维普资讯 http://www.cqvip.com 《现代食品科技》 Ｍｏｄｅｒｎ Ｆｏｏｄ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｖｏｉ．２３ Ｎｏ．４（总９４） 粮食中马拉硫磷检测最优化色谱条件的探讨 王江蓉，黄力，邓志坚，黄卫 （湖南省粮油产品质量监测站，湖南长沙４１０００５） 摘要：本文通过使用ＡＣ１０毛细管柱进行实验研究，探讨了设置ＧＣ色谱分离条件：柱温、载气流速（柱流量）、检测器温度、 汽化室温度、汽化室分流出口吹扫流量及吹扫时间、检测器的燃气与助燃气流量、尾吹气流量对峰高、峰面积、保留时间的影响，找 到了最佳的色谱条件，该色谱条件检测马拉磺磷的最小检出浓度为０．００５ｍｇ／ｋｇ，测定保留时间的相对标准偏差为０．２７％，峰面积的相 对标准偏差为０．３８％，结果显示该色谱条件的灵敏度、精密度良好，证明了我们选择的最佳色谱条件完全满足粮食卫生标准规定的原 粮中马拉硫磷残留限量标准的检测要托 关键词：马拉硫磷；最佳色谱条件；峰高；峰面积 中图分类号：ＴＳ２０７．５＋３；文献标识码：Ａ； 文章篇号：１６７３．９０７８（２００７）０４．００７５－０４ Ｓｔｕｄｙ ０ｎ ｔｈｅ Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｉｃ Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｉｎ Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉ０ｎ ｏｆ Ｍａｌａｔｈｉｏｎ ｉｎ Ｃｅｒｅａｌ Ⅵ ＮＧ Ｊｉａｎｇ－ｔｏｎｇ，ＨＵＡＮＧ Ｌｉ，ＤＥＮＧ Ｚｈｉｊｉａｎ，ＨＵＡＮＧ Ｗｅｉ （Ｃｅｒｅａｌ ａｎｄ Ｏｉｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ Ｓｔａｔｉｏｎ ｏｆＨｕｎａｎ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ，Ｃｈａｎｇｓｈａ ４１０００５） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｕｓｉｎｇ ＡＣ１０ ｃａｐｉｌｌａｒｙ ｃｏｌｕｍｎ ｆｏｒ ＧＣ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｍａｌａｔｈｉｏｎ ｃｏｎｔｅｎｔ ｉｎ Ｃｅｒｅａｌ，ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｐｅａｌ（ｈｅｉｇｈｔ，ｐｅａｋ ａｒｅａ ａｎｄ ｅｒ￣ｎｄｏｎｔｉｍｅ，ｏｖｅｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｃａｒｒｉｅｒｇａｓｆｌｏｗ ｒａｔｅ（ｃｏｌｕｍｎｆｌｏｗ），ｄｅｔｅｃｔｏｒｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｉｎｊｃｅｔｏｒｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｐｕｒｇｅｆｌｏｗ ａｎｄｔｉｍｅｆｏｒ ｓｐｌｉｔ ｖｅｎｔ，Ｈ２ ｆｌｏｗ ａｎｄ Ａｉｒ ｆｌｏｗ，ｍａｋｅ－ｕｐ ｆｌｏｗ ｒａｔｅ．ｗｅｒｅ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ ａｎｄ ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ．Ｔｈｅ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｌｉｍｉｔ ｏｆｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｗａｓ ０．００５ ｍｇ／ｋｇ ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｃｏｖｅｒｉｅｓ ｏｆ ｍａｌａｔｈｉｏｎ ａｎｄ ｃｏｅｆｉｆｃｉｅｎｔ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｒａｎｇｅｄ ｆｒｏｍ ７８．５４％ｔＯ ９２．０３％ａｎｄ ｆｒｏｍ １，５２％ｔＯ ５．３２％，ｒｅｓｅｐｃｔｉｖｅｌｙ．Ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｈｔｅ ｓｅｎｓｉｉｔｖｉｔｙ，ａｃｃｕｒａｃｙａｎｄ ｐｒｅｃｉｓｉｏｎｏｆｔｈｅｍｅｔｈｏｄｗｅｒｅ ｓｕｉｔａｂｌｅｆｏｒｔｈｅｒｅｓｉｄｕｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆｐｅｓｔｉｃｉｄｅ．Ｉｔａｌｓｏ ｐｒｏｖｅｄｔｈａｔｔｈｅ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎｌｉｍｉｔｏｆ ｈｔｅｍｅｔｈｏｄｗｉｈｔｔｈｅｏｐｔｉｍｉｚｅｄｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｉｃ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓｗｅｒｅｉｎ ａｃｃｏｒｄａｎｃｅｗｉｔｈｔｈｅ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｆｏｒｔｅｓｔｉｎｇＭＲＬｏｆｍａｌａｔｈｉｏｎａｃｃｏｒｄｉｎｇｔＯ ｈｔｅ ｈｙｇｉｅｎｉｃ ｓｔａｎｄａｒｄ ｆｏｒ ｇｒａｉｎｓ ｃｏｍｐｌｅｔｅｌｙ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｍａｌａｔｈｉｏｎ；ｐｅａｌ（ｈｅｉｈｇｔ；ｐｅａｌ（ａｒｅａ；ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｉｃ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ 马拉硫磷的英文通用名ｍａｌａｔｈｉｏｎ，即０，０．二甲基 温度、汽化室分流出口吹扫流量及吹扫阀开启时间（以 ．Ｓ－（１，２一二乙氧基羰基乙基）－－硫代磷酸酯，熔点： 下简称吹扫时间）、检测器的燃气与助燃气流量、尾吹 ２．９～３．７℃，沸点：１５６￣Ｃ（１．４３ｋＰａ），是一种高效低毒的 气流量对峰高、峰面积、保留时间的影响，采用提高 有机磷杀虫剂，具有良好的触杀和一定的熏蒸作用， 仪器检测灵敏度和缩短分析时间的为最佳色谱条件， 是常用的防治农业害虫的化学农药。广泛应用于防治 现将研究结果小结如下。 麦类、水稻等作物上的害虫，也可用于防治仓库害虫， 为了研究化学农药在粮食作物中的残留规律，首先必 １材料与方法 须进行气相色谱条件的优化，因为现行国标方法提供 １．１仪器与试剂 的是使用填充柱的色谱条件，而我们使用毛细管色谱 １．１．１仪器 柱分析时必须摸索出相应的色谱条件，使其达到国标 Ａｇｉｌｅｎｔ ６８９０气相色谱，配有火焰光度检测器、 检测方法的要求，满足日常分析工作的需要。本文通 ５２６ｎｍ磷滤光片及化学工作站；ＡＣ１０ ３０ｍｘＯ．２２ 过使用中等极性的ＡＣ１０毛细管柱进行实验研究，探 ｍｍｘＯ．２５ｕｒｎ毛细管色谱柱；载气为９９．９９９％高纯Ｎ２。 讨了柱温、载气流速（柱流量）、检测器温度、汽化室 １．１．２试剂 收稿日期：２００７－０１－０１ 二氯甲烷（分析纯，重蒸馏），马拉硫磷标准溶液 作者简介：王江蓉（１ ９７０－）．女．食品工程师，江苏启东人，在职研究生，研究 （农业部环境保护科研监测所研制，浓度１ ００ｇｇ／ｍＬ）。 方向：农产品 藏与加工 １．２实验方法 ７５ 维普资讯 http://www.cqvip.com 食品科技》 Ｍｏｄｅｒｎ Ｆｏｏｄ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｖｏ１．２３ Ｎｏ．４（总９４） １．２．１选择最佳色谱条件 采用同样浓度的标准溶液进行实验，先参考国家 标准【ｌＪ和相同仪器的工作条件，单独变化其中的一项， 流量或温度等，看它对被测组分的峰高、峰面积、保 留时间的影响，选择能提高仪器检测灵敏度和缩短分 析时间的为最佳条件，然后固定下选择好的这一项再 选择另一项，逐个进行，经实验最佳色谱条件为： 柱温：初温１５０℃，以１５℃／ｍ 速率升到２２０℃， 保留３ｍｉｎ；柱流量２．５ｍＬ／ｍｉｎ，检测器２４０℃，汽化 室２５０℃；不分流模式进样；汽化室分流出口吹扫流 量６０ｍＬ／ｍｉｎ、分流吹扫时间１．０ｍｉｎ，检测器的燃气 与助燃气Ｈ２：１５０ｍＬ／ｍｉｎ；空气：１１０ ｍＬ／ｍｉｎ；尾吹 气流量６０ｍＬ／ｍｉｎ，标准和样品溶液进样量均为１．ｏｐＬ。 １．２．２最低检出限的测定 在选定的最佳色谱条件下，取马拉硫磷标准溶液 逐步稀释进样，以３倍噪声计算，折算得最低检出限 为０．００５ｍｇ／ｋｇ。 １．２＿３精密度试验 在选定的最佳色谱条件下，用相同浓度的马拉硫 磷标准溶液进行重复测定。 ２结果与讨论 ２．１柱温的选择 参照ＧＢ／Ｔ ５００９．２０．２００３粮、菜、油中有机磷农 药残留量的测定方法，柱温为恒温１８０００［¨，此条件 针对填充柱使用，我们使用的毛细管柱需通过实验寻 找最佳柱温。通常采用程序升温可以缩短分析时间， 根据Ａｇｉｌｅｎｔ ６８９０仪器说明，柱箱起始温度建议采用 低于二氯甲烷溶剂沸点１０℃，因此我们定程序升温起 始温度为３０℃，再以５０￣Ｃ／ｍｉｎ速率升到２２０℃，保留 ３ｍｉｎ，但因此程序升温模式升降温平衡时间较长，不 能满足快速分析的需要，而且马拉硫磷的沸点较高， 因此采用不分流进样模式，此时可以不考虑溶剂沸点； 采用高的初始柱温还可缩短分析时间【７】，经比较调整 程序升温模式为１５０℃，以１５￣Ｃ／ｍｉｎ速率升到２２０℃， 保留３ｍｉｎ。两种程序升温模式对测定结果的影响不 大，因此选了后一种程序升温模式。 ２．２载气流速的选择 载气流速是一个重要的操作变数，直接影响分离 效能和分析速度，本实验以柱流量来衡量，所用 ０．２２ｍｍ内径毛细管柱的ｕ最佳载气速度为２７．３ｃｍ／ｓ， 柱流量为０．７ｍＬ／ｍｉｎ。但流速高时出峰快、峰扩宽度 小，响应灵敏度较高，分析时间可缩短，一般可以在 ｕ最佳及３倍ｕ最佳之间调节载气流速【８】。３倍ｕ最 ７６ 佳时柱流量为４．６ｍＬ／ｍｉｎ，因此在０．７￣４．６ｍＬ／ｍｉｎ之间 选择了居中的三种流量进行实验，通过比较不同柱流 量条件下的测定结果（见表１），发现柱流量２．５ｍＬ／ｍｉｎ 时，保留时间最短，峰面积最大，因此柱流量可选择 ２．５ｍＬ／ｍｉｎ，这样可以提高分析灵敏度，缩短检测时间。 表１不同柱流量下测定值 注：保留时间单位为ｍｉｎ；峰高单位为ＰＡ；峰面积单位 为ＰＡ＊Ｓ。以下同） ２．３检测器温度的选择【ｊＪ 一般来说检测器温度太低会造成峰形不好ｆ拖尾 峰，峰宽变大），把柱流失组分和高沸点组分及水蒸气 留在插入检测器的那段柱子中，同时污染检测器；检 测器温度太高，会使插入检测器的柱子固定相分解， 使柱管变脆，同时还损伤检测器。在保证出峰效果好、 灵敏度高、柱子及检测器良好保护状态下，优化选择 的原则是比柱温最终的温度高２０～５０℃，不超过柱子 允许的最高温度。本实验中所用ＡＣ１０毛细管柱的最 高允许温度是２７０￣Ｃ，柱箱程序升温的终温是２２０￣Ｃ， 因而检测器的温度可在２４０￣Ｃ到２７０℃之间，但因 Ａｇｉｌｅｎｔ气相ＦＰＤ检测器的使用极限温度是２５０℃，所 以可选择的检测器的温度为２４０℃至２５０℃，通过实 验发现这两个温度条件下测定对响应值影响不大，因 此检测器温度选择２４０℃。 ２．４汽化室温度的选择 汽化室温度设置的要求是保证样品中物质完全 汽化且不会热分解，合适的汽化室温度有助于峰形的 改善及分离效果的提高，通常选择高于柱温１０～５０￣Ｃ， 但不超过柱子允许的最高温度，表２的测定结果可看 出当汽化室温度为２５０℃时，峰高、峰面积均达到最 高值，因此汽化室温度选择２５０℃。 表２不同汽化室温度下测定值 ２．５汽化室分流出口吹扫流量及吹扫时间的选择 ４］ 分流出口的流量（开启分流阀后）一般Ｙ￣（３ｏ～６０） ｍＬ／ｍｉｎ。只要开启分流阀的时间设置正确，分流出口 维普资讯 http://www.cqvip.com 《现代食品科技》 Ｍｏｄｅｒｎ Ｆｏｏｄ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｖｏ１．２３ Ｎｏ．４（总９４） 流量在此范围内变化对分析结果的影响很小［ ＿。在不 峰覆盖或重叠，溶剂峰与马拉硫磷组分峰的分离度已 分流进样模式，吹扫阀在进样期间保持关闭状态，样 经达到一般分析要求，而且此吹扫时间测定的峰高和 品在衬管中汽化并转移至柱中，在进样后的指定时问， 峰面积值最大，故吹扫时问以１．０ｍｉｎ为宜。 吹扫阀将打开并将衬管内所有剩余蒸汽吹扫出分流出 表３不同吹扫流量下测定值 口。对于高沸点样品，不分流时间（吹扫时间）长一 些有利于提高分析灵敏度，而不影响测定准确度【７Ｊ。 经过比较表３中不同吹扫流量和表４中不同吹扫时问 下测定值，可以发现当吹扫时间定为１．０ｍｉｎ时吹扫流 量设置对检测器的响应值（峰高和峰面积）影响不大， 但由于农残分析一般是痕量分析，因此应尽量提高检 测灵敏度，吹扫流量６０ｍＬ／ｍｉｎ时，峰高和峰面积测 定值最大，因此以吹扫流量６０ｍＬ／ｍｉｎ为本实验的分 析条件。相反吹扫时间对色谱分离和测定结果影响很 大，吹扫阀开启时间早，溶剂峰不拖尾和展宽（见图 １），但也有可能组分峰没有来得及汽化完全随溶剂一 起扫出检测器，吹扫阀开启时间晚，虽然溶剂峰有一 些拖尾和展宽，但马拉硫磷出峰时间晚，不会被溶剂 图１不同吹扫时间下马拉硫磷标样色谱图 ２．６氢气与空气流量比的选择 ，６］ 中的数据，可以发现Ｈ２：ＡＩＲ流量比为１２０：１００和 氢气与空气分别是指检测器的燃气与助燃气，它 １５０：１１０时测定结果比较接近，如需考虑节约气源，故 决定了火焰的性质和温度，从而影响灵敏度。最佳氢气 选择氢气与空气流量比为１２０：１００亦可。 与空气流量比随ＦＰＤ的结构而异，通过实验比较表５ ７７ 维普资讯 http://www.cqvip.com 垒曼 垫 竺 ！ ！ 璺！ ！ ！！ ｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 拉硫磷残留限量标准的检测要求． Ｖｏ１．２３ Ｎｏ．４（总９４） 表５不同氢气与空气流量比条件下测定值 我们选择的色谱条件完全满足粮食卫生标准规定的马 表７最优化色谱条件下测定值 注流量单位为：ｍＬ／ｍｉｎ ２．７尾吹气流量的选择［ 】 尾吹气的目的是加快峰通过检测器的速度（特别 是对于毛细管柱），以使经过检测器中的重新混合之后 色谱柱分离的峰不丢失。实验发现尾吹气流量同样影 响检测灵敏度。经比较测定结果，尾吹流量选择 ６０ｍＬ／ｍｉｎ为宜。 表６不同尾吹气流量下测定值 参考文献 【１］ 国标ＧＢ／Ｔ５００９．２０．２００３，粮、菜、油中有机磷农药残留量 的测定 ［２ 汪正范．２］色谱定性与定量【Ｍ］．北京：化学工业出版社，２０００． ２．８精密度试验 为检验所选择的最优化色谱条件的重复性，特选 １２７ 【３］ 李飞．色谱分离工作条件的优化原则［Ｊ］．环境科学与技术， ２００３，２６：１８－１９ 择相同浓度的马拉硫磷标样在相同色谱条件下重复测 定５次，数据经统计分析（表７），证明定性及定量指 【４］ 何华，倪坤仪．现代色谱分析【Ｍ］．化学工业出版社，２００４． １４３—１４７，１５９－１６２ 标的精密度都达到了色谱分析的要求。 ３小结 ［５５］ ＧＢ２７１５．８１粮食卫生标准 ［６ 吴烈钧．６］气相色谱检测方法【Ｍ］．北京：化学工业出版社， ２０００，１ ８５－２２９ 综上所述，对保留时间影响最大的是柱箱温度、 载气流量（柱流量）和吹扫时间，其他条件对保留时 【７］ 刘虎威．气相色谱方法与应用【Ｉ ．北京：化学工业出版社， ２０００ 间影响不大，而对检测灵敏度（峰高和峰面积）的影 响因素较多，通过上述实验笔者认为，在色谱分析中， 慎重选择色谱分离条件至关重要，需要经过反复实验 ［８８］ 杨曼君．毛细管气相色谱法测定有机磷农药多残留最佳条 件选择［Ｊ］＿农药科学与管理，１９９４，４：２０￣２２ 才能得到最优化色谱条件．通过本实验研究，证明了 （上接第１Ｏ２页） ［８ Ｓｍｉ８］ｌａｎｉｃｋ Ｊ Ｌ，Ｄｅｎｉｓ—ＡＩＴＵｅ Ｒ．Ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ ｇｒｅｅｎ ｍｏｌｄ ｏｆ ｌｅｍｏｎｓ ｗｉｔｈ Ｐｗｅｕｄｏｎｏｎａｓ ｓｐｅｃｉｅ［Ｊ］．Ｐｌａｎｔ Ｄｉｓ，１ ９９８，７６： ４８１．４８５． 【ｌ２］刘海波，田世平，秦国政，等．罗伦隐球酵母对葡萄采后病害 的拮抗效果［Ｊ］＿中国农业科学，２００２，３５（７）：８３１－８３５ 【１３］Ｗｉｓｎｉｅｗ ｓｋｉ Ｍ，Ｂｉｌｅｓ Ｃ，Ｄｒｏｂｙ Ｓ，ｅｔａ１．Ｍｏｄｅ ｏｆａｃｔｉｏｎ ｏｆｔｈｅ ｐｏｓｔｈａｒｖｅｓｔ ｂｉｏｃｏｎｔｒｏｌ ｙｅａｓｔ，Ｐｉｃｈｉａ ｇｕｉｌｉｌｉｅｒｍ ｏｎｄｉｉ．Ｉ ［９９］ Ｚａｈａｖｉ Ｃｏｈｅｎ Ｌ，Ｗｅｉｓｓ Ｂ，ｅｔａ１．Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ Ｃｈａｒａｃｔｅｉｒｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ａｔｔａｃｈｍｅｎｔ ｔｏ Ｂｏｔｒｙｔｉｓ ｃｉｎｅｒｅａ［Ｊ］． Ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌ ａｎｄ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｐｌｎｔａ Ｐａｔｈｏｌ，１９９１，３９：２４５－２５８． Ｂｏｔｒｙｔｉｄｓ，Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ ａｎｄ Ｒｈｉｚｏｐｕｓ ｒｏｔｓ ｏｎ ｔａｂｌｅ ａｎｄ ｗｉｎｅ ｇｒａｅｓｐ ｉｎ Ｉｓｒａｅｌ［Ｊ］．Ｐｌｎｔａ Ｄｉｓ，ｌ ９９９，９：８３９—８４３． ［１４］Ｄｒｏｂｙ Ｓ，Ｃｈａｌｕｔｚ Ｅ．Ｍｏｄｅ ｏｆ ａｃｔｉｏｎ ｏｆ ｂｉｏｃｏｎｔｒｏｌ ａｇｅｎｔｓ ｆｏｒ ｐｏｓｈｔａｒｖｅｓｔ ｄｉｓｅａｓｅｓ【Ａ］．Ｗｉｌｓｏｎ Ｃ Ｌ，Ｗｉｓｎｉｅｗ ｓｋｉｍ Ｅ． Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ Ｐｏｓｔｈａｒｖｅｓｔ Ｄｉｓｅａｓｅｓ ｏｆ Ｆｒｕｉｔｓ ａｎｄ 【ｌ０］张红印，蒋益虹，郑晓冬，等．酵母菌对果蔬采后病害防 治的研究进展［Ｊ］＿农业工程学报，２００３，１９（４）：２３－２７． 【ｌ１］Ｒｏｂｅｒｔｓ Ｒ Ｇ．Ｐｏｓｔｈａｒｖｅｓｔ ｂｉｏｌｏｇｉｃｌａ ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ ｇｒａｙ ｍｏｌｄ ｏｆ ａｐｐｌｅ ｂｙ Ｃｒｙｐｔｏｃｏｃｃｕｓ ｌａｕｒｅｎｔｉｉ．Ｐｈｙｔｏｐａｔｈｏｌ，１９９０，８０：５２６． ７８ Ｖｅｇｅｔａｂｌｅｓ—Ｔｈｅｏｒｙ ａｎｄ Ｐｒａｃｔｉｃｅ［Ｃ］．Ｂｏｃａ Ｒａｔｏｎ Ｆ Ｌ：ＣＲＣ Ｐｒｅｓｓ。ｌ ９９４ ６３．７５．
