蔬菜中181种农药残留检测方案(气相色谱仪)

RT：18.16-46.94 在线凝胶色谱-气质联用法测定蔬菜中的181种农药残留 车金水余天 赛默飞世尔科技(中国)有限公司 关键词： GPC-GC/MS；； UltiMate 3000 HPLC； ISQ GC-MS；农药残留；蔬菜 1.简介 凝胶渗透色谱其原理是按照分子尺寸大小在多孔物质上进行分离，可将脂肪，色素等高分子化合物和所需的小分子化合物进行分离。凝胶净化作为一种样品纯化的有力手段在国内外有广泛的应用，如 USEPA 3640A， 我国已经有大量标准采用 GPC 作为净化方法，用于分析各类食品中的农药残留，如 GB/T 19650-2006、SN/T0123-2010、SN/T 2149-2008、SN/T2915-2011。 但目前各标准中的 GPC 净化均为离线 GPC，即在样品萃取完，需要实验人员手动转移，净化、浓缩等一系列动作后，转移至 GC/MS 进行分析。赛默飞世尔科技拥有在线凝胶色谱-气质联用(GPC-GC/MS)分析系统，能够解决 GPC 操作复杂等一系列问题，完全满足各种基质中农药残留检测的要求。 赛默飞世尔科技 GPC-GC/MS 分析系统由 UltiMateTM 3000 HPLC 系统和 ISQ GC-MS系统组成，独特的LC-GC 接口(图1)，加上大体积进样系统，能够实现 GPC 和 GC/MS的完美结合。结合在线凝胶色谱和气质质谱的检测方法能够有效地简化样品前处理过程，同时消除基质干扰，提高分析的选择性和灵敏度。 图1赛默飞LC-GC 接口 本文采用赛默默世尔科技 GPC-GC/MS分析系统，对生菜、白菜及胡萝卜中181种农药残留进行分析检测。实验结果表明 GPC-GC/MS分析系统能够成功的对181种农药残留进行分析检测，无基质干扰，且检测灵敏度高，适合于蔬菜中多种农药残留的检测。 2.实验材料 2.1仪器与试剂 2.1.1仪器 Thermo ScientificTM ISQ Single Quadrupole GC-MS system， including： TRACE 1310GC with SSL injector， ISQ Single Quadrupole mass； Thermo ScientificTM DionexTM UltiMateTM 3000 x2 Dual Rapid Separation LC (RSLC)system， including： - DGP-3600RS Dual Ternary RS Pump System with SRD-3600 Integrated Solvent andDegasser Rack - WPS-3000TRS RS Wellplate Sampler， Thermostatted， with a 1000 uL sample loop and a1000 uL syringe -TCC-3000RS Thermostatted Column Compartment equipped with one 2-6p valve - VWD-3000RS RS Diode Array Detector - Semi-Micro Flow Cell for DAD-3000 and VWD-3000 Series， SST， 2.5 pL Volume， 7 mm Path Length 2.1.2试剂 181种农药残留混合标准溶液由上海通标标准技术服务有限公司提供；环己烷(HPLCGrade， Fisher Scientific P/N C620-4)，丙酮(HPLC Grade， Fisher Scientific P/N A40-4)；乙腈 (HPLC Grade， Fisher Scientific P/N A998-4) 购自 Fisher 公司。QuEChERS 试剂包(150mg 无水硫酸镁， 50mg PSA， 50mg C18， P/N 60105-204)购自 Fisher 公司。其他常规试剂购自国药集团化学试剂有限公司。 2.1.3标准溶液的制备 181种农药残留分成3个混合标准溶液，每个混合标准溶液浓度均为 10 ug/mL。 2.2样品前处理 蔬菜样品采用均质机均质 2min， 准确称取 10g样品，加入10mL 乙腈、1g氯化钠、4g无水硫酸镁。混合振荡2min， 离心。取1mL上清液，加入 QuEChERS 试剂包(150mg 无水硫酸镁， 50mg PSA， 50mg C18)， 振荡2min， 取上清液待 GPC-GC/MS 分析。 2.4仪器条件 2.4.1 GPC 条件： GPC 柱： Shodex EV-200(16um， 2.0mm×150mm) 溶剂：丙酮：环己烷=3：7 柱温：40℃ 流速：0.1mL/min 进样量：：10pL 2.4.2 GC/MS条件 预柱： GuardGOLD (5m×0.53mm， P/N： 26050-0553) 捕集柱：：TG-5MS (5m×0.25mm×0.25um) 分析柱：：TG-5MSSil ( 30m×0.25mm×0.25um， P/N： 26096-1420) PTV横流模式，流速 1.5mL/min PTV 进样口升温程序：：120℃ (8min) -14.5℃/s-320℃(30min) PTV进样模式：不分流进样，分流时间为 10min 柱温程序：80℃(10min) -10℃/min-150℃(0min)-5℃/min-310℃(0min) 传输线温度：300℃，离子源温度：300℃ EI mode， TSIM 方式采集 表1181种农药残留保留时间及特征离子 Mix1 Mix2 Mix3 No. CompoundName RT/min Q1 Q2 Q3 No. CompoundName RT/min Q1 Q2 Q3 No. CompoundName RT/min Q1 Q2 Q3 1 a-BHC 24.91 219 181 183 1 Azinphos-ethyl 41.01 132 160 104 1 Azinphos-ethyl 41.01 132 160 104 2 B-BHC 25.87 219 181 183 2 Butamifos 33.19 286 200 96 2 2-phenyl-phenol 21.42 170 169 115 3 v-BHC 26.14 219 181 183 3 Cadusafos 24.72 159 158 97 3 acrinathrin 41 208 181 289 4 6-BHC 27.16 219 181 183 4 Carbophenothion 36.3 157 121 153 4 allethrin 31.99 123 136 79 5 a-Endosulfan 32.92 241 195 239 5 Cyanophos(CYAP) 26.43 109 125 243 5 allidochlor 17.54 138 132 134 6 B-Endosulfan 35.02 195 237 241 6 Dichlofenthion 28.19 279 223 251 6 ametryn 28.99 227 212 170 7 o，p'-DDD 34.07 235 237 165 7 Diphenamid 30.98 167 239 165 7 Barban 34.59 222 143 155 3.结果与讨论 3.1标准品色谱图 图2Mix1 标准溶液色谱图 图3Mix2标准溶液色谱图 RT： 16.89-49.01 图4Mix3 标准溶液色谱图 3.2线性、检出限、RSD 及加标回收率 取适量混合标准溶液，加适量空白基质溶液配置成工作曲线，采用上述方法分别进样分析，考察各化合物的线性。实验结果表明181种化合物在各自的线性范围内线性关系良好，线性相关系数均大于0.99(见表2-4)。181个化合物中，91.7%的化合物检出限低于 1ug/kg(见表2-4)。对同一样品连续进样3针， RSD 在 0.08-11.39%之间，重复性良好。 同时，本实验分别采用生菜、胡萝卜和白菜为样菜，分别添加100 ug/kg 的标准品，参 考本实验方法对加标回收进行考察，实验结果表明90.8%的加标回收率均在70%-130%之间，结果良好(表2-4，图5-7)。 表2Mix1化合物线性、检出限、RSD 及回收率数据舌 (n=3) No. Compounds RT Range R² LOD RSD Recovery Rate/% /min /ug/kg /ug/kg /% Lettuce Carrot Cabbage 1 Heptenophos 22.54 1.0-200.0 0.9997 0.2 0.23 126.09 110.29 109.19 2 Tecnazene 22.90 1.0-200.0 0.9998 0.2 1.46 115.13 119.84 112.83 3 Ethoprophos 23.72 1.0-200.0 0.9998 0.2 0.85 113.60 118.59 112.68 4 Ethalfluralin 24.12 1.0-200.0 0.9987 0.1 0.93 106.61 108.15 107.11 5 Salithion 24.33 1.0-200.0 0.9995 0.1 1.98 115.49 114.40 111.49 6 Trifluralin 24.45 1.0-200.0 0.9986 0.1 0.81 111.21 114.67 110.28 7 Benfluralin 24.54 1.0-200.0 0.9984 0.1 0.64 110.88 115.54 109.06 8 Phorate 24.81 1.0-200.0 0.9998 0.2 1.97 116.66 115.44 114.28 9 a-BHC 24.91 1.0-200.0 0.9998 0.2 0.47 113.32 118.49 111.46 10 Hexachlorobenzene 25.07 1.0-200.0 0.9994 0.1 5.06 115.88 121.48 110.48 11 Pentachloroanisole 25.29 1.0-200.0 0.9993 0.1 2.85 115.04 121.79 112.57 12 b-BHC 25.87 1.0-200.0 0.9998 0.5 2.56 120.51 130.54 112.21 13 c-BHC 26.13 1.0-200.0 0.9969 0.1 0.87 115.44 122.30 111.89 14 Ethion 26.38 1.0-200.0 0.9998 0.1 0.37 118.55 122.41 112.67 15 Terbufos 26.38 1.0-200.0 0.9996 0.1 0.08 118.63 122.09 113.22 16 Safrotin 26.44 1.0-200.0 0.9996 0.2 0.30 126.57 134.32 119.00 17 Fonofos 26.48 2.0-200.0 0.9996 0.5 0.89 121.07 125.56 112.59 18 Propyzamide 26.56 2.0-200.0 0.9982 0.5 0.62 116.96 125.60 115.57 19 Diazinon 26.76 5.0-200.0 0.9998 1.0 1.92 120.48 121.39 115.59 20 Chlorothalonil 26.92 5.0-200.0 0.9817 1.0 0.99 48.37 58.58 48，48 21 Disulfoton 27.00 2.0-200.0 0.9993 0.5 0.86 115.79 112.70 107.61 22 d-BHC 27.15 2.0-200.0 0.9995 0.5 1.57 110.40 120.62 109.52 23 Benfuresate 28.06 1.0-200.0 0.9991 0.1 0.86 122.06 124.64 114.53 24 Dimethenamid 28.18 1.0-200.0 0.9997 0.1 2.17 119.47 125.18 114.58 25 42 Isofenphos 31.73 1.0-200.0 0.9997 0.2 3.11 125.03 129.00 115.32 43 Chlorfenvinphos 31.78 1.0-200.0 0.9996 0.2 1.32 124.69 127.25 112.60 44 Phenthoate 31.92 1.0-200.0 0.9991 0.2 6.67 121.41 127.78 113.59 45 Quinalphos 31.94 2.0-200.0 0.9997 0.5 5.54 116.87 123.56 106.90 46 Furalaxyl 32.03 1.0-200.0 0.9991 0.1 1.85 128.33 129.35 112.80 47 Procymidone 32.09 1.0-200.0 0.9992 0.2 3.23 126.51 131.12 118.79 48 Chlorbenside 32.37 5.0-200.0 0.9995 1.0 7.80 125.55 119.93 107.25 49 cis-Chlordane 32.42 1.0-200.0 0.9986 0.1 3.72 124.44 132.50 124.76 50 Bromophos-ethyl 32.49 1.0-200.0 0.9985 0.2 5.04 118.28 128.96 117.80 51 o，p'-DDE 32.60 1.0-200.0 0.9982 0.1 6.81 118.34 129.64 118.96 52 Paclobutrazol 32.72 1.0-200.0 0.9995 0.2 1.43 121.29 123.72 105.71 53 Tetrachlorvinphos 32.75 1.0-200.0 0.9992 0.1 2.65 97.91 106.66 94.19 54 a-Endosulfan 32.88 2.0-200.0 0.9983 0.5 5.51 125.96 130.56 119.84 55 Butachlor 32.90 2.0-200.0 1.0000 0.5 3.91 116.60 131.73 113.62 56 trans-Chlordane 32.93 1.0-200.0 0.9980 0.1 5.35 120.86 133.61 120.78 57 Chlorfenson 33.33 20.0-200.0 0.9976 10.0 5.66 69.52 94.45 82.15 58 Profenophos 33.68 2.0-200.0 0.9998 0.5 0.83 104.89 101.43 98.56 59 p，p'-DDE 33.82 1.0-200.0 0.9985 0.1 7.84 110.58 131.34 119.46 60 Dieldrin 33.87 2.0-200.0 0.9983 0.5 6.90 114.22 130.95 120.07 61 o，p'-DDD 34.07 2.0-200.0 0.9986 0.5 5.47 124.29 137.90 123.76 62 Flusilazole 34.12 5.0-200.0 0.9983 1.0 1.59 120.70 126.67 113.10 63 Chlorfenapyr 34.55 2.0-200.0 0.9998 0.5 1.30 122.85 125.05 110.64 64 b-Endosulfan 35.02 2.0-200.0 0.9990 0.5 3.40 124.45 126.27 115.43 65 Dicofol 35.02 1.0-200.0 0.9998 0.1 1.83 110.61 121.65 105.01 66 Chlorobenzilate 35.01 1.0-200.0 1.0000 0.1 2.16 114.21 122.20 110.37 67 Fensulfothion 35.11 2.0-200.0 0.9980 0.5 表3Mix2 化合物线性、检出限、RSD 及回收率数据 (n=3) NO. Compounds RT Range R2 LOD RSD Recovery Rate/% /min /ug/kg /% /ug/kg /% Lettuce Carrot Cabbage 1 Formothion 15.57 5.0-200.0 0.9989 1 1.32 106.88 106.87 120.06 2 Sulfotep 24.54 1.0-200.0 0.9979 0.1 1.53 106.17 108.35 121.91 3 Cadusafos 24.70 5.0-200.0 0.9947 1.5 1.79 102.14 104.44 120.00 4 Thiometon 25.21 1.0-200.0 0.9951 0.1 1.04 108.60 95.86 121.74 5 Quintozene 26.07 1.0-200.0 0.9974 0.2 3.30 106.45 114.34 117.55 6 Cyanophos(CYAP) 26.37 2.0-200.0 0.9982 0.5 1.56 117.42 115.52 124.62 7 Etrimfos 27.33 1.0-200.0 0.9972 0.1 1.85 108.33 109.66 124.36 8 Pentachloroaniline 27.78 1.0-200.0 0.9999 0.1 1.40 114.65 117.96 127.10 9 Phosphamidon 28.12 5.0-200.0 0.9959 1.5 1.27 120.86 130.21 131.68 10 Dichlofenthion 28.16 1.0-200.0 0.9979 0.1 0.85 109.89 115.63 125.66 11 Vinclozoline 28.53 1.0-200.0 0.9984 0.2 1.61 109.17 117.97 125.47 12 Fenchlorphos 29.00 1.0-200.0 0.9994 0.1 0.86 110.27 115.71 126.56 13 Pentachlorothioanisole 29.61 1.0-200.0 0.9995 0.2 6.67 108.25 114.30 118.20 14 Triadimefon 30.51 2.0-200.0 0.9980 0.5 1.35 130.32 136.44 141.60 15 Diphenamid 30.95 1.0-200.0 0.9998 0.2 3.64 115.36 123.23 129.84 16 Heptachloro epoxide 31.55 1.0-200.0 0.9999 0.1 1.77 121.06 124.49 140.17 17 Propaphos 32.62 1.0-200.0 0.9994 0.2 2.27 104.49 112.04 127.23 18 Butamifos 33.16 1.0-200.0 0.9997 0.2 2.27 94.63 117.62 124.59 19 Napropamide 33.27 5.0-200.0 0.9915 2 3.40 58.77 70.42 70.78 20 Fenamiphos 33.41 1.0-200.0 0.9997 0.1 1.40 117.87 114.20 128.81 21 Prothiofos 33.51 1.0-200.0 0.9996 0.5 5.15 132.40 136.48 134.95 22 Endrin 34.62 2.0-200.0 0.9994 0.5 6.72 115.98 133.06 134.92 23 Sulprofos 35.92 1.0-200.0 0.9994 0.3 2.45 111.40 117.56 126.69 24 Carbophenothion 36.36 5.0-200.0 0.9957 2 2.07 85.40 102.14 115.29 25 Surecide/Cyanophenphos 36.37 1.0-200.0 0.9977 0.1 0.36 105.30 112.50 125.40 26 Fenarimol 40.70 1.0-200.0 0.9960 0.2 0.24 116.46 107.19 121.25 27 Azinphos-ethyl 40.96 1.0-200.0 0.9921 0.2 表4Mix3化合物线性、检出限、RSD 及回收率数据(n=3) No. Compounds RT Range R2 LOD RSD Recovery Rate/% /min /ug/kg /% /ug/kg /% Lettuce Carrot Cabbage 1 allidochlor 17.54 10.0-200.0 0.9988 2.5 0.32 116.82 110.98 125.90 2 dichlormid 18.58 2.0-200.0 0.9991 0.5 0.77 113.41 111.41 126.55 3 biphenyl 19.08 1.0-200.0 0.9989 0.1 1.25 111.99 108.78 124.55 4 butylate 19.74 2.0-200.0 0.9882 0.5 1.94 105.74 109.41 116.46 5 etridiazole 20.07 1.0-200.0 0.9948 0.1 13.31 101.63 92.11 134.18 6 propham 20.34 2.0-200.0 0.9981 0.5 0.87 118.11 113.58 129.26 7 methacrifos 21.20 1.0-200.0 0.9990 0.3 0.62 112.57 109.57 121.53 8 chloroneb 21.31 1.0-200.0 0.9984 0.1 1.97 102.34 102.59 116.49 9 2-phenyl-phenol 21.44 1.0-200.0 0.9969 0.1 1.79 108.06 108.32 119.79 10 demeton-s-methyl 23.44 2.0-200.0 0.9965 0.5 0.20 110.96 101.93 121.25 11 diphenylamine 23.53 1.0-200.0 0.9977 0.1 1.06 108.62 111.05 125.53 12 chlorpropham 24.17 2.0-200.0 0.9939 0.5 0.85 118.86 108.56 126.21 13 dicrotophos 24.36 20.0-400.0 0.9943 10.0 4.40 123.76 111.97 131.70 14 dicloran 25.41 2.0-200.0 0.9936 0.5 4.68 92.58 79.87 103.27 15 dimethipin 25.86 10.0-200.0 0.9978 2.5 3.26 117.32 114.65 125.73 16 monolinuron 25.89 2.0-200.0 0.9902 0.5 2.79 112.47 105.77 122.82 17 clomazone 25.99 1.0-200.0 0.9982 0.2 0.10 111.09 108.24 121.13 18 dioxathion 26.20 2.0-200.0 0.9975 0.5 12.23 143.32 157.16 160.23 19 isazophos 27.19 2.0-200.0 0.9981 0.5 1.03 114.6 112.90 128.55 20 tefluthrin 27.31 1.0-200.0 0.9969 0.1 0.20 109.59 109.92 124.38 21 triallate 27.32 1.0-200.0 0.9983 0.2 0.71 111.96 109.63 123.49 22 metribuzin 28.36 1.0-200.0 0.9974 0.2 0.33 90.59 116.13 129.04 23 propanil 28.45 1.0-200.0 0.9971 1.0 9.03 91.71 94.14 122.25 24 ametryn 28.95 2.0-200.0 0.9982 0.6 1.73 117.80 120.55 132.96 25 S-421 29.22 1.0-200.0 0.9965 0.2 1.86 108.41 99.55 113.63 26 dithiopyr 29.29 1.0-200.0 0.9985 0.1 0.42 111.40 117.52 134.34 27 dichlofluanid 29.78 2.0-200.0 0.9981 0.5 2.26 71.83 113.08 58.33 28 chlorthal-dimethyl 30.37 1.0-200.0 0.9987 0.1 2.61 116.94 119.05 129.01 29 tetraconazole 30.68 1.0-200.0 0.9986 0.1 5.51 132.81 148.28 155.61 30 flurochloridone 30.82 2.0-200.0 0.9983 0.5 2.06 100.71 111.32 116.57 31 Bromophos(-methyl? 30.92 1.0-200.0 0.9983 0.1 3.68 109.15 112.89 121.43 32 isodrin 31.17 2.0-200.0 0.9989 0.5 2.82 115.84 120.20 131.07 33 isofenphos-methyl 31.21 2.0-200.0 0.9987 0.5 3.24 115.33 126.57 132.96 34 tolylfluanid 31.68 1.0-200.0 0.9987 0.2 4.31 51.42 109.76 67.66 35 mecarbam 31.88 2.0-200.0 0.9978 0.5 57 phenothrin 39.63 1.0-200.0 0.9984 0.2 0.76 111.08 100.09 119.26 58 pentoxazone 39.75 1.0-200.0 0.9975 0.2 0.93 115.85 103.25 118.55 59 pyriproxyfen 40.05 1.0-200.0 0.9978 0.2 0.93 112.89 97.52 119.03 60 cyhalofop-butyl 40.20 1.0-200.0 0.9985 0.2 0.73 115.69 104.35 126.32 61 mirex 40.28 1.0-200.0 0.9979 0.1 0.77 103.33 113.64 117.43 62 acrinathrin 40.96 2.0-200.0 0.9954 0.5 9.50 56.14 54.39 84.05 63 Azinphos-ethyl 40.96 10.0-200.0 0.9977 2.0 13.39 66.96 67.71 80.71 64 fluquinconazole 42.25 1.0-200.0 0.9969 0.2 1.64 95.30 102.22 120.43 65 halfenprox 43.80 1.0-200.0 0.9957 0.1 3.66 120.97 104.55 122.84 66 silafluofen 44.59 1.0-200.0 0.9968 0.1 0.75 115.48 103.97 122.44 67 fluridone 44.86 2.0-200.0 0.9973 0.5 3.01 119.66 105.48 132.02 68 famoxadone 47.49 1.0-200.0 0.9985 0.2 2.56 86.29 107.04 123.02 Time (min) 图5样品及样品加标总离子流图(Mix1，100 ug/kg) 图6样品及样品加标总离子流图(Mix2，100 ug/kg) 图7样品及样品加标总离子流图(Mix3，100 pg/kg) 4.总结 采用赛默飞世尔科技在线凝胶色谱-气质联用 (GPC-GC/MS) 对3种蔬菜中181种农药残留进行定性定量分析。该方法前处理操作简单，重复性好，灵敏度高。实验结果表明1481种化合物线性关系良好，线性相关系数均大于 0.99；91.7%的化合物检出限低于 1ug/kg； RSD在 0.08-11.39%之间，90.8%的加标回收率均在70%-130%之间，结果良好。 凝胶渗透色谱其原理是按照分子尺寸大小在多孔物质上进行分离，可将脂肪，色素等高分子化合物和所需的小分子化合物进行分离。凝胶净化作为一种样品纯化的有力手段在国内外有广泛的应用，如USEPA 3640A，我国已经有大量标准采用GPC作为净化方法，用于分析各类食品中的农药残留，如GB/T 19650-2006、SN/T 0123-2010、SN/T 2149-2008、SN/T 2915-2011。但目前各标准中的GPC净化均为离线GPC，即在样品萃取完，需要实验人员手动转移，净化、浓缩等一系列动作后，转移至GC/MS进行分析。赛默飞世尔科技拥有在线凝胶色谱-气质联用（GPC-GC/MS）分析系统，能够解决GPC操作复杂等一系列问题，完全满足各种基质中农药残留检测的要求。赛默飞世尔科技GPC-GC/MS分析系统由UltiMate™ 3000 HPLC系统和ISQ GC-MS系统组成，独特的LC-GC接口（图1），加上大体积进样系统，能够实现GPC和GC/MS的完美结合。结合在线凝胶色谱和气质质谱的检测方法能够有效地简化样品前处理过程，同时消除基质干扰，提高分析的选择性和灵敏度。本文采用赛默飞世尔科技GPC-GC/MS分析系统，对生菜、白菜及胡萝卜中181种农药残留进行分析检测。实验结果表明GPC-GC/MS分析系统能够成功的对181种农药残留进行分析检测，无基质干扰，且检测灵敏度高，适合于蔬菜中多种农药残留的检测。