固相萃取气相色谱法测定饲料中多种有机磷农药残留

廖家辉

关键词：固相萃取；气相色谱法；饲料；有机磷

0 引言

自从20 世纪80 年代停止使用六六六、DDT等有机氯农药后，有机磷农药作为一类新的高效、广谱杀虫剂和除草剂，在农业生产活动中被大量使用，成为防治病虫的主要农药之一，由此带来的对人类、动物和环境的危害也日益严重[1-2]。饲料主要原料玉米、大豆等农作物为了减缓病虫害在生产中使用农药，因此饲料中农药残留是饲料和畜产品安全问题的一项重要指标，日益受到消费者、管理者和生产者重视。很多文献报道了谷物、牧草以及其他饲料原料中的农药检出和超标情况[3-4]。畜禽食用了含有农药残留的饲料后，大部分的农药会蓄积在畜禽体内[5]，并通过食物链最终进入人体。有研究表明，通过环境进入人体的农药仅占10%，而通过食物链进入人体的农药高达90%[6]。因此，建立饲料中多种有机磷农药残留的检测方法尤为重要。

在我国有机磷农药已被作为食品中残留检控的一个特定项目。由于饲料中含有大量的蛋白质和脂肪，会给提取、净化和检测过程带来很大困难。目前，我国对此类农药残留情况的研究报道多数是针对粮食、蔬菜、水果等植物性食品的药残检测，饲料中残留检测的研究报道相对较少。今采用固相净化气相色谱法同时测定饲料中8 种有机磷农药残留，获得了满意结果。

1 实验部分

1.1实验仪器和主要试剂

Agilent 7890N 气相色谱仪，配备火焰光度检测器（FPD）和惠普Hp-413 毛细管柱[30 m伊0.32 mm（内径）伊0.25 滋m（管壁厚）]；高速冷冻离心机（Z323K，德国Hemel 公司）；微型漩涡混合仪（XW-80A，上海沪西分析仪器厂）；旋转蒸发器（RE-52AA 型，上海亚荣化仪器厂）；电子天平（AB135-S，梅特勒-托利多称重设备系统有限公司）；氮吹仪（N-EVAP，天津奥特赛恩斯仪器有限公司）；固相萃取装置采用Supelco 公司的12 管SPE装置；正己烷、丙酮、乙腈，所用试剂均为一级色谱纯；敌敌畏、甲胺磷、氧化乐果、乐果、马拉硫磷、甲基对硫磷、杀螟硫磷、对硫磷标样（100 滋g/mL，国家标准物质中心）。

1.2实验方法

称取5 g 饲料样品（精确至0.01 g）置于50 mL离心管中，加入酸化乙腈15 mL，再加入5 g 无水硫酸钠，在漩涡混合仪上充分混合1 min，然后再超声振荡30 min，平衡后放入离心机5 500 r/min离心10 min，吸取上层提取液至100 mL 梨形瓶中，重复加15 mL 乙腈提取一次，合并上层有机相，分层待净化。于-24 益下冷冻20 min，取出梨形瓶后用滤纸滤去凝固的脂肪。重复加入10 mL乙腈溶解残渣，再次冷冻过滤，合并提取液，经旋转蒸发仪蒸至近干，加入1 mL 乙腈溶解后待过柱净化。

预先安装好真空抽滤和固相萃取装置，将PSA 柱安装于固相萃取裝置上，上端串联C18 柱，用5 mL 乙腈活化，转移上清液到柱上， 流速约为2 mL/min，待上清液快要流完时，加入6 mL 乙腈溶液进行洗脱，收集洗脱液至鸡心瓶中，30 益水浴旋转至1 mL 左右，用丙酮和正己烷溶液（体积比1︰1） 溶液5 mL 分2 次清洗鸡心瓶至10 mL 刻度离心管中，30 益氮气吹干，用丙酮和正己烷溶液（体积比1︰1）溶液定容至1.0 mL，供气相色谱仪分析。

色谱条件为：载气N2 60 mL/min，燃气H2 75mL/min，助燃气空气100 mL/min，尾吹45 mL/min，柱前压25 psi（约172.37 kPa），进样口温度220 益，FPD 检测器温度250 益，柱温60 益，保持1min，以10 K/min 升温至180 益，再以40 K/min升温至280 益保持5 min。进样量1 滋L，不分流进样。

2 结果与讨论

2.1试验条件优化

2.1.1 提取溶剂的选择

采用环己烷/乙酸乙酯混合溶液（体积比为1︰1）、酸化乙腈、正己烷提取样品，回收率分别为45%-90%、71%-89%、73%-102%，酸化乙腈和正己烷提取液的回收率均满足要求。由于正己烷提取液对脂肪的溶解度大，效果不好，而乙腈对大多数农药的提取效果好，并且脂肪在乙腈中的溶解度小，因而该试验选择酸化乙腈作为有机磷农药的提取剂。

2.1.2 净化柱的选择

分别考察了中性氧化铝柱、弗罗里硅土柱、硅胶柱、C18 柱的净化效果。中性氧化铝柱的净化效果好，但试验发现，乐果的回收率很低。通过进一步的淋洗曲线发现，乐果在中性氧化铝柱中的吸附性较强，改变洗脱液的极性也不能完全洗脱，回收率仍然很低。试验又验证了弗罗里硅土柱和硅胶柱的净化效果，均不能满足所有有机磷农药的回收率要求。而C18 柱去除油脂的效果较好，PSA柱能有效去除色素等杂质干扰，达到良好的分离净化效果。因此，该试验选择C18 柱和PSA 柱联用作为净化分离的材料。

2.1.3 冷冻去脂方式

考虑到目标化合物和脂肪在熔点上存在较大的差别，在提取过程中采用冷冻的方法可以有效去除脂类物质。该试验将乙腈提取液于-24 益下冷冻20 min 后，大量脂类物质析出，凝结在梨形瓶壁上。利用滤纸快速过滤，可以有效去除析出的固体脂类物质，而保留待测目标化合物，减少脂类物质对目标峰的干扰。

2.1.4 温度的选择

有机磷农药性质不稳定，在高温下容易分解而影响其回收率，因而控制旋转蒸发和氮吹过程的温度尤为重要。试验表明，当水浴和氮吹温度高于35 益时，对硫磷和氧化乐果的回收率较低；当温度低于25 益时，蒸发速度过慢，延长了前处理时间；当温度控制在25-30 益之间时，既有良好的加标回收效果，又缩短了旋转蒸发和氮吹的时间。根据不同温度条件下8 种有机磷农药的回收率，该试验选择30 益为最佳水浴和氮吹温度。

2.2有机磷农药的分离结果

在保证各待测组分充分分离的前提下，目标物尽快出峰有利于缩短分析时间，防止有机磷农药分解而造成回收率损失。该试验通过调整柱温和载气流量，优化分析参数，确定了前文1.2 中的色谱条件，8 种有机磷农药在15 min 内得到了良好的分离，缩短了分析时间。在以上色谱条件下，检测了8 种有机磷农药的混合标准溶液。结果表明，在该色谱条件下，8 种有机磷农药均得到了良好的分离，见图1。

2.3方法学验证

测定浓度范围在0.01-0.2 mg/L 的有机磷标准混合工作溶液，以峰面积对各自的浓度进行线性回归，求相应的检测限及精密度。取5 g 饲料中加入0.05 mg/L 有机磷标准混合溶液， 每个样品测定6 次，取平均值，同时测定饲料样品空白样，经统计学处理，8 种有机磷农药的平均回收率范围在67.3%-96.2%，均呈现浓度越高回收率越好的趋势，整体而言基本符合痕量分析的结果。见表1。

3 小结

以固相萃取法测定饲料中8 种有机磷农药的研究表明，该方法具有设备简单、节省时间、节省试剂、污染轻等特点，能得到较高的回收率和较低的检出限，适用于饲料中有机磷农药残留的分析。