固相萃取_气相色谱法检测8种有机磷农药的方法及条件优化

中国农学通报2010,26(19):88-93ChineseAgriculturalScienceBulletin固相萃取-气相色谱法检测8种有机磷农药的方法及条件优化李博，张莉，汪东风，吴昊，孙继鹏（中国海洋大学食品科学与工程学院，山东青岛266003）摘要：为建立一套针对性强、重复性好、操作简便的有机磷农药检测方法，通过固相萃取-气相色谱联用技术，利用正交试验对8种具有代表性结构的有机磷农药敌敌畏、氧化乐果、甲胺磷、乐果、马拉硫磷、毒死蜱、对硫磷、甲基对硫磷同时检测的气相色谱参数及固相萃取各个参数进行了全面探索和优化，全面分析了各个参数对回收率、色谱峰峰形以及灵敏度的影响。与现有农药残留检测方法相比，该方法峰形较好，灵敏度较高，分析时间缩短。方法检测限为1.1~2.5μg/L，线性范围为0.1~4mg/L，相对标准偏差为2.0%~7.4%，回收率为69.1%~108.2%，完全满足农残检测要求。关键词：气相色谱法；固相萃取；有机磷农药；参数优化中图分类号：S-3文献标志码：A论文编号：2010-1384MethodOptimizationofEightOrganophosphorousPesticidesDetectionbySolidPhaseExtraction-GasChromatographyLiBo,ZhangLi,WangDongfeng,WuHao,SunJipeng(CollegeofFoodScienceandEngineering,OceanUniversityofChina,QingdaoShandong266003)Abstract:Theconditionofseparatingmixeddichlorvos,chlorpyrifos,parathion,parathion-methyl,dimethoate,omethoate,methamidophos,malathionmethamidophosbysolidphaseextraction(SPE)andgaschromatography(GC)wasdevelopedinthispaper.Theorthogonalexperimentdesignwasusedtodefinethebestoperationparameter,theeffectsofsensitivity,recoveryandpeakshapetoobtaintheoptimizationresolution.Comparingwithmethodsreported,bettersensitivity,peakshapeandshorteranalysistimewereobtained.Thedetectionlimitwas1.1μg/L~2.5μg/L.Thelinearrangewas0.1mg/L-4mg/L.Therelativestandarddeviationrangedfrom2.0%to7.4%.Theaveragerecoverywasintherangeof69.1%-108.2%.Themethoddiscussedcouldbeappliedforquickandaccuratesimultaneousdeterminationfororganophosphorouspesticides.Keywords:gaschromatography;solidphaseextraction;organophosphorouspesticides;parameteroptimization0引言需要用有机磷农药防治病虫害。但由于多方面原因，有机磷农药是当今农药的主要类别，一直在国内目前中国农药污染问题仍较突出，除了对环境造成严外大量生产和广泛使用。中国有机磷农药的产量约占重污染外，在食物中残留超标现象时有发生，给食品安全世界总量的1/3，占全国农药总量的1/2以上。由于全带来较大隐患[1-2]。农产品及食品中有机磷农药的检有机磷农药对于防治农业虫害具有经济、高效、方便等测所采用的分析方法对样品前处理要求严格，繁琐、费特点，现阶段为提高农作物的产量和质量，农业生产还时且设备昂贵[3-4]。众多检测方法中，气相色谱法(GC)基金项目：国家自然科学基金资助项目“壳聚糖金属配合物对有机磷农药磷酸酯键的水解作用及机理研究”(20807040)，山东省科技攻关计划项目“一种多功能果蔬保鲜剂的研究与应用”(2007GG10009005)。第一作者简介：李博，男，1984年出生，湖北襄樊人，硕士，研究方向：食品安全与质量控制。通信地址：266003青岛市市南区鱼山路5号中国海洋大学食品科学与工程学院，Tel：[phone]，E-mail：[e-mail]。通讯作者：张莉，女，1979年出生，山东青岛人，博士，讲师，研究方向：食品化学与营养。通信地址：266003青岛市市南区鱼山路5号中国海洋大学食品科学与工程学院62楼105，Tel∶0532-82031575，E-mail∶[e-mail]。收稿日期：2010-05-04，修回日期：2010-06-04。（（李博等：固相萃取-气相色谱法检测8种有机磷农药的方法及条件优化·89·是一种经典适用的分析方法，也是检测有机磷的国家置：分别取浓度为100mg/L的农药标准品根据浓度需标准方法。但是在气相色谱的分析试验中，由于仪器要用丙酮稀释即得。3）农用农药的处理：用丙酮按升温程序、载气流速等各项参数设置不同，得到的测试12.5万倍稀释[5]。图谱差别很大。因此，发展灵敏、可靠的有机磷快速检1.2.2气相色谱参数的确定在各参数的单因素试验基测方法越来越受到人们的重视。目前，尚未见直接对础上利用正交试验筛选主要影响因素，对筛选出的几多种有机磷农药进行同时检测的气相色谱分析条件的组较优的条件进行优化，所用试剂为8种农药的混合报道。该试验利用气相色谱技术，结合固相萃取技术标准品。进样量均为1μL，峰面积外标法定量。对8种具有代表性结构的有机磷农药进行同时测定，1.2.3标准曲线的绘制用丙酮将各农药标准品进行检测样品直接采用农药标准品。选取的8种有机磷农稀释，质量浓度分别为0.1，0.25，0.5，1.0，1.5，2.0，3.0，药为敌敌畏(磷酸酯)，氧化乐果，甲胺磷(硫醇代磷酸4.0mg/L。每份工作液平行测定7次。以浓度为横坐酯)，乐果，马拉硫磷(二硫(酮、醇)代磷酸酯)和毒死蜱，标，峰面积为纵坐标绘制标准曲线。对硫磷，甲基对硫磷(硫(酮)代磷酸酯)。笔者对8种有1.2.4固相萃取条件的确定分别用甲醇3~5mL和超机磷农药同时检测方法的建立及优化进行了研究和探纯水3~5mL对小柱进行活化，然后上样，上样量为讨，以期为农产品及食品中有机磷农药检测技术的改200μL，调整流速，采用不同洗脱液洗脱，整个过程保进提供试验数据和技术资料。持小柱处于润湿状态[6]。洗脱后溶液用氮气吹干，用1试验部分丙酮复溶后上气相色谱仪检测。1.1仪器与试剂2结果与讨论HP6890气相色谱仪（美国AgilentTechnologies，2.1气相参数的确定配FPD检测器），DB-1701毛细管柱（30m×2.1.1载气流速的确定理论上认为载气流速可按照比0.32mm×0.25μm，美国Agilent公司），固相萃取仪（美最佳流速高10%来确定，该试验在最佳流速附近选取国Supelco公司），固相萃取小柱C-18柱（200mg/3mL）了几个不同速率做比较[7]，结果表明，载气流速对结果的（中国AgelaTechnologies公司），敌敌畏、甲胺磷、氧化影响不大，最终选择的气体流量如下：氢气75mL/min，乐果、乐果、马拉硫磷、甲基对硫磷、毒死蜱、对硫磷标准空气100mL/min，尾吹气15mL/min，总载气流量品（100mg/L，农业部环境保护科研所），农用农药（敌敌64.5mL/min。畏80%乳油，山东大成农药有限公司；氧化乐果40%乳2.1.2进样口及检测器温度进样口温度的底限是要能油，山东大成农药有限公司；毒死蜱480g/L乳油，美国陶氏益农药有限公司；乐果40%乳油，山东大成农药有限公司）。甲醇（上海陆都有限公司）、乙腈（天津科密欧试剂有限公司）、丙酮（烟台三和试剂有限公司）、甲苯保证待测组分在瞬间不分流时汽化，上限不能使样品分解，根据参考文献选择220℃[8]。柱温和检测器温度参考国标略加调整，为250℃[9]。2.1.3升温程序各参数的优化气相色谱仪的参数很（天津博迪试剂有限公司）等所用试剂均为分析纯。多，有柱温，进样口温度，升温程序，载气流速等，在众1.2试验方法多因素中，以柱温，升温程序的影响最大[10]。在参考文1.2.1试剂的配置献及相关资料的基础上，采用正交试验对升温程序进（1）混合农药标准品的配置：分别取浓度为行优化。首先进行了恒温条件试验，结果发现恒温条100mg/L的农药标准品敌敌畏0.4mL，毒死蜱0.15件不适合8种有机磷农药混合样的分析，各组出峰时mL，对硫磷0.4mL，甲基对硫磷，乐果，氧乐果，甲胺磷间长，峰形差，且不能得到较好分离。采用一阶程序升和马拉硫磷各为0.5mL，于25mL容量瓶，丙酮定容即温，峰形虽然得到改善但分离效果仍不理想，如图1。得。混合农药标准品中各种农药的浓度(mg/L)如下：采用三阶程序升温，耗时过长，且分离效果未见明显改敌敌畏Dichlorvos1.6，毒死蜱Chlorpyrifos0.6，对硫磷善，如图2。故选用二阶程序升温进行条件优化，正交Parathion1.6，甲基对硫磷Parathion-methyl2，乐果试验表见表1。Dimethoate2，氧乐果Omethoate2，甲胺磷根据试验结果，进一步优化筛选，并结合载气流Methamidophos2，马拉硫磷Malathion2。2）单标的配速，最后得到如下条件：75℃(1min)25℃/min)200℃(2min)4℃/min)240℃(2min)·90·中国农学通报图中，8.395-敌敌畏；10.076-甲胺磷；15.36-乐果；16.132-毒死蜱；16.223-甲基对硫磷；16.503-马拉硫磷；16.963-对硫磷。图1一阶程序升温分离8种有机磷农药色谱图图中，6.833-敌敌畏；7.468-甲胺磷；12.395-乐果；14.022-毒死蜱；14.213-甲基对硫磷；15.032-马拉硫磷；16.063-对硫磷。图2三阶程序升温分离8种有机磷农药色谱图表1正交试验因素水平表水平1234起始温度/℃6080100120终止温度/℃220230240250因素中间温度/℃140160180200程序升温速率1/℃241020程序升温速率2/℃241020该试验结果表明，起始温度较低时（60℃和80℃），敌于起始温度较高时（100℃和120℃）。因此，该试验选李博等：固相萃取-气相色谱法检测8种有机磷农药的方法及条件优化图3二阶程序升温分离8种有机磷农药色谱图表28种农药的保留时间，线性回归方程，相关系数及检出限·91·农药敌敌畏毒死蜱氧乐果乐果对硫磷甲基对硫磷甲胺磷马拉硫磷保留时间/min5.58911.8059.12010.66013.18711.9576.10212.436线性回归方程y=1792.6x－55.584y=1948.5x+32.478y=299.79x+211.86y=2685.7x－43.782y=1322x+98.647y=1388.7x+82.695y=4534.5x+121.65y=1220.9x+18.863相关系数0.99950.99550.99270.99260.99370.99350.99340.9997检出限/(μg/L)1.11.42.51.81.91.31.71.5整个过程耗时20min，此8种农药在14min全部部分有机磷类和氨基甲酸酯类农药吸附效率较低，出峰且分离效果良