过滤净化结合气相色谱检测果蔬农药残留的方法与流程

本发明属于农药检测领域，具体涉及一种基于过滤净化结合气相色谱检测果蔬农药残留的方法。

背景技术：

1、目前对于果蔬中农药残留检测的标准方法是《ny/t 761-2008蔬菜和水果中有机磷、有机氯、拟除虫菊酯和氨基甲酸酯类农药多残留的测定法》(简称为n法)，但该方法有不完善之处，包括前处理步骤繁琐、耗时、消耗的有机溶剂较多，挥发量较大，污染较大，安全性不高等。基于此，各种研究机构和研究人员提出了一些其他的检测方法来补充n法的不足。

2、果蔬中农药残留量很低，微量甚至痕量，因此进行科学提取是农残分析的前提。目前随着检测仪器的灵敏度已经很高，仪器已经不再是限制食品检测的重要因素，检测方法的优化显得更为重要。在整个农残检测过程中，样品前处理占据相当大的比重，也直接影响最终的检测结果。

3、目前，农药残留的检测手段包括高效液相色谱法(hplc)、气相色谱法(gc)、质谱联用技术(lc-ms、gc-ms)、液相质谱联用技术(lc-ms/ms)、气相质谱联用技术(gc-ms/ms)、生物传感器、酶联免疫吸附试验(elisa)和胶体金方法；采用的前处理方法主要有液液萃取法(lle)、固相萃取法(spe)、凝胶渗透色谱法(gpc)、基质分散固相萃取法、quechers技术等。过滤净化法是一种基于quechers技术发展起来的用于提高脱除基质中的内源性共提取物的净化方法，该方法净化材料中通常含有(psa)n-丙基乙二胺、(c18)十八烷基硅烷键合硅胶或(gcb)石墨化碳。该方法是将净化填料装于并固定在针筒中，通过吸取提取液在重力下推送出去再收集的方式，使提取液中的色素、有机酸、脂肪、糖等内源性干扰物与填充吸附材料层发生化学、物理作用，但目标待测物不被吸附，从而实现快检高效、灵敏净化的目的。目前市场上常见的方法已应用于水果和蔬菜等农药的残留检测中，但该方法存在一定的局限。首先，在检测多类型农药时，通常需要根据待检测样品的基质性质和待检测的农药种类去选择合适的填充剂，往往需要用不同的柱子才能实现对样品中多种类农药的检测。但柱子一般是一次性消耗品，无法重复利用，导致检测成本高。其次，现有的前处理净化手段总体来说还是比较粗糙，仅适用于具有高灵敏度的质谱分析或者定性。

4、在目前检索到的多篇文献资料中，发现大多数都是利用quechers法或过滤净化法对检测单一类型的农药进行样品前处理。例如，文献综述《关于果蔬农残检测前处理方法的探讨》(李兴元等)里面提到，王莲珠等人基于quechers优化提取方法并利用液相色谱-串联质谱仅测定了蔬菜中的51种氨基甲酸酯类农药残留。谭建林等人利用quechers-uplc-ms/ms法仅测定了鸡蛋中的19种氨基甲酸酯类农药残留。又例如，文献资料《快速滤过型净化结合气相色谱-串联质谱法同时检测茶叶中10种拟除虫菊酯农药残留》(黄云霞等)公开了将m-pfc柱用于检测茶叶中的10种拟除虫菊酯农药的前处理，该文献资料公开的m-pfc里面填充了mgso4、psa和mwcnts。文献资料《气相色谱法对果蔬中有机磷农药残留的方法》(杨红)公开了一种基于gb/t 5009.20-2003方法对果蔬中的有机磷进行检测，该文献方法未使用quechers法或滤过净化法在检测前对样品进行前处理，该文献方法仅利用气相检测了有机磷残留。类似的文献资料示例还有很多，但绝大部分都仅能解决单一种类农药残留或数量较少的果蔬样品检测问题。申请号为cn202010631044.x，发明名称为“检测白芍总苷原料药中22种有机氯农残留的方法”的中国专利，公开了一种利用气相色谱-质谱联用技术同时检测白芍总苷原料药中22种有机氯农药残留的方法，该专利方法未使用特殊的前处理方法，仅能检测有机氯这一种类型的农残。

5、综上所述，有必要提出一种新的检测方法及策略，可对多个果蔬样品中残留的多类型的农药进行高效快速气相色谱检测。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于过滤净化结合气相色谱检测果蔬多类型农药残留的方法，具体技术方案如下。

2、一种基于过滤净化结合气相色谱法检测果蔬中多类型农药残留的方法，所述方法先采用大体积过滤净化柱(又可以称为m-pfc)对果蔬样品进行前处理，然后再结合气相色谱法中的不同检测器对所述果蔬样品中的多类型农药残留进行检测；所述过滤净化柱中填充有化学式为[(c10h8o4)n]m-[(c3h6)n]p的poma聚合物，其作为基底材料引入羟基和烷基双官能团，最后再包裹上含有铁离子的多壁碳纳米管(中空纳米管)fe-mwcnts，最后形成化学式为[(c10h8o4)n]m-[(c3h6-oh)n]x-[(cnh2n+2)n]y-[fe-mwcnts]z的复合吸附性材料；所述过滤净化柱的柱管体积至少为7ml，所述多类型农药包括有机磷农药(包括乙酰甲胺磷、亚胺硫磷等)、有机氯农药(包括六氯化苯，俗称六六六、三氯杀螨醇等)、拟除虫菊酯类农药(包括联苯菊酯、氰戊菊酯等)、氨基甲酸酯类(包括甲萘威等)、三唑类杀菌剂(包括三唑酮等)或二羧酸亚胺类杀菌剂(包括乙烯菌核利、腐霉利等)中的至少一种。

3、进一步，所述过滤净化柱中还可以填充包括psa乙二胺-n-丙基硅胶填料、c18十八烷基硅烷键合硅胶填料、silica硅胶填料、florisil弗罗里硅土填料或氧化铝填料中的一种或多种。

4、进一步，所述化学式为[(c10h8o4)n]m-[(c3h6-oh)n]x-[(cnh2n+2)n]y-[fe-mwcnts]z的复合吸附性材料中羟基和烷基的比例接近(例如，接近1:1)，含有铁离子的多壁碳纳米管fe-mwcnts比例为羟基和烷基总和的1.2～1.5倍。

5、进一步，所述过滤净化柱中的填料(填充的吸附材料)上下两端各有一块筛板，所述筛板厚度为0.8～4mm，筛板上具有孔径为0.22μm～3.0μm的微孔。

6、优选的，所述气相色谱法中的检测器包括火焰光度检测器(fpd)和电子捕获检测器(ecd)。

7、上述基于过滤净化结合气相色谱法检测果蔬中多类型农药残留的方法，具体步骤包括：

8、步骤1：将待处理新鲜果蔬样品匀浆，然后装入离心管，加入含有甲酸的乙腈溶剂(例如含有1％甲酸)高速匀浆后离心(例如采用kn-026s强力多管涡旋离心)，取3.2ml或3.6ml提取液加入所述过滤净化柱中利用重力下压过滤，收集过滤后的干净滤液；

9、步骤2：采用气相色谱法双火焰光度检测器对步骤1中收集的滤液进行检测，采用db-17ms色谱柱，气化温度为250℃，检测器温度为310℃；以及，

10、步骤3：采用气相色谱法电子捕获检测器对步骤1中收集的滤液进行检测，采用db-5ms色谱柱，气化温度为230℃，检测器温度为250℃。

11、进一步，所述火焰光度检测器柱程序升温为80℃保持1min，然后以15℃/min升至300℃保持6min；载气为99.999％氮气，流速为1.0-2.0ml/min。

12、进一步，所述电子捕获检测器柱程序升温为120℃保持0.5min，然后以10℃/min升至200℃保持2min，然后再以15℃/min升至275℃保持5min；载气为99.999％氮气，流速为1.0-2.0ml/min。

13、进一步，所述电子捕获检测器中还输入75ml/min的氢气和100ml/min的空气。

14、本发明还提供一种用于果蔬中多类型农药残留检测的试剂盒，所述试剂盒中包含一种大体积过滤净化柱，所述过滤净化柱中填充有化学式为[(c10h8o4)n]m-[(c3h6)n]p的poma聚合物，其作为基底材料引入羟基和烷基双官能团，最后再包裹上含有铁离子的多壁碳纳米管fe-mwcnts，最后形成化学式为[(c10h8o4)n]m-[(c3h6-oh)n]x-[(cnh2n+2)n]y-[fe-mwcnts]z的复合吸附性材料；所述过滤净化柱的柱管体积至少为7ml；所述多类型农药包括有机磷农药、有机氯农药、拟除虫菊酯类农药、氨基甲酸酯类、三唑类杀菌剂或二羧酸亚胺类杀菌剂中的至少一种。

15、进一步，所述过滤净化柱中还可以填充包括psa乙二胺-n-丙基硅胶填料、c18十八烷基硅烷键合硅胶填料、silica硅胶填料、florisil弗罗里硅土填料或氧化铝填料中的一种或多种。

16、优选的，所述化学式为[(c10h8o4)n]m-[(c3h6-oh)n]x-[(cnh2n+2)n]y-[fe-mwcnts]z的复合吸附性材料中羟基和烷基的比例接近，含有铁离子的多壁碳纳米管fe-mwcnts比例为羟基和烷基总和的1.2～1.5倍。

17、优选的，所述试剂盒里还可以包括样品萃取用无机缓冲液、陶瓷均质子、净化柱配套推杆和活塞。

18、有益技术效果

19、本发明使用体积至少为7ml的大体积过滤净化前处理，再结合气相色谱仪实现了对农产品中19种有机磷和18种农药(有机氯农药、拟除虫菊酯类农药、氨基甲酸酯类、三唑类杀菌剂或二羧酸亚胺类杀菌剂)的残留检测。本发明使用的过滤净化柱中含有新型复合吸附材料[(c10h8o4)n]m-[(c3h6-oh)n]x-[(cnh2n+2)n]y-[fe-mwcnts]z，该复合吸附材料中通过羟基、烷基和fe-mwcnts合理配比的协同作用，且该基体材料拥有多个活性位点，可以有效吸附样品中的杂质和色素，但并不吸附农药，因此使得后续利用色谱方法对农残进行分析的精确度和灵敏度都很高。本发明比较了大体积过滤净化与《ny/t 761-2008蔬菜和水果中有机磷、有机氯、拟除虫菊酯和氨基甲酸酯类农药多残留的测定法》(简称n法)，发现大体积过滤净化法处理净化液更彻底，基线杂峰少，农药分离度高，能有效降低假阳性判断。此外，本发明方法的加标回收率在72.1％～123.9％之间，rsd在0.5％～19.1％之间，其准确度和精密度都达到检测要求。更换多种基质后基线平稳，测定结果稳定，平均回收率高达91.1％。因此，本发明提出的前处理方法可有效用于同一批次果蔬样品中多类型农产品，包括有机磷农药、有机氯农药、拟除虫菊酯类农药、氨基甲酸酯类、三唑类杀菌剂或二羧酸亚胺类杀菌剂中的至少一种的检测。

20、进一步，采用本发明的大体积过滤净化前处理相较于n法，消耗的有机溶剂更少，试剂挥发量更低，污染更小，安全性更高，杜绝了组分挥发导致的结果误差，对于某些易挥发的农药能够更准确得定性定量，效率更高。本发明提出了体积至少为7ml大体积过滤净化柱，目前在市面上几乎找不到类似的产品，其设计为过滤一次得到的净化液刚好可以同时进行两个检测器的检测，则同一份样本不需要重复提取两次，减少了误差。

21、综上所述，本发明提出了一种有效且快速精准的气相色谱检测方法，为检测单位因经费紧张未配备质谱仪的检测室提供了一套普适性好、易操作的色谱仪检测方法。利用最常规的分析仪器就可进行大批次农产品中包括有机磷、有机氯、拟除虫菊酯类、氨基甲酸酯类等农药残留的检测工作，有效提高了基层实验室的检测效率，并且方法便捷，为农产品质量安全提供更有效的保障。