凝胶渗透色谱净化、GC-FPD测定食用植物油中7种有机磷农药

瞿春芳 罗成玉/上海市浦东新区计量质量检测所

0 引言

有机磷农药毒性大，且脂溶性高，对人体健康造成很大危害[1]。加强我国食用植物油中的有机磷农药残留管理，建立有效快速的有机磷农残检测方法是必要的。食用植物油中油脂含量高，主要成分是不饱和脂肪酸的甘油酯，它对基体的干扰很大，而且会污染检测器，降低其使用寿命，所以对油脂净化分离要求很高。传统的油脂净化分离有液液分配法[2-3]，固相萃取法[4-5]等，这些方法操作复杂、费时，是最容易引起误差的环节。而GPC基于体积排阻的分离机理，通过具有分子筛性质的固定相，用来分离相对分子质量较小的物质，可以把食用植物油中相对分子较大的酯类与一些分子量小的有机磷农药残留分离，从而达到快速净化。目前，现行的针对植物油有机磷检测的国标检测方法中前处理都较麻烦，而GPC由于具有其自动化程度高、较好的净化效率、以及较好的回收率，可以应用于农药残留分析中脂类提取物与农药的分离，可以作为含脂类食物样品中农药残留分析的主要净化手段[6-9]。本方法利用在线预浓缩-净化-定量联用仪的在线联用技术，通过凝胶渗透色谱（GPC）将7种有机磷农药残留从食用植物油基体中分离、浓缩、快速提取净化、定量，定量液直接进气相色谱（GC）-FPD测定。

1 材料与方法

1.1 试验仪器与工作站

全在线预浓缩-净化-定量联用仪（GPC）：德国LC Tech科技有限公司，GPC ULTRA 10836型，GPC柱，500 mm×25 mm glass colum，Celite 545填料；

低温恒温槽：宁波天恒仪器厂，THD-0506型；

气相色谱仪（GC）：Agilent 7890，配火焰光度检测器（FPD），HP-1701毛细管柱，分流不分流进样口，自动进样器；

电子天平：METTLER TOLEDO公司的XS204型；

Vortex genie2涡旋振荡器：美国Scientific Industries公司的G560E型；

GC工作软件：安捷伦化学工作站B.04.02 SP1；

GPC工作软件：Version 2.08/02-Jul-2008。

1.2 试剂、农药标准品和标准溶液

1.2.1 试剂与农药标准品

甲醇、环己烷、乙酸乙酯（色谱级，美国Fisher公司），环己烷-乙酸乙酯（体积比为1∶1）。甲醇中敌敌畏、甲胺磷、乐果、毒死蜱、甲基对硫磷、马拉硫磷、对硫磷农药标准溶液（上海市农药研究所，单标）：含量均为100 mg/L。

1.2.2 标准溶液配制

1）甲胺磷、毒死蜱等7种有机磷农药混标储备液（5 mg/L）：准确吸取上述8种标准溶液各0.5 mL置10 mL容量瓶中，加甲醇定容；

2）7种有机磷农药标准工作溶液：准确吸取1）中的混合标准储备液0.2 mL、0.4 mL、0.8 mL、1.0 mL、1.5 mL置于5 mL 容量瓶中，用甲醇定容，制成标准浓度系列为0.2～1.5 mg/L。

1.3 实验条件

1.3.1 气相色谱工件条件

1）色谱柱：DB-1701毛细管柱， 30 mm×0.32 mm×0.25 μm。

2）仪器条件：进样口220℃；检测器温度250℃；柱温100℃保持1 min，以15℃/min速率至200℃保持1 min，以5℃/min速率至220℃保持7.5 min，不分流进样。

3）气流条件：H2流量：70 mL/min；空气流量：100 mL/min； 载气流量：2 mL/min。

1.4 样品前处理

利用全在线预浓缩-净化-定量联用仪（GPC），凝胶渗透色谱净化浓缩后定容样品，即用Procedure 5 GPC+SE模式。定容完的样品直接上GC测定。

全在线预浓缩-净化-定量联用仪工作条件：GPC Flow Rate 5.0 mL/min，GPC PreClean Timer 10 s，GPC-Forerun 700 s，GPC-Main Fraction 1900 s，GPC-Trailing 300 s，Cycles of Solvent Exchange 3 times，Rinsing 3 times，Rinsing the Needle 3 times，Heating Bath Temperature 40℃，Pressure Phase 1 18 kPa，Pressure Phase 2 20 kPa，Pressure used in Solvent Exchange Process 10 kPa，收集2#位选中并设置为1 000 μL ，4#位选中并设置为0 μL。

准确称取食用植物油4.000 g（精确至0.001 g）置于10 mL的具塞玻璃分度管，用环己烷-乙酸乙酯（体积比1∶1）定容至10 mL，在涡旋振荡器混匀，将混匀后的样品转移至GPC专用的16 mL样品瓶后置于二联机盘上，在GPC工件软件上设置工作参数，用环己烷-乙酸乙酯（体积比1∶1）作为洗脱溶剂，流速为5 mL/min，收集馏出液时间：700～1 900 s，浓缩定容，定容液设定为1 mL，取1.0 μL供气相色谱测定。二联机的取样方法与三联机不同，并非取用全液样品，用5 mL定量杯为取样量，故上述转移样品的过程不用清洗离心管，不影响检测样液的浓度，也不会影响到检测结果。

2 结果与讨论

2.1 方法的线性、检测限和样品检测结果

在上述色谱条件下，取1.2.2的2）中的5个梯度的混合标准工作溶液进样，进样量均为1 μL，7种有机磷农药混合标准样品的GC色谱图见图1；在本次实验条件下测定，线性方程、相关系数、方法检测限（S/N=3）等见表1。

图1 7种有机磷农药混合标准溶液的色谱图

表1 7种有机磷农药线性回归方程、相关系数、方法检测限

由实验可见，7种有机磷农药混合标准溶液的回归方程的相关系数都大于0.99，关联度高，方法检测限（S/N=3）为 0.017 ～ 0.043 mg/kg，能够满足食用植物油中7种有机磷农药残留的检测要求。

2.2 加标回收率实验和重复性

准确称取大豆油4.000 g (精确到0.001 g)18份，分别加入1.0 mg/L混合标样各0.20 mL、0.8 mL、1.6 mL，用本实验方法测定，每个添加水平下重复实验6次，结果如表2所示。

表2 7种有机磷农药(Pesticide)的回收率（Recovery）、相对标准偏差（RSD）

2.3 实际样品分析

对市场上不同品牌的食用植物油3份，按上述方法测定各植物油中7种有机磷含量，结果3份样品中7种有机磷农残均在方法检测限之下。

2.4 讨论

2.4.1 确定前处理方法

样品的萃取、净化、浓缩等预处理过程在有机磷农药残留分析中起着关键的作用。食用植物油含脂质较多，净化较难，常规的有索氏提取、液-液分配、florisil、硅胶、硅藻土及氧化铝柱色谱、共沸蒸馏、固相萃取法(spe)等等净化措施，这些技术不需要昂贵的设备和特殊仪器，但整个分析过程却要人去操作，又是加试剂又是转换溶剂，又从一个容器提取净化换到另一个容器，要人工过柱，费时费力、最容易引起误差，特别是多种有机磷同时净化，效果不太理想。而利用全在线预浓缩-净化-定量联用仪，能快速地提取、净化、浓缩、定量待测样品，有效地除去与目标物同时存在的杂质，减少了色谱图中的干扰峰，同时避免杂质对色谱柱和检测器的污染。在线联用技术的整个过程是全自动的，可避免样品转移的损失，减少各种人为的偶然误差，只要仪器参数选择适当，可大大提高分析方法的可靠性，并使分析时间缩短。本实验的前处理利用全在线预浓缩-净化-定量联用仪作为前处理仪器，用凝胶渗透色谱（GPC）净化浓缩前处理技术。

2.4.2 GPC净化条件的确定

GPC工作参数中收集时间段的选择很重要，要充分考虑被渗透排除的基体组分与待测组分的分离情况。分别设置不同的收集时间段，在1 040 ～1 200 s收集馏出液发现7种有机磷农残的加标回收率并不高，再设置在700 ～ 1 900 s收集馏出液发现其回收率有明显提高，再分别设置在500 ～1 900 s和700 ～ 2 000 s收集馏出液发现回收率基本上与700 ～ 1 900 s保持平稳，所以综合考虑油脂和待测农残的洗脱情况，最终选择收集时间段为700 ～ 1 900 s的馏出液，供GC测定。

2.4.3 GC色谱条件的选择

对进样口温度、检测器温度、柱温、分流比及载气流速的参数设定中进行多次实验，确定两种参数设定，再将其比较。第一种参数设定：进样口220℃、检测器温度250℃、柱温150℃保持2 min、以8℃/min速率至200℃保持17 min、不分流进样、载气流量：2 mL/min的条件下出来的各组分分离度好，但峰形不太好看；第二种参数设定：进样口220℃、检测器温度250℃、柱温100℃保持1 min、以15℃/min速率至200℃保持1 min、以5℃/min速率至220℃保持7.5 min、不分流进样、载气流量：2 mL/min的条件下出来的各组分分离度好，且峰形较好，峰高比前面的条件高出近二倍。经实验表明，现所确定的色谱条件可成功地分离7种标准组分峰，且峰形良好。图2为添加7种有机磷标准混合溶液的食用植物油中有机磷农残的色谱图。

图2 添加标准品的食用植物油中有机磷农残色谱图

3 结论

本文建立了食用植物油中7种有机磷农残的GPC-GC分析方法。采用了全在线预浓缩-净化-定量联用仪（GPC）对样品进行在线提取、净化、转换溶剂、浓缩、定量，供气相色谱测定，简化了前处理过程，提高了检测效率，更重要的是用全在线联用技术可避免样品转移的损失，减少各种人为的偶然误差。从结果分析，在0.05 mg/kg、0.20 mg/kg、0.40 mg/kg三个添加水平的平均回收率为80 ～ 95%，重复性5.25 ～ 7.41%，7种有机磷农药方法检测限（S/N=3）为0.017 ～ 0.043 mg/kg，表明该实验方法可以满足食用植物油中7种有机磷农药品残留分析的要求。

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