有机氯残留量测定的多种检测方法

2022-11-16 16:53:39 月旭科技（上海）股份有限公司

有机氯（OCPs）属于杀虫剂，由于其具备较强杀虫性，因而被广泛应用到了农业的除虫害工作中。但是此举也导致了很多农田被污染，使所产的蔬菜水果上的有机氯农药残留量超标。有机氯农药的化学性质是比较稳定的，不易分解，而人们食用了有机氯农药残留过量的蔬菜水果，则对身体造成较大的威胁和损害。因此国内外均非常关注并重视有机氯农药的应用。在此我们汇总了几种常用的有机氯的检测方法供大家参考。

一、GPC法

如《GB/T 2795-2008 冻兔肉中有机氯及拟除虫菊酯类农药残留量的测定方法气相色谱-质谱法》、《GB/T 5009.19-2008 食品中有机氯农药多组分残留量的测定》等。

以《GB/T 5009.19-2008 食品中有机氯农药多组分残留量的测定》为例，前处理过程如下：

称取10g样品于100mL具塞锥形瓶中，加入40mL丙酮，超声15min；再加入6g氯化钠，充分混匀后加入30mL石油醚（30℃-60℃）超声15min。取35mL上清液，经无水硫酸钠滤于旋转蒸发瓶中，40℃浓缩至1mL左右，加入2mL乙酸乙酯-环己烷（1:1）溶液，再浓缩至1mL左右，如此重复三次，直到溶剂完全转化为乙酸乙酯-环己烷（1:1）。将残液取出，用乙酸乙酯-环己烷（1:1）定容至5mL。待净化。

原标准前处理过程如下：

称取试样匀浆20g，加水5mL，加丙酮40mL，震荡30min，加氯化钠6g，摇匀。加石油醚30mL，再震荡30min，静置分层后，将有机相全部转移至100mL具塞三角瓶中经无水硫酸钠干燥，并量取35mL于旋转蒸发瓶中，浓缩至约1mL左右，加入2mL乙酸乙酯-环己烷（1:1）溶液，再浓缩至1mL左右，如此重复三次，将残液取出，用乙酸乙酯-环己烷（1:1）定容至10mL。待净化。

前处理过程解读：

实验采用丙酮和石油醚对样品中的目标物进行提取，再经过除水、浓缩后加入乙酸乙酯-环己烷（1:1）复溶、待净化。

实验进行的方法修改有：

减少称样量从而降低样品基质对目标物的影响；震荡提取改为超声提取。

净化步骤：

凝胶色谱柱：月旭Bio-Beads S-X3，规格25×700mm。

流动相：乙酸乙酯-环己烷（1:1）；

流速：5.0mL /min；

进样量：5.0mL；

收集时间：37-46min。

将收集的流分旋转蒸发至干，丙酮定容至1mL。经0.22μm滤头过滤后，留待GC分析。

原标准和本实验使用的凝胶色谱柱规格和型号不同，因此本实验将样品收集的时间进行了重新定位和调整。

色谱条件：

色谱柱：WM-1701，30.0m×0.25mm×0.25μm。

柱温：60℃保持5min，10℃/min升到160℃，保持8min；4℃/min升到200℃，保持2min；4℃/min升到260℃，保持10min；

进样口：230℃，分流进样，分流比5:1；

检测器（ECD）：300℃；

进样量：1μL；

载气流量：1.1mL/min。

色谱图及加标回收率结果：

图1. 22种有机氯标准品0.1mg/L 图谱

表1：相关峰信息

图2. 莲藕样品空白图谱

图3. 莲藕样品加标20.0ng/g图谱

表2：加标回收率

分类	加标水平ng/g	回收率	RSD值 (n=2)
α-666	20	75.13%	1.47%
六氯苯		93.15%	8.51%
β-666		82.21%	0.59%
γ-666		118.36%	0.57%
五氯硝基苯		91.97%	13.75%
δ-666		98.30%	3.31%
七氯		82.28%	1.18%
艾氏剂		82.31%	1.56%
氧氯丹		93.08%	1.97%
顺式环氧七氯		93.93%	14.71%
反式环氧七氯		96.01%	13.84%
反式氯丹		96.92%	14.21%
α-硫丹		83.36%	3.12%
顺式		88.80%	1.41%
狄氏剂		99.08%	5.44%
p,p''-DDE		86.69%	4.37%
异狄氏剂		84.39%	1.59%
β-硫丹		86.48%	8.02%
p,p''-DDD		95.31%	5.10%
o,p''-DDT		87.13%	4.29%
硫丹硫酸盐		84.94%	3.88%
p,p''-DDT		103.65%	1.71%

二、液液萃取法

如《中国药典2020版-人参-P8》、《中国药典2020版-红参-P160》、《中国药典2020版-西洋参-P136》、《GB 23200.40-2016 食品安全国家标准可乐饮料中有机磷、有机氯农药残留量的测定气相色谱法》等。

以《中国药典2020版-人参-P8》为例，前处理过程如下：

称取5g样品于250mL具塞锥形瓶中，加入30mL水，振摇10min；加入50mL丙酮，称定重量，超声提取30min，冷却至室温后用丙酮补足减少的重量；加入8g氯化钠，25mL二氯甲烷，称定重量，超声提取15min，冷却至室温后用二氯甲烷补足减少的重量；将大约30mL提取液转移至离心管中，3000r/min离心3min，使完全分层，将有机相转移至装有适量无水硫酸钠的离心管中，放置30min。精密量取15mL上清液于40℃旋转蒸发至近干，再加入5mL正己烷旋蒸至近干，用正己烷将残渣转移至5mL容量瓶中，定容至刻度。

将溶液转移至离心管中，缓慢加入1mL 90%硫酸，涡旋混匀1min，3000r/min离心10min；取出上清液，加入1mL水，振摇，取上清液过滤膜后上机。

前处理过程解读：

样品用丙酮和二氯甲烷提取，经盐析分离部分水分后，分取一定量的提取液，浓缩定容后，分别加入硫酸和水溶液振摇取上清液，用气相色谱仪检测和确证。

前处理过程操作要点：

1. 注意在进行超声提取后用提取液将减少的重量补足，由此来减少超声过程中的试剂挥发对实验结果带来的影响。

2. 由于实验中加入了50mL丙酮和25mL二氯甲烷，实验过程中从有机相中取15mL旋蒸至近干，此时的目标物含量应为初始加入标准品含量的1/5。

3. 在最后加入90%硫酸是采用了浓硫酸净化的方法，此法对色素的去除效率高，对杂质净化彻底。

色谱条件：

色谱柱：WM-1701，30.0m×0.32mm×0.25μm。

柱温：60℃保持0.3min，60℃/min升到170℃；10℃/min升到220℃，保持10min；1℃/min升到240℃，15℃/min升到280℃，保持5min；

进样口：230℃，不分流进样；

检测器（ECD）：300℃；

进样量：1μL；

载气流量：1.1mL/min。

色谱图及加标回收率结果：

图1. 7种有机氯标准品0.04mg/L 图谱

表1：相关峰信息

图2. 人参样品空白图谱

图3. 人参样品加标0.2mg/kg图谱

表2：加标回收率

分类	加标水平mg/kg	回收率	RSD值
六氯苯	0.2	103.87%	0.46%
五氯硝基苯		112.85%	0.37%
七氯		99.28%	0.65%
氧化氯丹		107.74%	0.83%
环氧七氯		94.55%	1.72%
反式氯丹		108.41%	0.24%
顺式氯丹		104.03%	0.13%

三、SPE法

如《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》、《GB23200.8-2016 食品安全国家标准水果和蔬菜中500种农药及相关化学品残留量的测定气相色谱-质谱法》、《GB23200.86-2016 食品安全国家标准乳及乳制品中多种有机氯农药残留量的测定气相色谱-质谱法》等。

以《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》为例，前处理过程如下：

试样称取5g，加入3g氯化钠和10mL乙腈，充分混匀后超声10min。6000rpm离心5min，再用10mL乙腈重复提取一次，合并提取液，吸取10mL提取液，40℃氮吹至近干，加入2mL正己烷溶解残渣待净化。

原标准中有机氯部分的提取步骤为：

试样称取25g，加入50mL乙腈，在匀浆机中高速匀浆2min后用滤纸过滤，滤液收集到装有5g~7g氯化钠的100mL具塞量筒中，收集滤液40~50mL，盖上盖子，剧烈震荡1min，在室温下静置30min，使乙腈和水相分层，从量筒中吸取10mL乙腈溶液，放入烧杯中，通入氮气使其蒸发至近干，加入2mL正己烷溶解残渣待净化。

前处理过程解读：

试样中有机氯类农药用乙腈提取，提取液经过滤、浓缩后，采用固相萃取柱分离、净化。

本实验针对原标准进行了以下优化：

由于具塞量筒在实验室不经常使用，因此本实验减少称样量和提取液的用量，并选用了离心管来进行提取。

SPE净化步骤：

SPE柱：弗罗里硅土柱，1000mg/6mL。

活化：5mL正己烷-丙酮（9:1）、5mL正己烷；

上样：待净化液全部上样，接收；

洗脱：10mL正己烷-丙酮（9:1）洗脱，接收；

复溶：40℃氮吹至近干，用正己烷定容至1mL，过0.22μm有机系滤膜后上GC检测。

注：本实验弗罗里硅土柱的使用模式为保留干扰物，操作步骤为活化/平衡—上样—淋洗，因此小柱在上样操作时要注意接收。

色谱条件：

色谱柱：WM-5MS，30.0m×0.25mm×0.25μm。

柱温：150℃保持2min，6℃/min升到270℃，保持8min；

进样口：200℃，分流进样，分流比为10:1；

检测器（ECD）：320℃；

进样量：1μL；

载气流量：1.0mL/min。

色谱图及加标回收率结果：

图1. 混标标准品200μg/L 图谱

表1：相关峰信息

图2. 莲藕样品空白图谱

图3. 莲藕样品加标80ng/g图谱

表2：加标回收率

分类	加标水平μg/kg	回收率	RSD值
α-666	80	70.53%	3.14%
β-666		79.07%	0.92%
δ-666		73.73%	1.76%
狄氏剂		92.85%	0.79%
o,p''-DDT		96.27%	0.76%
p,p''-DDT		98.40%	3.32%
氯菊酯		98.35%	3.40%
氯菊酯		110.78%	1.97%

四、QuEChERS法

如《GB 23200.113-2018食品安全国家标准植物源性食品中208种农药及其代谢物残留量的测定气相色谱-质谱联用法》。

以《GB 23200.113-2018食品安全国家标准植物源性食品中208种农药及其代谢物残留量的测定气相色谱-质谱联用法》为例，前处理过程如下：

称取2g试样于50mL具塞离心管中，加入10mL水，静置半小时，再加入15mL酸化乙腈，加入盐析包（00529-20000），盖上盖子，剧烈摇晃1min，6000r/min离心5min，待净化。

净化步骤：

吸取8mL待净化液加到净化管(1200mg无水硫酸镁，400mg C18E，400m PSA，200mg GCB，15mL离心管，50/pk)中，涡旋混匀，4200r/min离心5min。准确吸取2mL上清液于15mL离心管中，40℃氮吹至近干，加入乙酸乙酯至1mL复溶，待检测。

前处理过程解读：

对于不同的基质，前处理过程也有区别，所用的盐析包和净化管也不相同，大家可以针对不同基质选择不同的前处理方法，本实验选用的基质为菠菜和茶叶。

色谱条件：

色谱柱：WM-5MS，30m×0.25mm×0.25μm。

进样口温度：250℃；

升温程序：初始柱温80℃，保持1min；以40℃/min升温至160℃，保持0min；再以5℃/min升温至200℃,保持5min；再以8℃/min升温至240℃，保持0min；再以5℃/min升温至290℃，保持3min；再以30℃/min升温至300℃，保持3min；

载气：高纯氦气（纯度>99.999%）；

进样方式：无分流进样；

恒流模式：1mL/min；

进样量：1μL。

质谱条件：

电离方式：电子轰击电离源（EI）；

电离能量：70eV；

传输线温度：250℃；

离子源温度：230℃；

四极杆温度：150℃；

监测方式：选择离子扫描（SIM）；

溶剂延迟：8min。

色谱图及加标回收率结果：

图1. 有机氯混标1mg/L标准图谱

表1：相关峰信息

图2. 菠菜样图谱

图3. 菠菜样加标图谱

图4. 茶叶样图谱

图5. 茶叶样加标图谱

表2：加标回收率

物质	菠菜		茶叶
物质	回收率	RSD值 (n=2)	回收率	RSD值 (n=2)
α-666	95%	3.04%	115%	1.34%
β-666	94%	4.78%	113%	3.80%
γ-666	100%	5.49%	120%	1.74%
δ-666	93%	4.42%	107%	3.04%
七氯	106%	2.93%	/	/
环氧七氯	80%	4.76%	99%	5.12%
氧氯丹	90%	5.04%	108%	1.97%
反式氯丹	85%	5.28%	99%	3.31%
α-硫丹	85%	5.59%	99%	4.41%
顺式氯丹	87%	5.74%	111%	1.39%
狄氏剂	86%	4.74%	94%	1.88%
P,p''-DDE	81%	6.66%	101%	1.54%
异狄氏剂	94%	6.29%	107%	2.97%
P,P''-DDE	70%	8.54%	76%	0.76%
O,P''-DDT	85%	0.68%	79%	1.94%
硫丹硫酸盐	122%	8.61%	/	/
P,P''-DDT	108%	6.87%	/	/