莫淑梅 沈昌莹 张建莹 胡勇

摘要：测定大米中有机磷农药残留，对样品的提取与净化方法进行优化，将优化后的方法结合气相色谱技术对大米中36种有机磷农药进行检测。样品用乙酸乙酯提取，通过涡旋、振荡、离心、吹氮浓缩，采用火焰光度检测器（FPD）气相色谱方法，测定了大米中36种有机磷农药的残留量。结果表明：优化后的方法的线性相关系数良好，线性相关系数均大于0.99。方法检出限在0.001～0.007 mg/kg，加标水平为0.02、0.05、0.10 mg/kg时，回收率为64.7%～120.0%，相对标准偏差≤15%。结论：该方法具有良好的灵敏度、准确度和回收率，适用于大米中36种有机磷农药残留量的测定。

关键词：农药残留；气相色谱；有机磷；大米

中图分类号：TS212.7 文献标识码：A DOI：10.16465/j.gste.cn431252ts.20220422

Determination of 36 Organophosphorus Pesticide Residues in Rice by Gas Chromatography

Mo Shumei1，2， Shen Changying1， Zhang Jianying3， Hu Yong2

（ 1. Dongguan Institute for Food and Drug Control， Dongguan， Guangdong 523808； 2. Guangdong Pharmaceutical University， Guangzhou， Guangdong 510006； 3. Food Inspection Center of Shenzhen Ciq， Shenzhen， Guangdong 518048 ）

Abstract： Determine of organophosphorus pesticide residues in rice， and the sample extraction and purification methods had optimized， the optimized method was combined with gas chromatography to detect 36 organophosphorus pesticides in rice. Samples were extracted with ethyl acetate， and the residual amounts of 36 organophosphorus pesticides in rice were determined by vortexing， shaking， centrifugation， and nitrogen blowing， using flame photometric detector （FPD） gas chromatography. The results showed that the linear correlation coefficient of the optimized method was good， and the linear correlation coefficient was greater than 0.99. The detection limit was between 0.01～0.10 μg/kg， when the content was 0.02， 0.05 and 0.10 mg/kg， the recovery rate was between 64.7% and 120.0%， and the relative standard deviation was less than 15%. The method is suitable for the determination of 36 organophosphorus pesticide residues in rice with good sensitivity， accuracy and recovery.

Key words： pesticide residue， gas chromatography， organophosphorus， rice

农药残留是指农药施用后在生物体、农产品和环境中残留的痕量或者微量农药亲体及其具有毒理学意义的反应物、代谢转化产物和杂质等所有衍生物的总称[1-3]。随着生活水平不断提高，稻米中农药残留的问题已经成为人们关注的焦点之一，每年都有很多起农药中毒事件，严重影响消费者的身体健康[4]。因此，完善农药残留的检测手段和防控农药残留危害的工作刻不容缓[5-6]。农药残留分析的关键是样品前处理技术，现代前处理技术要求过程符合以下条件：简单快捷、引入的误差小、使用的装置小、处理速度快、对于测定的组分具有高选择性和高回收率等[7-8]。目前常用的农药残留分析方法主要有气相色谱法（GC）[9]、气相色谱-质谱联用（GC-MS）、高效液相色谱法（HPLC）、液质联用（HPLC-MS）等。由于气相色谱法在检测农药残留技术中具有分离效率高、选择性好、样品用量少、灵敏度高等特点，本研究采用气相色谱法。农残检测常用的检测器有火焰光度检测器（FPD）[10]、氮磷检测器（NPD）、电子捕获检测器（ECD）等。由于FPD对有机磷农药有很好的响应值，故本研究采用FPD检测器。

本研究基于气相色谱法建立同时测定大米中36种有机磷农药（毒死蜱、丙溴磷、敌敌畏、乐果、灭菌磷、杀螟硫磷、倍硫磷、氧乐果、虫螨畏、甲基异柳磷、甲胺磷、杀扑磷、对硫磷、甲基对硫磷、甲基嘧啶磷、灭線磷、喹硫磷、三唑磷、乙酰甲胺磷、三硫磷、甲基毒死蜱、甲拌磷、乙硫磷、乙拌磷、苯线磷、地虫硫磷、安硫磷、马拉硫磷、异稻瘟净、水胺硫磷、稻丰散、二嗪磷、伏杀硫磷、磷胺、治螟磷、久效磷）残留量的定量检测方法，以期为食品农药残留检测工作提供有益参考。

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂

7890A型气相色谱仪：配备FPD检测器、7683B Series Injector自动进样器，美国安捷伦公司；SA300型往复式振荡器：日本Yamato公司；AB204-S型电子天平：瑞士Mettler Toledo公司；DLM1861型涡旋振荡器：美国Thermo Scientific公司；N-EVAP 112型氮吹仪：南京铭奥仪器设备有限公司；3K15型离心机：德国Sigma公司；T25型均质器：德国IKA公司。

氯化钠（分析纯）：广东广试试剂科技有限公司；乙腈（色谱纯）、乙酸乙酯（色谱纯）、丙酮（色谱纯）：德国Merck KGaA公司；HLB固相萃取柱：天津Agela Technologies公司；大米：深圳市售。

1.2 标准溶液配制

敌敌畏、喹硫磷、甲胺磷、灭线磷、甲拌磷、二嗪磷、甲基对硫磷、马拉硫磷、毒死蜱、杀螟硫磷、对硫磷、杀扑磷、灭菌磷、乐果、三唑磷、治螟磷、氧乐果、地虫硫磷、乙拌磷、异稻瘟净、甲基毒死蜱、丙溴磷、安硫磷、甲基异柳磷、稻丰散、苯线磷、乙硫磷、伏杀硫磷（纯度均>99.9%）：德国Dr公司；虫螨畏、久效磷、甲基嘧啶磷、乙酰甲胺磷、磷胺、倍硫磷、水胺硫磷、三硫磷（纯度均>99.9%）：美国Sigma-Aldrich公司。

为提高分离效率，避免保留时间相近的色谱峰互相干扰，把36种农药分成两组（按出峰顺序排列），第1组：敌敌畏、喹硫磷、甲胺磷、虫螨畏、灭线磷、甲拌磷、二嗪磷、久效磷、甲基嘧啶磷、甲基对硫磷、马拉硫磷、毒死蜱、杀螟硫磷、对硫磷、杀扑磷、灭菌磷、乐果、三唑磷，共18种；第2组：乙酰甲胺磷、磷胺、治螟磷、氧乐果、地虫硫磷、乙拌磷、异稻瘟净、甲基毒死蜱、丙溴磷、安硫磷、倍硫磷、甲基异柳磷、水胺硫磷、稻丰散、苯线磷、乙硫磷、三硫磷、伏杀硫磷，共18种。

准确称取适量的各标准物质，用丙酮配制成质量浓度为1 000 mg/L的单一标准溶液，避光-18 ℃保存，可使用半年以上。

准确吸取各组中适量各单一标准溶液，用丙酮稀释成两瓶质量浓度为10.0 mg/L的混合标准溶液，避光-18 ℃保存。

1.3 样品前处理

称取10 g粉碎均匀的大米样品放入50 mL塑料离心管中（用12 mL超纯水混合均匀），加入15 mL乙酸乙酯，用旋涡混匀器混匀1 min，均质1 min，加入3 g氯化钠（盐析），往复式振荡器上振荡提取10 min，5 000 r/min离心5 min，取上层有机相7.5 mL转移至另一15 mL离心管中，于45 ℃下吹氮浓缩至1 mL以下，用乙酸乙酯定容至1 mL。

1.4 气相色谱分析条件

色谱柱：DB-1701石英毛细管柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm）；进样口温度：250 ℃；检测器：FPD；检测器温度：250 ℃；色谱柱升温程序：从90 ℃以30 ℃/min升至160 ℃，保持2 min，以6 ℃/min升至170 ℃，保持5 min，以3 ℃/min升至200 ℃，保持6 min，以20 ℃/min升至280 ℃，保持7 min；进样量：1.0 μL；进样方式：不分流进样。

2 结果与分析

2.1 提取條件的优化

2.1.1 提取方式对有机磷农药回收率的影响

本实验对比了涡旋振荡、往复式振荡和均质提取3种不同提取方式对农药回收率的影响，结果见图1。涡旋振荡与往复式振荡两种方式无明显差异，而均质处理之后的回收效果明显比不均质的好。综合考虑回收效果和实验简单程度，最终选择先均质后往复式振荡提取10 min。

2.1.2 加水量对有机磷农药回收率的影响

大米中水分含量低，为保证提取溶剂和大米粉碎颗粒的浸润程度，在加入提取溶剂前，需先加入适量的水。图2为加入10、12、14 mL的水浸润大米样品后的农药回收率。

由图2可知，在加入10 mL水的条件下回收率明显较差，而在加入12 mL水的回收率最好，故本方法采用加入12 mL的水浸润大米样品。

2.1.3 乙酸乙酯添加量对有机磷农药回收率的影响

影响农药残留提取效果的因素，一般是农药在提取溶剂中的溶解度和农药本身的极性，根据“相似相溶”原理，一般采用和农药极性相近的溶剂，在农残检测中，应用最广的溶剂为乙腈、丙酮和乙酸乙酯等[11-12]。由于乙腈价格高、毒性强且后续浓缩时间长，丙酮在气相色谱检测中提取效率不高，而乙酸乙酯不仅提取效果好而且低毒性，因此采用乙酸乙酯（色谱纯）作为提取剂。分析了不同用量的乙酸乙酯对有机磷农药回收率的影响，如图3所示。

由图3可知，实验研究的3个体积的乙酸乙酯提取后各农药的回收率均满足农业部2386号公告中附录A对回收率的要求，其中15 mL的回收率最佳。因此，选取用15 mL的乙酸乙酯作为提取剂。

2.2 净化条件的优化

本实验比较了用HLB小柱净化[13-15]与不经过小柱净化对样品回收率的影响，结果发现两种方法的回收率无明显差异。由于大米样品比较干净，同时FPD检测器具有强抗干扰能力的特点，采用提取浓缩后直接检测的方法，操作简便、污染少，且能节省实验材料，降低成本。

2.3 样品有机磷农药标准色谱图谱

2.3.1 大米本底色谱图

不含有机磷农药残留的大米处理后经过气相色谱柱分离得到的本底色谱图基线平稳，无干扰杂质的色谱峰。图4为大米本底色谱图。

2.3.2 大米中36种有机磷农药标准色谱图

将36种有机磷农药标准品添加到大米中，使样品中农药的含量均为0.1 mg/kg，然后按优化后的方法处理样品，经过气相色谱柱分离后的含有36种有机磷农药的色谱图，见图5与图6。在40 min的时间内36种农药都得到了很好的分离。

2.4 标准曲线、检出限和定量限

大米中有机磷的检测采用外标法，用大米基质作为溶剂，用高浓度的混标溶液配制成0.005、0.010、0.020、0.050、0.100 μg/mL的系列标准工作溶液。对36种有机磷混合标液进行检测，各种有机磷的质量浓度（x）与对应的峰面积（y）均呈良好的线性关系。以不同浓度加标样品峰面积均满足3倍信噪比确定方法的检出限，以峰面积均满足10倍信噪比确定方法的定量限（见表1）。方法的检出限为0.001～0.007 mg/kg，定量限为0.004～0.024 mg/kg，方法灵敏度高。

2.5 回收率和精密度

在大米试样中添加20、50、100 μL的有机磷类农药混合标准溶液（10.0 mg/L），使加标水平分别为0.020、0.050、0.100 mg/kg，同时做空白基质对照。按照优化后的方法提取并上机检测，结果如表2所示。

从表2可以看出，平均回收率为64.7%～120.0%，精密度为1.4%～7.9%，符合农药残留的分析要求。

3 结 论

本文建立了气相色谱法测定大米中36种有机磷农药残留的分析方法。大米样品用12 mL水浸润，采用15 mL乙酸乙酯提取，均质后往复式振荡，氮吹浓缩，用气相色谱仪FPD检测器进行测定，省去了净化步骤。该方法简便高效，准确率好，精密度高，能够满足大米中农药残留检测的要求。

参 考 文 献

[1]何丽芳，王芳宇，邹征.衡阳市蔬菜水果农药残留现状、原因与对策[J].衡阳师范学院学报，2012，33（3）：82-85.

[2]钱旭红，张一宾.农药正在脱胎换骨[N].中国化工报，2014-09-26（7）.

[3]杨杰，陈创钦，黄文锋，等.我国食品中有机磷农药残留检验方法标准现状[J].中国卫生检验杂志，2021，31（18）：2 297-2 300.

[4]卢蕾.农药残留危害及检测技术分析[J].粮食科技与经济，2019，44（4）：70-71.

[5]俞發荣，李登楼.有机磷农药对人类健康的影响及农药残留检测方法研究进[J].生态科学，2015，34（3）：197-203.

[6] YURA W F， MUHAMMAD F R， MIRZA F F， et al. Pesticide residues in food and potential risk of health problems： a systematic literature review[J]. IOP Conference Series： Earth and Environmental Science， 2021，894（1）：012025.

[7]张威.食品中农药残留检测方法的研究进展[J].粮食科技与经济，2020，45（12）：82-83.

[8] WAHAB S， MUZAMMIL K， NASIR N， et al. Advancement and new trends in analysis of pesticide residues in food： a comprehensive review[J]. Plants，2022，11（9）：1106.

[9]中华人民共和国农业行业标准NY/T 761.1—2004 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检测方法 第1部分 蔬菜和水果中有机磷类农药多残留检测方法[J].农业质量标准，2005（3）：35-38.

[10]陈克云，田其燕，李海霞，等.火焰光度检测器-气相色谱法测定食品中3-乙酰基-2，5-二甲基噻吩的含量[J].食品安全质量检测学报，2020，11（10）：3 239-3 243.

[11]汤婕，汤锋，岳永德，等.气相色谱法（GC-FPD）快速测定蔬菜、水果中18种有机磷农药残留[J].安徽农业大学学报，2013，39（6）：1 054-1 058.

[12]秦德萍.QuECHERS-气相色谱法测定大米中7种有机磷农药残留[J].中国粮油学报，2017，32（12）：121-125.

[13]张树权，周瑞铮，陈锦杭，等.磁性固相萃取技术在食品农兽药残留样品前处理中的应用[J].食品安全导刊，2021（9）：160-162.

[14]张慧.全自动固相萃取-气相色谱法测定粮谷中11种农药残留的研究[J].粮食科技与经济，2019，44（7）：89-91.

[15]陈锦杭，冯城婷，林秋凤，等.QuEChERS-固相萃取-气相色谱/四极杆飞行时间质谱法快速测定牛奶中的11种有机磷[J].中国乳品工业，2021，49（1）：51-54.