耿平兰 程化鹏 张吉敏 赵应梅 杨金川

（国家酒类及饮料产品质量监督检验中心，贵州 贵阳 550004）

硫丹是一种广谱有机氯高毒杀虫杀螨剂，又称赛丹、硕丹、安杀丹。其具有α和β两种异构体，略带SO2气味，微溶于水，可溶于二甲苯、氯仿和乙醇等有机溶剂[1-3]。硫丹活性基团为环硫酸酯，具有触杀、胃毒和熏蒸等作用，对果树、烟草、谷物、棉花、茶叶上咀嚼式和刺吸式口器害虫及螨虫都有较好的防治效果[4-5]。但研究发现，硫丹及其代谢产物硫丹硫酸盐对人及动物神经和生殖系统有严重损害，且残留期长，半衰期4～11月，潜在危害高，生物富集作用强[6-8]。2011年斯特哥尔摩公约已将硫丹列入持久有机污染物(POPs)名单[9]。可见监控这类农药在谷粮的残留具有重要意义。

目前，硫丹类残留的检测方法主要为气相色谱[10-11]及气相色谱-质谱法[12]。本文建立了固相萃取结合GC-MS法检测谷粮中α-硫丹、β-硫丹和硫丹硫酸盐残留量的方法。所建立方法检出限为：0.002mg/kg～0.003mg/kg，回收率为87.3%～110.2%。满足谷粮中硫丹及其代谢物残留量的检测要求。

1 实验部分

1.1 主要仪器与试剂

气相色谱/质谱仪，7890A-5975C(美国Agilent公司)；冷冻离心机，Allegra X-22R(美国贝克曼库尔特公司)；涡旋混匀器，Multi Reax(Heidolph)；超声波清洗机，SB25-12DTD(宁波新芝生物科技股份有限公司)；控制型摇床 KS260(IKA)；分析天平，感量 0.1mg，AE200(Mettler公司)； 固相萃取仪 (美国 Agilent公司)； 移液枪，20～200μL，100～1000μL(Thermo 公司)。

标准品：α-硫丹纯度大于 99.6%(sigma公司)；β-硫丹纯度大于99.8%(sigma公司)；硫丹硫酸盐纯度大于98.5%(Dr.Ehrenstorfer公司)；乙腈、正己烷、丙酮：色谱纯(德国MERCK公司)。

1.2 标准溶液的配制

准确称取适当的硫丹标准品，用少量的甲苯溶解后，分别以正己烷稀释成1mg/mL的标准储备液，4℃冰箱保存。取适量储备液用正己烷配制成混标，并逐级稀释成适当浓度的标准工作液。

1.3 气相色谱质谱条件

1.3.1 气相色谱条件

色谱柱：HP-5MS(30m×0.25mm×0.25μm)；进样口温度 250℃；进样量 1.0μL，不分流进样；载气氦气（99.999%），流速 1.0mL/min；程序升温：初始温度 80℃，保持 1min，以 15℃/min升到 280℃，保持 6min，30℃/min升到 300℃，保持 5min。

1.3.2 质谱条件

电子轰击离子源(EI)，电离能70eV；离子源温度230℃；四极杆温度150℃；传输线温度280℃，溶剂延迟5min，选择离子监测(SIM)模式扫描，α-硫丹、β-硫丹和硫丹硫酸盐的保留时间、定性离子及其丰度比、定量离子见表1。

1.4 样品前处理

1.4.1 提取

称取粉碎试样5.00g，放入50mL离心管中，加入20mL正己烷，用涡旋仪在9000r/min提取30min，把离心管放入离心机，4000r/min离心5min。取10mL上清液于具塞比色管中，40℃氮吹浓缩至1～2mL，待净化。

表1 目标物的定量离子、定性离子及其丰度比

1.4.2 净化

依次用5mL丙酮+正己烷(1+9)、5mL正己烷活化弗罗里硅土固相萃取小柱(固相萃取小柱填料上方填有1cm无水Na2SO4)，将待净化样加到活化好的固相萃取柱上，用少量正己烷洗涤比色管，涮洗液上柱。用3×3mL丙酮+正己烷(1+9)淋洗小柱，调节流速使其逐滴滴下，收集洗脱液于10mL比色管中，40℃氮吹浓缩近干，冷却后用正己烷定容至1mL，待GC-MS检测。

2 结果与讨论

2.1 提取方法的选择

实验考查了超声波提取、振荡提取和涡旋提取方式，结果表明，涡旋提取中样品与提取试剂能更好的接触，涡旋提取的回收率明显高于超声波和振荡提取，所以实验选用涡旋提取，回收率见图1。

图1 不同提取方式的回收率

2.2 提取试剂的选择

实验中分别用正己烷、乙腈、丙酮作为提取试剂，结果发现用正己烷作提取剂时，目标物的回收率较高，且色谱图中干扰少，而用乙腈和丙酮作提取剂时色谱图干扰较多。所以选用正己烷作为提取试剂。

2.3 仪器条件的选择

2.3.1 气相色谱条件优化

SN/T1873-2007《进出口食品中硫丹残留量的检测方法：气相色谱-质谱法》中检测耗时长，α-硫丹、β-硫丹和硫丹硫酸盐保留时间分别为23.73min、27.77min、30.47min，本实验中优化了气相升温程序，三者的出峰时间分别提前为12.966min、13.695min、14.222min，且样品中无干扰峰。见图2、图3。

图2 空白样品

图3 空白样品加标(200μg/L)

图4 未选用特征离子207(m/z)标图

图5 选用特征离子207(m/z)标图

2.3.2 定量离子的优化

α-硫丹和β-硫丹的质谱图中都含有碎片离子207(m/z)，且相对丰度值很高。但气相色谱中柱流失中常存在207(m/z)，两者若以207(m/z)作特征离子，色谱图噪音高。为降低噪音，提高检出限，因此质谱条件未选用207(m/z)为特征离子，见图4、图5。

2.4 标准工作曲线

实验中以标准系列中α-硫丹、β-硫丹和硫丹硫酸盐浓度为横坐标，以定量离子的峰面积为纵坐标，绘制标准曲线，各组分的线性方程见表2。在20-2000ug/L范围内，各组分工作曲线线性良好，相关系数R2在0.998～1.000之间。

2.5 方法检出限、回收率与精密度

本实验以S/N=3，确定方法检出限为0.002mg/kg～0.003mg/kg。并针对谷粮样品考察了所建立方法的回收率与精密度。向大米样品中添加α-硫丹、β-硫丹和硫丹硫酸盐标准溶液，加入量分别为50μg/L、200μg/L浓度水平，每个水平平行测定6次，计算方法的回收率和相对标准偏差。实验结果见表3，在50μg/L加标水平，各组分回收率在87.3%～92.2%之间，而200μg/L各组分加标回收率在108.5%～110.2%之间，2个加标水平的相对标准偏差1.7%～3.9%之间，该方法能满足谷粮中硫丹残留量的测定。

2.6 实际样品的测定

采用本方法对市售的大米、高粱、大豆、小米4种产品进行检测，结果表明：检测的样品中α-硫丹、β-硫丹和硫丹硫酸盐的检出量均低于检出限。

表2 α-硫丹、β-硫丹和硫丹硫酸盐线性方程

表3 方法回收率、精密度(n=6)及检出限(S/N=3)

3 结论

本实验对谷粮样品直接溶剂提取，固相萃取净化后GC-MS-SIM分析测定硫丹残留量。优化了提取方法、提取试剂及色谱参数。在线性范围内，方法具有良好的回收率和重复性，前处理简便、快捷，适合应用于谷粮中硫丹及其代谢物残留量的分析检测工作。

［1］徐甫,周志俊.硫丹的毒理学研究进展[J].环境与职业医学,2011,28(5):319-321.

［2］潘丹丹，汤峰，岳永德，等.硫丹残留检测方法综述[A]//食品安全的理论与实践：安徽食品安全博士科技论坛论文集[C].2005.

［3］葛宝坤，陈其勇，王伟，等.水生动物及水产品中硫丹及其代谢物残留量的气相色谱-质谱测定[J].分析测试学报，2007，26(6):911-913.

［4］周林军，周红，吕凤兰，等.硫丹风险评价分析[A]//中国环境科学学会学术年会论文集[C].2010.

［5］蒋卉，晋玉霞，刘文杰.溶剂萃取-气相色谱法测定粮食中硫丹类农药残留量[J].理化检验化学分册，2010(46):251-253.

［6］韩丽，郭德华，邓晓军，等.气相色谱-负离子化学电离质谱法测定水产品中残留的硫丹及其代谢物[J].色谱，2007，25(6):902-906.

［7］曾正宏，王太全，王俊红，等.分散固相萃取-气相色谱-质谱法测定肉制品中残留的硫丹及其代谢物[J].肉类工业，2010(6):47-50.

［8］朱鲁生，于建垒，李光德，等.硫丹环境毒理研究进展[J].环境科学进展，1996，4(1):41-49.

［9］农药硫丹被列入永久污染物名单[J].农药研究与应用，2011(02).

［10］I.Mukherjee,M.Gopal,Technique for determination of an Organophosphorus Pesticide from Soil and nematode control[J].Bulletin of Toxicol.Envion.Chem,2000(64):40-46.

［11］H.Ghadiri,C.W.Rose.Degradation and transport of endosulfan in cotton soils from cotton farms of western Queensland[J].Environ.Management,2001(62):155-162.

［12］J.L.Martínez Vidal,M.Moreno Frías,A.Garrido Frenich,etl.Determination of endocrine-disrupting pesticides and polychlorinated biphenyls in human serum by GC-ECD and GC-MS-MS and evaluation of contributions to the uncertainty of the results[J].Anal Bioanal Chem,2002(372):766-775.