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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流气相色谱-质谱联用原理和应用.精品文档.气相色谱-质谱联用测定农药多残留摘要：本文研究了气相色谱-质谱联用（GS-MS）仪检测农药残留的方法，辅助以样品前处理技术，对蔬菜、水果、食用油、土壤中的农药多残留的检测方法进行了研究，取得了比较理想的效果。关键词：气相色谱-质谱联用仪；农药多残留；检测1 引言当前人类环境持续恶化，世界各国在工业、民用、科技、商业和军事防御等领域都面临着严重的环境污染问题。随着人们对环境污染、食品安全的关注，环境、食品中有机污染物检测方面的规范越来越严格，相应的检测技术也越来越先进。在各种有机物检测技术中，色谱仪器与质
2、谱仪器联用作为一种比较成熟的检测手段，既可发挥色谱法的高分离能力，又兼具质谱准确鉴定化合物结构的优点，即可定性又可定量，尤其适用于环境样品中微量、痕量有机污染物的分析检测工作。1979 年美国环保局（EPA）将GC-MS（Gas Chromatography-Mass Spectrometry）联用技术列为检测饮用水、地表水中有机物的标准分析方法。随着仪器的不断完善与发展，检测技术的成熟与推广，GC-MS 法应用范围越来越广。除了在传统挥发油、脂肪油等的分析测定方面不断发展与普及外，在环境有机污染物检测、食品安全、农药残留、化妆品禁用成分研究等方面的应用也得到了广泛开展。近年来,由于农药的大量
3、使用引起的食品安全问题已被人们广泛的认识、关注和重视。人们食用了受到农药严重污染的蔬菜水果,而造成人体急性中毒或者慢性中毒的事件屡有发生。为保证食品的质量,世界卫生组织和世界各国制订了严格的限量标准，与此同时,许多国家也借此施行技术壁垒,使得农药残留问题不仅是影响人的身体健康,而且也严重影响到国家的对外贸易。由于各类食品组成成分复杂,不同农药品种的理化性质存在较大差异,并且近年来高效、低毒、低残留农药品种不断涌现,给农药残留检测技术提出了更高的要求。发展快速、可靠、灵敏和实用的农药残留分析技术无疑是控制农药残留、保证食品安全和避免国际间有关贸易争端的基础。目前，我国农药残留限量标准制定工作滞后
4、，残留监测体系不健全,残留检测能力有限、覆盖面窄。因此,我国应该根据自己的技术条件及农产品市场制定相应的多残留分析方法。食品中的农药残留污染影响着人民生活质量的提高和食品贸易的顺利进行。日常食用的果蔬施用的农药种类繁多，常见的农药如有机磷类农药、氨基甲酸酯类农药、菊酯类农药和除草剂，抑菌剂等。由于果蔬中往往同时残留不同种类的农药，这对多残留同时检测条件提出很高要求。由于气相色谱质谱联用( GCMS) 具有灵敏度高、分析速度快、鉴别能力强等特点，可同时完成待测组分的分离和鉴定，特别适用于多组分混合物的定性定量分析，目前被广泛应用于农药多残留检测。2 气相色谱-质谱联用原理2.1 基本原理气相色谱
5、法（Gas Chromatography）是英国科学家1952年创立的一种经典的分析方法，是色谱技术仪器化、成套化的先驱1。如图 1所示，气相色谱利用样品在色谱柱中气相和固定相间分配系数的不同，经过反复多次分配从而实现分离。气相色谱具有高效能、高选择性、高灵敏度、高分辨率、样品用量少、分析速度快等特点，主要用于沸点低、易挥发成分的定性定量分析。由于与普通的填充柱相比，毛细管色谱柱具有更高的分离度，在传统填充柱上难分离的物质可在毛细管色谱柱上达到轻松分离目的，近年来毛细管气相色谱法在环境有机污染物、食品农药残留等的分析检测上独树一帜2。此外新型检测器的产生、与其他分析技术如 IR、MS 的联用，
6、使气相色谱法成为环境污染、食品质量安全等检测的有力工具。图1 气相色谱法基本原理3质谱法（Mass Spectrometry）是一种通过测定被测样品离子的质荷比（M/e）来进行分析的方法。质谱法检测灵敏度高，无需标样，可通过谱库检索来定性，也可根据目标化合物质谱的特征峰来确定分子结构。如图 2 所示，质谱中采用高速电子束撞击气态分子，把电离出的离子加速导入质量分析器中，然后按碎片离子质荷比大小的顺序进行收集和记录，即得到质谱图。根据质谱峰的位置可以进行定性和结构分析，根据质谱峰的相对强度可以进行定量分析，灵敏度可达到 ppb 级。世界上第一台质谱仪是由英国物理学家J.J.Thomson在191
7、2年制成的，早期质谱仪主要用于测定原子量，直至 20 世纪 60 年代以后，它才开始应用于复杂化合物的鉴定和结构分析。由于质谱仪无法分离混合物，目前环境监测很少单独使用质谱仪作为检测手段，更多的是与其他一些分析手段如气相色谱、液相色谱等联用，以获得相互补充的效果。图2 质谱法基本原理3在气相色谱中，被逐次洗脱出来的组分在色谱图中是以峰的形式来记录。有关组分的信息通过测量色谱图中该组分峰的峰高和峰面积来确定,这些对应着检测到的组分量以及该组分通过色谱柱的时间。色谱图上某个组分峰最高点对应的时间（以进样作为时间起点）被定义为保留时间。通常利用该组分的特定保留时间对其定性，但这种定性方式并不绝对准确
8、，组分的确定经常会模糊或根本无法识别该组分。与气相色谱形成鲜明对比的是，质谱监测器对混合物的检测毫无办法。如果一个单独的组分进入质谱监测器，它的质谱图可以通过各种离子化检测方法而获得。确定了该物质的质谱图通常来说就可以准确的鉴别该物质为何物并可以确定它的分子结构。显然，如果是混合物质进入质谱检测器，所获得的质谱图就会是该混合物中所有组分谱图的总和。物质的质谱图可能会相当的复杂以至于准确的鉴别混合物中的多种组分几乎是不可能的。一方面气相色谱能够高效的分离混合物但并不善于鉴定各个组分；另一方面质谱监测器善于鉴别单一的组分却难以鉴别混合物。因此，人们致力于研究如何将两种方法联合在一起使用，组成了气相
9、色谱-质谱联用仪。气相色谱-质谱（GC-MS）仪包括：GC 模块、MS 模块、GC-MS 接口模块、仪器控制模块以及软件模块。典型的 GC-MS 系统的如图3所示，待分析样品通过载气（氢气或氦气）经过 GC 色谱柱得到初步分离，从色谱柱流出的各组分经过 GC-MS 接口模块传输进入 MS 模块的离子源单元，在这里各组分被离子化形成离子，进而被 MS 模块中的质量分析分析，分析获得的数据由 GC-MS 平台的数据处理模块进行处理、显示，并进行数据库搜索和比对。整个分析过程所涉及到的流程处理顺序均由 GC-MS 平台的仪器控制模块进行控制和协调。图3 GM-MS系统示意图4气相色谱作为进样系统,充
10、分发挥其高效的分离能力和高的灵敏度，对样品进行有效分离。同时满足质谱分析对样品单一性的要求，避免了样品受污染，有效控制质谱进样量，减少对质谱仪器的污染，极大的提高了对混合物的分离，定性，定量分析效率。质谱作为检测器，检测的是离子质量，获得化合物的质谱图，解决了气相色谱定性的局限性，而且质谱的多种扫描方式和质量分析技术，可以有选择的只检测所需要的目标化合物的特征离子(SIM，选择离子模式)，具有专一的选择性，不仅能排除基质和杂质峰的干扰，还极大的提高检测灵敏度。气相色谱-质谱联用法结合了气相色谱和质谱的优点，弥补了各自的缺陷，因而具有灵敏度高、分析速度快、鉴别能力强等特点，可同时完成待测组分的分
11、离和鉴定，特别适用于多组分混合物中未知组分的定性定量分析、化合物的分子结构判别、化合物分子量测定。气相色谱-质谱联用仪能将一切可气化的混合物有效的分离并准确的定性、定量其组分。气质联用仪在现在生活和研究中的许多领域都得到了广泛的应用，大到行星间的探测，小到环境中二氧化氮的检测，是目前能够为 pg 级试样提供结构信息的最主要分析工具。2.2 常见GM-MS前处理方法农药残留检测是一种对复杂化合物组分的痕量检测方法。在测定之前，必须找到适合待测样品和目标化合物理化性质的萃取、净化、浓缩等处理步骤。建立多种农药的前处理方法要充分考虑其理化性质、基质干扰等因素，否则往往会使得待测物的分离、定性及定量变
12、得困难，甚至产生错误的结论。样品前处理技术的发展就是要求提高待测物的提取效率，达到较好的回收率和精密度；实现更好的净化效果，消除基质干扰；简化前处理步骤，实现快速、有效、简单的样品制备过程5。2.2.1 液-液萃取（LLE）技术液-液萃取(Liquid-Liquid Extraction, LLE)技术，又称溶剂萃取，是样品净化中的经典净化方法，是利用目标化合物与样品基质在互不相容的两相溶液中溶解度的差异，将目标化合物从一种溶剂相(被萃取相)转移到另一种溶剂相(萃取相）以达到净化的目的。影响LLE萃取效果的因素有萃取溶剂，溶液pH值、离子对试剂、盐析等。2.2.2 固相萃取（SPE）技术固相萃
13、取(Solid Phase Extraction, SPE)技术是20世纪70年代发展起来的一种样品前处理技术，由液固萃取和液相色谱技术结合发展而来。其原理是固体吸附剂将液体样品中的目标化合物吸附，从而与样品基质及干扰化合物分离开，再利用洗脱液洗脱或加热解吸附，以达到分离、净化和富集的目的，被广泛应用于环境、制药、临床医学、食品等领域。上世纪80年代，SPE技术开始应用于农药残留分析的样品前处理过程中。SPE对样品的净化，一般包括4步：（l)SPE活化：有机溶剂活化后，再用水或适当的缓冲液活化；（2)转移样品于SPE; (3)淋洗：选择适当量的溶剂，淋洗SPE，去除杂质；（4)洗脱：选择适当的
14、溶剂作为洗脱液，将保留在固定相中的样品洗脱下来，同时，尽可能减少在固定相中比样品保留更强的杂质流出。根据SPE柱中填料的不同，SPE可分三种类型：反相萃取、正相萃取和离子交换萃取。（1)正相SPE的填料是极性的，如氧化招、娃镁吸附剂等，通常用来萃取极性物质。（2)反相SPE所用的填料通常是非极性的或是弱极性物质，如Ci8. Q、苯基柱等，通常用来萃取中等极性到非极性的化合物。（3)离子交换型SPE使用的填料为带电荷的离子交换树脂，萃取的物质多为带电荷的化合物。对液体样品，在选择了合适的萃取填料和洗脱液并优化其他条件后，可以使萃取、富集和净化一步完成，然后可以直接进行气相色谱法或高效液相色谱法分
15、析。与经典的液-液萃取相比，SPE具有无可比拟的优势：（1)萃取更快，节省溶剂；（2)回收率高，重现性好；（3)同时完成样品富集与净化，提高检测灵敏度；(4)样品用量少，有一定的选择性，无乳化现象。2.2.3 基质固相分散（MSPD）技术基质固相分散(Matrix Solid-Phase Dispersion, MSPD)萃取是在SPE的基础上,由美国Louisiana州立大学的Bark教授于1989年首次提出并给予理论解释的一种快速样品处理技术。MSPD不同于经典的SPE技术,SPE的分析对象需要是无粘性、无颗粒、均勻的液态,MSPD的样品则可以是固态、粘性液体样品;SPE仍需要有液化、离心
16、、过滤等步骤,MSPD集萃取、净化于一步。其基本操作是将试样直接与适量反相键合桂胶混合和研磨,制成半固态装柱,然后用不同的溶剂淋洗柱子,将各种目标组分洗脱下来。MSPDE浓缩了传统的样品前处理中所需的样品均质化、组织细胞裂解、提取、净化等过程,是简单高效的提取净化方法,适用于各种分子结构和极性农药残留的提取净化,在蔬菜、水果的农药残留检测中得到了广泛的应用。2.2.4 凝胶渗透色谱（GPC）技术凝胶渗透色谱(Gel Permeation Chromatography, GPC)技术主要是根据被分离物质的分子大小不同,通过具有分子蹄性质的固定相,从而使物质达到分离。固定相为凝胶颗粒,随着流动相的
17、移动,大分子的物质由于其直径较人,不易进入凝胶颗粒的微孔,只能分布在颗粒之间,于是洗脱时向下的移动速度较快,迁移路径较短,先流出色谱柱。而小分子的物质除了在凝胶间隙中扩散外,还可以进入凝胶颗粒的微孔中,在向下移动过程中,从一个凝胶内扩散到颗粒间隙后进入另一凝胶颗粒,如此不断的进入和扩散,迁移路径较长,后流出凝胶色谱柱。农药一般为小分子,因此可以把样品基质中的大分子杂质分离出去,例如GPC可将目标组分与蛋白质、脂类、色素等内源性物质分离。但是GPC只能作为一种净化技术,无法直接从蔬菜水果中将农药分子提取出来,而且无法分离样品基质中的小分子杂质。2.2.5 加速溶剂萃取（ASE）技术加速溶剂萃取(
18、Accelerated Solvent Extraction, ASE)技术是一种在较高温度和较大压力下的溶剂萃取固体或半固体样品的前处理方法。其操作是将固体样品密封于一个装满萃取溶剂的样品池中。在50-20、300Psi的压力条件下,只需要5-10分钟就可以完成样品萃取,然后由压缩气体将萃取液从样品池吹入收集器。加速溶剂萃取利用升高温度和加大压力来增加物质溶解度和溶剂的扩散速率,从而提高萃取效率。该技术有机试剂用量少、速度快、基体影响小、萃取效率高。常见的使用溶剂萃取的方法都可以用加速溶剂萃取技术代替,而使用方便、安全性好、自动化程度高。该技术已在环境、药物、食品和聚合物工业等领域的残留检测
19、中广泛应用。2.2.6 微波辅助萃取(MAE)技术微波辅助萃取(Microwave Assisted Extraction, MAE)技术是对样品进行微波加热,利用极性分子可迅速吸收微波能量的特点来加热极性溶剂,以达到萃取样品中目标化合物、分离杂质的目的。其主要特点是快速、节能、节省溶剂、选择性好,萃取效率高,还可避免长时间高温造成的物质分解,有利于萃取热不稳定物质。微波辅助萃取是很有前景的样品前处理方法,但因其是对极性物质选择性加热,所以对非极性农药的萃取效果并不好,具有一定的局限性。2.2.7 浊点萃取（CPE）技术6浊点萃取技术是近几年发展起来的一种新型绿色、环保、安全的分离技术,主要利
20、用表面活性剂水溶液的增溶和分相作用实现溶质的富集和分离。最早 Watanabe 教授在 1978 年首次将此技术应用在对金属离子的分析检测中(Watanabe et al., 1978)。近年来此项技术已广泛应用于金属离子、临床药物检测、生物大分子、有毒污染物、食品中农兽药残留及中药成分分离分析中。浊点萃取技术的基本操作原理:萃取溶液中表面活性剂的浓度一般高于临界胶束浓度,此时表面活性剂溶液形成各种各样的胶束。胶束的亲水基团向外张开成簇的胶束、疏水部分向内聚集成核。这些胶束能与水相中的溶质发生作用使目标物增溶于表面活性剂相之中,当改变温度和平衡时间等条件时,原本均一、透明的表面活性剂水溶液会变
21、的浑浊,随后即可发生分相,得到目标物富集相和表面活性剂单体水溶液。浊点萃取技术采用表面活性剂的水溶液代替传统萃取方法中的有机试剂,利用其增溶性和浊点现象一步实现溶质的分离和富集,大大缩短了前处理的时间,并减少了前处理过程中有机试剂对人体和环境的危害。2.2.8 顶空处理（HS）技术顶空处理技术非常适合于测定固体或液体样品中挥发性有机物。早在20世纪 60 年代这种简单、灵敏的直接测定挥发性有机物的方法就引起人们极大关注13。顶空萃取技术主要取决于被分析物在气相和液或固相间的分配系数，平衡向气相部分迁移越多，分析物可检测灵敏度越高。分配系数主要取决于分析物的蒸汽压和其在水中的活度系数。增加平衡温
22、度或降低活度系数可增加气相中有机物的量，从而提高分析灵敏度，将被分析物转化为更易挥发，溶解度更低的物质进行分析，也可提高分析灵敏度14。顶空气态取样的主要优点是避免了在直接的液体或固体取样时使复杂的样品基体成分一起被带入分析仪器系统的可能性，从而消除了由基体成分的带入而对样品中可挥发性成分的分析所造成的影响和干扰15。顶空萃取技术主要分为两种类型，即静态顶空和动态顶空。(1) 静态顶空法（SHS）从实验角度看，静态顶空采样技术是非常简单的，它主要用于分析沸点在 200 以下的组分。静态顶空法是在一定的温度条件下，样品置于密闭样品瓶中，样品中挥发性物质在气-液或气-固两相间分配，达到平衡时，取顶
23、部空间气态或蒸气相进行分析的方法。与传统溶剂萃取法相比，静态顶空快速、简便、可靠，减少了化学溶剂和基体成分对待测组分的干扰和污染，是检测油漆等化工品中苯及同系物含量时有效的前处理方法。静态顶空分析法的主要缺点是有时必须进行大体积的气体进样，这样挥发性物质的色谱峰的初始展宽较大会影响色谱的分离效能17；特别是对于组成比较复杂的样品，这种进样方式将会限制高效毛细管色谱柱的使用，蒸汽中存在大量水分也往往对一些非极性色谱柱的寿命有所损害。如果样品中待分析组分的含量较高，较少的气体进样量就可以满足分析的需要且而水分又不是很高时，静态顶空分析法仍是一种非常简便而有效的分析方法。（2）动态顶空法（DHS）动
24、态顶空又称吹扫捕集，源于采用多孔高聚物对样品顶部空气中的挥发性物质进行捕集和分析。连续用氮气、氦气或其他惰性气体吹扫液态或固体样品，挥发性待测物质随气体转入到装有固定相的捕集器中。加热捕集管的同时用气体反吹捕集管，挥发性物质解吸进入后续仪器进行分析。该方法是一种将样品基质中所有挥发性组分都进行完全的“气体提取”的方法，适合复杂基质中挥发性较高的组分和浓度较低的组分分析16。动态顶空中，由于气体的不断吹扫，破坏了密闭容器中气-液或气-固两相的平衡，使挥发性组分不断地从液相或固相进入气相而被抽提出来，也就是说，在液相或固相顶部的所有组分分压都为零，从而可以使更多的挥发性组分逸出到气相，所以与静态顶
25、空相比它能测量更低的痕量组分，分析灵敏度大大提高。然而一些极易挥发的物质在吹扫-脱附过程中可能部分损失，而一些低挥发性物质不可能 100 %都吹出且富集到捕集管中。因此定量分析时需合理控制吹扫温度14。3 气相色谱-质谱联用技术的应用3.1 GM-MS法测定蔬菜水果中常见农药残留93.1.1 样品前处理将新鲜果蔬样品搅碎混匀，称取 20.0g 于匀浆机的玻璃瓶中，加入 40mL 乙腈，10000r / min 匀浆 3min，过滤，放入装有 5g 氯化钠的100mL 具塞量筒内，盖上塞子，剧烈振荡 2min，在室温下静置10min，让乙睛和水相分层，吸取10mL 乙腈相溶液( 上层) 于小烧杯
26、中，置于水浴内 3040，溶液上方加氮气吹扫，蒸发至近干，加入 5mL 丙酮，研洗残渣，混匀后供气相色谱质谱联用仪分析用。3.1.2 气相色谱-质谱联用仪分析条件色谱条件：载气 He( 纯度 99.99%)；流速 1.0mL/min；进样量1.0L；不分流进样; 进样口温度 230 ；HP 5MS( 30m 0.32mm 0.25m) 熔融石英毛细管柱；柱温升温程序: 初温 50，以 30 /min 升至 150，再以10 / min 升至 290 保持 5min。质谱条件：接口温度 280，电子轰击( EI) 离子源，离子源温度 230，四极杆温度 150，离子化方式为电子电离，电子能量 7
27、0eV，倍增器电压在自动调谐后加 400V，同步扫描选择离子监测/全扫描( SIM/SCAN) 模式。全扫描方式( SCAN) 分析 10 种农药单标溶液，确定各农药组分的相对保留时间、定性离子和定量离子，在选择离子监测方式( SIM) 测定 10 种农药混标溶液。3.1.3 样品前处理条件的选择匀浆后果蔬样品分别以乙腈和甲醇为溶剂进行提取，发现用乙腈提取时，剧烈振荡后分层明显，而用甲醇提取时，分层效果不明显，上清液较混浊，即乙腈的盐析效果好于甲醇，有利于下一步的处理，故选择乙腈为提取溶剂。3.1.4 色谱检测在设定条件下，10 种农药的保留时间、定性离子和定量离子见表 1，图4为10种农药混
28、标采用 SIM测定方式得到总离子色谱图。表1 10种农药的保留时间和特征离子由图4可以看到，在本实验条件下，包括乙酰甲胺磷、氧化乐果、久效磷、甲胺磷等 5 种有机磷农药和氨基甲酸酷类农药丁硫克百威、菊酷类农药高效氯氰菊酯以及常用农药乙草胺、噁唑菌酮得到了很好的分离，没有相互干扰，符合农药多残留检测的方法要求。图4 10种农药的总离子流图3.1.5 标准曲线、线性范围和检出限将混合农药标准储备液配制成相应质量浓度的系列 标 准 工 作 液，以 峰 面 积 ( Y) 对 质 量 浓 度( X，mg/kg) 做标准曲线。10 种农药线性关系列于表2。结果表明，在相应的质量浓度范围内各农药的响应值与其
29、质量浓度均呈良好的线性关系，10 种化合物的相关系数均高于0.989，检出限为1.618.5g/kg。表2 线性范围、线性回归方程、相关系数和检出限3.1.6 回收率和精密度在三种果蔬中添加 0.2、0.4mg/kg 两个水平的 10种农药混合标准溶液，按上述前处理、测定步骤进行加标回收实验，每个水平重复测定 3 次，同时做空白对照，采用空白提取液配制的基质标样进行定量，结果如表 3 所示。由表 3 可知，部分样品的甲胺磷、乙酰甲胺磷的添加回收率较低，10 种农药的相对标准偏差小于 16%，本方法的回收率和重现性均能够满足农药残留分析的要求。表3 方法精密度和加标回收率（100%）3.1.7
30、结论利用气相色谱质谱联用的高灵敏度、抗干扰强等特点，在选择离子扫描模式下，建立了同时测定果蔬中10个不同种类的农药残留的分析方法。结果表明，10 种农药在 0.050.5 mg/kg 范围内线性条件良好，检出限为 1.618.5g/kg。在空白基质中进行0.2、0.4mg / kg 两个水平的加样回收实验时，平均回收率为70%125%，相对标准偏差为 1.1% 15.5%。为了达到快速检测的目的，使用简化了的前处理方法，对仪器的维护提出一定要求，如定时更换玻璃棉，清洗进样口衬管、离子源等，以保证整个方法操作简便，结果准确，回收率良好。方法前处理步骤简单，保留时间重现性好，具有良好的灵敏度、精密
31、度和准确度，可以满足果蔬中农药多残留限量国家标准的检测要求7，8，对其它样品中农药残留分析有参考价值。3.2 GM-MS测定土壤中农药的残留103.2.1 仪器分析条件质谱条件：HP-5MS Phenyl Methyl Siloxane 5%二苯基-95%二甲基硅氧烷；毛细管柱（30.0m0.25mm i.d.0.25m）；载气：He（99.999%）；流速：1.0mL/min；进样口温度:250；进样方式:脉冲不分流进样,20psi,1.0min;柱温:70(hold 1.0 min)25/min 128(hold 4.1 min),Total:13.50min;进样量:2L质谱条件：离子源
32、:EI(70eV)；温度:230；四极杆温度:150；接口温度:285；EM电压:1518V；溶剂延迟:3.5min；采集方式:SIM；调谐方式:自动调谐。3.2.2 分析步骤样品预处理:根据采样所的缩分后的样品,阴干后研细过425m的金属分子筛,在电子天平准确称取25.00g50.00g样品做如下提取处理。(1)加入50.0mL乙睛,在震荡器巨均质震荡过夜。(2)在100mL具塞量筒中放入约59氯化钠,过滤均质液,盖塞剧烈震荡后静置约10mni,让乙睛和水相分离。(3)另取适量乙睛充分溶解样品,按照(2)的步骤操作。(4)取乙睛相过无水硫酸钠柱,准确获得10mL-20mL乙睛相于烧杯中,在8
33、0水浴上用蒸汽加热,氮气吹干,加入2mL正己烷,过Florisil柱。(5)收集洗脱液继续吹氮,水浴温度55,蒸发近干,用正己烷准确定容至2.0mL。(6)过0.45m滤膜,进GC一Ms测定。3.2.3 定性与定量离子的选择采用SIM(选择离子模式)方式,仅对待测化合物的定性及定量离子进行扫描,因而提高方法的灵敏度,获取良好的检测限每种化合物一般选择34个离子,其中一个离子作为定量离子。定量离子应具备以下条件:降低干扰、特征性高、质量数高、对称性高且重现性好。我们可以利用定量离子与定性离子的丰度比例关系定性,同时利用离子峰与标准物质峰面积比例关系定量（见表4）。表4 农药加标回收率及相对标准偏
34、差一览表3.2.3 线性关系将各种标准物质配制成覆盖三个数量级,五种浓度的工作液进样(含土壤基质),Agielnt6890-5973化学工作站可以自动绘制标准曲线,相关系数在0.999以上。3.2.4 分离效能对于峰形较一致很难从TIC图(总离子扫描图,见图5、图6)分离的两个峰,我们可以利用提取离子模式重新显示它们各自的谱图,进行判断和计算。如艾氏剂、毒死蟀和对硫磷从总离子流图(TIC)上难于区分,但从提取离子图上获得良好分离(见图7、8、9)。图5 土壤基质的总离子流图图6 土壤基质添加农药标准总离子流图图7 艾氏剂提取离子谱图图8 毒死蜱提取离子谱图图9 对硫磷提取离子谱图3.2.5 加
35、标回收根据农药的检出限,将标准溶液按超出检出限一个数量级做样品添加,进行六次平行测定,取平均值列入表4。从加标回收可以看出回收率都在83%112%之间,相对标准偏差小于20%。3.2.6 方法比较根据我们设计的程序升温模式(15min),与美国加州农业部食品实验室(CDFA-MRSM)方法提供的程序升温模式(42min)相比,缩短时间,快速简单。由于采用SIM方式,加标回收率相差无几,更适合于大量部分农药残留的快速测定。见表5。表5 本方法与美国加州农业部食品实验室CDFA方法加标回收率对照表3.2.7 结论该方法用于土壤农药多残留的测定,具有快速方便、灵敏度高、回收率高的特点。利用GC-MS
36、-SIM方式,有效去除干扰,确保检测结果的准确可靠,是一种十分有效可行的测定方法。3.3 GM-MS测定食用油中苯系物的残留123.3.1 仪器分析条件气相色谱条件：HP-INNOWAX毛细管柱( 60m0.32mm0.50m)，进样口温度 250，载气(氦气)流量1.0mL/min，分流比12:1，传输线温度230; 升温程序，初始温度 40，保持1min，以3/min升温至60不停留，以 15/min 升温至150不停留，最后以30/min升温至220。质谱条件：电子轰击( EI) 离子源，电子能量70 eV，离子源温度 250 ; 全扫描监测模式，扫描范围( m/z)为50180。各组分
37、的定量离子为苯 m/z77，78;甲苯 m/z65，91，92; 乙苯m/z77，91，106;邻二甲苯 m/z 77，91，106; 间二甲苯 m/z 77，91，106; 对二甲苯 m/z77，91，106。3.3.2 标准溶液的配制取等质量的苯、甲苯、乙苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯的标准品混合，用基质油对该混合标准品进行稀释，得到 BTEX 质量分数分别为 0.1、0.2、0.5、1.0mg/kg 的标准溶液。3.3.3 标准溶液与样品的气质联用分析先在各顶空萃取瓶中装入搅拌磁子，然后分别移取 1.0 mL不同质量分数的标准溶液和待测样品到顶空萃取瓶中，立刻密封，涡旋混匀，注意不要将
38、油溅到瓶壁上。将顶空萃取瓶放在加热磁力搅拌器上，在 90下以 700 r/min 的速度搅拌，插入顶空微萃取纤维，在液面上方萃取 30 min 后取出，插入GC / MS 进样口解吸 3 min。以标准溶液中 BTEX 的质量分数为横坐标，以相应选择离子峰面积为纵坐标作图得到标准曲线，以此对待测样进行定量测定。3.3.4 标准品的定性测定在之前的研究中，利用HS-SPME-GC/MS方法对植物油中35种挥发性有机物进行了测定，并对固相微萃取纤维的选择、萃取温度、萃取时间、样品体积、解吸温度、解吸时间等实验条件和参数进行了优化11。在本实验中，沿用这些实验条件和参数，改用HP-INNOWAX毛细
39、管柱对食用油中6种苯系物进行分离和测定，并通过分别进样的方法，确定了每个谱峰对应的化合物，如图6所示。图6 BTEX标准溶液的总离子流色谱图由于乙苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯这 4种苯系物分子式相同，沸点十分接近，在色谱上常常无法分开。特别是间二甲苯和对二甲苯，往往重叠出峰，给定量检测造成了很大影响。采用HP-INNOWAX柱能利用 3 种二甲苯不同的极性，对其实现完全分离，为后续的定量检测提供了可能。3.3.5 方法的检出限、精密度和加标回收率以3倍的信噪比计算检出限，得到该方法对6种苯系物的检出限均在0.05mg/kg 以下。利用本方法对食用油中 6 种苯系物的残留量进行加标测定，其标
40、准曲线的线性范围、加标回收率、相对标准偏差( RSD) 结果见表5。表5 6种苯系物标准曲线的线性范围、检出限、加标回收率和RSD（n=5）由表5可知，该方法检出限较低，回收率高，稳定性好，可用来对食用油中6种苯系物的残留量进行准确测定。3.3.6 实际样品检测中的应用利用该方法，对可能含有苯系物残留的进口食用油进行筛查并作定量分析，分别发现一进口脱胶菜籽原油样品和一进口精炼棕榈硬脂样品中含有苯系物残留。其中，进口脱胶菜籽原油样品中含有苯0.18mg/kg，进口精炼棕榈硬脂样品中含有苯0.12mg/kg、甲苯0.78mg/kg、对二甲苯0.16mg/kg。执法部门依据此结果，分别对这两批货物进
41、行了退运处理，国家质检总局就此连续发布了两次警示通报。3.3.7 结论采用HP-INNOWAX极性毛细管柱，结合HS-SPME-GC/MS技术，建立了食用油中6种苯系物残留量的定量检测方法，其检出限达0.05mg/kg，加标回收率在 80% 110%之间，RSD在 15% 以内。实际样品检测表明，本方法为精确检测食用油中苯系物残留量提供了一种准确可靠、稳定性好、操作简便、环境友好的新方法。4 结论食品中的农药多残留分析一直是世界各国关注的焦点。尤其是中国加入WTO之后,世界各国纷纷对中国出口农产品的检测提高了门槛。如何选择快速有效的分析检测方法,是摆在我们面前的一道难题。气相色谱-质谱联用技术
42、可以有效的测定蔬菜、水果、食用油及土壤中的农药多残留，为农药多残留的测定提供了一种理想的检测方法。参考文献1 徐春祥，钱凯，秦金平.色谱技术在食品安全检测中的应用.调研综述，2006，15（1）：16-19 2 傅若农，顾峻岭.近代色谱分析.北京：国防工业出版社，1998. 3 刘明仁, 张昭良.气相色谱-质谱联用技术在环境有机污染物检测中的应用 硕士论文 20104 黄超，汪 曣.气相色谱-质谱联用仪关键技术的研究 硕士论文 20115 王峰恩，杨国生. 利用气相色谱-质谱检测乙氧氟草醚、扑草净和氯霉素残留的方法研究 硕士论文 20126 周璐，王明林. 浊点萃取-气相色谱/质谱法测定苹果汁
43、中的有机磷农药残留 硕士论文20127 GB27632005 食品中农药最大残留限量S.北京: 中国标准出版社，2005.8 GB18406.12001 农产品安全质量无公害蔬菜安全S.北京: 中国标准出版社，20019 曹殿洁, 黄信龙. 气相色谱-质谱法联用快速检测果蔬中常见农药残留.食品工业科技，2013,34（03）10 刘永波，许良忠，气相色谱-质谱联用法（GM-MS）测定农药残留的研究.硕士论文，200511 郭莹莹，赵鸿雁，乙小娟，等 顶空固相微萃取 气相色谱 质谱法测定食用植物油中挥发性有机物J 理化检验: 化学分册，2011，47( 5) : 550 55412 顾强，王玥，
44、卢志琴，陈君义，刘一军，乙小娟. 食用油中 6 种苯系物残留量的测定顶空固相微萃取-气相色谱质谱法.中国油脂，2013,38（1）.13 Bicchi C, Cordero C, Iori C, et al. Headspace sorptive extraction (HSSE) in the headspace analysis of aromatic and medicinal plants. Journal of High Resolution Chromatography, 2000, 23(9):539-546.14 张月琴，吴淑琪.水中有机污染物前处理方法进展.分析测试学报，2003，22（3）；106-109.15 柴欣生，付时雨，莫淑欢等.静态顶空气相色谱技术.化学进展，2008，20（5）：762-766.16 李英华，吕秀阳，吕丽丽等.顶空气相色谱法在药物分析中的应用.药物分析杂志，2005，25（11）：1404-1408.17 王昊阳，郭寅龙，张正行等.顶空-气相色谱法进展.分析测试技术与仪器，2003，9（3）：129-135.