气相色谱法检测粮食中6种有机磷农药残留量

张 舸，张 宏，李德国，廖双龙

（1.四平市产品质量检验院，吉林 四平 136000；2.公主岭市粮食局，吉林 公主岭 136100）

有机磷农药主要用于防治植物草、虫、病害，是一类被广泛使用的农药，分为高毒、中毒、低毒三类。现使用的多为高效、低毒、低残留的品种如乐果、杀螟硫磷、倍硫磷，还有毒性极低的马拉硫磷，但如甲拌磷、内吸磷等毒性较高的品种因为杀虫效果好也在个别地区使用。中国是农药生产和使用大国，农药被广泛用于农业生产之中，同时农药滥用和不规范使用现象比较普遍，所以粮食中农药残留的问题也比较突出[1]。长期食用有机磷残留超标的粮食，会影响神经细胞的生长、分化和脑的正常功能，包括致畸、致癌、致突变，尤其是甲拌磷等高毒急性中毒时会出现肺水肿、脑水肿、昏迷、呼吸麻痹，部分病例可有心、肝、肾损害[2-3]。所以，建立有效的有机磷农药残留的检验检测方法，确保粮食食用安全至关重要。

有机磷农药残留检测方法有气相色谱（GC）、高效液相色谱（HPLC）、气相色谱—质谱（GCMS）、高效液相色谱—质谱（HPLC-MS）、酶抑制检测、生物传感器、免疫分析法等。其中，酶抑制检测、生物传感器、免疫分析法适合定性分析，但定量测定准确度差[4]；HPLC法、GC-MS法和HPLC-MS法，前处理过程复杂，净化除杂效果好才能满足检测需求，实验耗材多成本高，而且对检测人员的检测技能要求高[5-6]；而气相色谱法是目前被广泛使用的一种检测方法[7]。本研究拟采用气相色谱分析法，同时检测粮食中敌敌畏、甲拌磷、乐果、杀螟硫磷、马拉硫磷、毒死蜱6种有机磷农药。

1 材料与方法

1.1 主要仪器和试剂

7890B型气相色谱仪（配置火焰光度检测器和P滤光片）：安捷伦科技有限公司；N-EVAP12型氮气吹扫仪：中国莱伯泰科有限公司；CP512型电子天平（百分之一）：上海奥豪斯仪器有限公司；JFSD-100型电动粉碎机（20目筛网）：上海嘉定粮油仪器有限公司；敌敌畏（GSB05-2298-2016）、甲拌磷（GSB05-2294-2016）、乐果（GSB05-2286-2016）、杀螟硫磷（GBW（E）081431）、马拉硫磷（GSB05-2293-2016）、毒死蜱（GSB05-1869-2016）标准物质：农业部环境科研所；二氯甲烷、丙酮（分析纯）：国药集团化学试剂有限公司；阴性玉米样品：自备。

1.2 原理

有机磷农药在富氢火焰上燃烧，以HPO碎片的形式，放射出波长526 nm的光，这种特征光通过P滤光片选择后，由光电倍增管转换成电信号，经微电流放大器放大被记录下来，试样的峰高或峰面积与标准品的峰高或峰面积比较，外标法定量。

1.3 标准溶液的配制

1.3.1 标准储备液

敌敌畏、甲拌磷、乐果、杀螟硫磷、马拉硫磷、毒死蜱标准样品质量浓度为100 μg/mL，每个标样分别用丙酮稀释成质量浓度为10 μg/mL的标准储备液，再用二氯甲烷稀释成适当浓度的混合标准工作液。于4 ℃冰箱保存，有效期 2个月。

1.3.2 标准工作液

根据GB 2763—2021农药最大残留限量，敌敌畏、甲拌磷、乐果、杀螟硫磷、马拉硫磷、毒死蜱在粮食中的限量范围分别是0.1～0.2、0.02～0.05、0.05～ 0.5、1～ 5、0.1～ 8、0.05～ 0.5 mg/kg，确定6种有机磷农药的标准系列浓度范围。6种有机磷农药标准储备液用二氯甲烷稀释配制标准工作液。于4 ℃冰箱保存，有效期7 d。

1.3.3 优化色谱条件确定分析物的标准使用液

将6种有机磷农药的标准储备液，用二氯甲烷，稀释成质量浓度为0.1 μg/mL的单标溶液和质量浓度为0.2 μg/mL的混标溶液。于4 ℃冰箱保存，有效期7 d。

1.4 色谱条件

色谱柱HP-5：30 cm×0.32 mm×0.25 μm；进样口温度：250 ℃；检测器温度300 ℃；氢气流量：60 mL/min；空气流量：60 mL/min；进样方式：不分流进样；柱流量：1.3 mL/min；柱温：待优化。按照下面两个条件分析0.2 μg/mL的混标溶液。

柱温条件1：柱温150 ℃保持2 min，以50 ℃/min速率升至200 ℃保持1 min，以5 ℃/min速率升至210 ℃保持 1 min，以 20 ℃ /min 升至 270 ℃保持 5 min。

柱温条件2：柱温70 ℃保持1.5 min，以50 ℃/min速率升至150 ℃保持2 min，以20 ℃/min速率升至200 ℃保持2 min，以2 ℃/min速率升至210 ℃保持1 min，以 20 ℃ /min 升至 270 ℃保持 2 min。

1.5 样品的制备与提取

稻谷（脱壳）、小麦、玉米样品充分混匀后，用实验磨粉机粉碎（过20目筛）、充分混匀。

称取粉碎后的样品10.00 g，放入具塞三角瓶中，加入5 g中性氧化铝（小麦、玉米再加入0.2 g活性炭）及20 mL二氯甲烷，振摇30 min，中性滤纸过滤，滤液过0.22 μm有机针式滤膜直接进样。如农药残留量过低，则加10 mL二氯甲烷，振摇30 min过滤，连续3次，合并滤液在35 ℃下氮吹至近干，用二氯甲烷定容至2.0 mL，供气相色谱分析。

1.6 阴性样品的确定

将阴性玉米样品，按照1.5处理后，在1.4的柱温条件2下进样分析，6种有机磷农药均是未检出，此样品作为阴性样品进行加标。

2 结果与分析

2.1 色谱条件优化与分析物确定

在柱温条件1下，6种有机磷农药出峰快，但是分离效果不好。根据二氯甲烷和丙酮的沸点（36～60 ℃），修改柱温条件为2。在柱温条件2下分析，6种有机磷农药得到良好的分离。因此，选择柱温条件2为该方法优化的色谱条件。

将质量浓度为0.1 μg/mL的6种有机磷农药单标溶液，按照优化的柱温条件，分别进样，它们的保留时间见表1，根据它们单标的保留时间，确定先后出峰的顺序，在混标色谱图中确定6种有机磷农药目标物。色谱图见图1。

表1 6种有机磷农药保留时间

图1 6种有机磷农药(质量浓度0.2 μg/mL)色谱图

结果表明，6种有机磷农药的先后出峰顺序为敌敌畏、甲拌磷、乐果、杀螟硫磷、马拉硫磷、毒死蜱，在优化的柱温条件下6种有机磷农药在18 min内分析完成，获得了良好的分离。

2.2 建立标准曲线

将标准工作液由低浓度到高浓度进样分析，以浓度为横坐标，各浓度对应的峰面积为纵坐标，得到6种有机磷农药的标准曲线，见表2。结果表明：敌敌畏在0.01～1.00 μg/mL，甲拌磷在0.001～0.100 μg/mL，乐果在 0.01～2.00 μg/mL，杀螟硫磷在0.1～5.0 μg/mL，马拉硫磷在 0.02～8.00 μg/mL，毒死蜱在0.01～1.00 μg/mL的浓度范围内，它们的线性相关系数在0.998 9～0.999 3范围内，具有良好的线性关系，符合GB/T 27404—2008附录F的要求。

表2 6种有机磷农药线性方程和相关系数R

2.3 检出限测定

分别配制6种有机磷低浓度单标，如表3，在优化的色谱条件下进样分析。以3倍信噪比（S/N=3）对应的6种有机磷农药浓度为检出限。结果表明：敌敌畏、乐果、马拉硫磷和毒死蜱的检出限为0.004 μg/mL，甲拌磷的检出限为0.000 3 μg/mL，杀螟硫磷的检出限为0.05 μg/mL，该方法6种有机磷农药的检出限，满足低浓度残留限量的检测要求。

表3 6种有机磷农药检出限测定浓度

2.4 准确性和可靠性

根据GB/T 27404—2008附录F的要求，按照方法测定底限、在粮食中的残留量限量范围和任选一合适点3个水平，在阴性玉米样品中同时添加敌敌畏、甲拌磷、乐果、杀螟硫磷、马拉硫磷、毒死蜱，按照优化的色谱条件每个水平进行6次重复实验，添加浓度及检测结果见表4。选择1.0 μg/mL的混标重复进样6次，计算RSD值，结果见表5。

表4 6种有机磷农药回收率测定

表5 重复性测定

从表4和表5可以看出，本方法三水平添加敌敌畏、甲拌磷、乐果、杀螟硫磷、马拉硫磷、毒死蜱的回收率为68.2%～109.0%，三水平6次重复的相对标准偏差为2.85%～4.86%，符合GB/T 27404—2008附录F的要求，说明该方法检测的准确性和可靠性良好，满足粮食中上述6种有机磷检测的要求。

3 结 论

对粮食样品中的敌敌畏、甲拌磷、乐果、杀螟硫磷、马拉硫磷、毒死蜱同时用二氯甲烷提取，用气相色谱仪FPD检测器进行检测，加标回收和重复性测定。结果表明，本实验方法前处理操作简单、分析速度快，结果准确度和精密度好，适用于粮食中敌敌畏、甲拌磷、乐果、杀螟硫磷、马拉硫磷、毒死蜱6种有机磷的检测，可以推广至粮食中其他有机磷农药残留的检测，为粮食安全检测部门提供检验方法，为粮食监管部门提供数据支持。