食品有机磷农药残留检测中气相色谱质谱法的应用分析

有机磷农药是农业生产中广泛使用的一类常见农药，可以提高产量和保护作物免受害虫侵害，但长期摄入含有有机磷农药残留的食物却可能导致神经系统损伤、免疫系统紊乱、癌症等健康问题。因此，准确测定食品中有机磷农药残留水平，对于评估食品安全性和制定相应的监管措施至关重要。传统的农产品有机磷农药残留检测方法主要包括色谱法、光谱法和质谱法等，其中气相色谱质谱法（GC-MS）的基本原理是将待测样品中的有机磷农药化合物分离，并通过气相色谱柱进行分析，然后将分离出来的化合物进一步通过质谱仪进行检测和鉴定。在质谱仪中，化合物被电子轰击产生碎片离子，并根据其质量-电荷比（m/z）特征进行检测和识别。根据样品中有机磷农药化合物峰面积与标准曲线之间的关系，可以确定样品中有机磷农药残留的含量。

气相色谱质谱法具有高灵敏度和高选择性，能够在复杂样品基质中快速、准确地测定微量有机磷农药残留，且不需要对样品进行显著处理或预处理，避免可能产生误差的步骤。同时，气相色谱质谱法还具备较好的重现性和稳定性，因此在食品安全监测领域得到广泛应用。然而，GC-MS技术在有机磷农药残留检测中仍面临一些挑战，比如：样品制备过程中可能存在一些干扰物，会影响有机磷农药的分离和检测结果；不同有机磷农药的物化性质差异较大，需要针对不同的有机磷农药进行不同分析方法的优化和验证；GC-MS技术操作复杂，需要专业人员进行操作和数据解析，对操作人员的技术要求较高。

总之，气相色谱质谱法作为一种先进、可靠且广泛应用于食品安全领域的分析技术，在测定食品中有机磷农药残留方面发挥着重要作用，可以实现对食品样品中微量有机磷农药残留水平的准确测定，为保障食品安全提供科学依据。基于此，本文考察了气相色谱质谱法检测食品中有机磷农残的效果，以评价其应用价值。

一、材料与方法

1.仪器与试剂。（1）仪器。VORTEX-T电子天平，上海生物科技有限公司；食品料理机、DB-624色谱柱、DB-1701色谱柱，美国Agilent公司；GC-7890A-5975C气相色谱/质谱联用仪，上海安捷伦科技有限公司；DC-12氮吹仪，美国Techne公司；8011S捣碎仪，北京中西华大科技有限公司；TGL-16台式高速冷冻离心机，北京时代北利离心机有限公司。（2）试剂。乙腈0.1g，色谱纯，北京生物科技有限公司；正己烷0.4g，色谱纯，德国默克色谱纯公司；氯化钠2g，国药化学试剂公司，分析纯；100μg/mL敌敌畏、甲胺磷、杀螟松、氧化乐果标准溶液。

2.方法。现场采集米饭、生白菜、烧肉三种食物作为样品，分别称取10.0g并转入离心管（50mL）内，通过移液器添加0.10%的乙腈与乙酸混合液10mL、水15mL至离心管，上盖后持续60s振荡、混匀。用捣碎仪捣碎食品，处理结束后倒入烧杯内，添加10mL乙腈和2g氯化钠，选择0.2mg/kg加标试验。在待测液中分别添加0.4g的SA粉末（固相吸附剂）和QuEChERS粉末（1.2g无水硫酸镁），经涡旋10min、超声提取30min后，用50mL离心管装载抽取的上清液，后续通过10mL乙腈反复提取，并将提取液合并，30℃氮吹近干，添入正己烷融化至1.0mL，待测。采用乙腈提取方法，处理二氯甲烷、氯化钠。

3.气相色谱条件。使用DB-1701色谱柱，选择纯度超过99.999%的氦气作为载气。设置流速为恒定1.0mL/min，程序升温。初始温度为60℃，2min后更改为25℃/min的提升速度，到达150℃后更改为以2℃/min的速率到达260℃为止。进样口设置为250℃，并且没有进行分流进样。

在质谱方面，电子能量设定为70eV，分别设定离子源、四级杆、GC/MS传输的温度为230℃、150℃、280℃。溶剂延迟时间为5min，并且在离子扫描模式下选择每个化合物的1个定量离子。

4.方法学验证。完成试验后，添加丙酮至农药标准溶液中稀释，在色谱条件相同的基础上，采取外标法定量溶液并测定，同时采用气相色谱质谱法对食品中有机磷农残进行测定。分别选择5.0g匀浆后的生白菜、食用油各15份，各自加入混合标准溶液（浓度水平依次为低、中、高），保持0.02mg/kg、0.2mg/kg、0.8mg/kg的加标量，各水平平行展开6次测定，计算平均值。

5.统计学方法。统计学处理试验数据时采用SPSS 21.0软件，以（±）表示计量资料，以（%）表示计数资料，组间两两对比进行t检验，组间比较进行x2检验，多组间比较采用P检验，P＜0.05表示差异有统计学意义。

二、结果与分析

1.提取溶剂的选择。根据表1可知，在提取米饭、烧肉和生白菜时，采用乙腈的效率明显更高，P＜0.05表示差异有统计学意义。

2.不同净化方式的选择。根据表2可知，在净化米饭、烧肉和生白菜时采用QuEChERS与Carb/NH2柱，P＞0.05。

3.线性方程、相关系数及检出限。根据表3可知4种有机磷农药的线性方程，检测有机磷方法的线性范围为0.1-5.0μg/mL，检出限为0.002-0.008mg/kg，相关系数为0.9805-0.9946。

4.加标回收率与相对标准偏差。根据表4可知，对于白菜和食用油采用气相色谱质谱法检测4种有机磷时，回收率高于82.44%，相对标准偏差为2.12%-10.21%。

三、讨论与结论

气相色谱质谱法在食品有机磷农药残留检测中具有许多优势：一是高灵敏度，可以对极小量的农药残留物进行检测，能够达到ppb甚至ppm级别的检测限；二是高选择性，通过分离和识别样品中的化合物，可以准确鉴定不同的有机磷农药，并排除其他干扰物质的影响；三是分析速度快，GC-MS方法具备高效的样品处理和分析过程，可以在较短时间内完成大量样品的分析，提高工作效率。

根据研究结果显示，检测食品中有机磷农药残留时，采用乙腈作为提取液具有较高的效率，提取米饭、烧肉和生白菜样品的效率分别达到91.21%、98.33%、98.44%，均高于二氯甲烷和氯化钠。这可能是因为乙腈能使基质中干扰物质的影响得到控制，如脂肪、蜡质等，并通过沉淀蛋白的作用，减少提取液中杂质的含量，从而实现有机磷残留物的最大化提取，检测结果准确性更高。在回收率比较方面，实验结果表明，QuEChERS和Carb/NH2柱大致相同，但在处理烧肉样品时，相比Carb/NH2柱净化方式，QuEChERS法具备更好的回收率。不过，Carb/NH2柱有着更高的澄清程度，额外加压及堵塞情况发生率极低，其优势更突出。对白菜和食用油中的有机磷农药进行检测时，使用气相色谱质谱法的回收率均高于82.44%，相对标准偏差为2.12%-10.21%。总之，气相色谱质谱法是一种操作简单且具有较高灵敏度的方法，可作为食品有机磷农残检测的首选方法。

作者简介：李其森（1973-），男，汉族，江苏沛县人，副主任技师，大学本科，研究方向为理化检验。