气相色谱-质谱联用仪测定果蔬中常用农药残留分析

王茜

摘  要：随着社会的发展进步，人们的生活发生了翻天覆地的变化，对生活质量的要求日渐增高。果蔬作为人们日常生活中重要食品，其安全性至关重要，一旦残留多种农药，将给人们的身体健康带来不利的影响。因此，必须采取有效的技术对果蔬中的农药残留进行检测分析。该文将概述气相色谱-质谱联用仪的原理和特点，结合实验验证了气相色谱-质谱联用仪在测定果蔬中常用农药残留过程中具有良好的应用效果。

关键词：农药残留  果蔬  质谱联用仪

中图分类号：O657.63                               文献标识码：A                        文章编号：1672-3791（2019）02（c）-0089-03

在果蔬生长过程中，为了提高果蔬的产量，增强其抵御病虫害的能力，经常会喷洒一些不同种类的农药，而这些农药一旦残留到果蔬当中，将给食用的人们，带来巨大的健康威胁。气相色谱-质谱联用仪是科学技术的发展的产物，可以有效地对果蔬当中的农药残留成本进行测定，在食品领域的应用日渐广泛。该文将借助气相色谱-质谱联用仪，对常见果蔬中常见的农药残留进行检测分析。

1  气相色谱-质谱联用技术的概述

1.1 气相色谱法概述

气相色谱法（GC）可以对多种残留物进行分析，常见的检测器包括有电子捕获检测器、氮磷检测器、火焰光度检测器等。它是一种利用气体作为流动相，将其流经装有填充剂的色谱柱，从而实现不同残留物分离测定的色谱方法。根据色谱柱粗细的不同，可以将气相色谱法分为填充柱气象色谱法和毛细管气相色谱法。由于毛细管气相色谱法具有柱销高、可以实现多组同时分离的特点，在针对果蔬进行农药残留检测分析中应用较为广泛。

（1）电子捕获检测器（EDC）：作为常见的气相检测器之一，可以对电负性化合物进行较强的选择，相对灵敏度较高，经常被应用于对有机磷、有机氯以及拟除虫菊酯类农药等农药残留物的监测。

（2）氮磷检测器（NPD）：作为一种电力型检测器，该种检测器对氮磷化合物具有较高的灵敏度，可以专用于对氮、磷化合物的监测。例如，在进行果蔗中的农药残留检测时，采用该检测器可以对敌敌畏、马拉硫磷、毒死蜱等有机磷农药进行较高精准度的监测。

（3）光焰光度检测器（FPD）：该种气象色谱检测器，是利用富氢火焰的作用，将含有硫、磷等有机物进行分解，将其转化为激发态分子，当有机物回归到基态时，会发射出不同波长的光，利用这种光的不同，来对硫化物进行准确的监测。利用GC-FPD检测法，可以有效地对果蔬中超过25种的有机磷农药残留物进行精准的测定。

（4）氢火焰离子化检测器（FID）：作为典型的质量气相色谱检测器，可以对载气中质量变化情况进行监测。该种检测器可以有效地对有机化合物进行监测，相对操作简单、性能稳定，检测速度较快，常应用于对包括邻苯二甲酸酯类化合物在内的16中有机物进行准确的检测。

1.2 气相色谱-质谱联用法

气相色谱-质谱联用法以（GC-MS）现阶段在果蔬残留农药检测中的应用十分广泛。它有效地克服了因为未纯化的杂质峰与农药保留时间重叠，导致在进行果蔬残留农药检测时，误将杂质峰也作为农药进行识别的缺点。其主要组成部分包括气相色谱模块、质谱联用模块、GC-MS接口模块以及相关的控制模块和软件操作模块（如图1所示）。

当气相色谱-质谱联用仪在工作时，需要进行检测的果蔬样品借助过载气（常用氢气或者氦气），首先经过气相色谱（GC模块）的色谱图进行初步的分离，然后将分离之后的各组分经过接口模块，进入到质谱模块的离子源单元，然后各组被离子化离子，并被MS模块的质量分析进行分析。最后将所获得数据由相关的平台数据处理模块进行分析和处理，并与数据库中的数据进行分析对比，从而获得果蔬样品中农药残留的相关数值。以上的所有测定过程中，都会在GC-MS仪器的控制模块和软件模块控制和协调下进行。

1.3 气相色谱-质谱联用技术的优点

首先，气相色谱作为整个仪器的进样系统，可以利用其对样品进行较高的分离能力，并借助其高灵敏度的特点，对样品中的农药残留进行有效的分离。确保所有分离出的各组样品都可以满足质谱分析单一性的要求，避免样品受到污染，导致测定的数据产生较差的偏差。该阶段有效地降低了对质谱仪器的污染，提高了对混合物的分离效率。

其次，质谱阶段作为该仪器的主要检测器，其可以实现对离子质量的监测，从而获得所需检测化合物的质谱图，相比较气相色谱在定性时，质谱可以提供多种扫描方式以及质量分析技术，而且还能对专一的目标化合物进行测定，具有较高的专一性，有效地排除了基质和杂质峰对检测结果的干扰，提高了果蔬农药残留测定结果的准确性。

最后，如果单独使用气相色谱只能获得果蔬中残留农药的保留时间以及强度这两个方面的信息，而如果单独使用质谱也只能获得果蔬中残留农药的质荷比和强度这两个方面的信息，相对测量结果准确度较差，且很容易受到各种因素的干扰。将两者有效地结合到一起，可以同时获得质量、强度以及保留时间等多维信息，有效地提高了果蔬残留农药的检测效率和准确性。

2  气相色谱-质谱联用仪的在果蔬残留农药测定中的实际应用

下面针对常见的果蔬，选取不同的样品，对其进行常用农药残留的分析检测。

2.1 仪器与试剂的选择

该案计划选用的气相色谱-质谱联用仪为安捷伦的GC7890/MS5975，其中萃取柱為石墨化炭黑固相萃取柱，离心机为TDL-5型号。为了提高果蔬残留农药的有效提纯分析，选用了丙酮、二氯甲烷、氯化钠等分析纯，试验所用的纯水电阻率则控制在18.2MΩ·cm。

2.2 仪器工作条件

（1）选用的气相色谱为DB-5毛细管色谱柱，所使用载气为氦气，其流量为1.2mL/min，温度条件在控制在250℃，分流比为1：10。

（2）在进行样品检测时，进样量约为1μL。

（3）选用的质谱条件，主要为电子轰击离子源，温度同样控制在和气相色谱一样的250℃。同时该装置在进行离子模式定量选取时，采用接口溫度为250℃。

2.3 样品处理方法

（1）首先，对所进行测定的果蔬样品进行去皮处理，然后取样25g，添加100mL的丙酮-水溶液，并静置3min后，对其进行过滤，并放置在40℃的水浴环境下，进行旋转蒸发，直到其接近干燥为止。

（2）其次，对样品加入100mL的氯化钠溶液以及100mL的二氯甲烷，对其进行重复两次的萃取，从而获得一定量的二氯甲烷层。借助无水硫酸钠对样品进行脱水处理，并放置在40℃的水浴环境下，使用2mL的乙酸乙酯-环己烷对残渣进行溶解，并静置确保沉淀后，对上层的清液进行提取。

（3）对石墨化炭黑柱使用5mL的甲醇以及5mL的乙酸乙酯-正己烷进行淋浇，并使用净化液对其淋洗。最后再使用以上液体大约30mL对获得液体进行脱水洗净，并收集所得到的液体。

（4）在40℃的水浴环境下，对其进行旋转，直到所获得样品接近干燥，再利用乙酸乙酯溶解后，将获得的2mL液体在尼龙滤膜上进行过滤操作，并送至仪器进行测定。

3  果蔬残留农药测定结果与讨论

3.1 样品提取条件的选择

样品首先通过水进行稀释后，采用了丙酮-水溶液对其进行提取，并使用二氯甲烷液进行分配。经过此次试验发现，该种处理方式提取效率较高，速度较快。

3.2 色谱-质谱条件的选择

随着仪器的温度不断上升，各种农药残留化合物色谱峰所对应的分离度以及出峰时间也在不断发生着变化。根据测试，当升温速度保持在每分钟3℃时各组化合物的分离效果较高。

3.3 线性关系与检测限

通过对番茄基质提取液配置农药残留混合标准溶液，确保监测样品的浓度确保在0.05μg/mL到2.00μg/mL左右，采用基线噪声的3倍值，所对应的标准物质浓度进行检测，常见农药总离子色谱图，如图2所示。

3.4 回收率和精密度

按照前文所述方法，用番茄样品进行加标回收试验，见表1。

4  结语

综上所述，随着科技的发展，农业的生产得到了飞跃的进步，但与此同时农药残留问题也困扰着农业的可持续发展。该文通过对气相色谱-质谱联用仪器在果蔬常用农药残留测定中的应用分析，证明了该种方法具有快速检测、操作简单定量准确的优点，在果蔬农药残留测定中具有较好的检测效果。

参考文献

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[3] 刘天洁，黄伟，樊文明.气相色谱-质谱法同时测定水果、蔬菜中多种农药残留[J].当代医药论丛，2013， 11（10）：46-47.

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2020-01-10