吴娜，耿永勤，李雪梅 ，米其利，黄海涛，周岚，唐萍

1云南烟草科学研究院烟草添加剂安全测试中心，昆明市科医路41号 650106；2云南红河学院理学院分析测试中心，蒙自 661100；3 云南省高校天然药物与化学生物学重点实验室, 蒙自 661100

拟除虫菊酯类农药是一类效果极佳的杀虫剂，具有高效、低毒、击倒快、残留少等特点，被广泛用于茶园、果园、农田畜舍等场所害虫防治。目前，国内外对烟草中拟除虫菊酯类农药的测定研究主要集中在烟叶、烟丝和烟末上[1-6]，卷烟主流烟气中拟除虫菊酯类农药的分析检测相对较少[7-9]。Mirjana等[10]报道了1970年后卷烟烟叶中有机氯农药的残留状况和烟叶中滴滴涕等有机氯农药转移至主流烟气中的转移率，Mussalo等[11]比较了1920至1984年卷烟主流烟气中滴滴涕的含量。与烟草中拟除虫菊酯类农药的检测相比，烟气中拟除虫菊酯类农药的分析检测是从更复杂的基质中提取分离痕量组分，已有的烟草中拟除虫菊酯类农药的分析方法不能适用。鉴此，本文建立了一种卷烟主流烟气中拟除虫菊酯类农药含量的检测方法，以期为考察拟除虫菊酯类农药安全性提供参考。

1 实验方法与步骤

1.1 试剂与仪器

标准20孔道吸烟机（R20型，德国Borgwaldt technick公司）、恒温恒湿箱（KBF240型，德国）、SB2200T超声提取仪（上海必能意有限公司）、石英玻璃层析柱、M110马弗炉（德国Heraeus公司）、电热鼓风干燥箱（101C-3，上海市实验仪器厂有限公司）、Agilent 6890气相色谱仪-电子捕获（ECD）检测器（美国安捷仑公司）、100 mL带尾管的浓缩瓶（尾管的刻度分别为1 mL、2 mL、3 mL、4 mL、5 mL）、250 mL三角具塞锥形瓶、量筒等。

标准品：氟氯氰菊酯（纯度98%）、氯氰菊酯（异构体混合物）（纯度99%）、顺式氰戊菊酯（纯度98%）、溴氰菊酯（纯度99%）、甲氰菊酯（纯度98%）（德国 Dr. Ehrenstorfer 公司）。

无水硫酸钠（分析纯，汕头市西陇化工有限公司）；活性碳（上海新诚精细化工有限公司生产）；脱脂棉（甲级，上海圣贝诺医用器材有限公司经销）；带石英砂的玻璃层析柱；中性氧化铝（1.5×105～2.5×105nm层析用上海杜园精细化工有限公司）；硅镁型吸附剂（7.5×104～1.5×105nm，国药集团化学试剂有限公司生产）；乙酸乙酯、环己烷、正己烷、丙酮（色谱纯，美国DIMA公司）。

中性氧化铝和硅镁型吸附剂的活化：于马弗炉中分别在450℃条件下灼烧4.5 h与650℃条件下灼烧5 h，冷却至室温，加5%水脱活，于振荡器上剧烈震荡直至没有块状，分别于干燥箱中130℃活化4 h和5.5 h，冷却后于干燥器中密闭保存。

1.2 色谱条件

Agilent HP-5（30 m×0.32 mm，0.25 μm）（美国Agilent）；载气：氮气（20 mL/min）；进样口温度260℃，不分流；进样量1 µL；柱流量2.0 mL/min；检测器（ECD）温度280℃；柱升温程序：初始温度70℃（保持2.0 min）10℃/min升至200℃（保持2.0 min）2.5℃/min升至 220℃（保持 3 min）5℃/min升至260℃（保持2 min）,最后运行1 min，共运行 53 min。

1.3 标准溶液的配制

每种标准品分别称取0.1 g（精确至1 mg）于100 mL容量瓶中，用丙酮与正己烷混合溶剂（V∶V=3∶2）稀释定容，得到浓度为1 mg/mL的单一标准储备液。分别移取10 mL单一标准储备液至100 mL容量瓶中，用丙酮与正己烷的混合溶剂（V∶V =3∶2）稀释定容，得到浓度为100 μg/mL的混合标准储备液。再分别移取混合储备液，采用逐级稀释法配制浓度为0.04 μg/mL、0.2 μg/mL、1 μg/mL、5 μg/mL、20 μg/mL的工作溶液。

1.4 实验步骤

将待测卷烟在GB/T 16447-2004规定的烟草及烟草制品调节和测试的大气环境中平衡48 h，挑选20支平均质量±0.102 g和平均吸阻±49 Pa的卷烟。于标准吸烟条件下抽吸；用剑桥滤片捕集主流烟气总粒相物，用装有20 mL丙酮的捕集瓶捕集主流烟气气相部分。

卷烟抽吸完毕后，取下捕集有主流烟气总粒相物的剑桥滤片，将滤片放入250 mL具塞三角瓶中，加入80 mL丙酮，置于超声提取仪上提取30 min，提取液经装有7.5 g无水硫酸钠与7.5 g氯化钠的漏斗过滤干燥后于旋转蒸发仪上浓缩至近干（水浴温度要求小于42℃），用正己烷定容至2 mL，待净化；用相同方法条件处理捕集有主流烟气气相物的丙酮溶液；于玻璃层析柱中从上至下依次装填脱脂棉、2 g无水硫酸钠、2 g硅镁型吸附剂、2 g中性氧化铝、0.5 g活性碳、2 g无水硫酸钠； 将自制混合层析柱固定于铁架台上，依次用5 mL丙酮和5 mL正己烷淋洗活化；然后将待净化的样品试液转移至层析柱内，当样品液面到达填充物上表面时，用5 mL丙酮-正己烷（V∶V=3∶2）混合溶剂重复洗脱2次（速率不超过5.0 mL/min），收集洗脱液，于旋转蒸发仪上浓缩至近干，用丙酮-正己烷（V∶V=3∶2）混合溶剂定容至2.0 mL，GC-ECD（63Ni）分析，采用标样加入法定性，外标法定量。

2 结果

2.1 条件优化

2.1.1 提取溶剂的选择

本方法研究了不同溶剂（丙酮、乙腈、苯、甲醇、乙酸乙酯-正己烷混合溶剂（V∶V=1∶1））对主流烟气中拟除虫菊酯类农药的提取效果（不同溶剂提取试验的回收率见表1），即分别于捕集卷烟主流烟气的剑桥滤片上添加20 μg标样后，采用不同溶剂提取，混合柱进样分析，同时做空白对照试验，计算加标回收率。结果发现：丙酮、乙腈和乙酸乙酯-正己烷混合溶剂（V∶V=1∶1）3种溶剂对主流烟气中拟除虫菊酯类农药的提取效果较好（回收率＞90%），其中丙酮提取效果最好（回收率＞97%）；而苯和甲醇对主流烟气中拟除虫菊酯类农药的提取效果较差（回收率＜70%），所以本方法选用丙酮提取5种拟除虫菊酯农药。

表1 不同溶剂提取试验的回收率

2.1.2 净化柱的选择

卷烟经燃烧后的烟气成分十分复杂，在进行拟除虫菊酯类农药的测定时，干扰物质较多，为提高样品检测的灵敏度、降低基体对目标物的干扰，需要对样品进行净化处理。在柱层析试验中吸附剂的种类及吸附剂的使用量对目标物的净化分离效果均有着重要的影响，故应针对不同的基质及目标物选择合适的吸附剂及其使用量。本实验根据5种拟除虫菊酯农药和烟气基质的性质选用表2中列出的5种装填有不同使用量吸附剂的自制混合层析柱对卷烟主流烟气中5种拟除虫菊酯农药的净化效果进行了研究（不同层析柱净化试验的回收率见表2）。研究结果表明：使用层析柱1（即活性碳和硅镁型吸附剂的使用量均较大时），层析柱对杂质及目标物的吸附能力均较强，溶剂很难将目标物从层析柱上洗脱下来，5种拟除虫菊酯农药的回收率为43.6%-50.9%；随着活性炭和硅镁型吸附剂使用量的减少，回收率逐渐增大，当使用层析柱4和层析柱5时，峰面积达到最大，但层析柱5活性碳和硅镁型吸附剂的使用量均较小，色谱图中出现了较多的杂质峰，回收率低于使用层析柱4，所以本方法选用层析柱4对样品进行净化。

表2 不同层析柱对回收率的影响

2.1.3 洗脱溶剂配比

在现代色谱分析中，分离度不仅与柱效和色谱柱的类型有关，洗脱溶剂的选择也是至关重要的，特别是洗脱溶剂的配比。所以根据5种拟除虫菊酯农药的性质以及自制混合层析柱的性质，本方法选取丙酮与正己烷的混合溶剂对自制混合层析柱进行洗脱。对比了丙酮与正己烷在不同配比（V∶V =2∶8、V∶V =3∶2）时对净化柱的洗脱效果。结果表明：当V丙酮：V正己烷=2∶8时，丙酮比例小，杂质和目标物都不容易从自制混合层析柱洗脱，耗时，溶剂消耗量大，还影响测定结果，回收率低（小于60%）。当V丙酮∶V正己烷=3∶2时，丙酮比例相对大一些，目标物容易被洗脱，回收率高于90%。所以本实验选用丙酮与正己烷配比为3∶2的混合溶剂进行洗脱。

2.2 方法的重复性

选定2个卷烟样品，抽吸后1日内平行测定卷烟主流烟气总粒相物中拟除虫菊酯类农药的含量5次，计算日内测定结果的RSD（见表3）；连续5日测定2个卷烟主流烟气总粒相物中拟除虫菊酯类农药的含量，计算日间测定结果的RSD（见表3）。由于本实验研究的所有样品抽吸后主流烟气气相物中均未检测到5种拟除虫菊酯农药的存在，为验证方法的重复性，于抽吸后捕集有主流烟气气相物的丙酮捕集液中加入5种拟除虫菊酯农药的标样（添加量：5 μg/20mL丙酮捕集液），然后测定、计算主流烟气气相物中5种拟除虫菊酯农药日内和日间测定结果的RSD（见表3）。可知，主流烟气总粒相物中日内RSD均小于6%，日间RSD均小于9.1%；气相物中日内RSD均小于4.2%，日间RSD均小于4.7%。说明该测定方法重复性较好。

表3 日内及日间重复性实验测定结果的RSD（%）

2.3 方法的准确性、检测限和定量限

于抽吸后在捕集有主流烟气总粒相物的剑桥滤片和捕集主流烟气气相部分的丙酮溶液中添加5种拟除虫菊酯农药的标样（添加量：20 μg/滤片或20 μg/20mL丙酮捕集液），与空白样品对照分析后按照常规方法计算回收率；用1.3中已经配制好的标准混合工作液的最低浓度0.04 μg/mL按选定的色谱条件进样分析，以S/N≥10为定量限，S/N≥3为检测限，测得5种拟除虫菊酯农药的最低定量限在0.026～0.098 μg/mL之间，最小检测限在0.0001～0.0009 μg/mL之间，见表4。由表中的数据看出，主流烟气总粒相物和气相物中5种拟除虫菊酯农药的回收率均大于92%，说明该测定方法的准确性良好。

表4 回收率实验结果

2.4 样品分析结果

采用本方法测定5种卷烟样品抽吸后主流烟气总粒相物和气相物中5种拟除虫菊酯农药的含量，结果见表5。由测定结果可知5种卷烟中有2种卷烟主流烟气中检出了拟除虫菊酯类农药的存在，但其含量均远低于食品中的最高残留限量[12]。

表5 卷烟样品抽吸后主流烟气总粒相物和气相物中拟除虫菊酯类农药的含量 (μg/支）

3 结论

本研究建立了卷烟主流烟气中5种拟除虫菊酯类农药含量检测方法，方法回收率在92.8%-97.3%之间，RSD在2.71%-9.02%之间。该方法能对卷烟主流烟气中拟除虫菊酯类农药进行准确地检测。

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[12 ]GB 2763 2005 食品中农药最大残留限量.