QuEChERs-气相色谱...测定蔬菜中的有机氯农药残留_姚昊宇.pdf

2022 年第 12 期文章编号：1671-9646（2022）12b-0051-04第 12 期（总第 566 期）农产品加工No.122022 年 12 月Farm Products ProcessingDec.摘要：建立 QuEChERs-气相色谱法检测蔬菜中的 8 种有机氯农药残留。蔬菜样品采用乙腈超声提取，经 900 mg 无水硫酸镁、150 mg PSA 和 45 mg GCB 净化后，提取净化液用气相色谱分离、电子捕获检测器检测。该方法对 8 种有机氯农药的检出限（Limit of detection，LOD）为 0.210.48 ng/mL，线性相关性良好（R20.994 5），方法相对标准偏差（Relative standard deviation，RSD）为 2.9%5.8%。该方法准确灵敏、操作简便、抗干扰能力强，适用于蔬菜中有机氯农药残留的定量检测。关键词：QuEChERs 技术；气相色谱法；有机氯农药；蔬菜中图分类号：O657.7文献标志码：Adoi：10.16693/ki.1671-9646（X）.2022.12.042Determination of Organochlorine Pesticide Residues in Vegetable Samples byQuEChERs-Gas ChromatographyYAO Haoyu，ZHU Luhua，FAN Wenying，SHEN Shanshan，*LI Huanhuan（School of Food Science and Technology，Hubei University of Arts and Science，Xiangyang，Hubei，441053，China）Abstract：This work established a method for determination of organochlorine pesticide residues in vegetable samples byQuEChERs combined with gas chromatography.The vegetable samples were extracted by acetonitrile，purified by 900 mg mag-nesium sulfate，150 mg PSA and 150 mg GCB，detected by gas chromatography-electron capture detector.The limit of detec-tion（LOD）of this method for 8 organochlorine pesticides was 0.210.48 ng/mL，with good linear correlation（R20.994 5），and the relative standard deviation（RSD）were 2.9%5.8%.This method showed high accuracy and precision，easy opera-tion and strong anti-interference ability，and it was suitable for the quantitative detection of organochlorine pesticide residuesin vegetable samples.Key words：QuEChERs technology；gas chromatography；organochlorine pesticide；vegetable sampleQuEChERs-气相色谱法测定蔬菜中的有机氯农药残留姚昊宇，朱陆华，范文莹，沈珊珊，*李欢欢（湖北文理学院 食品科学技术学院，湖北 襄阳441053）收稿日期：2022-05-16基金项目：湖北文理学院大学生创新创业项目（S202110519031）。作者简介：姚昊宇（2002），男，本科，研究方向为食品科学与工程。*通讯作者：李欢欢（1984），女，硕士，讲师，工程师，研究方向为食品加工技术。0引言目前，蔬菜上已经取得农药登记的制剂近 9 000种，大量农药的使用会造成蔬菜作物中农药残留超标，并直接危害到人体健康1。有机氯农药（Org-anochlorine pesticide，OCPs）是一种广谱杀虫剂，在农田土壤中理化性质稳定且不易降解，会通过食物链富集造成蔬菜中有机氯农药的残留，从而产生致癌、致畸、致突变等生物毒性，因此有机氯农药现已被禁用2-4。气相色谱法5-7、气相色谱-质谱法8-10和液相色谱-质谱法11-12是目前用于有机氯农药残留检测的主要方法，其中气相色谱法（GC）是针对易挥发且不分解的化合物进行分离与分析的色谱技术，具有分离效果好、定量准确等特点。而电子捕获检测器（ECD）是一种对卤素类有机物高灵敏的检测器，且成本低廉，在有机氯农药分析领域应用广泛13-15。为避免蔬菜样品的基质干扰，提高仪器检测灵敏度，需要预先对蔬菜样品进行分离净化等样品处理操作14-19。QuEChERs（Quick，Easy，Cheap，Ef-fective，Rugged，Safe）技术是一种新型药物多残留的样品制备方法，因具有快速、简单、廉价、有效、可靠和安全的特点而得名，在水果和蔬菜中的农兽残分析中已有广泛应用14-15。研究采用 QuEChERs 技农产品加工2022 年第 12 期术分离净化市售蔬菜中的有机氯农药残留，进而用气相色谱-电子捕获检测器进行分离检测，建立一种快速、灵敏、高效的蔬菜中有机氯农药残留分析方法。将该方法用于不同渠道市售蔬菜的有机氯农药残留检测，并依据国标 食品中有机氯农药多组分残留量的测定 20对检测结果进行评价。1试剂与仪器1.1材料与试剂有机氯混合标准品（内含-666，-666，-666，-666，p,p-DDE，p,p-DDD，o,p-DDT，p,p-DDT）（100 g/mL），深圳市环科检测技术有限公司提供；正己烷（分析纯），上海展云化工有限公司提供；乙腈（色谱纯）、丙酮、石油醚、二氯甲烷（均为分析纯），西陇科学股份有限公司提供。萃取盐包（无水硫酸镁 4 g、氯化钠 1 g、柠檬酸钠 1 g 和柠檬酸氢二钠 0.5 g）；净化管（内含 900 mg无水硫酸镁、150 mg PSA 和 45 mg GCB）。试验用生菜、白菜、芹菜、油麦菜、菠菜等蔬菜，购自超市、菜场、网购平台等市售渠道。1.2仪器与设备GC-2010Plus 型气相色谱仪，配置 ECD 检测器，岛津企业管理（中国）有限公司产品；ME104E 型托盘天平，梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司产品；TDL-60B 型低速台式离心机，上海安亭科学仪器厂产品；XW-80A 型旋涡混合器，上海青浦泸西仪器厂产品；FD5-2.5 型真空低温冷冻干燥机，GO-LD-SIM 公司产品；KQ-2200E 型超声波清洗机，昆山市超声仪器有限公司产品；移液枪，西蒙国际生物公司产品；0.22 m 微孔滤膜，天津市津腾实验设备有限公司产品。2试验方法2.1有机氯标准工作溶液的配制有机氯标准工作溶液是由 100 g/mL 的有机氯混合标准品经乙腈逐级稀释配制而得的，质量浓度依次为 5，10，50，100，250 ng/mL 的系列混合标准溶液，现配现用。2.2样品处理（1）样品制备。从超市、菜场、网购平台等市售渠道分别采购生菜、白菜、芹菜、油麦菜、菠菜等蔬菜样品。洗净后将其搅碎，预冷冻后置于冷冻干燥机中进行低温冻干处理。（2）提取。准确称取 10 g（精确至 0.01 g）蔬菜样品，将其置于内含 10.00 mL 乙腈的 50 mL 离心管中，涡旋提取 1 min。（3）萃取。加入萃取盐包，涡旋 1 min，振荡提取 1 min，以转速 4 000 r/min 离心 5 min，取上清液6 mL。（4）净化。在净化管中加入丙酮 2 mL，涡旋混匀，将提取的上清液 6 mL 倒入净化管中，涡旋 1 min，以转速 4 000 r/min 离心 5 min，取净化后的上清液1 mL，上清液用 0.22 m 有机滤膜过滤，然后用气相色谱-电子捕获器分离检测。2.3气相色谱-电子捕获器条件采用 RTX-1 型石英毛细管柱，30 m0.25 mm0.25 m；进样口温度190；ECD检测器温度280；载气为氮气，载气流速 3.0 mL/min；尾吹气流量30.0 mL/min；分流进样，分流比 101；进样体积1.0 L。程序升温条件为：初始温度 190，保持 7 min后，以 20/min 速率升温至 240，保持 8 min，再以 10/min 速率升温至 250，保持 1 min。3 结果与分析3.1定性分析将 8 种有机氯农药混合标准品按照 2.3 的气相色谱-电子捕获器条件分离检测，所得有机氯农药气相色谱图如图 1 所示。根据保留时间对 8 种有机氯农药进行定性分析，通过标准物质的保留时间可知，8 种有机氯农药出峰的先后顺序为-666，-666，-666，-666，p,p-DDE，p,p-DDD，o,p-DDT，p,p-DDT。8 种有机氯农药的气相色谱图见图 1。3.2样品处理方法的选择为避免蔬菜样品基质干扰，对低浓度有机氯农药残留进行富集，以提高分析结果的准确性和灵敏度，需要在仪器检测前选择合适的样品前处理技术对蔬菜中的有机氯农药残留进行分离富集。QuEChERs 技术操作简单快速，基体净化能力强，主要分别以下步骤：提取。用有机溶剂对样品中的分析物进行提取。萃取。加入无水硫酸镁除去提取液中的水分，加入氯化钠（或乙酸钠）、柠檬酸钠-柠檬酸氢二钠提高萃取效率。净化。向萃取液中加入净化剂，除去萃取液中的共萃杂质，避免基质干扰。（1）提取溶剂的选择。称取 10 g（精确 0.01 g）试样，置于离心管中，分别加入石油醚 10.00 mL、4.01053.01052.01051.01050丰度051015保留时间 t/min图 18 种有机氯农药的气相色谱图522022 年第 12 期乙腈、丙酮、二氯甲烷涡旋 1 min，混合均匀，再加入QuEChERs 萃取盐包，混合均匀，迅速涡旋 1 min，振荡提取 1 min，以转速 4 000 r/min 离心 5 min，上清液经过 0.22 m 有机滤膜过滤，然后用气相色谱-电子捕获器分离检测。比较了石油醚、乙腈、丙酮、二氯甲烷对蔬菜中有机氯农药的提取效果。其中，二氯甲烷密度比水大，提取分层后位于下层，不易后续分离净化操作；丙酮、石油醚的提取效果相对较差，且会提取样品基质中的色素杂质；乙腈对蔬菜中的有机氯农药提取效果最好，是目前蔬果中农药残留标准分析方法8，21-22中的常用提取溶剂。因此，该方法选择乙腈作为提取溶剂。（2）萃取盐包的选择。乙腈提取过程会有少量水分溶解，需要加入无水硫酸镁用于吸附水分；为提高有机氯农药在乙腈溶剂中的分配比，需要加入氯化钠提高水相中的离子强度、加入柠檬酸钠-柠檬酸氢二钠缓冲盐以降低有机氯农药的极性，从而促进在乙腈溶剂中的萃取。称取 10 g（精确 0.01 g）试样，置于离心管中，分别加入 10.00 mL 乙腈涡旋1 min，混合均匀，再分别加入不同配比的 QuEChERs萃取盐包，混合均匀迅速涡旋 1 min，振荡提取1 min，以转速 4 000 r/min 离心 5 min，取上清液经0.22 m 有机滤膜过滤后用气相色谱-电子捕获器分离检测。经优化可知，萃取盐包最佳配比为无水硫酸镁 4 g、氯化钠 1 g、柠檬酸钠 1 g 和柠檬酸氢二钠0.5 g。（3）净化剂的选择。提取过程存在蔬菜样品基质中的色素、有机酸等杂质干扰，需要对其进行净化处理。无水硫酸镁是用于吸附提取液中的水分，PSA 是用于吸附萃取液中的极性化合物、有机酸等极性化合物；GCB 主要用于吸附萃取液中的色素类杂质。分别在 15