双柱双检测器气相色谱法同时测定烟草中28种有机磷农药

双柱双检测器气相色谱法同时测定烟草中28种有机磷农药李乾坤;杨奕南
【摘要】For rapidly detecting the residues of 28 organophosphorus pesticides in tobacco, a gas chromatography ( GC) with double columns and dual detectors was developed via investigating the effects of sample pretreatment conditions and chromatographic separating conditions,such as carrier gas,temperature,etc. ,on the recoveries and separation of the pesticides. The results showed that: 1) the 28 organophosphorus pesticides could be divided into 2 groups to be separated with DB-1701 and DB-XLB capillary columns, respectively. 2) The recoveries of the tested pesticides ranged from 60. 2% to 114. 8% with the relative standard deviations of 0. 83% to 9. 75% and limits of detection of 0. 009 to 0.029 mg/kg. The method is suitable for the rapid determination of multi-residues of organophosphorus pesticides in tobacco.%为了快速检测烟草中有机磷农药的残留量,考察了前处理条件和色谱系统(载气、温度等)分别对28种有机磷农药的回收率和分离度的影响,建立了双柱双检测器气相色谱法测定烟草中28种有机磷农药残留的方法.结果显示:①28种有机磷农药可分为2组,分别用DB-1701和DB-XLB 毛细管柱分离；②有机磷农药检出限为0.009 ～ 0.029 mg/kg,回收率60.2% ～114.8%,相对标准偏差(RSD)0.83% ～ 9.75%.该法适合烟草有机磷农药多残留快速测定.
【期刊名称】《烟草科技》
【年(卷),期】2011(000)007
【总页数】6页(P28-32,59)
【关键词】烟草;有机磷农药;气相色谱
【作者】李乾坤;杨奕南
【作者单位】广西壮族自治区亚热带作物研究所,南宁市邕武路22号530001;广西中烟工业有限责任公司,南宁市北湖南路18号530001
【正文语种】中文
【中图分类】TS481+.8
目前，国家烟草农药残留测定标准[1]只涵盖11种有机磷农药残留测定，没有涵盖烟草种植常用的有机磷农药，不能满足烟草中农药多残留分析。

国内文献报道的烟草中有机磷测定的方法和种类也较少[2-7]，张洪非等[8]采用GC法测定的烟叶中有机磷农药残留也只有22种。

因此，进行了本研究，旨在建立用气相色谱双毛细管柱双检测器测定烟草中28种有机磷农药残留的方法。

1 材料与方法
1.1 材料与仪器
乙腈(农残级，Fisher公司);丙酮(农残级，TEDIA公司);甲苯(AR，广东光华化学厂有限公司重蒸);氯化钠(AR，国药集团化学试剂有限公司);1000 mg/L“敌敌
畏”/dichlorvos，“甲拌磷”/phorate，“乙拌磷”/disulfoton，“除线
磷”/dichlofenthion，“甲基毒死蜱”/chlropyrifosmethyl，“甲基嘧啶
磷”/pirimiphos-methyl，“甲基对硫磷”/parathion-methyl，“喹硫
磷”/quinalphos，“杀扑磷”/methi-dathion，“三唑磷”/triazophos，“伐灭磷”/famphur，“苯硫磷”/EPN，“亚胺硫磷”/phosmet，“伏杀硫
磷”/phosalone;“甲胺磷”/methamidophos，“速灭磷”/mevinphos，“乙酰甲胺磷”/acephate，“氧乐果”/omethoate，“百治磷”/dicrotophos，“乐果”/dimethoate，“皮蝇磷”/fenchlorphos，“马拉硫磷”/malathion，“杀螟硫磷”/fenitrothion，“毒死蜱”/chlorpyrifos，“水胺硫
磷”/isocarbophos，“溴硫磷”/bromophos，“乙基溴硫磷”/bromophos-ethyl，“灭菌磷”/ditalimfos(纯度≥96%，天津中易嘉信科技公司);“真龙娇子”卷烟样品;去离子水。

6890N气相色谱仪(美国Agilent公司)，配备火焰光度检测器(FPD)，2683 Series100位盘和7683 Series自动进样器;HR 1727粉碎机(飞利浦公司);BS224S 电子天平(感量0.0001 g，德国Sartorius公司);T18匀浆机(德国IKA公司);R-
205V800旋转蒸发仪(德国Buchi公司);N-EVAP氮吹仪(美国OA-SYS公司);SK-1旋涡混合器(江苏金壇医疗仪器厂);500 mg/6 mL石墨炭黑-氨基串联柱(VARIAN
公司)。

1.2 样品处理与分析
准确称取5.00 g 100目卷烟样品烟丝粉末，置于匀浆瓶中，加入10 mL去离子水，搅拌均匀，静置30 min，加入50 mL乙腈，在匀浆机上高速匀浆2～3 min，过滤，滤液收集于盛有3～4 g氯化钠(400℃下烘烤2 h)的100 mL具塞量筒中，收集35～40 mL，盖上塞子剧烈振荡2 min，静置20 min。

取25 mL乙腈萃取液(上层)，倾入蒸馏瓶中，温度50℃，压力45 kPa下旋转蒸
发乙腈，至剩余约2 mL时取出蒸馏瓶。

将乙腈浓缩液倾入预处理[依次用5 mL乙腈、5 mL乙腈甲苯混合液(体积比3∶1)淋洗，淋洗液面到达柱吸附剂层表面时]的石墨炭黑-氨基串联柱上，用150 mL烧杯接收洗脱液，用5 mL 3∶1乙腈甲苯混合液冲洗烧瓶，冲洗液淋洗石墨炭黑-氨基串联柱，重复5次。

收集洗脱液的烧杯
于氮吹仪上70℃氮吹，接近干时置于室温下冷却后用丙酮定容至2.5 mL，在旋涡
混合器上混匀，倒入2个气相色谱进样小瓶进行GC分析。

通过比较标样和未知组分色谱峰的保留时间定性，峰面积外标法定量。

分析条件为:
色谱柱:DB-1701(30 m×0.53 mm i.d.×1.00 μm d.f.)毛细管柱和DB-XLB(30
m×0.53 mm i.d.×1.50 μm d.f.)毛细管柱(连接见图1);载气:氮气(≥99.999%)，10 mL/min;氢气(≥99.999%):75 mL/min;空气(无油干燥):100 mL/min;尾吹气:氮气(≥99.999%)，50 mL/min;进样口温度:220℃;进样方式:不分流进样;程序温度:(15 min);检测器温度:250℃;进样量:1.0 μL。

2 结果与讨论
2.1 洗脱剂的确定
图1 双色谱柱双检测器的连接注:DB-1701柱连接后进样口和后检测器，DB-XLB 柱连接前进样口和前检测器，2个进样小瓶置于100位进样盘中，由前后2个进样口同时进样。

表1 不同比例和不同体积的乙腈甲苯混合液洗脱各有机磷农药的回收率①(%)注:①加标量1.0 mg/kg;②乙腈甲苯体积比例;③色素最大洗脱体积(mL)。

“敌敌
畏”91.385.180.079.775.7“甲拌磷”88.1100.1110.7110.5117.6“乙拌
磷”90.5101.2103.4110.9117.1“除线磷”85.4102.2111.1108.2116.3“甲基毒死蜱”88.4101.8108.5114.7123.5“甲基嘧啶
磷”90.6102.5107.9112.1120.8“甲基对硫磷”89.8101.7108.7111.4119.9“喹硫磷”85.1104.8110.4109.8118.0“杀扑磷”85.6103.9108.8112.7122.1“三唑磷”86.1100.6107.6115.9125.6“伐灭磷”86.2103.3110.2113.5123.8“苯硫磷”85.5104.7106.3113.9124.0“亚胺硫磷”86.6100.7109.6115.4125.0“伏杀硫磷”85.8100.8109.2114.5124.9“甲胺磷”74.266.752.940.729.7“速灭
磷”93.790.179.374.973.4“乙酰甲胺磷”69.461.140.517.70“氧乐
果”95.489.175.761.250.4“百治磷”93.188.373.363.153.4“乐
果”95.7101.0102.6108.4115.8“皮蝇磷”85.9100.8108.5115.4125.1“马拉硫磷”86.8102.5108.8112.6121.8“杀螟硫磷”84.1102.6107.1111.2120.3“毒死蜱”82.1103.8106.9110.1119.3“水胺硫磷”88.2100.7107.7110.1117.5“溴硫磷”85.4102.2110.3114.8124.7“乙基溴硫磷”86.6100.7109.5115.5125.6“灭菌磷”88.5102.3110.4116.5126.5
用乙腈和水混合提取样品，提取液中含有杂质，石墨炭黑-氨基串联柱净化后可减
少GC进样口的污染和本底的基质效应[9]。

用不同配比和体积的乙腈和甲苯混合
液进行了洗脱试验。

结果(表1)显示，用乙腈洗脱，洗脱体积超过20 mL时，“甲胺磷”、“乙酰甲胺磷”回收率无明显变化，其余农药回收率亦小于90%，洗脱
体积至30 mL时色素稍微洗脱，洗脱液无基质效应。

用甲苯洗脱，洗脱体积超过
6 mL，除“敌敌畏”、“甲胺磷”、“速灭磷”、“乙酰甲胺磷”、“氧乐果”、“百治磷”外，其余完全洗脱出来，洗脱体积增大，色素反而被洗脱，溶液变为褐黄色，溶液的基质效应明显，大部分农药回收率超过100%。

因此，选用3∶1乙
腈甲苯混合液洗脱，洗脱体积25 mL。

2.2 GC分离条件的选择
2.2.1 色谱柱
用丙酮作溶剂，将28种有机磷农药标样配制成0.1 mg/L混合标准溶液，分别用DB-1701和DB-XLB柱进行GC分离。

结果(图2)显示，这两根柱子都不能完全将这28种有机磷农药分开，都有部分成分色谱峰会重叠。

其中，“伐灭磷”、“苯硫磷”、“亚胺硫磷”、“伏杀硫磷”用DB-XLB柱分离，保留时间长，峰形扁平，而用DB-1701柱分离效果好。

“甲基嘧啶磷”+“甲基对硫磷”+“皮蝇磷”在DB-XLB柱上不能分开，而在DB-1701柱上能分开，故用DB-1701柱分离“甲基嘧啶磷”、“甲基对硫磷”。

“甲基毒死蜱”+“乐果”、“杀螟硫
磷”+“溴硫磷”、“乙基溴硫磷”+“喹硫磷”+“水胺硫磷”在DB-1701柱上
不能分开，而在DB-XLB柱上能分开，用DB-XLB柱分离“乐果”、“溴硫磷”、“乙基溴硫磷”、“水胺硫磷”效果好。

其余14种有机磷农药用DB-1701或
DB-XLB柱分离对测定值均无明显影响。

因此，将28种有机磷农药标样配制成混标1(“敌敌畏”、“甲拌磷”、“乙拌磷”、“除线磷”、“甲基毒死蜱”、
“甲基嘧啶磷”、“甲基对硫磷”、“喹硫磷”、“杀扑磷”、“三唑磷”、“伐灭磷”、“苯硫磷”、“亚胺硫磷”、“伏杀硫磷”)和混标2(“甲胺磷”、“速
灭磷”、“乙酰甲胺磷”、“氧乐果”、“百治磷”、“乐果”、“皮蝇磷”、“马拉硫磷”、“杀螟硫磷”、“毒死蜱”、“水胺硫磷”、“溴硫磷”、“乙基溴硫磷”、“灭菌磷”)两组，分别用这两根色谱柱分离。

结果(图3)显示，混标1用DB-1701柱定量，混标2用DB-XLB柱定量效果较好。

再用检出的农药样品在这两根色谱柱上的保留时间进行双柱定性，提高了定性的可靠性。

图2 28种有机磷农药标样在2种色谱柱上的色谱图1.“敌敌畏”2.“甲胺
磷”3.“速灭磷”4.“乙酰甲胺磷”5.“甲拌磷”6.“氧乐果”7.“百治磷”8.“乙拌磷”9.“除线磷”10.“甲基毒死蜱”11.“乐果”12.“皮蝇磷”13.“甲基嘧啶磷”14.“毒死蜱”15.“甲基对硫磷”16.“马拉硫磷”17.“杀螟硫磷”18.“溴
硫磷”19.“乙基溴硫磷”20.“喹硫磷”21.“水胺硫磷”22.“杀扑磷”23.“灭
菌磷”24.“三唑磷”25.“伐灭磷”26.“苯硫磷”27.“亚胺硫磷”28.“伏杀硫磷”下同。

2.2.2 载气流量、初始温度和升温速率
火焰光度检测器(FPD)为质量型检测器，气体流量会影响检测器的信号响应值，信号与单位时间内进入检测器的农药质量成正比。

选择不同流量分别进行试验。

结果(图4)显示，不同的载气流量各峰都能分离，6 mL/min，DB-1701柱的“亚胺硫
磷”和“伏杀硫磷”响应值偏低，各峰18 min内出峰完毕，DB-XLB柱的“乙酰甲胺磷”和“氧乐果响”应值较差，各峰12min内出峰完毕。

10 mL/min，DB-1701柱的“亚胺硫磷”和“伏杀硫磷”响应值提高，各峰14 min内出峰完毕，DB-XLB柱的“乙酰甲胺磷”和“氧乐果”响应值明显提高，10 min内出峰完毕。

14 mL/min，DB-1701柱的“苯硫磷”和“亚胺硫磷”分离稍差，各峰的响应值无明显提高，12 min内出峰完毕，DB-XLB柱的“马拉硫磷”和“杀螟硫磷”、“水胺硫磷”和“溴硫磷”分离反而变差，各峰响应值无明显提高，9 min内出峰完毕。

载气流量10 mL/min提高了分离效果和响应值，减小了分析时间。

因此，选择载气流量10 mL/min。

初始温度的高低，会影响低沸点农药的分离，对高沸点农药的分离几乎没有影响。

选择不同的初始温度分别进行试验。

结果(图5)显示，初始温度对灵敏度和分离度
均无明显影响，初始温度120℃，DB-1701柱的“亚胺硫磷”出峰完毕需要16 min，DB-XLB柱的“灭菌磷”出峰完毕需要12 min。

150℃，DB-1701柱的“亚胺硫磷”出峰完毕需要14 min，DB-XLB柱的“灭菌磷”出峰完毕需要10 min。

180℃，DB-1701柱的“敌敌畏”受到溶剂的干扰，“亚胺硫磷”出峰完毕需要12 min，DB-XLB柱的“灭菌磷”出峰完毕需要8 min。

初始温度150℃，
分析时间短，“敌敌畏”无溶剂干扰。

因此，选择初始温度150℃。

图5 两组有机磷农药标样不同初始温度在2种色谱柱上的色谱图
选择不同的升温速率分别进行试验。

结果(图6)显示，升温速率对2种色谱柱的灵敏度无明显影响，各峰能分离，升温速率越大分析速度越快，升温速率10℃/min，DB-1701柱的“伏杀硫磷”16 min出峰完毕，DB-XLB柱的“马拉硫磷”和“杀螟硫磷”分离较差，“灭菌磷”12.5 min出峰完毕。

升温速率15℃/min，DB-1701柱的“伏杀硫磷”14 min出峰完毕，DB-XLB柱的“马拉硫磷”和“杀螟硫磷”分离较好，“灭菌磷”10 min出峰完毕。

升温速率20℃/min，DB-1701柱
的“伏杀硫磷”12.5 min出峰完毕，DB-XLB柱的“皮蝇磷”、“马拉硫磷”、“杀螟硫磷”、“毒死蜱”分离稍差，“灭菌磷”9 min出峰完毕。

升温速率15℃/min，分离效果高，分析时间短。

因此，选择升温速率15℃/min。

2.3 标准曲线和检出限
图6 两组有机磷农药标样不同升温速率在2种色谱柱上的色谱图
移液管吸取1000 mg/L有机磷农药标样各0.5 mL，将“敌敌畏”、“甲拌磷”、“乙拌磷”等14种有机磷农药倾入一个50 mL容量瓶中，“甲胺磷”、“速灭磷”、“乙酰甲胺磷”等14种有机磷农药倾入另一个50 mL容量瓶中，用丙酮
稀释定容，得浓度各10 mg/L混标1和混标2贮备液。

再吸取0.05，0.1，0.5，1.0，2.0 mL混标1和混标2贮备液，分别用丙酮稀释定容至10 mL，得0.05，0.1，0.5，1.0，2.0 mg/L混标1和混标2标准工作溶液将不同浓度的混标1和混标2分别注入DB-1701柱DB-XLB柱进行GC分析，并对各农药的色谱峰面积(y)与其进样浓度(x)进行线性回归分析，得其工作曲线性方程和相关系数(表2)。

将28种有机磷标准溶液依次稀释，添加进烟草样本后进行GC分析，得检出限[10]，数据(表2)显示，在0.05～2.00 mg/mL浓度范围内，标准曲线具有良好的线性相关性，相关系数在0.99以上，检出限在0.009～0.029 mg/kg。

2.4 回收率和相对标准偏差
两组混标10 mg/L分别稀释为5 mg/L，吸取混标1和混标2各0.05，0.1，0.5 mL加入烟草样品中，添加浓度分别是0.05，0.1，0.5 mg/kg，根据加标量和加
标后的测定量计算回收率，按式计算相对标准偏差(式中，xi——6次回收率的值——6次回收率的平均值)。

结果(表3)显示，28种有机磷回收率在60.2%～114.8%，相对标准偏差(RSD)在0.83%～9.75%。

表2 28种有机磷农药标准曲线、相关系数及检出限注:①检出限以S/N=3为计算
标准。

农药组分保留时间(min)工作曲线相关系数检出限①(mg/kg)“敌敌
畏”2.08y=3757.27311x+8.415310.999680.015“甲拌
磷”4.83y=5374.54967x+9.213840.999830.011“乙拌
磷”5.63y=2154.18404x+5.860490.999550.026“除线
磷”5.94y=3875.56912x+6.604240.999830.015“甲基毒死
蜱”6.12y=4779.32717x+8.195710.999820.012“甲基嘧啶
磷”6.39y=5295.88510x+10.325740.999780.011“甲基对硫
磷”6.78y=5652.98265x+8.144970.999880.010“喹硫
磷”7.43y=3155.18858x+3.155910.999930.019“杀扑
磷”7.99y=3788.36100x+8.044060.999740.015“三唑
磷”9.88y=3719.68555x+6.042680.999830.016“伐灭
磷”10.95y=3407.07417x+3.250160.999740.017“苯硫
磷”11.66y=3758.35862x-4.005620.999930.017“亚胺硫
磷”12.07y=2571.46229x-9.998900.999080.029“伏杀硫
磷”13.27y=3474.11936x+1.822620.998700.016“甲胺
磷”2.58y=7475.81358x-9.721590.999900.009“速灭
磷”3.78y=4982.89253x+13.897120.999070.012“乙酰甲胺
磷”4.08y=5306.91282x-23.153440.998910.014“氧乐
果”5.39y=4240.53971x-14.473150.999160.016“百治
磷”5.71y=3090.16898x-6.958980.999700.022“乐果”6.39y=5578.54639x-2.500830.999870.012“皮蝇
磷”7.57y=4398.35154x+0.4304380.999930.014“马拉硫
磷”7.71y=4097.57801x+0.6121890.999950.015“杀螟硫
磷”7.82y=4651.50848x-0.7300900.999980.014“毒死
蜱”7.97y=4215.12057x+0.3326660.999970.015“水胺硫
磷”8.20y=4117.11161x-0.5386780.999970.015“溴硫
磷”8.37y=4166.60285x+0.3249510.999920.015“乙基溴硫
磷”9.02y=3238.69073x+1.217260.999990.019“灭菌
磷”9.67y=3063.00050x +5.927810.999700.019
表3 28种有机磷农药的回收率和相对标准偏差(RSD)①(%)注:①回收率及RSD为6次测定结果的平均值。

“敌敌畏”94.49.7575.56.6179.38.36“甲拌
磷”89.24.3586.91.4688.42.93“乙拌磷”99.54.00101.43.3597.94.17“除线磷”107.43.6999.62.2098.81.76“甲基毒死
蜱”106.02.17101.81.81102.52.68“甲基嘧啶
磷”104.33.27103.41.48101.02.52“甲基对硫
磷”104.12.88101.93.62107.42.28“喹硫
磷”103.30.93101.62.23101.01.90“杀扑
磷”106.12.31104.51.69101.62.61“三唑
磷”113.31.39104.71.99109.02.73“伐灭
磷”104.12.72103.10.86101.31.63“苯硫
磷”108.03.53104.93.41101.52.57“亚胺硫
磷”107.83.13105.34.5899.33.85“伏杀硫
磷”114.82.44106.53.20104.42.87“甲胺磷”70.63.6365.13.2569.82.17“速灭磷”100.62.9593.82.1995.51.19“乙酰甲胺磷”62.83.0864.04.1860.22.97“氧乐果”84.65.7990.93.3079.23.12“百治磷”108.93.53111.94.7498.42.55“乐果”106.32.14102.84.09105.43.32“皮蝇
磷”109.92.36104.04.75102.52.88“马拉硫
磷”103.72.97103.30.83102.91.17“杀螟硫
磷”109.71.05106.04.72107.11.32“毒死
蜱”107.60.93103.71.47108.31.71“水胺硫
磷”110.31.60100.22.30107.11.32“溴硫
磷”106.71.47104.33.64102.52.04“乙基溴硫
磷”109.31.57110.62.10105.81.83“灭菌磷”110.62.70109.41.13106.11.08
3 结论
建立了双柱双检测器气相色谱同时检测烟草中28种有机磷农药快速检测方法。

方法快速，高效，适合大批量烟草有机磷农药残留的快速监测。

参考文献
【相关文献】
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