出峰重叠农药高效分析技术的突破及应用
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摘要 色谱柱是气相色谱仪中使多种农残分离的核心部分，在面对农药多残留分析时，存在分离效力不足的问题。当使用FPD检测器和单一普通色谱柱检测农产品中19项有机磷农药残留时，分离效果不佳表现更为突出。本文以TRACE1310气相色谱仪分离农药残留为研究方向进行了大量试验，证明可以通过选择合适的检测器和更换合适的超高惰性质谱专用型色谱柱实现多种农药残留的分离。
关键词 农药残留;色谱柱;检测器;分离
中图分类号 O658.1 文献标识码 A
文章编号 1007-5739（2020）07-0137-02 开放科学（资源服务）标识码（OSID）
1 问题发现过程
1.1 出峰时间相近
使用TRACE1310气相色谱仪普通TR-1色谱柱和FPD对19项有机磷类农药进行分析时，毒死蜱、对硫磷、水胺硫磷出峰时间十分相近，其出峰时间分别为15.090、15.060、15.092 min，无法实现基线分离，难以分析检测。
1.2 改良色谱柱后出峰时间相近
将普通TR-1色谱柱更换为TG-1701MS色谱柱（超高惰性质谱专用型色谱柱），使用FPD检测器再次测定毒死蜱、对硫磷、水胺硫磷等各农药的保留时间。测定结果表明，毒死蜱保留时间为15.927 min，对硫磷保留时间为15.953 min，水胺硫磷保留时间为16.145 min。由保留时间可以看出，毒死蜱与对硫磷出峰时间仍十分相近，二者出峰仍有重叠，但水胺硫磷已经与前两者实现分离。
1.3 改良色谱柱仍需选择合适的检测器
虽然TG-1701MS色谱柱较普通TR-1色谱柱分离效力更高，但单一色谱柱和单一检测器仍无法一次检测就涵盖所有需要检测的有机磷类农药[1-3]。为确保一次检测就能排除出峰重叠农药之间的相互干扰，将所有有机磷类农药残留都监测出，仍需要选择其他合适的检测器。同时，在原有的检测方法上结合TG-1701MS色谱柱对检测范围内的19项有机磷类农药进行分析，才可使得分析检测工作更高效。
2 试验设计与方法
2.1 利用ECD检测器特异性选择功能检测毒死蜱
研究发现，当检测分子中含3个及以上卤素原子的农药时，ECD检测器灵敏度更高[4-6]。毒死蜱分子中有3个氯原子，因而利用ECD检测器特异性选择功能可以对其检测。查阅《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》发现，毒死蜱可以使用ECD检测器进行检测，进一步验证了该方法的可行性。
2.2 使用TG-1701MS色谱柱分离对硫磷和水胺硫磷
TG-1701MS色谱柱较普通TR-1色谱柱更具备高分离效力和高稳定性[7-9]。在原有基础上尝试使用TG-1701MS色谱柱替换普通TR-1色谱柱，检测得到对硫磷保留时间为15.953 min，水胺硫磷保留时间为16.145 min。通过保留时间可以观察到两者有较大的时间间隔，说明对硫磷和水胺硫磷被成功分离。
3 试验技术路线及步骤
一是检查仪器设备硬件情况：检查进样针是否正常，色谱柱是否选用得当，各端口连接是否正确。二是开机预热仪器：开启仪器，预热仪器时间不少于3 h，待仪器达到工作所需的色谱条件后进行基线监视，使仪器设备达到稳定状态。三是配制农残标准工作溶液：将-18 ℃条件下储存的毒死蜱、对硫磷、水胺硫磷标准母液置于室内回温至室温，采用逐级稀释法配制3份单标、1份对硫磷+水胺硫磷混标。毒死蜱、对硫磷、水胺硫磷及对硫磷+水胺硫磷混标的浓度均为0.2 μg/mL。四是使用ECD检测器对毒死蜱进行检测：将上述步骤中与对硫磷出峰重叠的毒死蜱移至ECD检测器上进行检测，色谱条件见表1，其中的升温程序为100 ℃保持1 min，以 25 ℃/min升至150 ℃，保持2 min，再以6 ℃/min升至270 ℃，保持8 min。五是用FPD检测器和TG-1701MS色谱柱再次检测对硫磷和水胺硫磷：除去毒死蜱对对硫磷的出峰干扰后，使用FPD检测器和TG-1701MS色谱柱对对硫磷和水胺硫磷单标、对硫磷+水胺硫磷混标进行检测，进一步确认对硫磷与水胺硫磷是否分离。六是使用ECD检测器对毒死蜱进行检测：测得其出峰时间为14.878 min，有非常良好的响应值，0.2 μg/mL浓度的毒死蜱标准物质峰面积达到0.455 9 KHz*min。七是使用FPD检测器和TG-1701MS色谱柱对对硫磷和水胺硫磷出峰情况进一步确认：测得对硫磷保留时间为15.953 min，水胺硫磷保留时间为16.145 min。配制的对硫磷+水胺硫磷混标检出2个物质峰，保留时間与单标出峰时间一致，实现了对硫磷与水胺硫磷的分离。 4 結语
毒死蜱在ECD检测器的保留时间为14.878 min，有非常良好的响应值。0.2 μg/mL的毒死蜱标准物质峰面积达到0.455 9 KHz*min，优于使用ECD检测器进行检测的同浓度农药腐霉利0.254 4 KHz*min、异菌脲0.129 7 KHz*min等。ECD检测毒死蜱重复性评价显示，重复进样3次，其峰面积RSD值达到0.56%，说明ECD检测毒死蜱的重复性极好。经TG-1701MS色谱柱分离后，对硫磷和水胺硫磷的保留时间差达到0.192 min，优于原来二者0.032 min的保留时间差，也远远大于NY/T 761—2008标准中（±0.05）min的定性判定标准。
该技术突破仪器惯有的硬件配置和检测器选择，适用于TRACE1310气相色谱仪。同时，针对安捷伦7890系列气相色谱仪中经常遇到的毒死蜱、对硫磷、水胺硫磷出峰重叠现象以及杀螟硫磷和马拉硫磷无法实现基线分离问题，同样也可以通过选择合适的检测器和更换合适的超高惰性质谱专用型色谱柱来解决。
5 参考文献
[1] 陈慧玲.浅析气相色谱仪在食品安全中的应用于维护[J].建材与装饰，2018（5）：159-160.
[2] 黄彪，刘文静，傅建炜，等.QuEChERS前处理法-超高效液相色谱串联质谱法同时测定茶油中7种烟碱类农药残留[J].农产品质量与安全，2019（1）：45-48.
[3] 盛晓婧，庞旭，张继光，等.大蒜中有机硫化合物萃取技术研究进展[J].农产品质量与安全，2019（1）：49-54.
[4] 宗万里.液相色谱-三重四级杆串联质谱法测定豆芽中4种植物生长调节剂残留量[J].农产品质量与安全，2017（2）：61-65.
[5] 阎学秀，廖群.关于农药残留检测出峰峰值很高的原因分析[J].上海农业科技，2015（3）：44.
[6] 陈利平，张宏雨，柴静，等.气相色谱法同时测定草莓中7种农药多残留的方法探讨[J].农产品质量与安全，2016（4）：57-61.
[7] 董茂锋，白冰，宋卫国，等.气相色谱法测定10种水果基质中唑酮草酯残留量[J].农产品质量与安全，2014（6）：31-33.
[8] 钟志铭，黄子敬，符靖雯.QuEChERS结合PTV-GC-MS/MS测定食用菌中多种农药残留[J].分析实验室，2016，35（6）：648-653.
[9] 张伟国，明红，王勇为.气相色谱-三重四极杆质谱用于农药多残留的快速分析[J].环境化学，2009（1）：168-169.
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