水果、蔬菜中20種有機(jī)氯和擬除蟲菊酯類農(nóng)藥殘留量的測定

張金娥,董茂忠,陳冬梅,畢研迎

(1.山東師范大學(xué) 化學(xué)化工與材料科學(xué)學(xué)院，山東 濟(jì)南 250014；2. 山東師范大學(xué) 后勤管理處，山東 濟(jì)南 250014)

水果、蔬菜中20種有機(jī)氯和擬除蟲菊酯類農(nóng)藥殘留量的測定

張金娥1,董茂忠2,陳冬梅1,畢研迎1

(1.山東師范大學(xué) 化學(xué)化工與材料科學(xué)學(xué)院，山東 濟(jì)南 250014；2. 山東師范大學(xué) 后勤管理處，山東 濟(jì)南 250014)

采用V(環(huán)己烷):V(丙酮) =1:1混合溶劑提取、柱層析凈化、V(環(huán)己烷):V(石油醚) =1:1的混合溶劑洗脫，建立了一種以BPX608彈性石英毛細(xì)管柱分離、電子捕獲檢測器檢測的氣相色譜法，測定水果、蔬菜中20種有機(jī)氯和擬除蟲菊酯類農(nóng)藥殘留量。最低檢出限為0.01～0.07mg/kg，回收率為83%～100%，變異系數(shù)為1.3%～5.5%。

有機(jī)氯和擬除蟲菊酯類農(nóng)藥；殘留量測定；氣相色譜法-電子捕獲檢測器

有機(jī)氯農(nóng)藥性質(zhì)穩(wěn)定，易造成殘留。水果、蔬菜中六六六、DDT或其它單個(gè)殘留有機(jī)氯農(nóng)藥的測定，國內(nèi)已經(jīng)建立了標(biāo)準(zhǔn)方法[1]。但是，目前還沒有制定出多種有機(jī)氯農(nóng)藥殘留量的標(biāo)準(zhǔn)檢測方法，而且單獨(dú)測定食品中一種或幾種菊酯類農(nóng)藥殘留量的方法亦不能完全滿足實(shí)際需要，農(nóng)藥殘留量的檢測趨于多種殘留物同時(shí)測定[2-4]。

有機(jī)氯或多種菊酯農(nóng)藥殘留量同時(shí)測定的方法在國內(nèi)外的研究報(bào)道較少，主要有高效液相色譜法和氣相色譜法[5-7]等。在國內(nèi)，李金培[8]用大口徑毛細(xì)管氣相色譜法測定了煙草中6種擬除蟲菊酯農(nóng)藥殘留量。Lentza-Rizos等[9]用毛細(xì)管柱氣相色譜法測定了橄欖油中硫丹和5種菊酯類殺蟲劑的殘留量；Niessner等[10]用GC-NCI-MS測定了植物(谷物、蘋果、麥子、面粉)中28種有機(jī)氯農(nóng)藥的殘留量。但這些方法的樣品前處理大多存在操作繁瑣、溶劑消耗多、樣品用量大等缺點(diǎn)。

有機(jī)氯和菊酯類農(nóng)藥含有鹵素、氮等電負(fù)性強(qiáng)的基團(tuán)，易電離出電子，具有熱穩(wěn)定性及捕獲電子的性質(zhì)，因而適合采用ECD檢測[11-12]。當(dāng)同時(shí)測定多種菊酯類農(nóng)藥殘留量時(shí)，此種檢測器要求盡量采用無干擾萃取液，這就需要研究一種快速、有效的樣品提取和凈化手段。本研究采用環(huán)己烷-丙酮混合溶劑提取、Florisil柱層析技術(shù)凈化、環(huán)己烷-石油醚作淋洗劑，成功地同時(shí)分離、檢測了有機(jī)氯和擬除蟲菊酯類共20種農(nóng)藥的殘留量，此方法簡便、快速、可行。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 主要儀器和試劑

儀器：HP4890D型氣相色譜儀(美國惠普公司)帶ECD 63Ni檢測器;HP3398A GC ChemStation;

KDM電子控溫電熱套(山東龍口市先科儀器公司)；高速勻漿機(jī)(德國IKA公司)； SRJ-III循環(huán)水式多用真空泵(鄭州長城科教儀器有限公司)；HY-4調(diào)速多用振蕩器(江蘇金城國勝實(shí)驗(yàn)儀器廠)；T500電子天平(常熟雙杰測試儀器廠)；R200D精密電子分析天平(德國沙多利斯公司)；TBL-400B離心機(jī)(江蘇金壇大地自動化儀器廠環(huán)保儀器廠)。

層析柱(25 cm×1 cm I.D.)的制備：內(nèi)裝2.0g脫活的Florisil硅土、0.70gDarco G60

活性炭：Celite545助濾劑(3:2,m/m)混合物，柱兩端各裝有約0.50cm厚的無水硫酸鈉。試劑：環(huán)己烷 A.R.重蒸 (天津市科密歐科技有限公司)；丙酮 A.R.重蒸、石油醚 A.R. 重蒸(天津市廣成化學(xué)試劑有限公司)；弗羅里硅土(Florisil)650℃灼燒4h(用前140℃烘烤2h)( Fluka 進(jìn)口分裝 60-80目 上?；瘜W(xué)試劑采購供應(yīng)站分裝廠)；無水硫酸鈉 A.R.400℃灼燒10h ( 山東萊陽經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)精細(xì)化工廠) 。六六六(α-六六六、β-六六六、γ-六六六、δ-六六六，99.0%,國家農(nóng)藥質(zhì)檢中心)、滴滴涕(對，對-滴滴涕、對，對-滴滴滴、對，對-滴滴依、鄰，對-滴滴涕，100ppm儲備液，國家農(nóng)藥質(zhì)檢中心)、硫丹(Ⅰ、Ⅱ，98.5%,山東京博農(nóng)化集團(tuán)公司)、三氟氯氰菊酯(α-三氟氯氰菊酯、β-三氟氯氰菊酯，98.0%,英國)、氯菊酯(順-氯菊酯、反-氯菊酯，93.0%,國家農(nóng)藥質(zhì)檢中心)、氰戊菊酯(順-氰戊菊酯、反-氰戊菊酯,98.5%，國家農(nóng)藥質(zhì)檢中心)、氯氰菊酯(右旋順式氯氰菊酯、左旋順式氯氰菊酯，94.8%,Dow AgroSciences,Indianapolis,IN46268,USA)、溴氰菊酯(右旋順式溴氰菊酯、左旋順式溴氰菊酯,98.0%,國家農(nóng)藥質(zhì)檢中心)共20種農(nóng)藥，用環(huán)己烷配制并稀釋成適當(dāng)含量的混合標(biāo)準(zhǔn)工作液。

這20種農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)工作液的濃度分別是：六六六(α-六六六、β-六六六、γ-六六六、δ-六六六)0.333mg/L、滴滴涕(對，對-滴滴涕、對，對-滴滴滴、對，對-滴滴依、鄰，對-滴滴涕)0.333mg/L、硫丹(Ⅰ、Ⅱ)0.225mg/L、三氟氯氰菊酯(α-三氟氯氰菊酯、β-三氟氯氰菊酯)0.497mg/L、氯菊酯(順-氯菊酯、反-氯菊酯)0.572mg/L、氰戊菊酯(順-氰戊菊酯、反-氰戊菊酯)0.581mg/L、氯氰菊酯(右旋順式氯氰菊酯、左旋順式氯氰菊酯)0.545mg/L、溴氰菊酯(右旋順式溴氰菊酯、左旋順式溴氰菊酯)0.733mg/L。

1.2 分析步驟

1.2.1 樣品的提取與凈化

稱取1.000g已被高速勻漿的水果、蔬菜樣品于20mL刻度管中，加入10mL V(環(huán)己烷):V(丙酮) =1:1的混合液，振蕩提取15min，與離心機(jī)中以1000轉(zhuǎn)/分的速度離心5min，取5.00mL 上層清夜。

將所取的5.00mL 上層清夜直接過已制備好的25cm ×1cm(I.D.)玻璃層析柱，以5mL V(環(huán)己烷):V(石油醚) =1:1的混合液洗脫，收集全部洗脫液于10mL刻度管中，用氮?dú)獯嫡魸饪s至近干，再用環(huán)己烷定容至1.00mL，供色譜分析用。

1.2.2 色譜條件

色譜柱：BPX608, 25m×0.33mm(I.D.)×0.4μm(FILM THICKNESS) 彈性石英毛細(xì)管色譜柱;載氣：高純氮?dú)?純度99.999%),流速2.40mL/min;進(jìn)樣口溫度：270℃;檢測室溫度：280℃; 進(jìn)樣方式:不分流；進(jìn)樣量：1.00μL。

柱溫程序：柱溫80℃，恒溫保持1min,以10℃/min的速率升至190℃,恒溫保持5min，再繼續(xù)以20℃/min的速率升至270℃,恒溫保持25min至樣品全部流出。

在此條件下，各農(nóng)藥的保留時(shí)間分別為：α-六六六14.40min、β-六六六16.18min、γ-六六六17.28min、δ-六六六18.44min；對，對-滴滴涕21.29min、對，對-滴滴滴22.85min、對，對-滴滴依22.32min、鄰，對-滴滴涕21.63min；硫丹(Ⅰ)20.93min、硫丹(Ⅱ)22.51min；α-三氟氯氰菊酯24.74min、β-三氟氯氰菊酯25.06min；順-氯菊酯27.75min、反-氯菊酯28.18min；順-氰戊菊酯35.46min、反-氰戊菊酯36.73min；右旋順式氯氰菊酯30.87min、左旋順式氯氰菊酯31.32min；右旋順式溴氰菊酯39.92min、左旋順式溴氰菊酯41.42min。

1.2.3 定性、定量方法

采用標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)藥樣品的保留時(shí)間定性、外標(biāo)法峰面積定量。定量計(jì)算公式為：

式中：C——樣品中農(nóng)藥殘留量測定值，mg/kg；

A樣——樣品溶液峰面積，pA·s；

C標(biāo)——標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)樣濃度，μg/mL；

V標(biāo)——標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)樣體積，μL；

V終——樣品的定容體積，mL；

L1——提取溶液有機(jī)相體積,mL；

A標(biāo)——標(biāo)準(zhǔn)溶液峰面積，pA·s；

L2——提取溶液有機(jī)相取用體積，mL；

V樣——樣品溶液進(jìn)樣體積，μL；

m——樣品質(zhì)量，g。

2 結(jié)果與討論

2.1 色譜分離情況

本實(shí)驗(yàn)采用彈性石英毛細(xì)管色譜柱BPX608為分離柱，在上述色譜條件下，同時(shí)測定了桔子、黃瓜樣品中20種有機(jī)氯和擬除蟲菊酯類農(nóng)藥的殘留。分離譜圖見圖1、圖2、圖3。

1.α-六六六(α-BHC)；2.β-六六六(β-BHC)；3.γ-六六六(γ-BHC)；4.δ-六六六(δ-BHC)；5. α-硫丹(α-endosulfan)；6.對，對-滴滴涕(p,p,-DDT)；7.對，對-滴滴滴(p,p,-DDD)；8.對，對-滴滴依(p,p,-DDE)；9. β-硫丹(β-endosulfan)；10.鄰，對-滴滴涕(O,p,-DDT)；11.α-三氟氯氰菊酯(α-cyhalothrin)；12.β-三氟氯氰菊酯(β-cyhalothrin)；13.順-氯菊酯(1-permethrin)；14.反-氯菊酯(2-permethrin)；15. 右旋順式氯氰菊酯(1-cypermnethrin)；16. 左旋順式氯氰菊酯(2-cypermnethrin)；17.順-氰戊菊酯(1-fenvalerate)；18.反-氰戊菊酯(2-fenvalerate)；19.右旋順式溴氰菊酯(1-deltamethrin)；20.左旋順式溴氰菊酯(2-deltamethrin)

圖1 20種有機(jī)氯和擬除蟲菊酯類農(nóng)藥的標(biāo)準(zhǔn)譜圖

圖2 添加20種有機(jī)氯和擬除蟲菊酯類農(nóng)藥的桔子樣品的色譜分離譜圖

圖3 添加20種有機(jī)氯和擬除蟲菊酯類農(nóng)藥的黃瓜樣品的色譜分離譜圖

由以上的色譜分離譜圖可以看到，空白圖譜無干擾，標(biāo)準(zhǔn)樣峰形好，且20種有機(jī)氯和擬除蟲菊酯類農(nóng)藥及其異構(gòu)體被完全分離，互不干擾測定。說明本方法對分離這20種有機(jī)氯和擬除蟲菊酯類農(nóng)藥及其異構(gòu)體是一個(gè)可行的方法。

2.2 凈化方法選擇

有機(jī)氯和擬除蟲菊酯類農(nóng)藥殘留量分析的凈化方法主要有濃硫酸磺化法、柱層析法、液-液分配法等。液-液分配法凈化效果往往不理想，且要耗費(fèi)大量有機(jī)溶劑；濃硫酸磺化法凈化會使一些酸不穩(wěn)定的農(nóng)藥分解，造成回收率偏低；柱層析法是一種理想的凈化方法，只要選擇合適極性的混合溶液作為洗脫液，就能收到滿意的結(jié)果。本文采用V(環(huán)己烷):V(石油醚) =1:1的混合液為洗脫液，對桔子、黃瓜樣品的凈化效果良好，能得到滿意的回收率。

2.3 色譜條件的選擇

首先找到每一種農(nóng)藥的最佳氣相色譜條件及其出峰時(shí)間，然后再把這20種農(nóng)藥混合在一起，根據(jù)分離情況進(jìn)行適度調(diào)節(jié)，最后找出最佳氣相色譜條件。

2.4 方法的準(zhǔn)確度、精密度和檢出限

選用桔子、黃瓜樣品分別添加這20種農(nóng)藥進(jìn)行回收試驗(yàn)，結(jié)果見表1、表2。說明本法對這20種農(nóng)藥殘留量的檢測有較高的回收率、較低的變異系數(shù)，且靈敏度較高，能滿足多殘留分析要求。

表1 20種農(nóng)藥在桔子和黃瓜中的添加回收率(n=5)

表2 農(nóng)藥的檢出限

注：檢出限的單位為mg/kg

3 結(jié)論

因?yàn)檗r(nóng)藥的種類較多，各種農(nóng)藥的性質(zhì)不同，因而對樣品的提取、凈化、氣譜條件等分析條件的選擇要求比較苛刻。用本法所確立的條件，對水果和蔬菜中這20種農(nóng)藥殘留量的測定，樣品用量少，符合多殘留分析的要求，可作為對這20種農(nóng)藥殘留檢測的可行方法。

[1] 中國標(biāo)準(zhǔn)出版社第一編輯室. 農(nóng)藥殘留國家標(biāo)準(zhǔn)匯編[M].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，1999.

[2] Enrique Valera, Javier Ramón- Azcón,Alejandro Barranco,et al.Determination of Determination of atrazine residues in red wine sample, A conductimetric solution[J]. Food Chemistry,2010,122(3):888-894.

[3] Serrano R, López F J, Hernández F.Multiresidue determination of persistent organochlorine and organophosphorus compounds in whale tissues using automated liquid chromatographic clean up and gas chromatographic-mass spectrometric detection[J]. Journal of Chromatography A.1999,855:633-643.

[4] Zhang Jinjun, Zang Liguo, Zhang Jine, et al. Determination of cypermethrin residues in gingkgo biloba leaves by high performance liquid chromatography[J]. Bull. Chem. Soc. Ethiop. 2009, 23(1):97-100.

[5] KanchanamayoonWanna,HathongkamSirichai,Laothong Amnat.Solid phase exteaction of carbamate and organochlorine pesticides in water[J].J Sci Fac Chiang Mai Univ,2001, 28(1)：9-15.

[6] Azevedo D A,Lacorte S, Viana P,et al.Analysis of priority pesticides and phenols in Portuguese river water by LC/MS[J].Chromatographia.2001,53(314)：113-118.

[7] 張金娥，涂美娟，陳冬梅.中草藥中農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)新進(jìn)展[J].山東師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2010，25(3)：:67-72.

[8] 李金培．大口徑毛細(xì)管柱氣相色譜法測定煙草中6種擬除蟲菊酯農(nóng)藥殘留量[J].分析化 學(xué)，2001，29(7)：793-795.

[9] Lentzarizos C ， Avramides E J ， Visi E. Determination of residues of endosulfan and five pyrethroid insecticides in virgin olive oil using gas chromatography with electron-capture detection[J]. Journal of Chromatography A.2001,921(2):297-304.

[10] Niessner G， Buchberger W , Eckerstorfer R.Multiresidue screening methods for the determination of pesticides in plant materials[J]. Journal of Chromatography A.1999，846：341-348.

[11] 韓熹萊.農(nóng)藥概論[M].北京：北京農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社，1995:141-152.

[12] 國家藥典委員會. 中國藥典(四部)[S]. 北京：中國醫(yī)藥科技出版社，2015:59，63.

(本文文獻(xiàn)格式：張金娥,董茂忠,陳冬梅，等.水果、蔬菜中20種有機(jī)氯和擬除蟲菊酯類農(nóng)藥殘留量的測定[J].山東化工，2017，46(14)：59-62,65.)

Analysis of 20 Organochlorine Pesticide andPyrethroid Residues in Vegetables and Fruits

ZhangJine1*,DongMaozhong2,ChenDongmei1，BiYanying1

(1.College of Chemistry, Chemical Engineering and Materials Science, Shandong Normal University,Jinan 250014, China;2.Logic Management,Shandong Normal University,Jinan 250014, China)

A simple and rapid method has been described for the determination of 20 kinds of organochlorine pesticides and pyrethroids residues in vegetables and fruits. The mixture of cyclohexane-acetone (1:1, v/v) was used to extract the samples, followed by a cleanup technique on a column packed with Florisil using the mixture of cyclohexane-petroleum ether (1:1, v/v) to elute the samples. The samples were concentrated by rotary vacuum evaporator and analyzed by gas chromatography-electron capture detector (GC-ECD). Mean recoveries of samples ranged from 83% to 100%, with relative standard deviations ranging from 1.3% to 5.5%, and the lowest detection limits ranged from 0.01 to 0.07mg /kg.

organochlorine pesticides and pyrethroids; determination of residues; gas chromatography-electron capture detector (GC-ECD);vegetables and fruits

2017-05-04

張金娥(1967——)，女，山東萊西人，副教授，理學(xué)碩士，于山東師范大學(xué)化學(xué)化工與材料科學(xué)學(xué)院工作，目前主要從事藥物分析教學(xué)工作，主要研究方向：食品藥品中的農(nóng)藥殘留量分析、質(zhì)譜用于霧霾細(xì)顆粒物中的有機(jī)污染物分析、用于手性藥物分離的金屬有機(jī)框架色譜固定相研究等。

O657.71

A

1008-021X(2017)14-0059-04

分析與測試