GPC-GC法快速测定植物油中四种有机磷农药残留

农药AGROCHEMICALSVol. 49，No.2Feb.2010 曾凡刚，等：凝胶渗透色谱净化-气相色谱法快速测定植物油中4种有机磷农药残留第2期121 第49卷第2期 2010年2月 毒性与残留 凝胶渗透色谱净化-气相色谱法快速测定植物油中4种有机磷农药残留 曾凡刚，杨立新，杨立伟 (中国人民大学环境学院，北京100872) 摘要：采用凝胶渗透色谱(GPC)对植物油中4种有机磷农药进行样品净化处理，该方法使植物油中的农药与油脂等得到较好分离，在此条件下干扰物得到了很好的去除，并提高了分析速度。利用气相色谱-脉冲火焰光度检测器(GC-PFPD)可以同时定性、定量测定4种有机磷农药残留，在给定的质量浓度范围内，各农药组分呈现良好的线性相关，4种有机磷农药的平均回收率在70.01%~85.75%之间，变异系数小于18.98%，最小检测限范围为0.1~11.5 pg/kg. 关键词：植物油；有机磷农药残留；凝胶渗透色谱；气相色谱-脉冲火焰光度检测器 中图分类号：TQ450.2 文献标志码：A 文章编号：1006-0413(2010)02-0120-02 Rapid Determination Method for 4 Organophosphorus Pesticides Residues inVegetable Oil by GPC Purifing and GC-PFPD ZENG Fan-gang， YANG Li-xin， YANG Li-wei (School of Environment and Resource， Renmin University of China， Beijing 100872， China) Abstract： The 4 organophosphorus pesticides in vegetable oil can be rapidly extracted and separated by gel permeationchromatography， and the lipin and pesticide of vegetable oil can be seperated. The interfering matters can be welleliminated in this condition， and analysis was more rapid than other methods. The residues of 4 organophosphoruspesticides at same time can be identified and quantified simultaneously by GC-PFPD. The average recovery ratios were70.01-85.75%. Good repeatability was obtained in all the cases with coefficients of variation lower 18.98%， and limit ofdetection was 0.1-11.5 pg/kg. Key words： vegetable oil； organophosphorus pesticide residue； gel permeation chromatography； GC-PFPD 有机磷农药在农业生产中运用广泛，对人体健康和环境产生了严重威胁。有机磷农药具有毒性大和酯溶性高的特点，对人体健康和生态环境造成很大危害"。植物油中如果存在有机磷农药残留则危害更大，为加强我国植物油监测能力，有必要建立能有效净化分离和检测有机磷农药的先进方法。传统的液液分配、层析柱等净化方法操作复杂、费时，已经日趋被凝胶渗透色谱等一些新的方法所取代。凝胶渗透色谱是按溶质分子的大小进行分离的一种色谱。国内外对凝胶渗透色谱作为农药残留分析的净化方法已有广泛的报道2。本文采用凝胶渗透色谱(GPC)进行样品净化处理，建立了植物油中4种有机磷农药的检测方法。本方法操作简单、准确度高，而且最大的特点就是快速，可满足植物油中有机磷农药测定的需要。 1材料与方法 1.11仪器 Varian GC3800具DM-5色谱柱，脉冲火焰光度检测器(PFPD)，凝胶渗透色谱-在线浓缩连用装置(GPC-vap)，震荡器，10mL GPC管，一次性注射器，胶头滴管，5mL玻璃 ( 收稿日期：2009-12-22，修返日期：2010-01-14 ) 离心管，1mL进样小瓶。 1.2试剂、农药标准品及标准溶液 正己烷(色谱纯)，乙酸乙酯-环己烷(体积比1：1)的溶剂(色谱纯)，所有有机溶剂都必须是色谱级的溶剂，去离子水(经过纯水机)，4种有机磷农药标准品为硫线磷、水胺硫磷、喹硫磷、亚胺硫磷，均购于Dr. Ehrenstorfer GmbH的纯品，自配标样及储备液，4种有机磷农药的储备质量浓度依次为20、10、20、40 mg/L，将各储备液稀释10、20、40、80、100倍。 1.3 植物油中有机磷农药的提取和净化 不同品牌食用植物油4份，将上述样品提取液进凝胶渗透色谱仪，环己烷-乙酸乙酯(体积比1：1)为流动相，流速为5 mL/min，从7.5 min开始收集流出液于旋转蒸发瓶中，直至23 min，用正己烷定容至1 mL，转移至进样瓶中，待GC分析。 1.4色谱条件 色谱柱：具DM-5(30 m×0.32 mm×0.25 um)色谱柱，70℃保持2 min，以25℃/min速度升至150℃，以2℃/min的速度再升至260℃，再以30℃/min升至290℃，保持 ( 基金项目：北京市自然科学基金项目(8042014) ) ( 作者简介：曾凡刚(1965一)，男，教授，主要从事环境监测方面的教学和科研工作。E-mail：z e ngfg@ruc.edu.cn. ) 5 min；脉冲火焰光度检测器(PFPD)，载气为高纯氮气，流速1 mL/min，柱前压0.5 MPa。不分流进样，进样量1 uL。 分别吸取混合标准液及样品净化液注入气相色谱仪中，记录色谱图，以保留时间定性，以样品和标准样品的峰面积比较定量。 2测定结果 2.1方法的线性、回收率及精密度 在上述色谱条件下，分别吸取4种有机磷农药5个质量浓度梯度的混合标准溶液进样，进样量1 uL，图1为有机磷农药混合标准样品的GC色谱图。记录峰面积，以峰面积为纵坐标，质量浓度为横坐标，绘制线性曲线并进行回归计算，得线性方程(见表1)。结果表明4种农药在1~500 ug/L内均呈良好线性相关。 图1有机磷农药混合标准样品溶液的色谱图 将最低质量浓度水平的混合标准溶液添加在植物油中，以各目标组分的3倍平均信噪比为检测限(LOD)，获得该方法的LOD(见表1)。 表14种有机磷农药的线性回归方程 农药 相对分子 T/ 回归方程 LOD/ 质量 min (y=) (ugkg) 硫线磷 270.4 13.502 2.9216ex-1.02181e 0.9998 水胺硫磷 289.3 23.934 1.1285ex-4.148e 0.9926 喹硫磷 298.3 26.674 4.2396ex-3.6127e* 0.9944 亚胺硫磷317.33 40.449 1.1285ex-4.148e 0.9926 11.5 在植物油中添加4种有机磷农药的标准溶液，每种农药进行6次回收实验，其回收率和相对标准偏差(RSD)见表2。4种有机磷农药回收率在70.01%~85.75%之间，相对标准偏差小于18.98%。 表2植物油回收率和相对标准偏差 农药 回收率/% 平均值/ /RSD/ 2 3 4 5 6 % % 硫线磷 61.0564.4259.55 75.388880.18 84.49 70.85 14.91 水硫磷55.91 68.38 74.5283.39 86.8797.68 77.79 18.98 喹硫磷 56.7762.37 69.33 71.69 75.1384.79 70.01 14.12 亚胺硫磷71.19 71.07 81.03 106.1486.63 98.47 85.75 16.84 2.2仪器精密度测定 准确配制4种有机磷农药标准储备液的稀释液(体积 比为1：50)，准确吸取稀释液1 uL重复进样5次，按色谱条件操作得4种有机磷农药硫线磷、水胺硫磷、喹硫磷、亚胺硫磷的RSD分别为14.91%、18.98%、14.12%、16.84%。 2.3实际样品分析 不同品牌食用植物油4份，按上述方法测定各植物油中4种有机磷含量，结果列于表3。 表3北京市场购买不同品牌食用植物油中4种有机磷农药分析结果 (ug/kg) 农药 不同品牌食物油 I Ⅱ ⅣV 硫线磷 b.d b.d b.d b.d 水胺硫磷 b.d b.d 1.4 5.1 喹硫磷 1.6 1.6 1.4 4.7 亚胺硫磷 b.d b.d b.d b.d 注：b.d代表低于检测限。 3 ：结论 本方法的前处理所采用的GPC法的最大特点是能快速在线浓缩净化，在食品农残检测中有着广泛的应用。GPC法的柱填料Bio-Beads SX-3和被分离试样没有相互作用，完全靠分子大小进行分离，这就使得GPC技术可在温和条件下进行。因为没有可逆吸附，所以每个适用于GPC分离的样品都能完全洗脱。而且用GPC法分离所得回收率比用液-液萃取法(乙酸乙酯-石油醚分配法)和柱层析法(如Florisil分离法)所得回收率要好得多。GPC净化法和Alumina柱层析法相比，GPC可去除大分子干扰物，能够适用于更多种复杂基质。 本实验所选用的DM-5弹性石英毛细管柱可在30 min内完成对4种有机磷农药的分析，4种有机磷农药基本上达到了基线分离，提高了分析效率。其结果准确可靠，检测灵敏度高，满足了植物油中有机磷农药多组分残留分析的需要。本方法的4种有机磷农药平均回收率在70.01%~85.75%之间，相对标准偏差小于18.98%。最小检测限范围为0.1~11.5 ug/kg。 完全可以满足有机磷多残留检测的要求。 从分析结果可以看出：从北京市场上购买的4种植物油中有机磷农药残留量都很低。亚胺硫磷在4种植物油中均未检出，或许与该方法的检测限有关。而硫线磷的检测限很低，而又未能检出，说明该有机磷农药在植物油中极不易残留。水胺硫磷和亚胺硫磷虽然然出，但含量很低，这说明北京市不同市场上我们所检测品牌的植物油是安全的，因为一般有机磷农药为非持久性有机污染物，在植物油等长久加工的食品中不易残留。 ( 参考文献： ) ( 吴永宁.现代食品安全科学[M].北京：化学工业出版社，2003. ) ( 赵云峰，吴永宁，王绪卿，等.我国居民膳食中农药残留的研 究[J].中华流行病学杂志，2003，4(8)： 661. ) 图4添加检出限质量分数谱图 图5添加MRL(日本)质量分数谱图 2.4标准曲线线性关系分析 以基质空白为溶剂，配制炔草酯标准样品系列质量浓度2、1、0.2、0.1、0.02、0.01、0.002 mg/L，分别进样5 pL，以进样量为横坐标、峰面积为纵坐标做标准曲线，得线性方程为y=5466.4x+137.13，r=0.9981，可见在0.002~2 mg/L，线性关系良好；同样以基质空白为溶剂，配制炔草酯代谢物标准样品系列质量浓度1、0.2、0.1、0.02、0.01、0.002、0.001、0.0005 mg/L，分别进样5 uL，以进样量为横坐标、峰面积为纵坐标做标准曲线，得线性方程为y=218516x+859.91，r=0.9999，可见在0.0005~1 mg/L，线性关系良好。 2.5方法的准确度和精密度 根据NY/T788-2004规定，应羊样品的最高残留限量(MRL值)和方法检出限作为必选添加质量分数。因 ( (上接第121页) ) ( [3] 郑姗姗，李重九，毕陶桃，等.鸡肉和鸡肝中有机磷农药残留的 检测[J].中国畜牧兽医， 2008，35(8)：146-149. ) ( [4] GARCIA DE L L ASERA M P， REYES-REYES M L. 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Sep S ci， 2009， 3 2：147-153. ) 此方法添加质量分数为炔草酯0.01、0.08 mg/kg；代谢物0.001、0.08 mg/kg，分别为本方法的检出限和日本规定的MRL浓度。平均回收率和相对标准偏差均满足农药残留分析对准确度和精密度的要求(见表3)。 表3方法的准确度和精密度 化合物.添加质量分数/ (mgkg) 回收率/% 平均 相对标准 2 3 5 回收率%偏差/% 炔草酯 0.01 81.3990.688.5 76.081.3 83.5 0.08 89.668 86.1 18 87.7 797.1 87.3 89.5 代谢物 0.001 89.088.292.1 92.1 90.6 90.4 0.08 95.22884.379.5598.987.6 89.1 2.6 方法灵敏度 目前我国和联合食品法典委员会(CAC)尚没有规定小麦中炔草酯MRL，美国规定小麦中炔草酯MRL为0.1 mg/kg，日本规定小麦中炔草酯MRL为0.08 mg/kg。而Sugata等方法的检出限为0.25 mg/kg，显然已不能满足目前的要求，本方法炔草酯检出限为0.01 mg/kg，可以满足最大残留限量的要求。 3结论 本方法检出限低、杂质干扰小，集准确定性与定量于一体，前处理操作简单，在实际样品测定中准确高效。 ( 参考文献： ) ( [1] LAGANA A， BACALONI A， DELEVA I， et al. Determinationof Maize a nd G rain Herbicides and Their Transformation Products in Soil by Use of Soil Column E xtraction Then Liquid Chromatography w ith Tandem Mass S p ectrometry[J]. Chromatographia，2002，56：337-343. ) ( [21 SUGATA R， SHASHI B S . Liquid Chromatographic Method for the Micro-quantitative Determination of Clodinafop in Soil， Wheatand P halaris M inor[J]. 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