《食品科学》：肇庆学院韦寿莲教授等：碳气凝胶分散固相萃取-气相色谱法检测蔬果中有机磷农药残留

有机磷类农药具有药效高、杀虫种类广、作用方式多等优点，为保证蔬菜水果的质量和产量，农民经常使用有机磷类农药进行虫害防治。但有机磷类农药部分具有高毒性，对人体的胆碱酯酶具有抑制作用，极易造成神经中毒，同时农药利用效率并不高，容易残留在果蔬上。 分散固相萃取法是一种快速样品前处理技术，具有快速简便、廉价、安全、回收率高等优点，且分散固相萃取法对有机磷农药检测准确可靠、效率高、精密度良好。

肇庆学院环境与化学工程学院的操江飞、谢春生、李韦寿莲*等人以槐角豆作为碳源，采用酸浸泡、甲醛交联、管式炉程序升温煅烧的方法制备一种新型分散固相萃取净化剂碳气凝胶，此方法制备的碳气凝胶产量高、成本低；优化样品前处理的过程，并建立碳气凝胶分散固相萃取-GC法测定蔬菜水果中7 种有机磷农药残留的方法，此方法节约净化剂成本，杂质净化效果好，操作简单、快速，适用于果蔬样品中检测有机磷农药残留量。

1 混合有机磷标准溶液色谱分析

如图1所示，7种有机磷农药在15 min内分离完全，且分离效果好，7种有机磷农药质量浓度为治螟磷0.2 µg/mL、乐果0.32 µg/mL、杀螟硫磷0.4 µg/mL、对硫磷0.2 µg/mL、杀扑磷0.4 µg/mL、三唑磷0.2 µg/mL、益棉磷0.6 µg/mL。

2 碳气凝胶净化效果

经碳气凝胶净化的空白冬瓜和加标样品的色谱图如图2所示，图中几乎无杂峰，基线平稳，说明碳气凝胶对样品净化能力强。各有机磷农药加标质量浓度为治螟磷0.01 µg/mL、乐果0.016 µg/mL、杀螟硫磷0.02 µg/mL、对硫磷0.01 µg/mL、杀扑磷0.02 µg/mL、三唑磷0.01 µg/mL、益棉磷0.02 µg/mL。

3 样品前处理条件优化

取10.0 g空白冬瓜，进行加标回收实验，有机磷农药加标质量浓度均为0.050 µg/mL，其余样品前处理步骤按照1.3.4节进行，优化样品前处理条件。

3.1 提取溶剂选择

如表1所示，丙酮作为提取剂，有机磷的加标回收率在38.8%～121%之间，在净化过程中，由于丙酮易溶于水，盐析作用分层后，提取液中仍存在较多水分，分离程度不高，氮吹时间长且对部分有机磷提取率低；而乙腈作为提取剂，通过盐析作用容易与水分离，有机磷回收率在102%～113%之间，故选择乙腈为提取剂。

3.2 提取时间选择

如表2所示，提取时间在4 min以下时，治螟磷的回收率低于80%，提取不充分；提取4 min以上时，有机磷加标回收率均高于80%。其中提取6 min时，各种有机磷农药的回收率趋于最高，为节约时间，选择提取时间为6 min。

3.3 氯化钠用量的选择

在样品前处理中，氯化钠起到盐析作用，使有机相与水相分离，适量的氯化钠用量可以有效提高有机磷的回收率。考察氯化钠用量为0.5、1.0、1.5、2.0、3.0、4.0 g时对盐析的影响，结果表明，氯化钠用量为0.5～1.0 g时，氯化钠全部溶解于水中，提取液出现明显分层，但治螟磷回收率仅有22%和32.2%；氯化钠用量为1.5～2.0 g时，氯化钠没有全部溶解，提取液出现明显分层，有机磷回收率范围在85.8%～112%之间；继续增加氯化钠用量，有机磷的回收率基本维持不变。由于氯化钠用量为2.0 g时，整体回收率均优于氯化钠用量为1.5 g时的回收率，故选择氯化钠用量为2.0 g。

3.4 碳气凝胶用量的选择

由图3可知，碳气凝胶用量为2 mg时，治螟磷的回收率较低，且基质净化效果不佳；碳气凝胶用量为5 mg时，乐果、杀扑磷、益棉磷的回收率偏高；碳气凝胶用量为15 mg时，各种有机磷农药的回收率在85%～102%之间；碳气凝胶用量为20～30 mg时，部分有机磷回收率明显下降，说明碳气凝胶用量过多，反而会吸附部分有机磷农药。故选择碳气凝胶用量为15 mg。

3.5 净化时间的选择

由表3可以看出，在净化时间长于1 min后有机磷的回收率普遍呈降低趋势，这是因为净化时间过长，部分有机磷被碳气凝胶吸附，导致回收率降低，故选择净化时间为0.5 min。

4 方法的线性方程及检出限

选择空白冬瓜基质溶液配制0.01～3.0 µg/mL范围的混合有机磷标准溶液，依据1.3.3节色谱条件进行检测，线性回归方程如表4所示。在0.01～3.0 µg/mL范围内，7 种有机磷农药均呈现良好的线性关系，其相关系数均大于0.999，检出限（R SN ＝3）为0.002～0.005 µg/mL，定量限（R SN ＝10）为0.006～0.015 µg/mL。根据1.3.4节样品处理方法计算得到方法的检出限为0.4～1.0 μg/kg，定量限为1.2～3.0 μg/kg。

5 精密度及准确度实验结果

取冬瓜为空白样品，按照1.3.4节处理样品，采用低、中、高3 个梯度进行加标实验，有机磷混合标准溶液质量浓度分别为0.020、0.10、0.50 µg/mL（相当于4.00、20.0、100.0 μg/kg）；按1.3.3节进行GC测定，每个加标水平平行测定6次，平均加标回收率结果如表5所示。7种有机磷农药加标平均回收率在85.5%～102%之间，RSD为0.7%～5.6%，说明本方法测定有机磷农药结果的精密度良好、准确度高。

6 实际样品测定结果

依据本方法对广东肇庆端州区某菜市场购买的苹果、菜心、黄瓜、玉米、雪梨、彩椒、番茄7种水果蔬菜进行分析，均未检测出治螟磷、乐果、杀螟硫磷、对硫磷、杀扑磷、三唑磷、益棉磷农药残留。并对7种果蔬样品进行低水平加标实验，加标量为4.00 μg/kg，平行测定6次，如表6所示，平均回收率在84.9%～112%范围，RSD为0.9%～7.5%。

7 方法对比

分别用碳气凝胶按照1.3.4节处理冬瓜样品，以及用ProELutQuE 64587净化剂按照NY/T 761—2008方法处理冬瓜样品，净化效果如图4所示。碳气凝胶净化剂相比ProELutQuE 64587净化剂处理的效果更好，色谱图无明显的杂质峰，且基线平稳。将本方法与文献[28-30]方法进行比较，如表7所示，本方法具有材料制备成本低、净化剂用量少、检出限低、方法线性范围较宽、准确可靠等优点。

8 结 论

利用槐角豆碳气凝胶作为固相萃取净化剂，建立分散固相萃取净化、GC法检测水果蔬菜中7 种有机磷农药残留量的分析方法，通过与ProELutQuE 64587净化剂对比发现，槐角豆碳气凝胶净化效果好、净化剂用量少、检出限低、线性范围宽，净化时间仅需0.5 min，大大节约前处理时间，此方法准确可靠，可为相关从业人员提供方法依据。

作者简介

通信作者：

韦寿莲教授

肇庆学院环境与化学工程学院

1991年毕业于兰州大学，获理学硕士学位，2002年到中山大学化学化工学院访学1年，2004年到北京中国科学院生态环境研究中心访学1年。1991年至1999年在广西民族大学工作，1999年至今在肇庆学院工作，主讲本科生《分析化学》、《分析化学实验》、《仪器分析》、《仪器分析实验》、《综合化学实验》课程，为广东省高校《分析化学精品资源共享课程》、《分析化学一流课程》和《分析化学教学团队》负责人，第九批、第十一批肇庆市专业技术拔尖人才。研究方向为样品前处理、纳米材料制备和电化学传感器，主持完成广西省自然科学基金、广东省科技创新战略专项基金、广东省教育厅科技创新基金等多项课题，获国家发明专利10多项，先后在 Journal of Chromatography A、Arabian Journal of Chemistry、Analytical and Bioanalytical Chemistry、RSC advances、Journal of Applied Polymer Science、《分析化学》等期刊上发表论文100余篇。

第一作者：

操江飞实验师

肇庆学院环境与化学工程学院

2014年毕业于广西大学，获化学工程硕士学位，肇庆学院环境与化学工程学院实验员，主要从事大型仪器实验室的管理工作，能熟练使用和维护保养ICP-MS、XRD、GCMS、HPLC、GC、IC、AAS、TG、IR、BET等仪器设备。主讲本科生《仪器分析实验》、《现代测试技术》、《实验室安全教育》课程。任职期间获得“肇庆学院教书育人、服务育人先进工作者”、两次“肇庆学院优秀实验员”、肇庆学院优秀班主任。研究方向为新材料与检测新技术，主持完成肇庆市科技局项目1项，肇庆学院校级项目2项，先后在Bioresource Technology、《食品科学》、《分析测试学报》、《化学研究与应用》等期刊发表论文20余篇。

本文《碳气凝胶分散固相萃取-气相色谱法检测蔬果中有机磷农药残留》来源于《食品科学》2023年44卷20期387-392页. 作者：操江飞，谢春生，李志安，黄象金，韦寿莲. DOI:10.7506/spkx1002-6630-20220928-311. 点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。

实习编辑：李雄；责任编辑：张睿梅。点击下方阅读原文即可查看全文。图片来源于文章原文及摄图网

为进一步促进未来食品科学的发展，全面践行“大食物观”的指导思想，持续提升食品科技创新和战略安全。由北京食品科学研究院、中国肉类食品综合研究中心及中国食品杂志社《食品科学》杂志、《Food Science and Human Wellness》杂志、《Journal of Future Foods》杂志主办，北京工商大学食品与健康学院、北京联合大学生物化学工程学院、河北农业大学食品科技学院、西华大学食品与生物工程学院、大连民族大学生命科学学院、齐齐哈尔大学食品与生物工程学院、河北科技大学食品与生物学院共同主办，北京盈盛恒泰科技有限责任公司、古井集团等企业赞助的“第一届大食物观·未来食品科技创新国际研讨会”即将于 2024年5月16-17日 在 中国北京 召开。

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