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  农业资源与环境学报  2013, Vol. 30 Issue (6): 109-112

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李翔, 黄阳成, 翁春英, 胡支向, 刘颖, 韦江峰
LI Xiang, HUANG Yang-cheng, WENG Chun-ying, HU Zhi-xiang, LIU Ying, WEI Jiang-feng
气相色谱法单塔双柱双检测器测定农产品中有机氯与拟除虫菊酯类农药残留应用探索
New Method with Dual Detector Single Tower Two Column Gas Chromatography for Determination of Organochlorine and Pyrethroid Pesticide Residues in Agricultural Products
农业资源与环境学报, 2013, 30(6): 109-112
Journal of Agricultural Resources and Environment, 2014, 31(6): 513-520
http://dx.doi.org/

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收稿日期:2013-07-16
气相色谱法单塔双柱双检测器测定农产品中有机氯与拟除虫菊酯类农药残留应用探索
李翔, 黄阳成, 翁春英, 胡支向, 刘颖, 韦江峰    
柳州市农产品质量安全检测中心, 广西 柳州 545001
摘要:气相色谱经加装双ECD检测器,实现单塔双柱双检测器测定农产品中有机氯、拟除虫菊酯类农药残留,在不须关机换色谱柱情况下实现双柱定性定量分析。该方法可节约大量定性分析时间,通过百菌清、氯氟氰菊酯、三唑酮、氯氰菊酯的加标回收试验,平均回收率为95.0%~102.5%,相对标准偏差为1.88%~3.72%,方法稳定可靠。
关键词气相色谱法     单塔双柱双检测器     有机氯     拟除虫菊酯    
New Method with Dual Detector Single Tower Two Column Gas Chromatography for Determination of Organochlorine and Pyrethroid Pesticide Residues in Agricultural Products
LI Xiang, HUANG Yang-cheng, WENG Chun-ying, HU Zhi-xiang, LIU Ying, WEI Jiang-feng    
Liuzhou Agricultural Products Quality and Safety Testing Center, Liuzhou 545001, China
Abstract:A new method for determination of the organochlorine,pyrethroid pesticide residues in agricultural products. was developed through installation of dual ECD detector gas chromatography,single-tower double column dual detector. This method did not have to shut down to change the column for two column qualitative and quantitative analysis. The method could save a large number of qualitative analysis for chlorothalonil,cyfluthrin,triazolam tong,cypermethrin spiked recovery experiments. The average recovery of this method was 95.0% and 102.5%,relative standard deviation was 1.88%~ 3.72%,showing this method is stable and reliable.
Key words: gas chromatography     single-tower double column dual-detector     organochlorine     pyrethroid    

在使用气相色谱仪进行农药残留定性检测工作 中,双柱定性工作需重复开关机进行更换色谱柱,花 费大量时间,同时也容易引入操作误差和降低仪器寿 命。对气相色谱仪进行单塔双柱双检测器改进,一次 进样即可双柱同时定性,方便快捷稳定,从而实现一 台气相色谱仪达到2台仪器的使用效果。

使用气相色谱进行农药残留定性检测的常规方 法是单塔单柱单检测器检测[1, 2],其检测工作程序为: 先用一种极性气相色谱柱进样检测,与在该色谱柱相 同条件下农药标准保留时间相比较定性,发现疑似农 药残留成分需关机,更换另一种极性色谱柱再次进 样,与其色谱柱在相同条件下农药标准保留时间相比 较,如果2根不同极性色谱柱同时检出该种农药,即 可定性判定检出该农药。常规方法定性检测工作程序 复杂,花耗时间相对较长,在用一种极性色谱柱检测 发现疑似农药后需先将气相色谱仪降温后关机,更换 另一种极性色谱柱后再开机,待仪器预热稳定后再进 样确认目标物,费时费力。

单塔双柱双检测器定性方法是在气相色谱单塔 单柱单检测器检测模式稍加改进后完成,即在气相色 谱进样口端使用0.8 mm 大口径石墨隔垫,同时接入 2 根不同极性的色谱柱进入进样口端衬管处,色谱柱 另一端分别接相同类型和型号的检测器,当样品通过 自动进样器注入衬管后,气化样品被平均分配到2 根 色谱柱中,在相同的柱温变化条件下样品进入色谱柱对应的检测器完成检测,气相色谱仪经过此改动即可 实现单次进样完成农残检测样品组分双柱定性工作, 节约了大量检测时间,极大地提高了检测速度[3]1 材料与方法 1.1 仪器及试剂

仪器:日本岛津GC 2010plus气相色谱仪,双ECD 检测器;梅特勒PG603-S 电子天平;德国IKA@T25 分散机;德国N-EVAPTM111 氮吹仪;固相萃取柱,弗 罗里矽柱,容积6 mL。

试剂与标样:乙腈、丙酮为优级纯,氯化钠为分析 纯;农药标样均从农业部环境保护科研监测所购买 (1 mL,100 μg·mL-1),配制成浓度为10 μg·mL-1的百 菌清、氯氟氰菊酯、三唑酮、氯氰菊酯等各农药混合标 准溶液。定量校准曲线序列分别为0.020 、0.050 、 0.100 、0.200 μg·mL-1浓度的各农药标准系列。 1.2 前处理加标过程

将确定无农药残留的大白菜蔬菜样本匀浆保存。 准确称取25 g 匀浆好的大白菜样品至100 mL 烧杯 中,准确添加100 μL、10 μg·mL-1 的混合标准溶液, 加入50 mL 乙腈,在分散机上高速分散2 min,分散液 经漏斗滤纸过滤至100 mL 含有5 g氯化钠的具塞量 筒中,充分震荡1 min 使滤液盐析分层,静置30 min, 取上层有机相10 mL移至100 mL 烧杯中,将烧杯放 到氮吹仪上吹至近干,加入2.0 mL 正己烷,盖上铝 箔,待净化。将弗罗里矽柱依次用5.0 mL 丙酮+正己 烷(10+90)、5.0 mL 正己烷预淋洗条件化,之后倒入待 净化样品溶液,用5.0 mL 丙酮+正己烷(10+90)分2 次冲洗烧杯将滤液一并收集到15 mL 刻度离心管,在 水浴温度50 益下将样品溶液定容至5.0 mL 待测,得 到加标样品各农药成分计算理论浓度为0.040 μg· mL-11.3 气相色谱仪器条件 1.3.1 色谱柱

A 柱:100 %聚甲基硅氧烷柱DB-1,30 m×0.25 mm×0.25 μm;B 柱:50 %聚甲基硅氧烷柱DB-17,30 m×0.25 mm×0.25 μm。 1.3.2 温度

进样口温度:200 ℃;检测器温度:320 ℃;柱温: 150 ℃(保持2 min) 270 ℃(保持12 min)。 1.3.3 气体及流量

载气:氢气,纯度≥99.999%,流速为1 mL·min-1; 辅助气:氮气,纯度≥99.999%,流速为60 mL·min-11.3.4 进样方式

分流进样,分流比10:1。 1.3.5 色谱分析

由自动进样器吸取1.0 μL 标准混合溶液和净化 后的样品溶液注入色谱仪中,以双柱保留时间定性, 以A 柱和B 柱获得的样品溶液峰与标准溶液峰面积 比较定量。 1.4 试验方法 1.4.1 定性分析

先分别进百菌清、氯氟氰菊酯、三唑酮、氯氰菊酯 单标,记录其每个农药标准样品在相应极性色谱柱中 的保留时间(RT),之后进前处理过的加标样品溶液, 在相同条件下双柱测得的样品溶液中未知组分的保 留时间(RT)分别与标准溶液在同一色谱柱上的保留 时间(RT)相比较,如果样品溶液中某组分保留时间 与标准溶液中某一农药的2 组保留时间相差都在 ±0.05 min 内的可认定为该农药。 1.4.2 定量分析

单塔自动进样器分别进不同浓度的混合标准溶 液序列和样品溶液,通过不同极性柱子在相应的检测 器形成的峰面积比较定量,样品溶液连续进样6 针, 从双ECD 检测器定量结果分析单塔双柱双检测器分 析方法定量结果的准确性。 2 结果与讨论 2.1 农药残留定性结果

经前处理过的加标大白菜样品溶液经单塔进样 后分别进入(DB-1,DB-17)2根不同极性色谱柱,在相 应的ECD 检测器中检出峰的保留时间(RT)与标准 样品峰相一致,保留时间相差都在±0.05 min 内,可以 判定加标样品溶液检出百菌清、氯氟氰菊酯、三唑酮、 氯氰菊酯4 种农药残留。结果见图 1~图 2表 1

图 1 标样色谱图

图 2 样品色谱图

表 1 大白菜样品中有机氯、拟除虫菊酯类农药残留定性结果
2.2 农药残留定量结果

按试验方法,进混合标准样品序列做标准曲线, 之后连续进6 针加标样品溶液,样品前处理加入100 μL,10 μg·mL-1 的混合标准溶液,测定值计算理论浓 度为0.040 μg·mL-1,用标准曲线校准定量,结果见表 2

表 2 大白菜样品中有机氯、拟除虫菊酯类农药残留量测定结果

表 2 可以看出:ECD1、ECD2 6 次重复进样检 测结果平行性很好,说明单塔双柱分流稳定,方法可 信。定量结果与校准标准曲线相关,结果平均回收率 为95.0 %~102.5 %,相对标准偏差为1.88 %~3.72 %, 说明该方法定量的准确度和精密度均比较好。 2.3 单塔双柱双检测器方法检出限验证

根据岛津气相色谱仪操作软件GCsolution 的 QAQC 参数设定,软件可自动计算出单塔双柱双检测 器的方法检出限。

其方法为对定量校准曲线序列各个浓度点进行 重复进样,其中0.020、0.050、0.100、0.200 μg·mL-1 每 个浓度点重复进样4 次,分别从2 个ECD 检测器中 选择色谱图中3~5 min,步长为0.5 min的一段平稳的 空白基线测性噪比,通过运行批处理表分别自动计算 出2个色谱柱通道的方法检出限。

经比较(表 3),使用气相色谱仪单塔双柱双检测 器方法检测百菌清、三唑酮、氯氟氰菊酯、氯氰菊酯4 种农药时2 个通道的方法检出限均符合NY/T 761— 2008 标准检出限要求,并且该方法检出限均低于国 家标准最大允许残留限量值,完全满足农产品中有机 氯、拟除虫菊酯类农药残留百菌清、三唑酮、氯氟氰菊 酯、氯氰菊酯4 种农药的检测要求。

表 3 双柱通道的方法检出限与标准检出限、国家标准最大允许残留量比较(mg·kg-1
3 结论

日本岛津GC 2010plus 气相色谱仪在进样口端 连接2 根不同极性色谱柱分别接到对应的2 台ECD 检测器上,实现单塔双柱双检测器的应用,方法可使单台气相色谱仪不需关机换色谱柱即可定性,同时省 去仪器重新开机的预热时间,大大节约农产品中农药 残留气相色谱法分析定性分析时间,提高检测效 率,通过百菌清、氯氟氰菊酯、三唑酮、氯氰菊酯的加 标回收试验,平均回收率为95.0%~102.5%,相对标准 偏差为1.88%~3.72%,方法稳定可靠,同时也满足农 产品中有机氯、拟除虫菊酯类农药检测相关标准的检 测要求。

但该方法在安装双柱时须注意色谱柱的进样口 端应使用0.8 mm 大口径石墨隔垫,2 根不同极性色 谱柱安装时应保证在进样口端长短一致,都准确安装 至衬管正确位置,定量检测时确保双检测器基线波动 幅度相差不能过大。

参考文献
[1] 王龙根,成 强.大米中有机磷和氨基甲酸酯农药残留检测方法研究[J].安徽农业科学,2007,35 (13):3783-3784.
[2] 刘玉红,孙仕萍.蔬菜、 水果中 16 种有机磷农药残留的气相色谱测定法[J].中国卫生检验杂志,2008,18 (3):451-453.
[3] 熊 英,杨俊英,康月琼,等.蔬菜中 13 种有机磷农药残留量的双柱法气相色谱测定[J].西南农业学报,2009,22 (2):528-531.