分散固相萃取- 气相色谱法测定百香果中有机磷农药残留的方法优化

陶 森，杨 华，高 婧，罗苑铭，黎 献

（1.阳江市检测检验中心，广东 阳江 529500；2.广东海洋大学，广东 阳江 529500）

百香果风味独特，被誉为“果汁之王”，且市场需求大、经济效益好，被列入全国脱贫攻坚的产业扶贫项目，广东省百香果产业发展迅猛[1]。百香果生长期间喷洒的农药中含磷杀虫剂尤为多见，会对人体造成不同程度的危害，因此对百香果中有机磷农药残留检测成为了必要的检测[2-4]。

QuEChERS 柱是以无水硫酸镁（MgSO4）、十八烷基硅烷键合硅胶（C18）、乙二胺- N - 丙基硅烷（PSA）和石墨化炭黑（GCB）为填料的QuICKQuECh-ERS小柱，“QuEChERS”方法简便快捷，无需洗脱，其中分散的SPE 填料、缓冲盐和样品提取液混合后振动和离心，得到的上清液可直接用于农药残留检测分析[5-7]。

目前，有机磷的检测主要是通过液液萃取，经固相萃取柱净化，由于固相萃取柱需要洗脱，处理大批量样品时会延长试验时间，且使用较多的溶剂，增大了试验成本[8-10]。因此，试验的主要目的是建立一种准确高效测定百香果中8 种有机磷农药分散固相萃取- 气相色谱法，通过比较不同净化小柱峰值图，选择净化效果最好的净化小柱；使用该方法比较匀浆法和超声法的有机磷农药提取效率。最后，同时使用净化效果最好的净化小柱和提取效率最高的方法对样品进行加标回收，准确测定8 种有机磷农药的残留值，为百香果中有机磷农药的检测提供参考。

1 材料和方法

1.1 试剂与材料

1.1.1 试剂

丙酮、正己烷、乙腈（色谱纯），德国Merck 公司提供；氯化钠（AR），广州化学试剂厂提供；蒸馏水，屈臣氏提供；Florisil SPE 柱、氨基柱、QuECh-ERS 柱，上海安谱实验科技股份有限公司提供；敌敌畏、治螟磷、乐果、特丁硫磷、杀螟硫磷、马拉硫磷、对硫磷、杀扑磷（质量浓度为100 μg/mL），天津农业部环境保护科研监测所提供。

1.1.2 样品

百香果，购自阳江市大润发超市。

1.2 仪器与设备

GC-2010 型气相色谱仪，日本岛津公司产品；DB-5 型色谱柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm），美国安捷伦公司产品；P300H 型超声波清洗器，德国Elma 公司产品；MFV-24 型氮吹仪，广州德泰仪器科技有限公司产品；T10 basic 型高速匀浆机，德国IKA公司产品；3-18KS 型高速冷冻离心机，德国Sigma实验室离心机公司产品。

1.3 试验方法

准确称取25.0 g 百香果样品于100 mL 离心管中，加入乙腈50.00 mL，氯化钠5～7 g，摇匀，放入超声波清洗器超声20 min，超声后以转速4 000 r/min离心5 min，使乙腈相和水相分层。取2 mL 上清液过QuEChERS 柱净化后，氮气吹干，用2 mL 丙酮复溶，用0.22 μm 滤膜过滤，待上机检测。

1.3.1 净化小柱选择

在提取液中分别加入8 种有机磷农药混标，使加标质量浓度为0.05 mg/kg 和0.20 mg/kg 的样品，分别标记为0.05F，0.20F（用Florisil SPE 柱净化）；0.05N，0.20N（用氨基柱净化）；0.05Q，0.20Q（用QuEChERS 柱净化）。

不同小柱的处理方法见表1。

表1 不同小柱的处理方法

1.3.2 提取方法选择

准确称取25.0 g 百香果样品于100 mL 离心管中，分别标为超声和匀浆。加入8 种有机磷农药混标，使加标质量浓度为0.20 mg/kg。加入50.00 mL乙腈，5～7 g 氯化钠，用超声或匀浆的方法，使乙腈相和水相分层。使用1.3.1 中选择出的最优净化柱净化，上机检测，选择出提取效果最好的提取方法。

1.3.3 精密度及加标回收检测

准确称取25.0 g 百香果样品于100 mL 离心管中，分别加入0.05，0.10，0.20 mg/kg 这3 个加标质量浓度，使用1.3.1 和1.3.2 得到的最优参数进行上机检测，测定加标回收率。

1.3.4 色谱条件

试验进样口温度及检测器温度分别为220.0，250.0 ℃，柱子温度升高程序为150.0 ℃保持2.0 min；随后以7.5 ℃/min 的速度，升高温度至220.0 ℃，保持5.0 min 后，以10.0 ℃/min 的速度，升温至250.0 ℃维持10.0 min。整体升温阶段载气为10.0 mL/min 氮气，流速为80.0 mL/min 氢气，流速为110.0 mL/min空气。样品每次进样量为1.0 μL，以保留时间定性，以DB-5 型毛细管柱最终获得峰面积为基准，进行外标法定量分析。

2 结果与分析

2.1 方法学试验结果

准确移取8 种有机磷农药混和标准溶液1 mg/L，用空白基质溶液逐级稀释成质量浓度为0.010，0.020，0.050，0.100，0.200，0.400 mg/L 的标准工作溶液进行测定，以各个化合物的质量浓度为横坐标，以峰面积为纵坐标，进行一次线性回归拟合；采用标准添加后再逐步用空白基质溶液稀释的试验方法进行检测，得到各个化合物的检出限（3 S/N） 为0.01 mg/kg，定量限（10 S/N） 为0.03 mg/kg。

8 种有机磷农药的线性方程、相关系数、检出限及定量限见表2。

2.2 净化小柱选择

弗罗里硅柱（Florisil SPE 柱） 有硅胶键合氧化镁，其可萃取极性化合物，氨基柱具有键合官能团氨丙基，可同时用于正相和反相条件，试验的洗脱液为丙酮正己烷（1∶1），这个比例的丙酮正己烷溶液对有机磷农药的洗脱效果较好，能达到良好去除杂质的效果[11]。QuEChERS 柱里含有分散的SPE 填料（PSA，C18，GCB）、缓冲盐（无水硫酸镁），其中硫酸镁将水相与有机物分离，吸附物质PSA 去除样品中的糖和脂肪，而C18消除流体干扰，GCB 消除样品中的颜色，因此能使样品的纯度更高，达到了很好的净化作用，所以上机时干扰较少，信号响应比较好，色谱图较为清晰干净，没有杂质峰。

3 种净化小柱的净化效果对比见图1，不同小柱的加标回收率见图2。

图1 3 种净化小柱的净化效果对比

图2 不同小柱的加标回收率

由图1 可知，Florisil SPE 出峰图（b） 9 处，出现了杂质峰，说明Florisil SPE 的净化效果并没有十分理想；氨基柱虽然没有杂质峰，但农药出峰值总体较其他2 个小柱低，甚至出峰不明显。快速处理小柱所出峰值较为清晰干净，无杂质峰，说明其净化效果比Florisil SPE、氨基柱高，且农药出峰值较其他2 个小柱高。由图2 可知，QuEChERS 柱处理的样品中8 种有机磷的的加标回收率在3 种小柱中最高，平均回收率为88%～105%，该方法回收率较高、操作快捷；Florisil SPE，氨基柱的加标回收率不仅没有QuEChERS 柱高，并且洗脱方法较快速处理小柱繁琐，所需时间多。因此，选择QuEChERS 柱为最佳净化方法。

2.3 提取方法选择

为了选择出最优的提取方法，将匀浆法和超声法的提取效率进行了对比。

不同提取方法的加标回收率见图3。

图3 不同提取方法的加标回收率

在步骤中，使用了QuEChERS 柱进行净化。虽然超声法和匀浆法总体出峰值较为接近，但由图3可知，超声法的加标回收率较匀浆法的加标回收率高，回收率均在90%以上，R2＞0.999。超声法具有可大批量处理样品的优点，且提取效果高；匀浆法只能处理小批次样品，而且处理1 个以上样品时，样品之间可能会发生交叉污染，不利于农药残留的分析，可能达不到去除杂质的效果。在日常处理样品中，只有小批量的样品才会使用匀浆法。因为使用匀浆机处理样品时，不仅需要多次清洗刀口，使试验的时间加长，而且难以避免刀口上有其他样品农药的残留，使试验的结果不准确。因此，选择提取效率高、可大批处理样品的超声法作为最佳提取方法。

2.4 精密度及加标回收检测

加标回收率（n=6） 见表3。

表3 加标回收率

用超声法提取，QuEChERS 柱净化，样品平均加标回收率为84.9%～95.1%，RSD 为0.8～1.9，加标回收率较高，准确度高精密性好。采用试验的QuECh-ERS 柱和超声法检测8 种农药在百香果中的残留量可行性强，杂质峰出峰较少。对比2.2 和2.3，虽然都使用了超声法提取，QuEChERS 柱净化，但是加标回收率较其低，有可能是因为此次试验使用了前1 d 的百香果样品，其含有的部分农药和乙腈已经挥发，使加标回收率偏低。

2.5 实际样品检测

随机对阳江市的各大超市出售的百香果进行采样，共采集到23 批次样品。按照研究建立的方法对每个样品中的8 种有机磷农药残留进行分析检测，每个样品平行测定2 次。结果表明，23 批次百香果样品中8 种有机磷农药均未检出。

3 结论

采用岛津GC-2010 型气相色谱仪对百香果中8 种有机磷农药进行检测，在选择最优净化小柱时，选择了QuEChERS 柱。超声法和匀浆法回收率接近，但超声法的回收率较之匀浆法高，在处理样品的数量上远远优于匀浆法，既避免了样品交叉污染，又在日常大批次处理样品时具有优势。同时，使用超声法和快速处理小柱后，峰值图清晰干净，没有杂质峰，且样品平均加标回收率为84.9%～95.1%，RSD 为0.8～1.9，说明精密性好、准确度高，为百香果中有机磷农药的检测提供参考，具有一定的实际应用价值。