食用植物油中多农药残留的快速检测方法及其前处理方法
【专利摘要】本发明涉及一种检测食用植物油样品中有机氯和拟除虫菊酯农药残留的前处理方法，该方法由提取、净化、过滤等步骤组成。本发明简单快速，缩短了样品前处理时间，而且需要消耗的溶剂少，有效减少基质干扰，为食用植物油中多种农药残留同时检测提供一种快速、有效和低成本的样品前处理技术。
【专利说明】
食用植物油中多农药残留的快速检测方法及其前处理方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种食用植物油中多农药残留的快速样品前处理方法，还涉及使用该 前处理方法、采用气相色谱-电子捕获检测器分析食用植物油中多种农药残留量的检测技 术，属于食品安全检测领域。
【背景技术】
[0002] 食用植物油是人们日常生活的必需消费品，其质量安全直接关系到消费者的身体 健康，而我国是世界上最大的植物油消费国，保障植物油的质量安全对保障人民健康、促进 贸易增长具有重要意义。植物油虽然是油料作物种子加工而成的产品，但油料作物生产中 往往大量施用防治病虫害的农药，包括有机氯和拟除虫菊酯类农药，这些农药往往不易降 解，从而可能有一些农药在植物油产品中产生残留，因此，食用植物油中农药残留量的确证 检测十分重要。
[0003] 我国国家标准GB 2763-2014规定了食用植物油中多种农药的最大残留量（MRL)， 欧盟和日本也制定了严格要求，欧盟对大多数农药采用方法检出限作为MRL，日本肯定列表 中与食用植物油有关的农药残留限量标准也十分苛刻。随着我国和世界各个国家和组织对 植物油中农药残留限量标准要求的不断严格化，以及市场上农药品种的不断变化，研究植 物油中多农药残留检测技术具有重要意义。
[0004] 对食用植物油中的农药残留进行检测时，样品前处理步骤尤为重要。其中，最关键 的一点是必须除去样品中高含量的油脂，否则将导致基质干扰严重，不仅将污染检测仪器， 而且可能造成仪器损伤，减少仪器的使用寿命，因而大大提高检测成本。目前，国内外研究 食用植物油中农药残留的前处理方法主要有液液萃取、固相萃取、凝胶渗透色谱和加速溶 剂萃取等方法。这些方法虽然都有一定的应用范围，但都存在相应的不足之处：液液萃取 耗时较长，萃取效率不高；固相萃取方法操作需要特定的萃取装置，且对测定的农药种类有 选择性，不适于多类型农药残留的检测；凝胶渗透色谱和加速溶剂萃取方法需要消耗大量 的有机溶剂，容易造成环境污染，且仪器购买成本较高。随着前处理技术的不断发展，在线 GPC系统被应用到植物油中农药残留的检测中，这种方法的前处理过程简单，但存在检测成 本高和处理时间长等问题。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于克服现有的样品前处理技术处理时间长、消耗溶剂多、基质干 扰严重等缺点和不足，开发一种适合企业的、低成本、高效率、准确可靠的食用植物油中多 农药残留的分析方法及其前处理技术。为达解决上述问题，本发明所述的食用油中多农药 残留快速检测方法的前处理技术主要由以下步骤组成：
[0006] (1)向已加入氯化钠的待测食用植物油中加入乙腈进行提取，涡旋振摇后离心，移 出上清液，然后将上述操作重复两次，最后将三份上清液合并；
[0007] (2)向合并后的上清液中加入C18键合硅胶和N-丙基乙二胺（PSA)键合硅胶作为 吸附剂，涡旋振摇后离心，获得上清净化液；
[0008] (3)将步骤⑵中获得的所述上清净化液用氮气浓缩至干，再用正己烷复溶，然后 进行膜过滤，得到用于GC-ECD分析的待测液体样品。
[0009] 在本发明的样品前处理方法的优选的实施方式中，步骤（1)中，所述待测食用植 物油的取用量为5-10g，氯化钠的加入量为l-10g，乙腈的首次加入量为5-40mL，涡旋振摇 时间为l _5min，重复提取时，加入的所述乙臆量为1-lOmL。
[0010] 在本发明的样品前处理方法的一个实施方式中，步骤（2)中所述C18键合硅胶和 PSA键合硅胶的使用量范围分别是50-250mg和100-300mg，优选240mg和240mg。所述食用 植物油包括大豆油、花生油、玉米油和葵花籽油中的一种或多种。
[0011] 在另一方面，本发明提供了一种食用油中多农药残留的快速检测方法，所述方法 包括：
[0012] (a)用本发明所述的前处理方法进行处理待测食用植物油，以得到待测液样品；
[0013] (b)使用GC-E⑶对步骤（b)中得到的待测液进行分析。
[0014] 本发明以有机氯和拟除虫菊酯农药为分析对象，采用分散固相萃取技术作为前处 理手段，气相色谱-电子捕获检测器作为分析仪器，建立了大豆油、花生油、玉米油和葵花 籽油这四种常用植物油脂中多种农药残留的高通量检测方法。
[0015] 本发明所述的方法与现有技术相比有以下优点：
[0016] 由于本发明采用乙腈提取植物油中的农药残留，通过加入一定量的氯化钠，因此 可以对有机氯和拟除虫菊酯农药进行充分的提取，而较少溶解植物油基质中的干扰物，还 可以减少对仪器进样口和色谱柱的损伤。
[0017] 另一方面，本发明采用分散固相萃取的方式净化样品提取溶液，通过加入一定量 的C18键合硅胶和N-丙基乙二胺（PSA)键合硅胶作为吸附剂进行净化，不但可以有效去除 基质干扰物，相比中性氧化铝和弗罗里硅土，C18键合硅胶和N-丙基乙二胺（PSA)键合硅 胶的使用也有着更好的加标回收率。
[0018] 另外，本发明还具有操作简单、适合大批量样品、消耗时间和有机试剂都较少等优 点。鉴于本发明的方法大大缩短了样品处理时间，同时显著降低了检测成本，因而有利于作 为简便易行的分析方法在企业中推广应用。
【附图说明】
[0019] 图1是34种有机氯和拟除虫菊酯农药溶剂标准溶液GC-ECD色谱图（其中有机氯 农药浓度0. 050mg/L，拟除虫菊酯农药浓度0. 2mg/L)。
[0020] 图2是34种有机氯和拟除虫菊酯农药基质匹配的标准溶液GC-E⑶色谱图（其中 有机氯农药浓度0. 050mg/L，拟除虫菊酯农药浓度0. 2mg/L)。
[0021] 图3是实施例1中玉米油加标样品色谱图（其中有机氯农药添加浓度0. 050mg/ kg，拟除虫菊酯农药添加浓度0. 2mg/kg)。
[0022] 图4是实施例2中花生油加标样品色谱图（其中有机氯农药添加浓度0. 050mg/ kg，拟除虫菊酯农药添加浓度0. 2mg/kg)。
[0023] 图5是实施例3中大豆毛油加标样品色谱图（其中有机氯农药添加浓度0. 050mg/ kg，拟除虫菊酯农药添加浓度0. 2mg/kg)。
[0024] 图6是实施例4中葵花籽油加标样品色谱图（其中有机氯农药添加浓度0. 050mg/ kg，拟除虫菊酯农药添加浓度0. 2mg/kg)。
[0025] 图7是实施例5中小磨香油加标样品色谱图（其中有机氯农药添加浓度0. 050mg/ kg，拟除虫菊酯农药添加浓度0. 2mg/kg)。
[0026] 图8是实施例6中芝麻香油加标样品色谱图（其中有机氯农药添加浓度0. 050mg/ kg，拟除虫菊酯农药添加浓度0. 2mg/kg)。
[0027] 在附图中，各个色谱峰依据图中标号分别为：1-五氯苯；2-α -六六六；3-五氯硝 基苯；4-γ-六六六；5-β-六六六；6-七氯；7-δ-六六六；8-百菌清；9-艾氏剂；10-三 氯杀螨醇；11-环氧七氯Β ;12_环氧七氯Α ;13_腐霉利；14-〇, ρ'-滴滴伊；15-α -硫丹； 16-ρ，ρ' -滴滴伊；17-狄氏剂；18-〇, ρ' -滴滴滴；19-〇, ρ' -滴滴涕；20-ρ，ρ' -滴滴滴； 21-β -硫丹；22-ρ，ρ' -滴滴涕；23-联苯菊酯；24-硫丹硫酸酯；25-甲氰菊酯；26-氯氟氰 菊酯；27-灭蚁灵；28\29_氯菊酯；30-哒螨灵；31\36\37_氟胺氰菊酯；32\33\34\35_氯氰 菊酯；
[0028] 38\39_氰戊菊酯；40\41-溴氰菊酯；42-苯醚甲环唑。
【具体实施方式】
[0029] 本发明所有具体实施例中所使用的C18键合硅胶和Ν-丙基乙二胺（PSA)键合硅 胶的具体信息如下：
[0030] 产品名称：Cleanert PSA，平均粒径：40-60 μ m，平均孔径：_人;产品名称： Cleanert C18,平均粒径：50 μπι，平均孔径：6〇 A (均购自天津博纳艾杰尔科技有限公 司）。
[0031] 本发明所有具体实施例和比较例中所采用的GC-E⑶检测仪器为岛津GC-2010 Plus，并使用以下操作参数：
[0032] 色谱柱：DB-35ms 毛细管柱，30mX0. 25mmX0. 25 μπι ;
[0033] 升温程序：150°C保持2min，然后以10°C /min升至300°C，保持18min ;
[0034] 载气：高纯氮气；
[0035] 恒流流速：1. OmL/min ;
[0036] 检测器温度：32〇Γ ;
[0037] 进样 口温度：220 Γ;
[0038] 进样量：1 μ L ;
[0039] 分流比：10:1。
[0040] 本发明所述的前处理方法的一个关键之处在于，在步骤（1)的提取中，使用乙腈 纯溶剂进行多次提取，同时通过加入一定量的氯化钠，可以对有机氯和拟除虫菊酯农药进 行充分的提取，而较少溶解植物油基质中的干扰物，还可以减少对仪器进样口和色谱柱的 损伤。同时本发明人通过精心研究，发现当植物油样品的称样量和氯化钠的用量处于一定 范围内和相对比例时，获得了优异的提取效果。
[0041] 实施例
[0042] 下面通过实施例和比较例具体描述本发明。然而应当理解本发明并不限于这些实 施例。
[0043] 标准样品及配制：有机氯和拟除虫菊酯农药标准品（均购自德国 Dr. Ehrenstorfer GmbH公司，纯度均大于96% )，精确称取农药标准品，用正己烧配制成 1000mg/L的单一农药标准储备液，于-20°C条件下储存。逐一吸取一定体积的单个农药标 准储备液分别注入同一容量瓶中，用正己烷稀释至刻度，配制成l〇mg/L的混合农药标准储 备液，于_20°C条件下储存。
[0044] 试剂：无水氯化钠（分析纯，国药集团化学试剂有限公司）；乙腈、正己烷（色谱 纯，美国Fisher公司）。
[0045] 仪器设备：TG 16-11台式高速离心机（长沙平凡仪器仪表公司），BSA224S-CW电 子天平（德国赛多利斯集团），SB-3200 DTDN超声波清洗机（宁波新芝生物科技股份有限 公司），HGC-24A氮吹仪（天津恒奥科技发展有限公司），QL-902旋涡混合器（海门其林贝 尔仪器制造有限公司）。
[0046] 在以下实施例中，按照表1的记载，事先向待测植物油样品中加入相应量的有机 氯和拟除虫菊酯农药标准溶液，然后进行如下各实施例所述的前处理并进行GC-ECD测定， 实施例1-6的仪器测定条件一致。测定结束后，通过将测定结果与基质匹配的标准溶液色 谱图（图2)进行对比，从而获得多种有机氯和拟除虫菊酯农药的定量结果，并与加入量进 行比较。所述"基质匹配的标准溶液"是指未加入有机氯和拟除虫菊酯农药标准溶液的植 物油样品的提取溶液。各实施例中所检测植物油信息如下：
[0047] 玉米油（透明浅黄，中粮北海天津公司，符合GB19111标准），花生油（透明浅黄， 益海嘉里石家庄公司，符合GB1534标准），大豆毛油（半透明深色，中粮北海天津公司），葵 花籽油（透明浅黄，中粮北海天津公司，符合GB10464标准），小磨香油（透明深色，中粮北 海天津公司，符合GB8233标准），芝麻香油（透明深色，益海嘉里天津公司，符合GB8233标 准）。
[0048] 实施例1玉米油中多农药残留的快速检测方法，包括以下步骤：
[0049] 准确称取10g玉米油样品于50mL离心管中，加入5g氯化钠、15mL乙腈，充分祸旋 振摇2min后，于高速离心机中以8000r/min离心5min。将离心后的上清提取溶液取出后， 再分别加入7. 5mL乙腈重复提取两次，合并3次提取溶液共30mL。
[0050] 取一 10mL聚丙烯离心管，加入100mg C18键合硅胶、150mg PSA键合硅胶，转入上 述上清提取液8mL，充分祸旋振摇2min后，以8000r/min离心3min。
[0051] 取一 10mL聚丙烯离心管，加入上清液（净化液）6mL，在40°C条件下用氮气浓缩至 干，使用2. OmL正己烷溶解定容样品后，样品过0. 22 μ m尼龙滤膜后，进行GC-ECD分析。
[0052] 在本实施例中，"基质匹配的标准溶液"按如下方法制备：准确称取10. 0g玉米油 样品，不加入任何农药标准品，按照上述前处理步骤进行处理。具体而言，加入5g氯化钠、 15mL乙腈，充分祸旋振摇2min后，于高速离心机中以8000r/min离心5min。将离心后的上 清液取出后，再分别加入7. 5mL乙腈重复提取两次，合并3次提取溶液共30mL。取一 10mL 聚丙烯离心管，加入l〇〇mg C18键合硅胶、150mg PSA键合硅胶，转入上述上清液8mL，充分 祸旋振摇2min后，以8000r/min离心3min。取一 10mL聚丙稀离心管，加入上清液（净化 液）6mL，在40°C条件下用氮气浓缩至干，使用2. OmL正己烷溶解后，0. 22 μ m尼龙滤膜过滤 后进行GC-ECD分析，所有目标分析物未检出或目标分析物信噪比S/N〈3,则使用该溶液稀 释农药标准品制得相应浓度的基质匹配的标准溶液。
[0053] 实施例2花生油中多农药残留的快速检测方法，包括以下步骤：
[0054] 准确称取5g花生油样品于50mL离心管中，加入5g氯化钠、10mL乙腈，充分祸旋振 摇2min后，于高速离心机中以8000r/min离心5min。将离心后的上清提取溶液取出后，再 分别加入5mL乙腈重复提取两次，合并3次提取溶液共20mL。
[0055] 取一 10mL聚丙烯离心管，加入50mg C18键合硅胶、lOOmg PSA键合硅胶，转入上述 上清提取液6mL，充分祸旋振摇2min后，以8000r/min离心3min。
[0056] 取一 10mL聚丙烯离心管，加入上清液（净化液）4mL，在40°C条件下用氮气浓缩至 干，使用1. 〇mL正己烷溶解定容样品后，样品过0. 22 μ m尼龙滤膜后，进行GC-ECD分析。
[0057] 在本实施例中，"基质匹配的标准溶液"按与实施例1中类似的方法制备（但采用 本实施例中标明的用量和条件）。
[0058] 实施例3大豆毛油中多农药残留的快速检测方法，包括以下步骤：
[0059] 准确称取5g大豆毛油样品于50mL离心管中，加入6g氯化钠、20mL乙腈，充分祸旋 振摇2min后，于高速离心机中以8000r/min离心5min。将离心后的上清提取溶液取出后， 再分别加入10mL乙腈重复提取两次，合并3次提取溶液共40mL。
[0060] 取一 10mL聚丙烯离心管，加入250mg C18键合硅胶、300mg PSA键合硅胶，转入上 述上清提取液10mL，充分祸旋振摇2min后，以8000r/min离心3min。
[0061] 取一 10mL聚丙烯离心管，加入上清液（净化液）8mL，在40°C条件下用氮气浓缩至 干，使用1. 〇mL正己烷溶解定容样品后，样品过0. 22 μ m尼龙滤膜后，进行GC-ECD分析。
[0062] 在本实施例中，"基质匹配的标准溶液"按与实施例1中类似的方法制备（但采用 本实施例中标明的用量和条件）。
[0063] 实施例4葵花籽油中多农药残留的快速检测方法，包括以下步骤：
[0064] 准确称取l〇g葵花籽油样品于50mL离心管中，加入6g氯化钠、20mL乙腈，充分祸 旋振摇2min后，于高速离心机中以8000r/min离心5min。将离心后的上清提取溶液取出 后，再分别加入10mL乙腈重复提取两次，合并3次提取溶液共40mL。
[0065] 取一 10mL聚丙烯离心管，加入240mg C18键合硅胶、240mg PSA键合硅胶，转入上 述上清提取液6mL，充分祸旋振摇2min后，以8000r/min离心3min。
[0066] 取一 10mL聚丙烯离心管，加入上清液（净化液）4mL，在40°C条件下用氮气浓缩至 干，使用1. 〇mL正己烷溶解定容样品后，样品过0. 22 μ m尼龙滤膜后，进行GC-ECD分析。
[0067] 在本实施例中，"基质匹配的标准溶液"按与实施例1中类似的方法制备（但采用 本实施例中标明的用量和条件）。
[0068] 实施例5小磨香油中多农药残留的快速检测方法，包括以下步骤：
[0069] 准确称取5g小磨香油样品于50mL离心管中，加入6g氯化钠、20mL乙腈，充分涡旋 振摇2min后，于高速离心机中以8000r/min离心5min。将离心后的上清提取溶液取出后， 再分别加入7. 5mL乙腈重复提取两次，合并3次提取溶液共40mL。
[0070] 取一 10mL聚丙烯离心管，加入200mg C18键合硅胶、250mg PSA键合硅胶，转入上 述上清提取液8mL，充分祸旋振摇2min后，以8000r/min离心3min。
[0071] 取一 10mL聚丙烯离心管，加入上清液（净化液）6mL，在40°C条件下用氮气浓缩至 干，使用2. OmL正己烷溶解定容样品后，样品过0. 22 μ m尼龙滤膜后，进行GC-ECD分析。
[0072] 在本实施例中，"基质匹配的标准溶液"按与实施例1中类似的方法制备（但采用 本实施例中标明的用量和条件）。
[0073] 实施例6芝麻香油中多农药残留的快速检测方法，包括以下步骤：
[0074] 准确称取l〇g芝麻香油样品于50mL离心管中，加入20mL乙腈提取液、6g氯化钠， 充分祸旋振摇2min后，于高速离心机中以8000r/min离心5min。将离心后的上清提取溶液 取出后，再分别加入10mL乙腈重复提取两次，合并3次提取溶液共40mL。
[0075] 取一 10mL聚丙烯离心管，加入250mg C18键合硅胶、300mg PSA键合硅胶，转入上 述上清提取液10mL，充分祸旋振摇2min后，以8000r/min离心3min。
[0076] 取一 10mL聚丙烯离心管，加入上清液（净化液）6mL，在40°C条件下用氮气浓缩至 干，使用1. 5mL正己烷溶解定容样品后，样品过0. 22 μ m尼龙滤膜后，进行GC-ECD分析。
[0077] 在本实施例中，"基质匹配的标准溶液"按与实施例1中类似的方法制备（但采用 本实施例中标明的用量和条件）。
[0078] 测试结果
[0079] 表1示出了对于实施例1_6,34种有机氯和拟除虫菊酯农药的回收率范围。
[0080] 表1 34种有机氯和拟除虫菊酯农药用乙腈-氯化钠提取得到回收率范围
[0081]
[0082]
[0083] 由表1可以看出，对于多种有机氯和拟除虫菊酯农药，本发明所述的检测方法能 够相对准确地获得农药残留值，并且本发明的前处理方法和检测方法还具有所需时间较 短、使用较少溶剂、操作简单等优点。
[0084] 另一方面，通过分别以中性氧化铝、C18键合硅胶、PSA键合硅胶以及弗罗里硅土 代替实施例1 (玉米油）中C18键合硅胶和PSA键合硅胶的组合，以与实施例1相同的条件 分别进行了比较例1-4,所得结果如表2所示。其中中性氧化铝和弗罗里硅土的具体信息如 下：
[0085] 产品名称：中性氧化铝，粒度范围：100-300目（购自天津市光复精细化工研究 所）；产品名称：Cleanert Florisil，平均粒径：60-100目，平均孔径： :80A (购自天津博 纳艾杰尔科技有限公司）。
[0086] 表2不同净化方法回收率比较
[0087]
[0088]
[0089] 由表2可见，与对比例的多种吸附剂相比，本发明使用C18键合硅胶和PSA键合硅 胶的组合，相比于中性氧化铝和弗罗里硅土而言有着更好的加标回收率，从而对于多种有 机氯和拟除虫菊酯农药均具有较为准确的吸附效果。
[0090] 另一方面，分别以目前常用的两种现有前处理方法代替实施例1(玉米油）中的前 处理条件进行前处理以及后续测定（比较例5-6)，并与实施例1进行比较，所得结果如表3 所示。
[0091] 比较例5 :称取5g玉米油样品，加入5mL正己烧、5mL超纯水、5mL乙腈和2g氯化 钠，振荡l〇min，以4000r/min离心5min，移去上层清液，下层重复提取一次；合并提取液，冷 冻2h，取1. OmL上清液与150mg无水硫酸镁、50mg PSA和50mg C18净化剂混合，8000r/min 离心5min，取上清液过0. 22 μ m滤膜后，进行GC-E⑶分析。
[0092] 比较例6 :称取5g玉米油样品，加入10mL甲醇，振荡lOmin，以4000r/min离心 5min，移去上层清液，下层重复提取一次；合并提取液，冷冻2h，取1. OmL上清液与50mg PSA 和50mg C18净化剂混合，8000r/min离心5min，取上清液过0. 22 μ m滤膜后，进行GC-EO) 分析。
[0093] 表3现有方法与本发明方法的加标回收结果比较
[0094]
[0095] 由表3可见，与现有方法相比，本发明中在提取步骤增加了氯化钠的使用获得了 更优异的结果，比较例5的实验结果中，五氯硝基苯、艾氏剂、滴滴伊和灭蚁灵的回收率偏 低（小于60% )。比较例6的实验结果中，艾氏剂、p，p'_滴滴滴和氯氟氰菊酯的回收率偏 低（小于60% )。
[0096] 以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实 施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简 单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种食用植物油中多农药残留的快速检测前处理方法，所述方法由以下步骤组成： (1) 向已加入氯化钠的待测食用植物油中加入乙腈进行提取，涡旋振摇后离心，移出上 清液，然后将上述操作重复两次，最后将三份上清液合并； (2) 向合并后的上清液中加入C18键合硅胶和N-丙基乙二胺键合硅胶作为吸附剂，涡 旋振摇后离心，获得上清净化液； (3) 将步骤（2)中获得的所述上清净化液用氮气浓缩至干，再用正己烷复溶，然后进行 膜过滤，得到用于GC-ECD分析的待测液体样品。2. 如权利要求1所述的方法，其中，所述步骤（1)中，所述待测食用植物油的取用量为 5-10g，所述氯化钠的加入量为Ι-lOg，所述乙腈的初次加入的量为5-40mL，所述祸旋振摇 时间为l_5min，重复上述操作时，每次加入的所述乙腈量为1-lOmL。3. 如权利要求2所述的方法，其中，所述C18键合硅胶和所述N-丙基乙二胺键合硅胶 的使用量范围分别是50-250mg和100-300mg。4. 如权利要求3所述的方法，其中，所述C18键合硅胶和所述N-丙基乙二胺键合硅胶 的使用量分别是240mg和240mg。5. 如权利要求1或2所述的方法，其中，所述食用植物油包括大豆油、花生油、玉米油、 癸花轩油和之麻油中的一种或多种。6. -种食用植物油中多农药残留的快速检测方法，所述方法包括以下步骤： (a) 使用如权利要求1-5中任一项所述的前处理方法对所述食用植物油进行处理，得 到待测液体样品； (b) 使用GC-ECD对所述待测液体样品进行检测。
【文档编号】G01N30/02GK106033080SQ201510102796
【公开日】2016年10月19日
【申请日】2015年3月9日
【发明人】史晓梅, 陈士恒, 杨永坛, 章晴
【申请人】中粮集团有限公司, 中粮营养健康研究院有限公司