NY/T 761—2008标准中27种农药残留前处理方法的优化

鲍忠赞，郑进响，邓昭浦，董荣建，林伟鸿，刘君超

(平阳县质量检验检测研究院，浙江 温州 325400)

农药残留不仅影响蔬菜和水果的质量安全，更关系到人们的身体健康和生命安全，是检测机构重点检测项目.NY/T 761—2008《蔬菜和水果中有机磷、有机氯、拟除虫菊酯和氨基甲酸酯类农药多残留的测定》[1]是目前多数检测机构测定果蔬中的有机磷、有机氯和拟除虫菊酯类等农药残留时，应用最广泛的气相色谱法标准[2-5]，其中所使用的N-GC(nongye-gas chromatography)方法具有前处理步骤少、试剂使用简单、对仪器配置要求不高等优点.但随着该方法的广泛使用，也逐渐发现一些不足，如回收率不稳定，有机磷类和有机氯、拟除虫菊酯类的前处理过程不一致，有机试剂消耗较多，排放废液废气多.另外，有机磷类农药前处理时，由于未对样品中色素和脂类等杂质进行清除，容易对仪器进样系统造成较大的污染，增加仪器的运行和维护成本.本研究在N-GC法的基础上，对本实验室常做的、不同种类的27种农药残留前处理方法进行优化，探讨不同净化吸附剂使用的效果，在保证检测结果准确性的同时，建立了快速便捷、节约环保、经济实用的农药残留前处理方法(rapid pretreatment gas chromatography,R-GC).

1 试验部分

1.1 仪器与试剂

Agilent 7890A气相色谱仪，配有火焰光度检测器(FPD)与电子俘获检测器(ECD)；TG16-WS离心机；TGL-20M高速冷冻离心机；DC-24氮吹仪；SPE-24A固相萃取仪；FA25-D高剪切分散乳化机；AR1502CN电子天平.

27种农药标准品均为液态，质量浓度均为100 μg/mL，农业部环境质量监督检验测试中心提供，其名称如图1所示；石墨化炭黑(graphitized carbon black, GCB，38～125 μm)、十八烷基硅烷(C18，40～63 μm)、N-丙基乙二胺(N-propylethy- lenediamine, PSA，40～63 μm)、0.22 μm滤膜、1 mL注射器、2 mL样品瓶、2 mL离心管，上海安谱实验科技股份有限公司；弗罗里硅土(Florisil, FL，150～250 μm)，北京百灵微科技有限公司；氯化钠(分析纯)，浙江中星化工试剂有限公司；乙腈、丙酮、正己烷(均为色谱纯)，德国默克公司；超纯水由Milli-Q Direct 8超纯水仪制备.氯化钠使用前在烘箱中经140 ℃烘2 h后置于干燥器冷却备用.

样品：购置于温州平阳县.黄瓜、四季豆、花菜、大白菜、青椒、卷心菜、橙子、苹果随机采样，样本的采集和匀浆前处理及保存依照标准《NY/T 789-2004农药残留分析样本的采样方法》进行.

空白基质提取液制备：称取样品10 g于50 mL离心管中，加入20 mL 1%乙酸-乙腈溶液、3 g NaCl，均质2 min.在4 ℃条件下以转速6 000 r/min离心5 min.取10 mL乙腈层在60 ℃水浴中氮吹至近干，使用1 mL丙酮+正己烷(体积比为1∶1)溶解，并定容至10 mL，采用0.22 μm滤膜过滤，供色谱测定.若样品中不含27种目标农药，即可判定该样品为空白样品，可用作基质配制标准溶液.

农药标准溶液的配制：有机磷类农药使用丙酮作为溶剂，有机氯和拟除虫菊酯类农药使用正己烷作为溶剂.准确吸取各农药标准品1 mL，于5 mL容量瓶中定容，分别配成20 μg/mL单标储备液，4 ℃保存.分别取20 μg/mL单标储备液0.5 mL于10 mL容量瓶中，使用基质提取液定容，配置成1.0 μg/mL的中间混合标准液.最后，使用基质提取液将中间液稀释为需要的标准工作液，4 ℃下保存，备用.

1.2 前处理方法

样品前处理：称取样品10 g于50 mL离心管中，加入20 mL 1%乙酸-乙腈溶液、3 g NaCl，均质2 min.在4 ℃条件下，以转速6 000 r/min离心5 min.取10 mL乙腈层，在60 ℃水浴中氮吹至近干，使用1 mL丙酮+正己烷(体积比为1∶1)溶解，正己烷定容至5 mL，混匀.取1 mL溶液于加有50 mg石墨化炭黑的2 mL离心管中，旋涡振荡1 min，以转速6 000 r/min离心2 min.取上清液，过0.22 μm有机膜，待测.

1.3 色谱条件

1.3.1 有机氯和拟除虫菊酯类

色谱柱：Agilent DB-5毛细管柱(30 m×0.32 mm, 0.25 μm)；升温程序：初始温度70 ℃，保持1 min，以20 ℃/min的速率升温至265 ℃，保持1 min，以1 ℃/min的速率升温至280 ℃，保持1 min；检测器温度：320 ℃；进样口温度：250 ℃；载气为高纯度氮气(99.999%)，流速60 mL/min；不分流进样，进样量：1.0 μL；定量方法：峰面积外标法定量.

1.3.2 有机磷类

色谱柱：Agilent DB-35毛细管柱(30 m×0.32 mm×0.25 μm)；升温程序：初始温度45 ℃，保持2 min，以20 ℃/min的速率升温至150 ℃，保持13 min，以8 ℃/min的速率升温到250 ℃，保持8 min；检测器温度：280 ℃；进样口温度：250 ℃；尾吹气、氢气、空气流速分别为：60、75、100 mL/min；不分流进样，进样量：1.0 μL；定量方法：峰面积外标法定量.

27种农药的气相色谱图如图1所示.

图1 27种农药的气相色谱图

2 结果与讨论

2.1 前处理方法的优化

2.1.1 提取

在国内外报道中，乙腈作为最佳提取试剂已被广泛应用[6-9].在乙腈中加入乙酸，配制1%乙酸-乙腈溶液，弱酸性环境能够减少碱敏感目标农药的分解，抑制酶对目标物质的降解，有利于提高部分农药的稳定性，抑制酸性农药电离而呈中性，增大其在乙腈相的分配[10-13].试验中研究样本以果、蔬为主，含水量较高，考虑采用匀浆法作为农药残留提取的最佳方法[1,14].采用6 000 r/min离心5 min，代替N-GC法中过滤与静置30 min两个步骤，减少器皿使用和耗时[15].采用自主设计的氮吹管[16]替代N-GC法中的烧杯进行氮吹，提高氮吹效率，且近干时便于观察.

2.1.2 净化

PSA是弱阴性离子交换剂，能有效吸附糖类物质、脂肪酸、有机酸及少量色素等极性杂质.GCB能够有效去除蔬菜中的色素、固醇及一些平面结构的干扰物质.FL适合从非极性基质中吸附极性化合物,但去除色素效果较差.C18主要吸附非极性化合物，对色素也有一定的吸附效果[17].GCB去除色素效果最佳，处理后的样品提取液更加澄清.为进一步比较净化效果，试验选择含有0.1 μg/mL农药混合标准工作液的黄瓜空白基质提取液为试验对象，添加GCB以及GCB分别混合其他三种净化剂进行处理，结果如图2、3所示.由图2、3可见，添加PSA和FL净化剂后,甲胺磷、乙酰甲胺磷、氧乐果的峰形产生拖尾现象且含量明显降低，添加C18净化剂对回收率影响不明显.这与PSA、FL等吸附剂易吸附甲胺磷、乙酰甲胺磷、氧乐果等极性较强的农药导致检测含量降低有关[18,19].

图2 使用不同净化剂的前处理方法对峰形的影响

另外本文探讨了不同质量GCB(30、50、80 mg)的净化效果，结果表明，在色素含量较高的样本中，30 mg吸附不完全，而50、80 mg均表现出较好的净化效果.综上所述，本试验遴选50 mg GCB作为净化剂，不仅能够有效去除提取液中的杂质，还能够满足方法回收率的要求.

图3 使用不同净化剂的前处理方法对农药残留的回收率

2.2 前处理方法药品消耗、环保等因素的比较

两种前处理方法的试剂消耗情况对比如表1所列.由表1可见，与N-GC法相比，R-GC法的试剂、耗材用量均减少.从环保因素方面比较，R-GC法的试验垃圾以及废液、废气排放量也明显降低.R-GC法操作省去了过滤、固相萃取柱净化、洗脱和多次氮吹等过程，操作相对简单，耗时更短，可同时处理更大的样本量.因此，优化后的R-GC法在环保、省时、节约成本方面具有明显优势.

表1 前处理消耗对比

2.3 方法评价

2.3.1 线性范围、校准曲线、方法检出限

采用黄瓜基质匹配溶液补偿基质效应，使用黄瓜提取液将标准储备溶液稀释配制成5个质量浓度梯度的系列混合标准溶液.目标农药的线性范围、线性方程、相关系数、方法检出限如表2所列.以峰面积(Y)为纵坐标、质量浓度(X)为横坐标,绘制标准曲线，显示各农药标准曲线的线性关系良好，相关系数在0.999 38～0.999 99之间.

表2 27种农药的线性范围、线性方程、相关系数、R-GC法检出限和N-GC法检出限

设定取样量为10 g，平行测定3份低质量浓度加标的空白黄瓜样品，以3倍的信噪比(S/N)所对应的浓度作为检出限，所得检出限在0.000 1～0.006 mg/kg之间.对比标准《NY/T 761-2008》给出的各农药的检出限，除狄氏剂外，R-GC法的检出限均优于N-GC法.

2.3.2 加标回收率与精密度

在黄瓜样本中添加不同质量浓度水平的27种农残混合标准溶液，通过添加回收，考察不同目标物质在不同浓度水平的回收效率和相对标准偏差，结果如表3所列.由表3可知，除乙酰甲胺磷(0.02 mg/kg)和三唑酮(0.01 mg/kg)个别质量浓度水平的加标回收率偏低外，其余25种目标物质的加标回收率在72.1%～111.0%之间，相对标准偏差在0.6%～14.5%之间，方法具有较好的回收率和重复性.

2.4 方法应用

选取8种果、蔬样品，采用R-GC法前处理后进行测定，计算其加标回收率和相对标准偏差(RSD)，并绘制多样本农药添加回收率质量控制图，结果如表4、5所列及图4所示.由表4、5和图4可见，平均回收率高达98.8%.检测样品中，可能由于样本杂质峰的干扰，导致黄瓜中的七氯回收率过高、大白菜中狄氏剂回收率偏低，但总体回收率较为理想.同时89%以上的结果落在控制限之间，说明该方法测定结果偏差较小，精密度较好，作为同时进行果、蔬中有机磷、有机氯和拟除虫菊酯类检测的前处理方法，具有一定可靠性.

表4 R-GC法处理的4种实际样品的加标回收率和相对标准偏差

表5 R-GC法处理的另外4种实际样品的加标回收率和相对标准偏差

图4 R-GC法处理的多样本农药加标回收率质量控制图

3 结论

本文优化了标准NY/T 761—2008中气相色谱法测定不同种类农药残留的前处理方法，并运用改进后的方法测定果、蔬中27种农药残留.试验结果表明，R-GC法在省时、便捷、节能、环保等方面优于N-GC法，对前处理液净化更彻底.其加标回收率在72.1%～111.0%之间，相对标准偏差在0.6%～14.5%之间，标准曲线的线性关系良好，相关系数在0.999 38～0.999 99之间，绝大部分农药检出限优于N-GC法，其准确度和精密度都达到检测要求，具有可靠性和广泛应用性.

R-GC法借鉴了QuEChERS前处理方法中添加吸附剂的方法，对样品提取液进行净化处理，简化了净化过程.针对目前国内一些基层检测机构存在的经费紧张、人员不足、设备短缺等问题，本方法能够有效提高实验室的检测效率，可在气相色谱法测定果、蔬中有机磷、有机氯和拟除虫菊酯类农药残留中广泛应用，为农产品质量安全提供更有效的检测技术手段.