气相色谱法测定蔬菜中多种有机磷农药残留

摘 要：通过优化进样量、进样方式、温度程序和梯度设置等检测条件，建立了一种高效、可靠的气相色谱法检测蔬菜中多种有机磷农药残留的方法。实验结果显示，各有机磷农药在0.025～10.000 μg·mL-1具有良好线性关系，相关系数均大于0.999。加标回收率均在80%以上，相对标准偏差均小于5%。该方法具有较高的灵敏度、较好的准确性和重复性，可有效应用于蔬菜中有机磷农药残留的检测，为食品安全提供可靠的技术支持。

关键词：气相色谱；蔬菜；有机磷农药残留；食品安全

Determination of Organophosphorus Pesticide Residues in Vegetables by Gas Chromatography

WU Shaoqing， DAI Lihong， HUANG Haofeng， XU Yihui， SU Xiaomeng， ZHAO Yingfeng

（Nanjing Institute of Product Quality Supervision and Inspection （Nanjing Institute of Quality Development and Advanced Technology Application）， Nanjing 210000， China）

Abstract： By optimizing the detection conditions such as injection volume， injection mode， temperature program and gradient setting， an efficient and reliable gas chromatography method for the detection of various organophosphorus pesticide residues in vegetables was established. The experimental results showed that the organophosphorus pesticides had a good linear relationship in the range of 0.025～10.00 μg·mL-1， with correlation coefficients greater than 0.999. The recovery rate of spiked samples is above 80%， and the relative standard deviation is less than 5%. This method has high sensitivity， accuracy and repeatability， and can be effectively applied to the detection of organophosphorus pesticide residues in vegetables， providing reliable technical support for food safety.

Keywords： gas chromatography; vegetables; organophosphorus pesticide residues; food safety

随着农业生产中农药使用量的增加，蔬菜中的有机磷农药残留问题日益严重，严重威胁食品安全和公众健康。气相色谱法因其高灵敏度、高选择性和高分辨率，被广泛应用于农药残留检测。基于此，本研究通过优化进样量、进样方式、温度程序和梯度设置等实验条件，建立了检测蔬菜中多种有机磷农药残留的方法。

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂

Agilent 7890B型气相色谱仪、Agilent 5977A型质谱检测器、HP-5MS型色谱柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）和Agilent 7693A型自动进样器（安捷伦科技）；高纯氮气，99.999%（空气产品公司）；Milli-Q超纯水系统（默克密理博）；涡旋混合器（IKA）；氮吹仪（Organomation Associates）；超声波清洗器（Branson）；高速离心机（Eppendorf）；电子天平（Mettler Toledo）；实验室环境温度控制在（20±2）℃，湿度控制在60%±5%。

高纯度农药标准品，包括甲胺磷、乙酰甲胺磷、对硫磷、毒死蜱、甲拌磷，购自国家标准物质中心。其他试剂包括乙腈（色谱纯）、正己烷（色谱纯）和超纯水。

1.2 实验标准

依据《食品安全国家标准 食品中农药最大残留限量》（GB 2763—2021）和《食品中有机磷农药残留量的测定》（GB/T 5009.20—2003），进行样品处理、标准溶液配制、气相色谱条件的设定及定性定量分析，以保证结果准确性。

1.3 实验方法

1.3.1 样品处理

样品来源于本地市场和超市，选取常见的5种蔬菜，包括白菜、菠菜、黄瓜、番茄和青椒。每种蔬菜样品在采集后用去离子水清洗，除去表面污物和灰尘，晾干后去掉不可食部分，切碎并均匀混合。称取10 g均质样品，加入50 mL乙腈，使用涡旋混合器混匀1 min，然后在超声波清洗器中处理15 min。将混合物转移至离心管中，以5 000 r·min-1离心10 min，取上清液。上清液经0.22 μm微孔滤膜过滤，滤液通过氮吹仪浓缩至干。残渣用2 mL乙腈重新溶解，转移至样品瓶中，待气相色谱分析。

1.3.2 标准溶液配制

分别称取10 mg甲胺磷、乙酰甲胺磷、对硫磷、毒死蜱和甲拌磷标准品，用乙腈溶解并定容至10 mL，配制成浓度为1 000 μg·mL-1的储备液，在4 ℃下避光保存。根据实验需要，取1 mL储备液，用乙腈稀释至10 mL，配制成100 μg·mL-1的中间溶液[1]。再根据实际需求，将中间溶液进一步稀释成0.025～10.000 μg·mL-1的工作标准溶液。具体稀释步骤：取1 mL中间溶液，用乙腈稀释至10 mL，即配制成10 μg·mL-1的工作标准溶液；再取1 mL此工作标准溶液，用乙腈稀释至10 mL，即配制成1 μg·mL-1的工作标准溶液；其余浓度工作标准溶液配制以此类推。所有溶液在10 mL容量瓶中进行稀释，并通过0.22 μm微孔滤膜过滤。

1.3.3 气相色谱条件

气相色谱分析采用Agilent 7890B型气相色谱仪，配备HP-5MS色谱柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）。进样方式为分流进样，进样口温度设定为250 ℃。载气为高纯氮气，初始流速设定为1.2 mL·min-1。初始柱温设定为70 ℃，保持1 min，然后以10 ℃·min-1的速率升温至180 ℃，保持5 min，接着以10 ℃·min-1的速率升温至250 ℃，保持10 min。

1.4 定性定量分析

定性分析基于气相色谱-质谱联用的质谱图，对照标准品的质谱裂解图谱和保留时间，确认样品中有机磷农药的种类。通过比较样品峰和标准品峰的位置、强度和质谱特征，实现定性确认。定量分析采用内标法，选择合适的内标物，加入样品中，以校正样品中农药残留量的变化。定量分析的线性范围设定在0.025～10.000 μg·mL-1。根据标准品系列浓度及其对应的峰面积绘制标准曲线，利用样品中待测组分的峰面积，通过内标法计算其浓度。所有样品分析均重复3次，以确保数据的准确性和重现性[2]。结果数据通过Agilent MassHunter软件处理，计算出各有机磷农药在不同样品中的含量。

2 结果与分析

2.1 定性分析结果

气相色谱-质谱联用检测结果显示，每种有机磷农药的特征峰均与标准品的保留时间和质谱裂解图谱一致，确认了甲胺磷、乙酰甲胺磷、对硫磷、毒死蜱和甲拌磷等农药的存在。

2.2 进样量与进样方式优化

为优化实验条件，确保实验结果有效性，选择不同的进样量（0.5 μL、1.0 μL、2.0 μL、5.0 μL）进行实验，在每种进样量下进行色谱分析，记录色谱峰形、信号强度和基线噪声[3]；比较分流进样和不分流进样的效果，分流比分别设为5∶1、10∶1、20∶1和不分流，在每种分流比下进行色谱分析，记录峰形和信号强度。如表1、表2所示，进样量为1 μL时，峰形、信号强度和基线噪声之间达到良好的平衡；不分流进样时，峰形对称且信号强度最大。因此，本实验最终选择进样量为1 μL，采用不分流进样作为最佳进样条件。

2.3 温度程序与梯度设置优化

为优化气相色谱的温度程序，通过设置适当的升温程序来调整色谱柱的温度变化，从而优化分离效果和分析效率[4]。初始柱温分别设为50 ℃、60 ℃、70 ℃，升温速率分别设为10 ℃·min-1、20 ℃·min-1、30 ℃·min-1，最终柱温分别设为250 ℃、260 ℃、270 ℃。在每种组合下进行色谱分析，记录峰分离度、对称性和信号强度。实验结果表明，初始柱温设为60 ℃，升温速率为20 ℃·min-1，最终柱温为250 ℃时，获得的色谱峰分离效果最佳，具体表现为各目标化合物的保留时间间隔合理，峰形对称，峰高适中且基线稳定。初始柱温50 ℃时，部分化合物的分离度不足；初始柱温70 ℃时，出现峰形拖尾现象。升温速率

10 ℃·min-1时，分析时间过长，分离度虽高但不经济；升温速率30 ℃·min-1时，峰形拉长，分辨率下降[5]。最终柱温为260 ℃和270 ℃时，基线噪声增大，对低浓度化合物的检测灵敏度降低。

2.4 检出限与线性范围

通过对不同浓度的标准溶液进行测定，确定各有机磷农药的检出限和线性范围。采用信噪比（S/N）为3计算检出限。如表3所示，各有机磷农药在0.025～10.000 μg·mL-1具有良好的线性关系，相关系数（R2）均大于0.999。

2.5 回收率与精密度

为评估方法的回收率和精密度，对有机磷农药甲胺磷、乙酰甲胺磷、对硫磷、毒死蜱、甲拌磷进行加标回收实验。将浓度为0.5 mg·L-1、5.0 mg·L-1、

10.0 mg·L-1的标准溶液加入空白蔬菜样品中，每个浓度水平下进行6次平行测定，计算回收率和相对标准偏差。如表4所示，各目标化合物的回收率在83.7%～97.0%，相对标准偏差（Relative Standard Deviation，RSD）均小于5%，表明该方法具有良好的准确性和重复性，适用于蔬菜中有机磷农药残留的定量分析。优化后的方法不仅提高了检测的灵敏度和准确性，同时也满足了实验室检测的高标准要求，为后续研究和实际应用提供了坚实的基础。

3 结论

本研究建立了基于气相色谱-质谱联用技术的蔬菜中多种有机磷农药残留检测方法。通过优化进样量、进样方式、温度程序和梯度设置，确定了最佳检测条件：进样量为1 μL，不分流进样，初始柱温60 ℃，升温速率20 ℃·min-1，最终柱温250 ℃，载气流速为1.2 mL·min-1。各有机磷农药在0.025～10.000 μg·mL-1具有良好的线性关系，相关系数均大于0.999。加标回收实验结果表明，各农药的回收率在80%以上，RSD均小于5%，方法具有良好的准确性和重复性，能够为食品安全检测提供可靠的技术支持。

参考文献

[1]刘贺，张鹏，刘宁，等.果蔬汁中有机磷农药残留能力验证结果与分析[J].计量与测试技术，2024，51（1）：6-9.

[2]李凯菲，周建国，黄玉佳.不同前处理方式对豇豆中有机磷农药残留测定的影响[J].种子科技，2024，42（1）：1-3.

[3]吴健.蔬菜中有机磷农残检测前处理方法研究[J].中国食品工业，2024（1）：98-100.

[4]陶森，杨华，高婧，等.分散固相萃取-气相色谱法测定百香果中有机磷农药残留的方法优化[J].农产品加工，2023（24）：52-55.

[5]王润.药食同源食品中有机磷农药残留检测方法研究[J].品牌与标准化，2024（1）：24-26.

作者简介：吴少青（1991—），女，江苏南京人，本科，助理工程师。研究方向：轻工。