自动顶空气相色谱法测定人参中二硫代氨基甲酸酯的残留量

宋莹莹，白 钰，徐清华，王国明，郭畅冰，谢丽娟，徐芳菲*

（吉林人参研究院·吉林长春·130033）

二硫代氨基甲酸酯类农药(DTCs)主要包括代森类、福美类、丙森类[1-2]三类。该类药剂在中药材生产中被广泛应用，其具有高效、低毒的特点，对人、畜、植物安全，对疫病、霜霉病、炭疽病、叶斑病等有很好的防治效果。常用的DTCs类杀菌剂主要包括代森锌、代森钠、福美双、福美锌、福美铁等[3-5]。

人参（Panax ginseng C.A.Mey.），五加科人参属多年生草本植物，在我国被誉为“百草之王”，已有数千年的药用和保健历史，也是我国主要出口药材[6]，其安全问题也逐渐引起重视。人参因其生长周期长，易受病害的侵袭，DTCs类农药被应用人参病害防治方面，结果使人参中其残留量增高。2017年世界卫生组织国际癌症研究机构公布：DTCs类农药代谢产物亚乙基硫脲（ETU）有3类致癌物，对整个大气环境和人的身体健康均有潜在的威胁[7-10]。因此，我们有必要确定一种方法对其残留量进行监测。

通过查找文献发现，目前，针对检测DTCs类农药残留的方法已经建立了很多种[11]，但这些方法多是针对水果、蔬菜、粮食、茶叶等作物，对人参中DTCs类残留测定的文献报道很少，也没有适用于其检测的标准。故本文针对在高温、强酸、密闭条件下，DTCs类农残能被分解生成二硫化碳的特点[12-13]，对人参中DTCs类残留量的测定进行了研究，分析其测定过程中的影响因素，建立了一个合理、可靠的检测方法。该方法不仅在人参实际检测中有良好的应用，对我国整个人参产业的监管也起到了重要的意义[14]。

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂

气相色谱仪（Agilent 8890，美国）：配ECD检测器；顶空自动进样器（Agilent 7697A，美国）；DE-100g型中药粉碎机（浙江红景天）；SQP型电子天平（赛多利斯）；顶空样品瓶（20mL）。

二水合氯化亚锡（AR，国药集团）；浓硫酸（GR，国药集团）、浓盐酸（GR，广州化学试剂厂）；抗坏血酸（AR，天泰精细化学品有限公司）；水为超纯水；正己烷（HPLC，Fisher）；丙酮（AR，科密欧）；丙酮（HPLC，禹王）。

二硫化碳标准溶液（北京坛墨质检科技有限公司，浓度5000μg/mL，批号A1912354）。

1.2 溶液的配置

1.2.1 氯化亚锡-硫酸溶液

称取二水合氯化亚锡15 g，用硫酸溶液（1+4）溶解，置于1 L容量瓶中，并定容至刻度。

1.2.2 二硫化碳标准溶液

准确吸取二硫化碳标准溶液（浓度5000μg/mL）2.00 mL于10mL容量瓶中，用正己烷定容至刻度，得1000μg/mL二硫化碳储备液。

吸取二硫化碳储备液1mL于10mL容量瓶中，并用正己烷稀释至刻度，即得浓度为100μg/mL的标准溶液。分别取100μg/mL浓度的标准溶液0.005、0.01、0.02、0.05、0.1、0.2mI于各10mL的容量瓶中，分别得到浓度为0.05、0.1、0.2、0.5、1.0、2.0μg/mL的标准溶液。

1.3 色谱条件

1.3.1 气相色谱条件

HP-50+色谱柱（30m×0.53mm×1.0μm）（美国Agi-Lent）；载气：氮气，纯度大于99.995%；进样口温度：200℃，分流进样，分流比：5∶1；检测器温度：300℃，尾吹流量（N2）：30 mL/min；升温程序：初始柱温为50℃，保持2 min，以2℃/min的速率升温至60℃，保持3min，以10℃/min的速率升温至120℃，保持3min；载气（N2）流速2.0mL/min；进样量：1mL。

1.3.2 自动-顶空进样器条件

加热箱温度：80℃；定量环温度：90℃；传输线温度：100℃；GC循环时间：28 min，样品瓶平衡时间：30min，进样时间：0.5 min；样品瓶体积：20 mL。

1.4 样品前处理及测定法

在高温、强酸、密闭条件下，DTCs类农残被分解，定量释放出二硫化碳，用气相色谱测定二硫化碳含量，计算出样品中二硫代氨基甲酸酯的含量[15]。

称取已粉碎的人参样品（过三号筛），约1g，精密称定，置20 mL顶空样品瓶中，加入蒸馏水1mL，加入抗坏血酸0.03 g，然后加氯化亚锡-硫酸溶液4.0 mL，立即将密封铝盖用压盖器封口。手动振摇，然后将其置于顶空样品盘上进行测定，用保留时间进行定性，峰面积外标法定量。

1.5 方法学考察

1.5.1 标准曲线的制作

分别吸取标准工作液0.05、0.1、0.2、0.5、1.0、2.0 μg/mL各1.0 mL于顶空样品瓶中，加蒸馏水1mL，加入抗坏血酸0.03 g，再加入氯化亚锡-硫酸溶液4.0 mL，立即将密封铝盖用压盖器封口。手动振摇后，将其置于顶空样品盘上进行测定。气体进样1.0mL于GC-ECD中分析，以二硫化碳的浓度为横坐标(X)，相对应的峰面积为纵坐标(Y)，绘制标准工作曲线。

1.5.2 精密度试验

取标准溶液（0.10μg/mL）6份，每份1mL，分别放在顶空瓶中，连续进样6针，记录各谱图中的峰面积。

1.5.3 准确度试验

精密称取人参样品平行6份，每份1g（精密称定），分别加入二硫化碳标准溶液0.10μg/mL各1mL，按1.4方法处理后，在1.3仪器条件下测定，记录各谱图中的峰面积，计算各试样的含量。

2 结果与讨论

2.1 样品前处理条件的选择与优化

2.1.1 酸化介质的选择

在样品的反应过程中，盐酸被大多文献和标准方法中用作酸化介质，但经试验发现，由于浓盐酸在常温下就易挥发，在高温条件下，更易于挥发，且挥发的酸蒸气易腐蚀顶空进样针，会损坏色谱柱的固定相，使其柱效降低，检测器的灵敏度降低等。因此选用的酸高温既不易挥发或发生分解，又要是强酸，且便于推广，故选用硫酸作为酸化介质来促使反应稳定的进行。

2.1.2 溶剂的选择

丙酮：色谱纯和分析纯，在测试条件下均含与二硫化碳的色谱峰干扰的物质；正己烷：色谱纯，在测试条件下不含与二硫化碳的色谱峰干扰的物质。故选择正己烷为配制标准溶液的试剂。

2.1.3 加热箱（平衡）时间的选择

实验发现，随着加热箱平衡时间增长，目标峰的峰面积逐渐增大，且灵敏度也有所升高。故本实验选用加热时间为15、20、30、40、50min进行分析，结果表明，随着加热时间变长，目标峰的峰面积逐渐变大，但当加热时间大于30min时，目标峰的峰面积变化不明显，且峰形变差。因此，在满足灵敏度、精密度、气密性等要求下，为了提高整个试验的效率，故优化选择加热箱平衡时间为30min。

2.2 线性范围及检出限

在上述实验条件下，按照1.2.2配制一系列二硫化碳标准溶液，得出在0.05～2.0μg/mL浓度范围内，呈良好的线性关系，检出限采用信噪比法，以信噪比为3∶1时对应的标准溶液浓度作为检出限。回归方程、相关系数r及检出限详见表1。

表1 二硫化碳回归方程、相关系数和检出限

2.3 精密度试验

依据连续6针的峰面积计算相对标准偏差，RSD为2.44%，结果表明，该方法精密度良好，测定结果详见表2。

表2 精密度测定数据

2.4 方法的准确度试验

2.4.1 标准品色谱图

在上述色谱条件下，用自动-顶空气相色谱对一定已知浓度的二硫化碳标准溶液的进行测定分析，得出二硫化碳的保留时间为6.860min(如图1)。

图1 CS2顶空进样色谱图

2.4.2 方法的加标回收率

依据测定结果计算二硫化碳的平均回收率为94.05%，相对标准偏差为4.04%，详见表3。结果表明，该方法具有良好的回收率。

表3 方法回收率数据

2.5 实际样品测定

精密称取从市场采集的6份人参样品，按1.4方法步骤处理后，在1.3仪器条件下测定，经测得的数据分析与计算得出，人参中有二硫代氨基甲酸酯类农药的检出，但其使用量未超标准限值。

3 结论

本文通过对实验及色谱条件的优化，建立了一个更适用、更科学的顶空GC-ECD检测方法来检测人参中的二硫代氨基甲酸酯类农药残留量。该方法不仅具有简便、高效、灵敏、准确及成本低的优点，且精密度、回收率均能满足农药残留分析要求，适合大批量人参中二硫代氨基甲酸酯残留量的快速检测。