取率比较 米饭、水、生白菜、烧肉分别采用QuEChERS 和Carb/NH2 柱两种净化方式的回收率比较，差异无统计学意义（P＞0.05），见表2。

表2 不同提取方法的选择提取率比较（%）

2.3 气相色谱质谱法检测法下食品中不同有机磷农药残留时间、丰度比及特征离子情况比较 有机磷农药残留静置15 min 时有机农药丰度比和特征离子高于静置12～14 min（P＜0.05），见表3。

表3 气相色谱质谱法检测法下食品中有机磷农药残留时间、丰度比及特征离子情况比较

2.4 方法学验证

2.4.1 7 种有机磷农药的线性方程、相关系数、检出限比较 有机磷的检测方法的线性范围为0.1～5.0 μg/ml，线性相关系数为0.98～0.99，检出限为0.002～0.045 mg/kg，见表4。

表4 7 种有机磷农药的线性方程、相关系数、检出限比较

2.4.2 生白菜和食用油中7 种有机磷的加标回收率与相对标准偏差比较 气相色谱质谱法检测白菜、食用油有机磷回收率均高于82.30%，相对标准偏差均处于2.11%～16.70%，见表5。

表5 生白菜和食用油中7 种有机磷的加标回收率与相对标准偏差比较（%）

3 讨论

有机磷农药通常被用于果蔬等农作物，主要用于除虫、除草，以防治虫害，提高产品的质量[14]。但是有机磷农药残留超标会在人体内蓄积，产生较大的危害。大部分的有机磷农药属于高毒性的农药，会造成急性中毒[15]。部分有机磷农药会发生慢性中毒，甚至会威胁下一代的健康[16]。相关调查显示[17]，逐渐上升的恶性肿瘤发病率与农药残留有密切的关系。因此，有机磷农药残留的准确检测至关重要。

本研究结果显示，采用乙腈提取米饭、水、生白菜、烧肉提取效率分别为91.21%、92.08%、98.45%、103.34%均高于二氯甲烷（81.02%、85.39%、89.06%、90.34%）和氯化钠（82.44%、87.44%、88.94%～92.98%）（P＜0.05），提示采用乙腈提取有效率最高，是一种良好的提取液。分析认为可能是由于乙腈提取可降低基质中的脂肪、蜡质和一些亲脂性色素的干扰，还有沉淀蛋白的作用，大大减少了提取液中的杂质，进而作为提取液，可最大化提取有机磷残留，进而提高检测结果的准确性[18，19]。因此，与二氯甲烷、氯化钠基质干扰比较，选择乙腈作为气相色谱质谱法在食品有机磷农药残留检测中的提取液最为合适。同时研究显示，采用0.2 mg/kg 加标试验，米饭、水、生白菜、烧肉分别采用QuEChERS 和Carb/NH2 柱两种净化方式的回收率比较，差异无统计学意义（P＞0.05），结果表明QuEChERS 和Carb/NH2 柱两种净化方式回收率基本一致，但是在烧肉前处理过程中，发现采用QuEChERS 净化方式其回收率优于Carb/NH2 柱净化方式，且发现Carb/NH2 柱净化液相对澄清，堵塞、额外加压情况较少。因此，相对而言QuEChERS 净化方式更具有应用优势，该结论与邵天时[20]的报道相似。分析原因为QuEChERS 属于吸水机，可促进水和有机相的分离，且在吸水的同时放热，使萃取液温度更利于有机磷农药的萃取，同时合适的温度，净化时可直接进行涡旋离心。因此，QuEChERS 净化不仅操作简单快速，而且更适用于食物样品的净化。同时研究显示，有机磷农药残留静置15 min 时有机农药丰度比、特征离子高于静置12～14 min（P＜0.05），提示不同静置时间对气相色谱质谱法检测食品有机磷农药残留结果有影响，且15 min 时提取率最高。最后，气相色谱质谱法检测白菜、食用油有机磷回收率均高于82.30%，相对标准偏差均处于2.11%～16.70%，进一步提示气相色谱质谱法检测食品有机磷农药残留具有相对较高的准确性。

综上所述，气相色谱质谱法检测食品有机磷农药残留操作简单，而且具有较高的灵敏度，可作为食品中有机磷农药残留的首选检测方法。